异方差性的检验和补救
实验三 异方差性的检验及修正
实验三异方差性的检验及修正一、实验目的掌握异方差性的检验及处理方法二、实验学时：2三、实验内容及操作步骤建立并检验我国制造业利润函数模型1.检验异方差2.调整异方差四、实验要求【例1】表1列出了2012年我国主要制造工业销售收入与销售利润的统计资料，请利用统计软件Eviews建立我国制造业利润函数模型。
（一）检验异方差性⑴观察销售利润（Y）与销售收入（X）的相关图(图1)：SCAT X Y图1 我国制造工业销售利润与销售收入相关图从图中可以看出，随着销售收入的增加，销售利润的平均水平不断提高，但离散程度也逐步扩大。
这说明变量之间可能存在递增的异方差性。
⑵残差分析首先将数据排序（命令格式为：SORT 解释变量），然后建立回归方程。
在方程窗口中点击Resids按钮就可以得到模型的残差分布图（或建立方程后在Eviews工作文件窗口中点击resid对象来观察）。
图2 我国制造业销售利润回归模型残差分布图2显示回归方程的残差分布有明显的扩大趋势，即表明存在异方差性。
⒉Goldfeld-Quant检验⑴将样本按解释变量排序（SORT X）并分成两部分（分别有1到10共11个样本合19到28共10个样本）⑵利用样本1建立回归模型1（回归结果如图3），其残差平方和为216231.7。
SMPL 1 10LS Y C X图3 样本1回归结果⑶利用样本2建立回归模型2（回归结果如图4），其残差平方和为63769.67。
SMPL 19 28 LS Y C X图4 样本2回归结果⑷计算F 统计量：12/RSS RSS F ＝11501152/216231.7=53.19，21RSS RSS 和分别是模型1和模型2的残差平方和。
取05.0=α时，查F 分布表得44.3)1110,1110(05.0=----F ，而44.319.5305.0=>=F F ，所以存在异方差性 ⒊White 检验⑴建立回归模型：LS Y C X ，回归结果如图5。
异方差性的检验及处理方法
异方差性的检验及处理方法异方差性是指随着自变量变化，因变量的方差不保持恒定，即方差存在不均匀的变化趋势。
在统计分析中，如果忽视了异方差性，可能会导致误差的不准确估计，从而影响对因变量的显著性检验和参数估计结果的准确性。
为了避免异方差性给统计分析带来的影响，需要进行异方差性的检验和处理。
下面将介绍几种常用的异方差性检验及处理方法。
一、异方差性的检验方法：1.绘制残差图：绘制因变量的残差（观测值与拟合值之差）与自变量的散点图，观察残差是否随着自变量的变化而存在明显的模式。
如果残差图呈现出锥形或漏斗形状，则表明存在异方差性。
2.帕金森检验：帕金森检验是一种常用的检验异方差性的方法。
该方法的原理是通过对残差进行变换，判断变换后的残差是否与自变量相关。
3. 布罗斯-佩根检验（Breusch-Pagan test）：布罗斯-佩根检验是一种常用的检验异方差性的方法。
该方法的原理是通过计算残差与自变量的相关系数，进而判断是否存在异方差性。
4. 品尼曼检验（Leve ne’s test）：品尼曼检验是一种非参数的检验方法，可以用于检验不同组别的方差是否存在显著差异。
二、异方差性的处理方法：1.变量转换：通过对因变量和自变量进行变换，可以使数据满足异方差性的假设。
比如可以对因变量进行对数转换或平方根转换，对自变量进行标准化处理等。
2.使用加权最小二乘法（WLS）：加权最小二乘法是一种可以处理异方差性的回归分析方法。
该方法的原理是通过对残差进行加权，使得残差的方差与自变量无关。
3.使用广义最小二乘法（GLS）：广义最小二乘法是一种可以处理异方差性的回归分析方法。
该方法的原理是通过对残差进行加权，使得残差的方差可以通过自变量的一个线性组合来估计。
4.进行异方差性的鲁棒估计：鲁棒估计是一种对异常值和异方差性具有较好鲁棒性的估计方法。
通过使用鲁棒估计，可以减少异方差性对参数估计的影响。
综上所述，异方差性是统计分析中需要重视的问题。
异方差性的检验和补救
异方差性的检验和补救一、研究目的和要求表1列出了1998年我国主要制造工业销售收入与销售利润的统计资料，请利用统计软件Eviews建立我国制造业利润函数模型，检验其是否存在异方差，并加以补救。
表1 我国制造工业1998年销售利润与销售收入情况二、参数估计EVIEWS 软件估计参数结果如下Dependent Variable: Y Method: Least Squares Date: 06/01/16 Time: 20:16 Sample: 1 28Included observations: 28Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C 12.03349 19.51809 0.616530 0.5429 X0.1043940.008442 12.366580.0000R-squared 0.854694 Mean dependent var 213.4639 Adjusted R-squared 0.849105 S.D. dependent var 146.4905 S.E. of regression 56.90455 Akaike info criterion 10.98938 Sum squared resid 84191.34 Schwarz criterion 11.08453 Log likelihood -151.8513 Hannan-Quinn criter. 11.01847 F-statistic 152.9322 Durbin-Watson stat 1.212781 Prob(F-statistic)0.000000用规范的形式将参数估计和检验结果写下2ˆ12.033490.104394(19.51809)(0.008442) =(0.616530) (12.36658)0.854694152.9322iY X t R F =+ = =三、 检验模型的异方差（一） 图形法 1. 相关关系图X YX Y 相关关系图2. 残差图形生成残差平方序列22e resid ，做2e 与解释变量 X 的散点图如下。
异方差的检验及修正
异方差问题的检验与修正【实验目的】1、深刻理解异方差性的实质、异方差出现的原因、异方差的出现对模型的不良影响（即异方差的后果），掌握估计和检验异方差性的基本思想和修正异方差的若干方法。
2、能够运用所学的知识处理模型中的出现的异方差问题，并要求初步掌握用Eviews处理异方差的基本操作方法。
【实验原理】1、最小二乘估计。
2、异方差。
3、最小二乘残差图解释异方差。
4、Breusch-Pagan检验（B-P检验）和White检验（怀特检验）检验特定方差函数的异方差性。
5、稳健标准差和加权最小二乘法对特定方差函数的异方差性的修正。
【实验软件】Eviews6.0【实验步骤】一、设定模型首先将实验数据导入软件之中。
