GMM广义矩估计介绍

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generalized method of moments

generalized method of moments

generalized method of moments
广义矩估计,即GMM(Generalized method of moments),是基于模型实际参数满足一定矩条件而形成的一种参数估计方法,是矩估计方法的一般化。

只要模型设定正确,则总能找到该模型实际参数满足的若干矩条件而采用GMM 估计。

在随机抽样中,样本统计量将依概率收敛于某个常数。

这个常数又是分布中未知参数的一个函数。

即在不知道分布的情况下,利用样本矩构造方程(包含总体的未知参数),利用这些方程求得总体的未知参数。

广义矩估计是统计学和计量经济学中常用的一种半参数估计方法,Lars Peter Hansen1982年根据Karl Pearson1894年发明的矩
估计(method of moments)发展而来。

GMM的发明是Hansen得到2013年诺贝尔经济学奖的原因之一。

GMM的产生主要使用时机是最小二乘法的严格假设条件不成立时(例:解释变数与误差项有相关性),并且不知道资料的机率分布,以致不能使用最大似然估计时,GMM方法的宽松假设使得它在计量经济学(Econometrics)中得到广泛应用。

GMM估计法具有一致性、渐近正态分布,有效率等性质。

GMM估计讲义 广义矩估计

GMM估计讲义 广义矩估计

GMM估计讲义广义矩估计GMM估计讲义矩条件一个简单的线性回归模型,yx,,,, , 1.1 tT,1,,ttt由残差的均值等于零可得,Eyx(,,)()0,,E, 1.2 tttt方程1.2是理论上的矩条件,对于数据,它的粗略样本矩条件为:T1(yx,,,)0 1.3 ,ttT,1t直观上,当真实值时,由于理论矩为零,样本矩应该越接近于零越好。

求解1.3,,我们得到的矩估计量, ,T1y,tTt,1ˆ,, 1.4 1T1x,tTt,1x但矩条件并不唯一,在1.2两边同时乘以,由残差与变量无关的假设,我们可以得到t另一个矩条件,Exyxx(,,)()0,,E, 1.5 tttttt相似地,我们得到样本的矩条件,T1(yxx,,,)0 1.6 ,tttT,1t这样,我们可以获得,的另一个矩条件估计量,T1yx,ttTt,1ˆ,, 1.7 1T12x,tTt,1其与OLS估计量一致。

为了满足上述两个矩条件,我们可以使用两个矩条件的加权最小估计,即22Jgg()()(),,,,, 1.8 12TT11g,,,(yxx,g,,,(yx,()),()) ,,2ttt1ttTT,,11ttwwww方程1.8说明两个矩条件是同等重要的。

一般的,我们使用权矩阵,,,,11122122最小化目标函数,22,JwgwggwggwggWg()()()()()()(),,,,,,,,,,,, 1.9 11112122112222 为了保证非负,在需要是正定矩阵。

WgEZ()0,,Z 此外还有其他的矩条件,如,是工具变量向量。

tttt一些问题:1(什么矩条件可以使用,Gallant and Tauchen (1996, ET). 2( 什么工具变量可以使用,Bates and White (1993, ET) and Wooldrige (1994, Handbook of Econometrics, IV)3(怎么选择加权矩阵, W一般程序离散时间经济模型的动态规划行为需要运用Euler 方程:Exbh(,)0,, 2.1 m,1ttn,0x:向量; k,1tn,b:估计的参数向量, l,10klmRRR,,:,已知函数。

