误差修正模型
eviews第三讲：误差修正模型
SC信息准则
SC值最小 SC信息准则，又称施瓦兹准则，即 Schwarz Criterion 其检验思想也是通过比较不同分布滞后模 型的拟合优度来确定合适的滞后期长度。 检验过程是：在模型中逐期添加滞后变量 ，直到SC值不再降低时为止，即选择使SC 值达到最小的滞后期k。
AIC最小原则是判定模型好坏标准之一， 犹如R2（R平方）一样。 AIC和SC(舒瓦茨 信息）常常一并作为判断模型拟合程度的 标准之一，特别是在滞后阶数的选择上。 比如，一个VAR（向量自回归模型），经 济理论往往无法确定滞后阶数，这时往往 采用AIC或者SC最小原则，即观察不同的 阶数的VAR模型，哪个模型的AIC或者SC 值最小就选用哪个模型进行分析。 AIC、 SC都会在模型参数中给出。
步骤2： 对方程进行回归 Yt 0 1 X t t 得出残差项 步骤3：对残差项进行单位根检验，
t t 1 i t 1 et
i 1 m
若原假设 0 成立，说明残差不平稳，即为 I(1);若残差项平稳（即为0阶单整），则两变 量之间存在协整关系（即长期稳定的某种关 系）。
确定序列具有单位根的阶数
ADF检验形式的选择
操作：数据（gini2，lnpergdp）
第一步：输入变量（略） 打开序列，点击Quick---Estimate Equation 对变量 gini gini(-1) c t进行自回归
目的：查看常数项和时间趋势项是否显著
第二步：上图结果显示常数项显著，因 此对原始数据单位根检验中同时加入常 数项
同理，相同的过程处理序列GDP 原始数据ADF检验
向量自回归和向量误差修正模型
模型旨在捕捉变量之间的动态关 系，并分析一个经济系统中的内
在机制。
VAR模型假设变量之间的关系是 非结构性的，即它们之间的关系
是线性的。
VAR模型的参数估计
使用最大似然估计法（MLE） 来估计VAR模型的参数。
MLE是一种统计方法，用于估 计未知参数的值，使得已知数 据与模型预测的概率分布尽可 能接近。
独立同分布假设
02
模型假设误差项独立且同分布，实际数据可能无法满足这一假
设，导致模型的预测能力下降。
参数稳定性假设
03
模型假设参数在样本期间保持不变，这在现实中很难满足，参
数的变化可能影响模型的预测效果。
模型应用范围与限制
领域限制
向量自回归和向量误差修正模型 主要应用于宏观经济和金融领域 的数据分析，在其他领域的应用 可能受到限制。
向量自回归和向量误 差修正模型
目录
• 向量自回归模型（VAR） • 向量误差修正模型（VECM） • 向量自回归和向量误差修正模型的应用 • 向量自回归和向量误差修正模型的比较与选择 • 向量自回归和向量误差修正模型的局限性
01
向量自回归模型（VAR）
VAR模型的原理
多个时间序列变量同时受到各自 滞后值和相互之间滞后值的影响。
模型选择与优化
在向量误差修正模型中，需要根据实际问题和数据特点选择合适的滞后阶数和模型形式。 同时，可以通过比较不同模型的拟合优度、解释力度等指标来优化模型。
03
向量自回归和向量误差修 正模型的应用
宏观经济预测
总结词
向量自回归和向量误差修正模型在宏观经济预测中具有重要应用，能够分析多个经济变量之间的动态关系，预测 未来经济走势。
参数值。
误差修正模型
第二节 误差修正模型（Error Correction Model ，ECM ）一、误差修正模型的构造对于y t 的(1，1)阶自回归分布滞后模型：t t t t t y x x y εβββα++++=--12110在模型两端同时减y t-1，在模型右端10-±t x β，得：tt t t tt t t t t t t t x y x x y x y x x y εααγβεββββαββεββββα+--+∆=+---+--+∆=+-+++∆+=∆------)(])1()1()[1()1()(1101012120120121100其中，12-=βγ，)1/()(2ββαα-+=，)1/(211ββα-=。