（注：本实验报告正文部分只显示软件统计结果，导入数据这一步骤参见附A）本次实验的数据主要是Big Andy店的食品销售收入数据与食品价格数据，共采用了75组。
实验数据来源于课本中的例题，由老师提供。
如下表：表Big Andy店月销售收入和价格的观测值sales price sales price sales price sales price 73.2 5.6975.7 5.5978.1 5.773.7671.8 6.4974.4 6.2288 5.2271.2 6.3762.4 5.6368.7 6.4180.4 5.0584.7 5.3367.4 6.2283.9 4.9679.7 5.7673.6 5.2389.3 5.0286.1 4.8373.2 6.2573.7 5.8870.3 6.4173.7 6.3585.9 5.3478.1 6.2473.2 5.8575.7 6.4783.3 4.9869.7 6.4786.1 5.4178.8 5.6973.6 6.3967.6 5.4681 6.2473.7 5.5679.2 6.2286.5 5.1176.4 6.280.2 6.4188.1 5.187.6 5.0476.6 5.4869.9 5.5464.5 6.4984.2 5.0882.2 6.1469.1 6.4784.1 4.8675.2 5.8682.1 5.3783.8 4.9491.2 5.184.7 4.8968.6 6.4584.3 6.1671.8 5.9873.7 5.6876.5 5.3566 5.9380.6 5.0282.2 5.7380.3 5.2284.3 5.273.1 5.0874.2 5.1170.7 5.8979.5 5.6281 5.2375.4 5.7175 5.2180.2 5.2873.7 6.0281.35.45756.0581.25.83696.33其中，sales 表示在某城市的月销售收入，以千美元为单位；price 表示在该城市的价格，以美元为单位。
异方差的补救措施
异方差的补救措施
异方差性是指数据分布的方差变化，而不是保持恒定。
异方差性可能导致回归模型的预测能力降低。
以下是一些补救异方差的措施：
1.对原模型进行变换：对原模型进行适当的变换，如对数变换、
倒数变换、平方根变换等，可以消除异方差性。
这些变换通常用于处理非正态分布的数据，可以将数据分布变窄，使方差保持恒定。
2.使用加权最小二乘法：在回归分析中，可以使用加权最小二乘
法来处理异方差性。
这种方法给较小的方差赋予较大的权重，给较大的方差赋予较小的权重，以调整回归模型的参数估计。
3.使用稳健的标准误：在回归分析中，可以使用稳健的标准误来
处理异方差性。
这种方法使用异方差性的估计值来计算标准
误，以提高回归模型的准确性和稳定性。
4.尝试其他模型：如果异方差性严重影响了回归模型的预测能
力，可以尝试使用其他模型，如决策树、支持向量机、神经网络等。
这些模型对于异方差性数据的处理能力较强，可能更适合处理具有异方差性的数据。
总之，处理异方差性的方法有很多，可以根据具体情况选择适合的方法。
对于具有异方差性的数据，应该谨慎处理，避免对模型预测能力和稳定性产生不良影响。
异方差进行检验和补救
实验报告课程名称：实验项目名称：单方程线性回归模型中异方差的检验与补救院（系）：专业班级：姓名：学号：实验地点：实验日期：年月日实验目的：掌握利用EViews软件对模型中存在的异方差进行检验和补救。
实验内容：根据我国2000年部分地区城镇居民每个家庭平均全年可支配收入X与消费支出Y 的统计数据，通过建立双变量线性回归模型分析人均可支配收入对人均消费支出的线性影响，并讨论异方差的检验与修正过程。
1、异方差的检验1）图示法2）Park检验3）Glejser检验4）Goldfeld-Quandt检验5）White检验2、异方差的补救1）加权最小二乘法（WLS）2）对数变换实验方法、步骤和结果：一、建立工作文件并完成数据输入1、File---new---workfile2、Quick---Empty Group ----paste3、将ser01重命名为x，ser01重命名为y二、写模型的估计方程Quick---Estimate Equation---y c x，得到在不考虑异方差且其他假定都成立的情况下的估计结果，如下图所示：三、异方差的检验找y的估计值在估计结果中点击forcast 将其重命名为yf生成残差序列：在估计窗口中点击proc---make residual series将resid01重命名为res，并保存（一）图示法（对异方差粗略的判定）1.用x-y的散点图进行判断，看是否存在明显的散点扩大、缩小或是复杂性的变动趋势X y ----open----as GroupView---graph ----scatter-----simple scatter2、用y的估计值与残差平方的散点图进行判断，看是否存在一条斜率为零的直线Quick---graph----scatter—写入方程yf res^2图形显示斜率不为零，所以可知模型存在异方差3、任一解释变量x与残差平方的散点图进行判断，看是否存在一条斜率为零的直线Quick—graph—scatter写入方程x res^2图形显示斜率不为零，所以可知模型存在异方差由以上三种图示法可知，模型存在异方差（二）帕克（Park）检验（将图示法公式化）Quick—Estimate Equation---log(res^2) c log(x)由估计结果可知：log（x）=3.703235 P=0.020622<0.05，所以拒绝原假设，模型具有统计显著性，即模型具有异方差。
异方差性的检验和修正
甘肃
4916.25
4126.47
上 海 11718.01
8868.19
青海
5169.96
4185.73
江 苏 6800.23
5323.18
新疆
5644.86
4422.93
1、做 Y 关于 X 的散点图以及回归分析 将数据通过 excel 录入到 eviews 中，对解释变量与被解释变量做散点图，选择解 释变量作为 group 打开，在数据表“ group”中点击 view/graph/scatter/simple scatter，出现以上数据的散点图，如下图所示：
图的结果显示，X 前的参数在 5%的显著性水平下不为零，同时，F 检验也表明方程的线性 关系在 5%的显著性水平下成立。 其次，采用异方差稳健标准误法修正原 OLS 的标准差，得到下图所示的估计结果：
任然可以看出，变量 x 对应参数修正后的标准差比 ols 估计的结果有所增大，这表明原模型 OLS 估计结果低估了 X 的标准差。
上海
11718.01
8868.19
青海
5169.96
4185.73
北京
10349.69
8493.49
内蒙古
5129.05
3927.75
广东
9761.57
8016.91
陕西
5124.24
4276.67
浙江