广义矩估计gmm法

广义矩估计gmm法

广义矩估计gmm法
广义矩估计GMM法是一种用于模型参数估计的非线性最小二乘估计方法。

该方法将问
题的解决方案表示为最小化某种“不匹配度”,这一不匹配度也被称作残差。

这种残差将
被度量来确定无论是模型和数据之间,或者模型和数据之间的匹配程度。

广义矩估计GMM
法是一种一般性回归方法,它对待模型和数据的不匹配来自于一种广义矩矩阵(GMM)中
的曲率,该矩阵有着更复杂、更深层次的特征。

它属于GMM统计,该统计可以被用来比较
并分析不同类之间的差异,并预测各种任务的结果,半监督的、无监督的实值型和分类型
估计也是如此。

许多概念、方法和工具在GMM估计中都具有重要的地位,其中包括n阶差异(nRD)、极值过滤器、梯度下降优化法,以及模拟和分层最优化等。

各种标准和技术应用于估计GMM法中,可以提高模型参数的估计准确性,使回归变得更精确、更稳健。

广义矩估计GMM法提供多种不同的参数估计配置,来处理各种数据情况,这些数据情况包括有标准误
差的数据,有偏差的数据,以及有缺失值的数据等。

它还可以应用于时间序列数据,用来
估计模型参数的随机变动,从而改善模型预测准确性。

总之,广义矩估计GMM法是一种模型参数估计的强大工具,它可以用来估计和拟合各
种数据存在的模型参数。

它也可以应用到时间序列数据上,改善模型预测水平,给出一种
准确稳健的模型参数估计,从而使科学研究得到更优良的结果。

广义矩方法

广义矩方法

1、广义矩方法(GMM)广义矩方法是基于模型实际参数满足的一些矩条件而形成的一种参数估计方法,是聚集方法的一般化。

GMM的优点:仅需要知道一些矩条件,而不需要知道随机变量的分布密度(如极大似然估计)。

这可能是一个缺陷,因为GMM经常不能对样本中的全部信息进行有效利用。

并且如果如果模型的设定是正确的, 则总能找到该模型实际参数满足的若干矩条件而采用GMM。

广义矩估计选择的矩估计方程个数多于待估参数的个数时, 必须选择参数使它尽可能地与各个矩估计方程配合, 来调和将出现在过度识别系统中的互相冲突的估计。

一种办法就是最小化准则函数。

令θ为参数向量, m(θ)为样本矩条件。

最小化准则函数即使J T = m (θ)′m (θ)最小。

考虑到不同的矩条件所起的作用不同, 人们希望某些矩条件的作用大些、某些矩条件的作用小些, 因此引入了加权矩阵, 它反映了各阶矩在GMM 中的重要程度。

由此问题转化成了使J T = m (θ)′w(θ)m (θ)最小。

这里W (θ) 是一个正定权重矩阵, 它反映了与每一个矩条件相配合的重要性。

GMM 估计量就是使J T最小化时的参数估计量θ, 即θ= argmin [m (θ)′w(θ)m (θ) ]。

其中, m (θ) 为样本矩条件, 是m * 1 维的正交条件。

权重矩阵W (θ) 为m * m 维的正定对称矩阵, θ为L* 1 维向量,L≤m。

为使J T 极小化, 对J T关于θ求导, 得到一阶条件m (θ)′W (θ) m (θ) = 0其中, m (θ) 是m (θ) 关于θ的Jacobian 矩阵。

GMM 估计的核心问题是对加权矩阵的选择问题。

如果选取的矩条件个数恰好等于待估参数的个数, 就属于“恰好识别”( just -ident ified) 的类型, 无论权重矩阵如何选取, 都有最小值0。

如果选取的矩条件个数多于待估参数的个数, 就属于“过度识别”(over-identified)的类型, 这时并不是每个矩条件都能得到满足, 而权重矩阵W决定了各个矩条件的相对重要性。

系统广义矩估计公式

系统广义矩估计公式

系统广义矩估计公式一、基本概念。

1. 矩估计(Method of Moments)- 矩估计是基于样本矩来估计总体矩的一种方法。

设总体X的分布函数为F(x;θ),其中θ = (θ_1,θ_2,·s,θ_k)是未知参数向量。

总体的r阶矩μ_r = E(X^r),样本的r阶矩为m_r=(1)/(n)∑_i = 1^nX_i^r。

通过令μ_r=m_r(r = 1,2,·s,k)得到关于θ的方程组,解这个方程组就得到θ的矩估计量。

2. 广义矩估计(Generalized Method of Moments,GMM)- 广义矩估计是矩估计的推广。

它是基于一些矩条件来估计模型参数的方法。

假设存在q个矩条件E[g(X_i,θ)] = 0,其中g(X_i,θ)是X_i和参数θ的函数向量,g(X_i,θ)=(g_1(X_i,θ),g_2(X_i,θ),·s,g_q(X_i,θ))'。

- GMM的目标函数是Q(θ)=n[g_n(θ)]'W_n[g_n(θ)],其中g_n(θ)=(1)/(n)∑_i =1^ng(X_i,θ),W_n是一个正定权重矩阵。

通过最小化Q(θ)得到θ的GMM估计量θ̂。

1. 动态面板数据模型中的应用。

- 考虑动态面板数据模型y_it=α y_i,t - 1+x_it'β+μ_i+ε_it,i = 1,·s,N,t = 1,·s,T,其中y_it是被解释变量,x_it是解释变量向量,μ_i是个体固定效应,ε_it是随机误差项。