记 11011-----=t t t x y ecm αα（5-5） 则t t t t ecmx y εγβ++∆=∆-1（5-6）称模型（5-6）为“误差修正模型”，简称ECM 。
二、误差修正模型的含义如果y t ~ I(1)，x t ~ I(1)，则模型（5-6）左端)0(~I y t∆，右端)0(~I x t∆，所以只有当y t 和x t 协整、即y t 和x t 之间存在长期均衡关系时，式（5-5）中的ecm~I(0)，模型（5-6）两端的平稳性才会相同。
当y t 和x t 协整时，设协整回归方程为：t t t x y εαα++=10它反映了y t 与x t 的长期均衡关系，所以称式（5-5）中的ecm t -1是前一期的“非均衡误差”，称误差修正模型（5-6）中的1-t ecmγ是误差修正项，12-=βγ是修正系数，由于通常1||2<β，这样0<γ；当ecm t -1 >0时（即出现正误差），误差修正项1-t ecm γ< 0，而ecm t -1 < 0时（即出现负误差），1-t ecm γ> 0，两者的方向恰好相反，所以，误差修正是一个反向调整过程（负反馈机制）。
stata误差修正模型命令
Stata误差修正模型命令简介误差修正模型（Error Correction Model，ECM）是一种用于描述时间序列数据之间长期和短期关系的经济模型。
它是自回归移动平均模型（ARMA）和协整关系的结合，可以用于分析变量之间的长期均衡关系和短期调整速度。
Stata是一款功能强大的统计分析软件，提供了许多用于估计和分析误差修正模型的命令。
本文将介绍Stata中常用的误差修正模型命令及其使用方法。
命令介绍vecintrovecintro命令用于估计向量自回归（Vector Autoregression，VAR）模型，并进行协整检验。
在估计VAR之前，我们需要先检验变量之间是否存在协整关系。
vecintro命令可以帮助我们进行协整检验并选择适当的滞后阶数。
使用示例：vecintro y x1 x2, lags(1/4)其中，y表示因变量，x1和x2表示自变量。
lags(1/4)表示选择滞后阶数为1至4。
vecrankvecrank命令用于估计向量错误修正模型（Vector Error Correction Model，VECM）。
VECM是一种描述协整关系和短期调整速度的模型。
使用示例：vecrank y x1 x2, lags(1/4) rank(2)其中，y表示因变量，x1和x2表示自变量。
lags(1/4)表示选择滞后阶数为1至4，rank(2)表示选择协整关系的阶数为2。
vecvec命令用于估计向量错误修正模型，并进行残差诊断和模型拟合优度检验。
使用示例：vec y x1 x2, lags(1/4) rank(2)其中，y表示因变量，x1和x2表示自变量。
lags(1/4)表示选择滞后阶数为1至4，rank(2)表示选择协整关系的阶数为2。
常用参数lags在估计误差修正模型时，我们需要选择合适的滞后阶数。
Stata中的误差修正模型命令通常都提供了lags参数来指定滞后阶数范围。
使用示例：vec y x, lags(1/4)上述示例中的lags参数指定了滞后阶数范围为1至4。
二阶误差修正模型的推导
二阶误差修正模型的推导误差修正模型（Error Correction Model, ECM）协整（cointegration）反映的是序列中变量之间的长期均衡关系，用网上的一个例子来描述协整就是一个醉汉牵着一只狗，他们之间的距离虽然会时远时近，但是由于绳子的存在，当达到绳子的长度时，他们的距离又会拉近，这样他们之间就存在着协整关系。