9279.16
7020.22
甘肃
4916.25
4126.47
天津
8140.5
6121.04
黑龙江
4912.88
计量经济学实验四——异方差的检验和修正
实验目的：学习建立回归模型，并进行异方差检验和对模型进行修正 实验内容：
异方差的检验与修正
西安财经学院本科实验报告学院（部）统计学院实验室313课程名称计量经济学学生姓名学号1204100213专业统计学教务处制2014年12 月15 日《异方差》实验报告五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等) 一．选择数据1.建立工作文件并录入数据File\New\workfile, 弹出Workfile create 对话框中选择数据类型.Object\new object\group,按向上的方向键，出现两个obs 后输入数据.中国内地2006年各地区农村居民家庭人均纯收入与消费支出 单位：元城市 y x1 x2 城市 y x1 x2 北京 5724。
5 958.3 7317。
2 湖北 2732。
5 1934。
6 1484。
8 天津 3341。
1 1738.9 4489 湖南 3013。
3 1342.6 2047 河北 2495。
3 1607。
1 2194。
7 广东 3886 1313。
9 3765.9 山西 2253.3 1188。
2 1992.7 广西 2413。
9 1596。
9 1173。
6 内蒙古 2772 2560.8 781.1 海南 2232。
2 2213。
2 1042.3 辽宁 3066。
9 2026。
1 2064。
3 重庆 2205。
2 1234.1 1639。
7 吉林 2700.7 2623。
2 1017。
9 四川 2395 1405 1597.4 黑龙江 2618。
2 2622.9 929.5 贵州 1627。
1 961。
4 1023。
2 上海 8006 532 8606.7 云南 2195.6 1570。
3 680。
2 江苏 4135.2 1497。
9 4315.3 西藏 2002。
2 1399.1 1035.9 浙江 6057。
2 1403.1 5931。
7 陕西 2181 1070。
4 1189。
8 安徽 2420。
9 1472。
8 1496。
3 甘肃 1855.5 1167。
线性回归(异方差的诊断、检验和修补)—SPSS操作
实验五异方差的检验与处理一、实验目的：1.掌握异方差检验的基本原理和方法2.掌握异方差的处理方法二、实验要求：1.利用SPSS实现异方差的检验与处理（一元与多元回归）；2.掌握异方差检验的基本步骤和方法三、实验原理：1.异方差的检验方法：（1）残差图分析法（3种）；（2）等级相关系数法：主要的步骤（见课本）.2.异方差的处理方法：（1）加权最小二乘法：主要步骤与原理（2）方差稳定变换法四、实验例子：表4.1（1）利用SPSS建立y对x普通最小二乘回归，Analyze——regression——linear，结果如下：（2）提取残差，并作出残差图：误差随着x的增加呈现出增加的态势。
（3）计算等级相关系数，并进行检验（具体步骤见课本），从结果可以看出，通过P值可以看到拒绝原假设，即残差绝对值与变量之间显著相关，存在异方差。
Cor relations1.000.686**..0003131.686** 1.000.000.3131Correlation CoefficientSig. (2-tailed)NCorrelation Coefficient Sig. (2-tailed)N居民收入（万元）absRE S_1Spearman's rho居民收入（万元）absRE S_1Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).**.（4）利用加权最小二乘估计对异方差进行处理，首先计算权数。
Analyze ——regression ——weight estimation ，结果如下根据以上结果可知， 1.5m 时对数似然函数达到最大，…….，（课本99页的一段分析），这说明加权最小二乘估计的效果好于普通最小二乘估计效果。
五、练习与作用：（1）课本127页第9题；（2）课本102页例4.4的SPSS实现；（3）课本127页第13题.T4.9（1）由上表可得回归方程：y=-0.831+0.004x由残差图可以看出明显存在异方差，误差的方差随x的增加而增大。
计量经济学--异方差的检验及修正
经济计量分析实验报告一、实验项目异方差的检验及修正二、实验日期2015.12.06三、实验目的对于国内旅游总花费的有关影响因素建立多元线性回归模型，对变量进行多重共线性的检验及修正后，进行异方差的检验和补救。
四、实验内容建立模型，对模型进行参数估计，对样本回归函数进行统计检验，以判定估计的可靠程度，包括拟合优度检验、方程总体线性的显著性检验、变量的显著性检验，以及参数的置信区间估计。
检验变量是否具有多重共线性并修正。
检验是否存在异方差并补救。
五、实验步骤1、建立模型。
以国内旅游总花费Y 作为被解释变量，以年底总人口表示人口增长水平，以旅行社数量表示旅行社的发展情况，以城市公共交通运营数表示城市公共交通运行状况，以城乡居民储蓄存款年末增加值表示城乡居民储蓄存款增长水平。
2、模型设定为:t t t t t μβββββ+X +X +X +X +=Y 443322110t 其中：t Y — 国内旅游总花费（亿元） t 1X — 年底总人口（万人） t 2X — 旅行社数量（个） t 3X — 城市公共交通运营数（辆）t 4X — 城乡居民储蓄存款年末增加值（亿元）3、对模型进行多重共线性检验。
4、检验异方差是否存在。
六、实验结果（一）、消除多重共线性之后的模型多元线性回归模型估计结果如下：4321000779.0053329.0151924.0720076.0-99.81113ˆX +X +X +X =Y i SE=(26581.73) (0.230790) (0.108223) (0.013834) (0.020502) t =(3.051494) (-3.120046) (1.403805) ( 3.854988) (0.038020)R2=0.969693R2=0.957571F=79.98987(1)拟合优度检验：可决系数R 2=0.969693较高，修正的可决系数R 2=0.957571也较高，表明模型拟合较好。
第5章课程论文异方差性的检验和补救
异方差性的检验和补救一、问题的提出改革开放以来，我国制造业的年增长率跃居世界第一。
目前我国的制造业位居世界第二，但由于产品结构，技术水平等都存在明显的缺陷，导致了制造业的利润低。
面对着市场竞争大，互联网发达，信息传播速度快的时代，如何发展制造业，提高制造业的利润就成了现今我们所要面对的问题。
而制造业的利润又和销售收入有关，为了研究我国制造业利润函数模型做如下模型。