- 对于这个模型,一阶差分可以消除个体固定效应μ_i,得到Δ y_it=αΔ y_i,t - 1+Δ x_it'β+Δε_it。

- 系统广义矩估计将水平方程y_it=α y_i,t - 1+x_it'β+μ_i+ε_it和差分方程Δy_it=αΔ y_i,t - 1+Δ x_it'β+Δε_it结合起来进行估计。

2.2 广义矩估计

2.2 广义矩估计

4、权矩阵的选择
• 关于权矩阵的选择,是GMM估计方法的一个核心 问题。
ˆ arg min (m( )'W 1 m( ))
权矩阵可根据每个样本矩条件估计的精确程度来设 置(用方差来度量)。例如,对估计较精确的矩条 件给予较大的权重,对估计较不精确的矩条件给予 较小的权重。
1 W 2 n
§2.2 广义矩估计
(GMM, Generalized Method of Moments)
一、广义矩估计的概念
二、广义矩估计及其性质
三、正交性条件和过度识别限制的检验
四、关于2SLS与GMM关系的讨论
关于GMM的主要文献
• 关于GMM最早的系统的描述 L. Hansen, 1982: Large Sample Properties of GMM Estimation, Econometrica 50, p1029-1054 • 关于GMM 的总结 A. Pagan and M. Wickens, 1989: A Survey of Some Recent Economertic Methods, Economic Journal 99, p962-1025 • 关于GMM发展的讨论 R. Davidson and J. MacKinnon, 1993: Estimation and Inference in Econometrics, New York Oxford Univ. Press
• 如果l=K,这时Z’X为KK方阵且可逆。于是: β=(Z’X)-1W-1(X’Z)-1X’ZWZ’Y =(Z’X)-1Z’Y 可见,βGMM=βIV, 这时W的选择对结果无影响。 • 如果l>K,这时根据W选取的不同,有不同的解 βGMM,但只要W是对称正定矩阵,估计结果都满 足一致性。 • 尽管不同的权矩阵W都可得到的一致估计量,但 估计量的方差矩阵可能是不同的。因此,可以选 择最佳的W,以使估计量更有效(有小的方差)。

GMM广义矩估计

GMM广义矩估计



ˆ) 是自相关序列,取法和线性的 • 如果 gt (wt , 类似
26


检验问题
和线性情况类似,我们也可以得到相应的非 线性模型的检验方法
27
Example
28
Stochastic Volatility Models
如果模型被J-统计量拒绝,大的ti 的表示第 i 个 矩条件被错误指定
13
两步最小二乘 如果模型(1.1)的误差项是条件同方差,那么
Ext xt t2 2 xx S
ˆ S 的相合估计可以表示为 S ˆ 2 S xx 典型的取 n 2 1 ˆ ) 2 where ˆ ˆ n ( y z
ˆW ˆ S )1 S W ˆS ˆS (S W ˆ S )1 (1.9) (S W xz xz xz xz xz xz
ˆ(W ˆ )) ( W )1 WSW ( W )1 (1.8 avar( xz xz xz xz xz xz
9
估计的效率
GMM估计效率的定义
序列不相关的矩: (通常 gt (0 ) 为遍历平稳的 MDS),那么 S avar(g ) E[gt (0 )gt (0 ))] 根据White(1982), S 的一个异方差(HC)估计
ˆ)g ( ˆ) S 1/nt 1 g t ( t
n
15
序列相关时的矩:如果总体的矩条件gt (0 ) 是 遍历平稳,但是序列相关的过程,那么
ˆ( S ˆ 1 ) arg min ng S ˆ 1 g n n

S 的一致估计可以由下式给出
n 1 n 1 ˆ) 2 ˆt2 xt xt ( yt zt S xt xt n t 1 n t 1

广义矩估计GMM

广义矩估计GMM

广义矩估计(Generalized Method of Moments ,即GMM )一、解释变量内生性检验首先检验解释变量内生性(解释变量内生性的Hausman 检验:使用工具变量法的前提是存在内生解释变量。

Hausman 检验的原假设为:所有解释变量均为外生变量,如果拒绝,则认为存在内生解释变量,要用IV ;反之,如果接受,则认为不存在内生解释变量,应该使用OLS 。

reg ldi lofdiestimates store olsxtivreg ldi (lofdi=l.lofdi ldep lexr)estimates store iv hausman iv ols(在面板数据中使用工具变量,Stata 提供了如下命令来执行2SLS:xtivreg depvar[varlist1] (varlist_2=varlist_iv) (选择项可以为fe ,re 等,表示固定效应、随机效应等。