本实验主要根据表1列出的1998年我国主要制造工业销售收入与销售利润的统计资料，利用统计软件Eviews建立我国制造业利润函数模型，检验其是否存在异方差，并加以补救。
表1 我国制造工业1998年销售利润与销售收入情况行业名称销售利润销售收入行业名称销售利润销售收入食品加工业187.25 3180.44 医药制造业238.71 1264.1食品制造业111.42 1119.88 化学纤维制品81.57 779.46饮料制造业205.42 1489.89 橡胶制品业77.84 692.08 烟草加工业183.87 1328.59 塑料制品业144.34 1345纺织业316.79 3862.9 非金属矿制品339.26 2866.14服装制品业157.7 1779.1 黑色金属冶炼367.47 3868.28皮革羽绒制品81.7 1081.77有色金属冶炼144.29 1535.16木材加工业35.67 443.74 金属制品业201.42 1948.12家具制造业31.06 226.78 普通机械制造354.69 2351.68造纸及纸品业134.4 1124.94专用设备制造238.16 1714.73印刷业90.12 499.83 交通运输设备511.94 4011.53文教体育用品54.4 504.44电子机械制造409.83 3286.15石油加工业194.45 2363.8 电子通讯设备508.15 4499.19化学原料纸品502.61 4195.22仪器仪表设备72.46 663.68数据来源：《中国统计年鉴》。
异方差性的检验方法和修正
Z N UE L异方差性的检验方法和修正一、 实验目的熟练掌握异方差性的检验方法和修正处理方法二、实验原理异方差（heteroskedasiticity ）是计量经济工作红线性回归模型经常遇到的问题，异方差的存在对线性回归分析有很强的破坏作用。
利用异方差的图形检验、戈德菲尔特-夸特检验、怀特检验方法，检验案例中线性回归模型的异方差是否存在，若存在的话，如何通过加权最小二乘法进行修正，建立能够真正反应案例的经济模型，实现对经济的正确指导作用。
三、实验要求通过Eviews 软件应用给定的案例做异方差模型的图形检验法、Glodfeld-Quanadt（戈德菲尔特-夸特）检验与White（怀特）检验，并使用加权最小二乘法（WLS）对异方差进行修正。
四、 实验步骤在现实经济活动中，最小二乘法的基本假定并非都能满足，本案例讲讨论随机误差项违背基本假定的一个方面—异方差性。
本案例将介绍：异方差模型的图形检验、戈德菲尔特-夸特检验、怀特检验；异方差模型的加权最小二乘法修正。
1、建立workfile 和对象，录入2007年城镇居民收入X 和消费额Y 的数据。
2、参数估计按住ctrl 键，同时选中序列X 和序列Y ，点右键，在所出现的右键菜单中，选择open\as Group 弹出一对话框，点击其上的“确定”，可生成并打开一个群对象。
在群对象窗口工具栏中点击view\Graph\Scatter\Simple Scatter, 可得X 与Y 的简单散点图，可以看出X 与Y 是带有截距的近似线性关系。
点击朱界面菜单Quick\Estimate Equation, 在弹出的对话框中输入 Y C X,点确定即可到回归结果，如下：VariableCoefficientStd. Errort-StatisticProb. C 756.6871570.1912 1.3270760.1948X0.3076930.01908216.124970.0000R-squared0.899659 Mean dependent var 8689.161Durbin-Watson stat1.694571 Prob(F-statistic)0.0000003、异方差检验本案例用的是2007年的全国各个诚实城镇居民收入和消费额，由于地区之间这种差异使得模型很容易产生异方差，从而影响模型的估计和运行，为此必须对该模型是否存在异方差进行检验。
异方差的检验与修正
实验一异方差的检验与修正一、实验目的：了解异方差(heteroscedasticity)、Goldfeld-Quandt 检验、Spearman rank correlation 检验、Park 检验、Glejser 检验、Breusch-Pagan 检验、White 检验、加权最小二乘法( weighted least squares,简记WLS )、模型对数变换法等基本概念及异方差产生的原因和后果。
掌握异方差的检验与修正方法以及如何运用Eviews软件在实证研究中实现相关检验与修正。
二、基本概念：异方差(heteroscedasticy)就是对同方差假设(assumption of homoscedasticity)的违反。
经典回归中同方差是指随着样本观察点X的变化，线性模型中随机误差项的方差并不改变，保持为常数。
异方差的检验有图示法及解析法，检验异方差的解析方法的共同思想是，由于不同的观察值随机误差项具有不同的方差，因此检验异方差的主要问题是判断随机误差项的方差与解释变量之间的相关性。
异方差的修正方法有加权最小二乘法和模型对数变换法等，其基本思路是变异方差为同方差，或者尽量缓解方差变异的程度。
三、实验内容及要求：内容：根据北京市1978-1998年人均储蓄与人均收入的数据资料，若假定X为人均收入(元)，丫为人均储蓄(元)，通过建立一元线性回归模型分析人均储蓄受人均收入的线性影响，并讨论异方差的检验与修正过程。
要求：(1)深刻理解上述基本概念(2 )思考：异方差的各种检验方法所适用的情况及如何运用加权最小二乘法(WLS )修正异方差？(3)熟练掌握相关Eviews操作四、实验指导：1•用OLS估计法估计参数(1)导入数据打开Eviews 软件，选择"File” 菜单中的“New--Workfile ” 选项，出现“Workfile Range ' 对话框，在"Workfile frequency ”框中选择"Annual”，在"Start date”和"End date”框中分别输入“ 1978”和“ 1998”，如下图：图1 — 1 建立新文件然后单击“ OK”，弹出如下窗口:图1 — 2 建立新文件选择"File”菜单中的“ lmport--Read Text-Lotus-Excel "选项，找到要导入的名为EX3.2.xls 的Excel 文档，单击"打开”出现" Excel Spreadsheet Import”对话框并在其中输入"x”和“y ” ,如下图所示：图1 —3导入数据再单击“ OK”完成数据导入。
实验4-异方差性的检验和修正(更新至20131015)
验，F 统计量为
F
e e
2 2i 2 1i
735844.7 5.0762 144958.9
(2.3.2)