详见help xtivreg )如果存在内生解释变量,则应该选用工具变量,工具变量个数不少于方程中内生解释变量的个数。

“恰好识别”时用2SLS 。

2SLS 的实质是把内生解释变量分成两部分,即由工具变量所造成的外生的变动部分,以及与扰动项相关的其他部分;然后,把被解释变量对中的这个外生部分进行回归,从而满足OLS 前定变量的要求而得到一致估计量。

t p t q t p 二、异方差与自相关检验在球型扰动项的假定下,2SLS 是最有效的。

但如果扰动项存在异方差或自相关,面板异方差检验:xtgls enc invs exp imp esc mrl,igls panel(het)estimates store heteroxtgls enc invs exp imp esc mrl,iglsestimates store homolocal df = e(N_g) - 1lrtest hetero homo, df(`df')面板自相关:xtserial enc invs exp imp esc mrl则存在一种更有效的方法,即GMM 。

GMM估计中文讲义广义矩估计

GMM估计中文讲义广义矩估计

GMM 估计中文讲义2线性模型1212i i i i i i y x x x βεββε=+'''=++ ()0i i E x ε=1i x 是1k ⨯,2i x 是1r ⨯,l k r =+。

如果没有其他约束,β的渐进有效估计量是OLS估计。

现在假设给定一个信息20β=,我们可以把模型写为,11i i i y x βε'=+,()0i i E x ε= 如何估计1β?一种就是OLS 估计。

然而这种方法不是必然有效的,当在()0i i E x ε=方程中有l 个约束,然而1β的维数k l <,这种情况称为过渡识别。

这里有r l k =-比自由参数多的矩约束,我们称r 是过渡约束识别个数。

让(,,,)g y z x β是1l ⨯个方程,参数β为1k ⨯,且k l <,有0(,,,)0i i i Eg y z x β= (1)0β是β的真实值,在上面线性模型中有1(,,)()g y x x y x ββ'=-。

在计量经济学里,这类模型称为矩条件模型。

在统计学中,这称为估计方程。

另外,我们还有一个线性矩条件模型,1i i i y z βε'=+,()0i i E x ε=i z 和i x 的维数都是1k ⨯,且有1l ⨯,k l <,如果k l =则模型是恰好识别,否则是过渡识别。

变量i z 是i x 的一部分或是i x 的函数。

模型(1)可以设置为,0(,,,)()i i i g y z x x y z ββ'=- (2)GMM 估计模型(2)样本均值为11111()(())()n n n i i i i i i n n ng g x y z X y X Z ββββ==='''=-=-∑∑ (3)β的矩估计量就是设置()0n g β=。

对于k l <个方程大于参数的情形,GMM 估计思想就是设置()n g β近可能的接近于零。

gmm广义矩估计

gmm广义矩估计

gmm广义矩估计GMM(广义矩估计)是一种用于参数估计的统计方法。

它是基于矩的概念发展而来的,通过对观测数据的矩估计,来估计未知参数的值。

GMM广义矩估计在统计学和经济学等领域得到了广泛应用。

在GMM中,我们首先定义一个经验矩,即从观测数据中得到的样本矩。

然后,我们根据理论模型中的矩表达式,得到理论矩。

接下来,我们通过最小化经验矩与理论矩之间的差异,来估计未知参数的值。

GMM广义矩估计的步骤如下:1. 确定理论模型:首先,我们需要确定一个理论模型,该模型描述了观测数据的分布特征。

在经济学中,通常使用概率分布函数来描述变量的分布特征。

2. 确定矩条件:接下来,我们需要确定一组矩条件,即理论模型中的矩表达式。

矩条件是基于理论模型中的变量和参数之间的关系得到的。

3. 计算经验矩:然后,我们从观测数据中计算一组经验矩。

经验矩是观测数据中的样本矩,用于估计理论矩的值。

4. 估计未知参数:通过最小化经验矩与理论矩之间的差异,我们可以得到未知参数的估计值。

这个过程可以使用最小二乘法或其他优化算法来实现。

GMM广义矩估计在经济学中得到了广泛应用。

例如,在计量经济学中,GMM广义矩估计被用于估计经济模型中的参数。

在金融学中,GMM广义矩估计被用于估计资产定价模型中的参数。

在其他领域,GMM广义矩估计也被用于估计其他类型的模型。

GMM广义矩估计具有一些优点。

首先,它是一种非参数估计方法,不需要对概率分布函数做出任何假设。

这使得GMM广义矩估计在处理复杂的数据分布时具有灵活性。

其次,GMM广义矩估计可以处理具有多个未知参数的模型,这使得它在估计复杂模型时具有优势。

此外,GMM广义矩估计还可以通过引入工具变量来解决内生性问题。

然而,GMM广义矩估计也存在一些限制。

首先,它对初始参数值敏感,可能会收敛到局部最优解。

因此,在实际应用中,选择合适的初始参数值非常重要。

其次,GMM广义矩估计对观测数据的分布特征要求较高,如果数据不符合理论模型的假设,估计结果可能不准确。

广义矩估计原理

广义矩估计原理

广义矩估计原理
广义矩估计原理(Generalized Method of Moments,GMM)是
一种统计推断方法,用于估计具有多个未知参数的经济模型。

广义矩估计原理基于矩条件,在矩条件下,模型中的理论矩与实际观测到的矩之间存在一个关系。

通过最大化理论矩与实际矩之间的差异,可以估计模型的未知参数。

具体而言,广义矩估计原理可以通过以下步骤进行推断:
1. 确定一个合适的经济模型,包含多个未知参数。

2. 根据经济理论,得到模型中的理论矩。

3. 收集实际观测数据,并计算实际观测到的矩。

4. 定义一个矩条件,即理论矩与实际矩之间的差异。

这个差异被称为矩条件方程。

5. 通过最小化矩条件方程,可以得到未知参数的估计值。

6. 使用估计的参数值,可以进行经济模型的预测、推断等分析。

广义矩估计原理在实际应用中广泛使用,特别是在经济学、金融学等领域。

它可以用于估计各种经济模型,包括线性模型、非线性模型、计量经济模型等。

同时,GMM方法还可以处理
存在内生性、测量误差等问题的模型估计。

tfp gmm法

tfp gmm法

tfp gmm法
TFP GMM法(Total Factor Productivity Generalized Method of Moments)是一种经济学方法,用于估计总要素生产率(Total Factor Productivity,TFP)。

TFP是一个衡量经济生产效率的
指标,指的是一个单位投入生产所能产生的产出量。

GMM方法是一种广义矩估计方法,可以用来处理具有内生性
问题的经济模型。

在TFP估计中,常常存在内生性问题,即
由于未观察到的因素或者测量误差导致产出量和投入量之间的关系被扭曲。

TFP GMM法通过使用已知的外生变量和工具变量,建立一个
经济生产函数模型,从而消除内生性问题。

该方法通过最小化矩条件,将模型的理论预测和实际观测到的数据拟合起来,从而得到一个无偏的估计量。

TFP GMM法的优点是能够解决内生性和测量误差问题,同时
具有较强的灵活性和一致性。

它适用于各种经济领域,如农业、制造业、金融业等,可以用于比较不同国家或不同产业之间的生产效率。

然而,TFP GMM法也存在一些局限性,例如对于真实的经济
模型要求比较严格,模型的设定和变量选择会影响估计结果的可靠性。

此外,该方法可能需要大量的数据和计算,对数据的要求较高。

总之,TFP GMM法是一种经济学方法,可以用于估计总要素
生产率,通过消除内生性问题,从而提供一个无偏的估计量。

它在经济学研究中具有重要的应用价值。

广义矩估计方法

广义矩估计方法

C、权矩阵的选择
关于权矩阵 W 的选择,是GMM估计方法的
一个核心问题。Hansen’s(1982)提出最佳
的权矩阵为:
W = Asy.Var[m(β )]
=
1 n2
∑ ∑Cov[Ziεi , Z jε
ij
j]
∑∑ = 1 n2 i
j
ω
ij
Z
i
Z
' j
=
1 n2
Z 'ΩZ
D、估计方法的步骤
3、GMM估计的特例 :OLS和ML估计
J=k,则为k×1阶向量。即
∑∑∑ m(β
)
=
⎜⎛ ⎜ ⎜ ⎜⎜⎝
m1 m2
mk
(β (β
M

) )
)
⎟⎞ ⎟ ⎟ ⎟⎟⎠
=
⎜⎛ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜⎜⎝
1 n 1 n
1 n
z1i ei ⎟⎞
i

z2i ei
⎟ ⎟
i
M
⎟ ⎟
i zkiei ⎟⎟⎠
显然矩条件 m(β ) = 0 得出的参数估计量,就 是我们熟知的工具变量法。同时方程组 m(β ) = 0
∑ X (1)
=
1 n
n i =1
yi
∑ X
(2)
=
1 n
n i =1
y
2 i
分别为样本的一阶矩和二阶矩,于是总体一 阶矩和总体二阶矩的估计量为:
∑ Mˆ (1)
=
E(Y )
=
X (1)
=
1 n
n i =1
yi
由于
∑ Mˆ
(2) =
E(Y 2 )
=