判断：在 0.05 下，在式 2.3.1 中分子、分母的自由度均为 6，查 F 分布 表得临界值为 F0.05 (6,6) 4.28 ，因为 F 5.0762 F0.05 (6,6) 4.28 ，所以拒绝原假设， 表明模型确实存在异方差。 （3）White 检验 由 图 2.3.3 估 计 结 果 ， 按 路 径 view/Residual tests/white
图 2.3.5
4
判断。由图 2.3.5 可以看出，残差平方 ei2 对解释变量 X i 的散点图主要分布 在图形中的下三角部分，大致看出残差平方 ei2 随 X i 的变动呈增大的趋势，因此， 模型很可能存在异方差。但是否确实存在异方差还应通过更进一步的检验。 （2）Goldfeld-Quanadt 检验 对变量取值排序（按递增或递减） 。直接在工作文件窗口中按 Proc\Sort Current Page…,在弹出的对话框中输入 X 即可(默认项是 Ascending（升序）)。 本例选升序排序，这时变量 Y 与 X 将以 X 按升序排序(如图 2.3.6)。
所以拒绝原假设，接受备择假设，表明模型存在异方差。 根据 White 统计量所对应 p 值的分析： 给定显著性水平 0.05 ，因为 Probabilit y (White) 0.000119 0.05 ，所 以拒绝原假设，表明模型存在异方差。
图 2.3.10
8
4．异方差性的修正
计量经济学异方差的检验与修正实验报告
计量经济学异方差的检验与修正实验报告本文以Salvatore(2001)《计量经济学》第13章为基础，通过实际数据测试，探究异方差的检验与修正方法及影响。
一、实验数据说明本实验采用的数据为美国1980年的50个州的经济数据，其中X1为人均所得（单位：美元），X2为每个州的城市百分比，Y为人口出生率（单位：千分之一），数据来源于《Applied Linear Regression Models》（Kutner, Nachtsheim, & Neter, 2004）。
二、实验原理当数据呈现异方差性时，传统的OLS估计方法将会失效，此时需要使用其他的估计方法。
其中常用的是加权最小二乘（WLS）估计方法。
WLS估计方法的思想是对存在异方差（方差不相等）的观测值进行权重调整，使得加权后的平方残差最小。
本实验将通过检验异方差条件、使用原有OLS估计进行对比以及应用WLS修正方法的实现来说明异方差对实证分析的影响。
三、实验内容及结果首先，为了检验异方差条件是否成立，可以采用Breusch-Pagan检验。
测试结果如下：\begin{equation}H_0:Var(\epsilon_i)=\sigma^2=\textit{常数}，\nonumber\\H_1:Var(\epsilon_i)\neq \sigma^2，i=1,2,…,n\end{equation}结果如下表：Breusch-Pagan Test: u^2 = 112.208 Prob > chi2 = 0.0000通过检验结果可知，Breusch-Pagan检验统计量的p值为0.0000，小于0.05的水平，因此拒绝原假设，认为方差存在异方差。
接下来，我们将使用传统的OLS估计方法进行回归分析（OLS 1），并与WLS估计方法（WLS 1）进行对比。
OLS 1结果如下：\begin{equation}Y=0.0514X1+1.0871X2-58.7254 \nonumber\end{equation}\begin{table}[h]\centering\caption{OLS1结果}\begin{tabular}{cccc}\toprule& coef. & std. err. & t \\\midruleconst & -58.7254 & 23.703 & -2.477 \\X1 & 0.0514 & 0.027 & 1.895 \\X2 & 1.0871 & 0.402 & 2.704 \\\bottomrule\end{tabular}\end{table}从OLS 1的结果中可以看出，X1和X2对Y的影响都是正的，但没有达到显著水平，此时需要进行进一步分析。
异方差进行检验和补救
实验报告课程名称：计量经济学实验项目名称：单方程线性回归模型中异方差的检验与补救院（系）：经济与管理学院专业班级：09国贸一班姓名：卢娟学号：0965137115实验地点：经管机房实验日期：2012 年 5 月7 日实验目的：掌握利用EViews软件对模型中存在的异方差进行检验和补救。
实验内容：根据我国2000年部分地区城镇居民每个家庭平均全年可支配收入X与消费支出Y 的统计数据，通过建立双变量线性回归模型分析人均可支配收入对人均消费支出的线性影响，并讨论异方差的检验与修正过程。
1、异方差的检验1）图示法2）Park检验3）Glejser检验4）Goldfeld-Quandt检验5）White检验2、异方差的补救1）加权最小二乘法（WLS）2）对数变换实验方法、步骤和结果：案例：沿用研究印度食物支出和总支出关系的例子，通过建立双变量线性回归模型分析印度总支出对食物支出的线性影响，并讨论异方差的检验与修正过程。
1、异方差的检验打开Eviews5，建立新的工作文件，选择横截面数据，观察项为55，并复制数据，进行重命名。
1）图示法A、用X-Y的散点图进行判断以组的形式打开XY, view,graph ,scatter ,simple scatter,得到散点图分析：散点图在越靠后的位置，离散程度越大，模型可能存在异方差。
B、用Y的估计值与残差平方的散点图进行判断做一个55个变量的回归，点击quick, estimate equation ,输入公式y c x,得到回归，点击forcast得到Y的估计值。
点击proc,make residual series，将名字改为res，生成残差序列。
点击quick ,graph, scatter ,输入yf res^2，得到散点图分析：没有生成一条斜率为0的直线，而且，散点图月靠后的位置，离散程度越大，所以，模型可能存在异方差。
C、用任一解释变量X与残差平方的散点图进行判断。
什么是异方差性如何进行异方差性的检验与处理
什么是异方差性如何进行异方差性的检验与处理异方差性，它是统计学中一种常见的现象，指的是观测值的方差在不同的条件下不相等。
在数据分析和建模过程中，异方差性可能会导致模型参数估计不准确，假设检验无效以及预测效果下降等问题。
因此，了解异方差性并进行检验和处理是非常重要的。
1. 异方差性的表征异方差性通常表现为残差的方差与预测值的关系不稳定。
在回归分析中，当残差的方差与预测值的关系呈现出一定的模式时，可以初步判断存在异方差性。
常见的异方差性模式有以下几种：（1）线性模式：残差的方差与预测值呈线性关系，即残差的方差随着预测值的增大而增大或减小。
（2）指数模式：残差的方差与预测值呈指数关系，即残差的方差随着预测值的增大呈指数级别增大或减小。
（3）对数模式：残差的方差与预测值呈对数关系，即残差的方差随着预测值的增大呈对数级别增大或减小。