双向固定效应模型和gmm估计_解释说明

双向固定效应模型和gmm估计_解释说明

双向固定效应模型和gmm估计解释说明1. 引言1.1 概述双向固定效应模型和广义矩估计法(GMM)是经济学和社会科学领域中常用的统计分析方法。

双向固定效应模型可以捕捉到面板数据中个体和时间的固定效应,克服了传统的普通最小二乘法(OLS)在面板数据分析中可能存在的内生性问题。

而GMM估计方法则是一种基于矩条件的估计方法,可以处理存在内生性和其他偏误问题的方程模型。

本文将讨论双向固定效应模型以及如何使用GMM方法进行参数估计。

1.2 文章结构本文主要分为六个部分:引言、双向固定效应模型、GMM估计方法、研究方法和数据样本选择、结果分析和讨论,以及结论与展望。

首先,引言部分将对本文进行整体概述,并介绍文章的组织结构。

其次,将详细阐述双向固定效应模型的概念、假设以及在实际应用中的领域。

接着,我们将介绍GMM估计方法的基本原理,并探讨其在统计学和双向固定效应模型中的应用。

然后,我们将描述研究所采用的方法和数据样本选择原则,详细介绍变量定义和测量方法。

在结果分析和讨论部分,我们将展示实证结果并解读其意义,同时进行结果的对比分析并进行稳健性检验和敏感性分析。

最后,在结论与展望部分,我们将总结主要发现、讨论研究限制,并提出后续研究的建议。

1.3 目的本文旨在深入探讨双向固定效应模型及其与GMM估计方法的关系,并通过具体案例来演示这两种方法在实证研究中的应用。

通过对双向固定效应模型和GMM估计方法的理解和掌握,读者可以更好地运用这些方法来分析面板数据,并获取准确可靠的研究结果。

此外,本文还希望能够提供一些关于双向固定效应模型和GMM估计方法改进以及未来研究方向的启示和建议。

2. 双向固定效应模型:2.1 模型介绍:双向固定效应模型是一种广泛应用于经济学和社会科学领域的统计分析方法。

该模型被用于解决面板数据分析中的内生性问题,同时考虑了个体和时间的固定特征。

它能够控制个体和时间的特异性影响,使得研究结果更加准确可靠。

使用Stata进行GMM估计的方法

使用Stata进行GMM估计的方法

使用Stata进行GMM估计的方法使用Stata进行GMM估计的方法引言在经济学和统计学领域,广义矩估计(Generalized Method of Moments, GMM)是一种常用的参数估计方法,广泛应用于面板数据、时间序列数据以及普通横截面数据的估计中。

Stata作为一款强大的统计分析软件,提供了丰富的功能和工具,可以方便地进行GMM估计。

本文将介绍使用Stata进行GMM估计的方法,并分享一些注意事项和实用技巧。

1. GMM估计的基本原理GMM估计是一种基于矩条件的估计方法,通过最大化一个目标函数来获得参数的估计值。

GMM估计的基本思想是,通过选择一个合适的权重函数来使样本矩与理论矩之间的差异最小化,从而得到参数的估计值。

在Stata中,可以使用"gmm"命令进行GMM估计。

2. 准备数据在使用Stata进行GMM估计之前,首先需要准备好数据。

数据可以以Stata数据格式(.dta)或纯文本格式(.txt)导入到Stata中。

确保数据集中包含所需的变量,并按照需要进行预处理,例如删除缺失值或处理异常值等。

3. 设定模型和估计目标在进行GMM估计之前,需要设定模型和估计目标。

模型可以是线性或非线性模型,具体选择取决于研究的问题和数据的特征。

估计目标可以是矩条件,也可以是一些其他的条件,具体的选择取决于研究的问题。

4. 构建估计模型在Stata中,使用"gmm"命令来构建估计模型。

该命令的基本语法如下:```gmm (估计目标) (模型方程) (估计选项)```其中,估计目标是一个关于参数的函数,用于描述理论矩和样本矩之间的差异;模型方程是描述模型的方程式;估计选项是一些额外的选项,用于控制估计过程的行为。

5. 选择合适的权重函数在进行GMM估计时,需要选择合适的权重函数来衡量理论矩和样本矩之间的差异。

常用的权重函数包括异方差稳健权重函数和离群值稳健权重函数等。

广义矩估计

广义矩估计

第1章 广义矩估计1.1 矩估计1.1.1 总体矩与样本矩设总体X 的可能分布族为(){},,F x θθ∈Θ,其中来自参数空间Θ的()12,,,k θθθ=θ是待估计的未知参数。

假定总体分布的m 阶矩存在,则总体分布的k 阶原点矩和k 阶中心矩为()(),1kk k EX x dF x k m α+∝-∝=≤≤⎰θθ 1()[()]()[()],1kk k E X E x x E x dF x k m μ+∝-∝-=-≤≤⎰θθ 2两种常见的情况是一阶原点矩和二阶中心矩:()E X μ= 32222()[()]()Var X E X E X μμσ=-=- 4一阶原点矩表示变量的期望值,二阶中心矩表示变量的方差。

对于样本12(,,,)n X X X =X ,其k 阶原点矩是:11n kk i i m X n ==∑(1k m ≤≤)5当k =1时,m 1表示X 的样本均值。

X 的k 阶中心矩是:()11nk kii B X X n =-∑(1k m ≤≤)6 当k =2时,B 2表示X 的样本方差。

1.1.2 矩估计方法矩方法(moment method )是一种古老的估计方法。

其基本思想是:在随机抽样中,样本统计量将依概率收敛于某个常数。

这个常数又是分布中未知参数的一个函数。

总体分布的k 阶矩为()12,,,K θθθ=θ的函数。

根据大数定理,样本矩依概率收敛于总体矩。

因此,可以用样本矩作为总体矩的估计,即令:()12,,,1,2,,k K km k K αθθθ==即:()11,1,2,,n kki i x dF x X k K n +∝-∝= = =∑∑θ7上式确定了包含K 个未知参数()12,,,K θθθ=θ的K 个方程式,求解上式所构成的方程组就可以得到()12,,,K θθθ=θ的一组解()12ˆˆˆˆ,,,k θθθ=⋯θ。

因为m k 是随机变量,故解得的也是随机变量。

这种参数估计方法称为矩方法,()12ˆˆˆˆ,,,k θθθ=⋯θ即是()12,,,K θθθ=θ的矩估计量。

广义矩估计gmm法 python

广义矩估计gmm法 python

广义矩估计gmm法 python#广义矩估计与GMM法python实现## 1. 介绍广义矩估计(Gaussian Mixture Models,GMM)是一种混合模型,它既具有高斯模型的概率密度函数(Probability Density Function)的特性,又具有随机变量的混合分布(Mixture Distribution)特性。

GMM经常被用在对服从混合分布的数据建模上,当我们想要通过一个分布模型来捕捉的这些数据的杂乱特征时,GMM非常有效。

GMM有多种实现:可以使用EM算法(Expectation-Maximization),也可以使用半最大似然公式,以及一般化季达里尔过程(Generalized Iterative Scaling)。

下面是一个GMM python实现的示例:```python# Import Librariesfrom sklearn.mixture import GaussianMixture# Create Modelgmm = GaussianMixture(n_components = 2,random_state = 0) # Fit Modelgmm.fit(X_train)# Predictgmm_y_pred = gmm.predict(X_test)# Evaluategmm_score = gmm.score(X_test,y_test)```本文讨论GMM的python实现;它的原理;和一些常用的应用场景。

## 2. 原理GMM的原理非常简单:它的主要思想是把数据分成几个块,然后再用高斯模型对每一个块进行独立的建模。

在GMM模型中,我们假定每一个块的数据都是从不同的高斯分布中采样出来的,而所有的块的数据又被假设满足混合高斯分布。

GMM的参数估计和给定数据集的建模可以使用EM算法完成,EM 算法主要由两部分组成:E步骤(Expectation Step)和M步骤(Maximization Step)。