（4）多重峰值模式：残差的方差具有多个峰值，表示不同分组或条件之间存在不同的方差水平。
2. 异方差性的检验针对上述异方差性模式，可以进行一些统计检验来验证异方差性的存在。
常用的异方差性检验方法包括帕金森-斯皮尔曼检验（Park test）、布劳什-帕甘检验（Breusch-Pagan test）和韦斯特曼检验（White test）等。
这些检验方法都是基于残差的方差与预测值之间的关系建立的。
以布劳什-帕甘检验为例，该检验的原假设是残差的方差与预测变量之间不存在显著相关关系，即不存在异方差性。
在进行检验时，首先需要对模型进行拟合，并获得残差。
然后，根据拟合残差和预测变量的关系构建辅助回归模型，并进行显著性检验。
如果辅助回归模型的显著性检验结果小于设定的显著性水平（通常为0.05），则可以拒绝原假设，认为存在异方差性。
3. 异方差性的处理在实际数据分析中，如果检验结果表明存在异方差性，需要对数据进行处理以减小或消除其影响。
常用的异方差性处理方法包括以下几种：（1）对数或平方根变换：通过对原始数据进行对数或平方根变换，可以降低数据的异方差性。
异方差检验及修正讲解
异方差(fānɡ chà)检验及修正
我们利用上次的nnn文件中的实例(shílì)数据进 行分析。 具体步骤： 1．OLS拟合：首先对数据进行回归分析，在工作 文件主显示窗口选定需要分析的回归方程\打开 估计方程及其统计检验结果输出窗口(见下图一)。
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Байду номын сангаас
异方差检验(jiǎnyàn)及修正
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异方差(fānɡ chà)检验及修正
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异方差检验(jiǎnyàn)及修正
White Heteroskedasticity(no cross terms)与White Heteroskedasticity(cross terms)选项的区别在于：在no cross terms选项下得到的辅助回归方程中不包含原回归方程左手变 量的交叉乘积项作为解释变量；而cross terms选项下得到的辅 助回归方程中包含原回归方程左手变量的交叉乘积项作为解释 变量。在我们(wǒ men)使用的一元回归例子中，这两个选项 的作用没有区别。当我们(wǒ men)分析多元回归模型的异方 差问题时，因为所选辅助回归方程的解释变量不同，这两个选 项的作用就不同了。
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异方差(fānɡ chà)检验及修正
4．加权最小二乘法 我们仍然使用nnn文件的数据，点工具栏上点
Proc\make Equations，选择估计方法—普通最小二乘法， 点击Options 按钮进入方程估计选择对话框，在LS\TSLS Options选项框中选择Weighted LS/TSLS\在对话框内输 入权重(quán zhònɡ)1/abs（resid）,点击确定应用，回 到估计方程对话框，点击确定得到加权最小二乘法回归方 程（见图四，并与图一中的方程比较）。
异方差的补救措施 -回复
异方差的补救措施-回复异方差（heteroscedasticity）是指在统计回归分析中，随着解释变量的变化，残差的方差也会呈现出不稳定的特征。
这可能会对回归模型的有效性和稳健性产生负面影响，因此需要采取相应的补救措施来解决异方差问题。
异方差的补救措施可以从数据收集、模型选择和残差分析等多个方面入手，下面将逐一介绍。
一、数据收集阶段的补救措施1. 通过更合理的样本设计来降低异方差的风险。
异方差通常在某些特定情况下出现，比如回归模型中存在着离群值或极端观测值。
可以通过增加样本量、减少极端观测值或改变采样方法等方式来提高样本的代表性，从而降低异方差的发生概率。
2. 如果存在某些隐含的影响因素导致异方差的出现，可以通过收集相关的辅助变量来消除或缓解异方差问题。
例如，在经济学研究中，可以考虑将个体收入的对数引入回归模型中，以调整异方差的发生。
二、模型选择阶段的补救措施1. 选择合适的函数形式来描述变量之间的关系。
常见的函数形式包括线性函数、对数函数、指数函数、多项式函数等。
选择适合数据的函数形式可以更好地描述数据间的关系，从而减少异方差的存在。
2. 考虑使用异方差鲁棒的回归方法。
这些方法通常是对原始的回归模型进行修正，以使模型对异方差具有更好的鲁棒性。
其中一种常见的方法是使用广义最小二乘法（Generalized Least Squares, GLS），它允许误差项的方差与解释变量的关系有所不同。
三、残差分析阶段的补救措施1. 进行残差的异方差诊断。
通过残差图、残差的分布等方法来判断是否存在异方差。
常见的残差图包括残差vs. 预测值图、残差vs. 解释变量图等。
如果残差图显示出明显的模式或规律，可能表明存在异方差。
2. 进行残差的变换。
如果残差图显示出明显的异方差模式，可以尝试对残差进行变换，以消除或减少异方差的存在。
常见的变换方法包括对数变换、平方根变换等。
需要注意的是，在变换残差之前，应该对数据进行必要的预处理，以确保变换后的残差满足模型假设的前提条件。
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异方差性的检验和补救一、研究目的和要求表1列出了1998年我国主要制造工业销售收入与销售利润的统计资料，请利用统计软件Eviews建立我国制造业利润函数模型，检验其是否存在异方差，并加以补救。
表1 我国制造工业1998年销售利润与销售收入情况二、参数估计EVIEWS 软件估计参数结果如下Dependent Variable: Y Method: Least Squares Date: 06/01/16 Time: 20:16 Sample: 1 28Included observations: 28Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C 12.03349 19.51809 0.616530 0.5429 X0.1043940.008442 12.366580.0000R-squared 0.854694 Mean dependent var 213.4639 Adjusted R-squared 0.849105 S.D. dependent var 146.4905 S.E. of regression 56.90455 Akaike info criterion 10.98938 Sum squared resid 84191.34 Schwarz criterion 11.08453 Log likelihood -151.8513 Hannan-Quinn criter. 11.01847 F-statistic 152.9322 Durbin-Watson stat 1.212781 Prob(F-statistic)0.000000用规范的形式将参数估计和检验结果写下2ˆ12.033490.104394(19.51809)(0.008442) =(0.616530) (12.36658)0.854694152.9322iY X t R F =+ = =三、 检验模型的异方差（一） 图形法 1. 相关关系图X YX Y 相关关系图2. 残差图形生成残差平方序列22e resid ，做2e 与解释变量 X 的散点图如下。
05,00010,00015,00020,00025,000X E 22e 与 X 散点图3. 判断由图可以看出，残差平方 2e 对解释变量 X 的散点图主要分布在图形中的下三角部分，大致看出残差平方 2e 随 X 的变动呈增大的趋势，因此，模型很可能存在异方差。
但是否确实存在异方差还应通过更进一步的检验。
（二） Goldfeld-Quanadt 检验 1. 排序使用 Sort X 命令对解释变量 X 进行排序。
2. 构造子样本区间，建立回归模型样本容量 n=28，去掉中间 c=8 个样本值，得到两个样本区间 1~10、19~28的两组样本值。
1~10区间回归估计Dependent Variable: Y Method: Least Squares Date: 06/01/16 Time: 20:35 Sample: 1 10Included observations: 10Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C 15.76466 14.82022 1.063727 0.3185 X0.0858940.019182 4.4779370.0021R-squared 0.714814 Mean dependent var 77.06400 Adjusted R-squared 0.679166 S.D. dependent var 31.70225 S.E. of regression 17.95685 Akaike info criterion 8.790677 Sum squared resid 2579.587 Schwarz criterion 8.851194 Log likelihood -41.95338 Hannan-Quinn criter. 8.724289 F-statistic 20.05192 Durbin-Watson stat 2.280129 Prob(F-statistic)0.00206119~28区间回归估计Dependent Variable: Y Method: Least Squares Date: 06/01/16 Time: 20:36 Sample: 19 28Included observations: 10Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C -11.99687 138.6642 -0.086517 0.9332 X0.1105520.039367 2.8082090.0229R-squared 0.496413 Mean dependent var 369.2440 Adjusted R-squared 0.433465 S.D. dependent var 118.6175 S.E. of regression 89.28163 Akaike info criterion 11.99833 Sum squared resid 63769.67 Schwarz criterion 12.05884 Log likelihood -57.99163 Hannan-Quinn criter. 11.93194 F-statistic 7.886037 Durbin-Watson stat 2.489267Prob(F-statistic)0.0229063. F 统计量值 对样本 1~10回归分析102112579.587ii e==∑对样本 19~28 回归分析1022163769.67ii e==∑222163769.6724.722579.587i ie F e===∑∑4. 判断取显著性水平 0.05α=，子样本个数为 10，变量个数为 2，因此子样本的残差平方和的自由度为 8，查 F 分布表得 0.05(8,8) 3.44F =0.0524.72 3.44F F =>=所以拒绝原假设，表明模型确实存在异方差性。
（三） White 检验对前文参数检验的结果进行 White 检验，结果如下图Heteroskedasticity Test: WhiteF-statistic3.607090 Prob. F(2,25)0.0420 Obs*R-squared 6.270439 Prob. Chi-Square(2) 0.0435 Scaled explained SS7.630696 Prob. Chi-Square(2) 0.0220Test Equation:Dependent Variable: RESID^2 Method: Least Squares Date: 06/01/16 Time: 20:38Sample: 1 28Included observations: 28Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C -3279.669 2857.119 -1.147894 0.2619 X^2 -0.000871 0.000653 -1.334033 0.1942 X5.6706873.1093661.8237440.0802R-squared 0.223944 Mean dependent var 3006.833 Adjusted R-squared 0.161860 S.D. dependent var 5144.454 S.E. of regression 4709.748 Akaike info criterion 19.85361 Sum squared resid 5.55E+08 Schwarz criterion 19.99635 Log likelihood -274.9506 Hannan-Quinn criter. 19.89725 F-statistic3.607090 Durbin-Watson stat2.576402Prob(F-statistic)0.042040故 2 6.2704nR =，取0.05α=，则220.056.2704>(2) 5.99nR χ==，所以拒绝原假设，表明模型确实存在异方差性。