gmm(广义矩估计

gmm(广义矩估计

gmm(广义矩估计
广义矩估计(Generalized Method of Moments,简称GMM)是一种参数估计方法,广泛应用于经济、金融和统计学领域。

GMM方法通过最大化样本的矩条件函数来估计模型的参数。

在GMM中,我们首先根据理论模型确定一组矩条件。

矩条件是指
在理论模型中,根据参数估计出来的值,样本中的矩要满足的条件。

然后,我们根据样本数据计算这组矩条件的样本矩,然后使用样本矩
和理论矩条件之间的差异构建一个目标函数。

最终,我们使用最小二
乘法或其他优化算法来最大化(或最小化)该目标函数,从而得到参
数的估计值。

GMM方法有许多优点。

首先,它是一种比最小二乘法更一般化的
方法,因为在GMM中我们不需要对错误项的分布做任何假设。

其次,GMM方法不需要估计误差项的方差-协方差矩阵,因此可以避免由于估
计误差项方差不正确而导致的参数估计偏误。

此外,GMM方法也可以处理非线性模型和异方差数据。

总之,广义矩估计方法是一种强大的参数估计方法,可以应用于
各种领域和模型。

它通过最大化样本的矩条件函数来估计模型的参数,不需要对误差项的分布做任何假设,具有广泛的应用前景。

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Econometrics2—Fall2005
Generalized Method of Moments
(GMM)Estimation
Heino Bohn Nielsen
1of32
Outline
(1)Introduction and motivation
(2)Moment Conditions and Identification
(3)A Model Class:Instrumental Variables(IV)Estimation
(4)Method of Moment(MM)Estimation
Examples:Mean,OLS and Linear IV
(5)Generalized Method of Moment(GMM)Estimation
Properties:Consistency and Asymptotic Distribution
(6)Efficient GMM
Examples:Two-Stage Least Squares
(7)Comparison with Maximum Likelihood
Pseudo-ML Estimation
(8)Empirical Example:C-CAPM Model
Introduction
Generalized method of moments(GMM)is a general estimation principle.
Estimators are derived from so-called moment conditions.
Three main motivations:
(1)Many estimators can be seen as special cases of GMM.
Unifying framework for comparison.
(2)Maximum likelihood estimators have the smallest variance in the class of consistent
and asymptotically normal estimators.
But:We need a full description of the DGP and correct specification.
GMM is an alternative based on minimal assumptions.
(3)GMM estimation is often possible where a likelihood analysis is extremely difficult.
We only need a partial specification of the model.
Models for rational expectations.
3of32
Moment Conditions and Identification
•A moment condition is a statement involving the data and the parameters:
g(θ0)=E[f(w t,z t,θ0)]=0.(∗) whereθis a K×1vector of parameters;f(·)is an R dimensional vector of(non-linear)functions;w t contains model variables;and z t contains instruments.
•If we knew the expectation then we could solve the equations in(∗)tofindθ0.•If there is a unique solution,so that
E[f(w t,z t,θ)]=0if and only ifθ=θ0,
then we say that the system is identified.
•Identification is essential for doing econometrics.Two ideas:
(1)Is the model constructed so thatθ0is unique(identification).
(2)Are the data informative enough to determineθ0(empirical identification).
Example:Under-Identification •Consider again a regression model
y t=x0tβ0+ t=x01tγ0+x02tδ0+ t.
•Assume that the K1variables in x1t are predetermined,while the K2=K−K1 variables in x2t are endogenous.That implies
E[x1t t]=0(K1×1)(†)
E[x2t t]=0(K2×1).(††)
•We have K parameters inβ0=(γ00,δ00)0,but only K1<K moment conditions
(i.e.K1equations to determine K unknowns).
The parameters are not identified and cannot be estimated consistently.
11of32 Example:Simple IV Estimator •Assume K2new variables,z2t,that are correlated with x2t but uncorrelated with t:
E[z2t t]=0.(†††) The K2moment conditions in(†††)can replace(††).To simplify notation,we define
=µx1t x2t¶and z t(K×1)=µx1t z2t¶.
x t
(K×1)
x t are model variables,z2t are new instruments,and z t are instruments.
We say that x1t are instruments for themselves.
•Using(†)and(†††)we have K moment conditions:
g(β0)=µE[x1t t]E[z2t t]¶=E[z t t]=E[z t(y t−x0tβ0)]=0,
which are sufficient to identify the K parameters inβ.
Distances and Weight Matrices •Consider a simple example with2moment conditions
g T(θ)=µg a g b¶,
where the dependence of T andθis suppressed.
•First consider a simple weight matrix,W T=I2:
Q T(θ)=g T(θ)0W T g T(θ)=¡g a g b¢µ1001¶µg a g b¶=g2a+g2b,
which is the square of the simple distance from g T(θ)to zero.
Here the coordinates are equally important.
•Alternatively,look at a different weight matrix:
Q T(θ)=g T(θ)0W T g T(θ)=¡g a g b¢µ2001¶µg a g b¶=2·g2a+g2b,
which attaches more weight to thefirst coordinate in the distance.
15of32 Consistency:Why Does it Work?•Assume that a law of large numbers(LLN)applies to f(w t,z t,θ),i.e.
T−1
T
X t=1f(w t,z t,θ)→E[f(w t,z t,θ)]for T→∞.
That requires IID or stationarity and weak dependence.
•If the moment conditions are correct,g(θ0)=0,then GMM is consistent,
bθGMM(W T)→θ0as T→∞,
for any W T positive definite.
•Intuition:If a LLN applies,then g T(θ)converges to g(θ). Since bθGMM(W T)minimizes the distance from g T(θ)to zero,it will be a consistent estimator of the solution to g(θ0)=0.
•The weight matrix,W T,has to be positive definite,so that we put a positive and。

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