四、异方差的修正（加权最小二乘法）1. 权数将权数分别设置为123211,,tt t t t w w w x x ===2. 最小二乘估计 在 Eviews 命令窗口输入211/21/3(1) (2) (3) genrW X genrW X genrW LS W W Y C X LS W W Y C X LS W W Y C X======得到如下结果Dependent Variable: Y Method: Least Squares Date: 06/01/16 Time: 21:39 Sample: 1 28Included observations: 28 Weighting series: W1Weight type: Inverse standard deviation (EViews default scaling)Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C 5.988351 6.403691 0.935141 0.3583 X 0.1086050.008156 13.31659 0.0000Weighted StatisticsR-squared0.872130 Mean dependent var 123.4049 Adjusted R-squared 0.867212 S.D. dependent var 31.99804 S.E. of regression 32.07267 Akaike info criterion 9.842635 Sum squared resid26745.07 Schwarz criterion9.937792Log likelihood -135.7969 Hannan-Quinn criter. 9.871726 F-statistic 177.3317 Durbin-Watson stat 2.386165 Prob(F-statistic) 0.000000 Weighted mean dep. 67.92073Unweighted StatisticsR-squared 0.853094 Mean dependent var 213.4639 Adjusted R-squared 0.847443 S.D. dependent var 146.4905 S.E. of regression 57.21696 Sum squared resid 85118.31 Durbin-Watson stat 2.472027权数为W1 时的最小二乘估计结果Dependent Variable: YMethod: Least SquaresDate: 06/01/16 Time: 21:46Sample: 1 28Included observations: 28Weighting series: W2Weight type: Inverse standard deviation (EViews default scaling)Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.C 6.497148 3.486625 1.863449 0.0737X 0.106890 0.010991 9.724824 0.0000Weighted StatisticsR-squared 0.784362 Mean dependent var 67.92073 Adjusted R-squared 0.776068 S.D. dependent var 75.51949 S.E. of regression 21.39500 Akaike info criterion 9.032941 Sum squared resid 11901.39 Schwarz criterion 9.128098 Log likelihood -124.4612 Hannan-Quinn criter. 9.062031 F-statistic 94.57221 Durbin-Watson stat 2.826376 Prob(F-statistic) 0.000000 Weighted mean dep. 36.45271Unweighted StatisticsR-squared 0.854180 Mean dependent var 213.4639 Adjusted R-squared 0.848571 S.D. dependent var 146.4905 S.E. of regression 57.00507 Sum squared resid 84489.02 Durbin-Watson stat 2.489641权数为W2 时的最小二乘估计结果Dependent Variable: YMethod: Least SquaresDate: 06/01/16 Time: 21:48 Sample: 1 28Included observations: 28 Weighting series: W3Weight type: Inverse standard deviation (EViews default scaling)Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C 8.639271 11.18768 0.772213 0.4470 X 0.1061530.007746 13.70430 0.0000Weighted StatisticsR-squared0.878396 Mean dependent var 165.8409 Adjusted R-squared 0.873718 S.D. dependent var 67.13183 S.E. of regression 42.63779 Akaike info criterion 10.41211 Sum squared resid 47267.52 Schwarz criterion 10.50727 Log likelihood -143.7695 Hannan-Quinn criter. 10.44120 F-statistic 187.8079 Durbin-Watson stat 2.423771 Prob(F-statistic)0.000000 Weighted mean dep. 123.4049Unweighted StatisticsR-squared 0.854451 Mean dependent var 213.4639 Adjusted R-squared 0.848853 S.D. dependent var 146.4905 S.E. of regression 56.95205 Sum squared resid 84331.95Durbin-Watson stat2.493962权数为W3 时的最小二乘估计结果3. 判断由上述三个结果可以看出，W1 的 t 检验均显著，F 检验也显著，即对异方差的修正效果最好。