通过协整建立的模型是静态模型，而误差修正模型的使用就是为了建立短期的动态模型来弥补长期静态模型的不足，通过误差修正模型，可以判断出变量在短期波动中偏离其长期均衡关系的程度。
假设序列 X t X_{t} Xt和 Y t Y_{t} Yt存在这种长期的均衡关系，也就是协整关系，表现形式就是： Y t = a 0 + a 1 X t + u t Y_{t} = a_{0} + a_{1}X_{t} + u_{t} Yt=a0+a1 Xt+ut由于他们之间存在着长期的均衡关系，那就是说当 Y t Y_{t} Yt出现偏离均衡点时，这种现象只是暂时的。
而这种均衡关系建立的前提就是随机项 u t u_{t} ut是平稳的，这也是检验两个序列之间协整关系的一种方法，就是通过检验随机项的平稳性来判断是否存在协整关系。
试想一下，如果随机项不是平稳的，也就是它具有上升或者下降的趋势，那么 Y t Y_{t} Yt的偏离就会被长期累积下来而不能被消除。
因此，随机项也称作长期均衡误差，或者非均衡误差项，它将在误差修正模型中作为自变量。
误差修正模型的建立通过上面的分析，我们知道，如果要建立一个误差修正模型，首先要做的就是对序列进行检验，找出它们之间的协整关系，然后根据这种关系建立误差修正项，再将误差修正项作为解释变量，与其他反映短期波动的解释变量一起，建立一个短期模型，也就是误差修正模型。
从上面的例子知道长期均衡 Y t = a 0 + a 1 X t + u tY_{t} = a_{0} + a_{1}X_{t} + u_{t} Yt=a0+a1Xt+ut，而误差修正模型的具体形式是：Δ Y t = b 0 + b 1 Δ X t + γ e c m t − 1 + u t \Delta Y_{t} = b_{0} +b_{1}\Delta X_{t} + \gamma ecm_{t-1} + u_{t} ΔYt=b0+b1ΔXt+γecm t−1+ut Δ X t \Delta X_{t} ΔXt 和Δ Y t \Delta Y_{t} ΔYt 分别是一阶差分后的结果，除此之外，其中γ < 0 \gamma < 0 γ<0， e c m t − 1ecm_{t-1} ecmt−1表示误差修正项，可以表示为 e c m t − 1 = Y t − 1 − a 0 − a 1 X t − 1 ecm_{t-1} =Y_{t-1} - a_{0} - a_{1}X_{t-1} ecmt−1=Yt−1−a0−a1Xt−1，这也是为什么上面提到的随机项将在误差修正模型中作为自变量的解释。
误差修正模型课件
单方程误差修正模型是针对单个经济变量进行建模的方法，主要目的是检验和估计长期均衡关系及其短期调整机 制。
详细描述
单方程误差修正模型基于经济理论，通过一个经济变量对它的长期均衡关系及其短期调整机制进行建模。它通常 采用一阶差分法或协整法来处理非平稳时间序列数据，以识别和估计变量的长期均衡关系及其短期调整机制。
通常用长期均衡方程来描述。
在长期均衡方程中，变量的系数 映了其在长期均衡关系中的贡
献程度。
长期均衡关系通常是在市场机制 的作用下，通过供求关系自发调
节而形成的。
短期调整机制
短期调整机制是指当经济变量受到外 部冲击或其他因素的影响，导致其偏 离长期均衡状态时，系统会自动调整 以重新回到均衡状态的过程。
与
06
误差修正模型在经济学中的地位与作用
经济学的核心工具
误差修正模型（ECM）是现代经 济学中用于研究长期均衡关系和 短期调整机制的重要工具，尤其 在宏观和微观经济学中占据核心 地位。
揭示经济规律
通过ECM，研究者可以深入探究 经济变量之间的内在关系，揭示 其背后的经济规律和动态机制， 为政策制定提供科学依据。
外汇市场汇率调整的误差修正模型
总结词
该模型用于研究外汇市场汇率的调整机制， 通过分析汇率的短期波动和长期均衡趋势来 预测汇率变化。
详细描述
外汇市场汇率调整的误差修正模型关注汇率 的动态变化，并考虑国内外经济基本面的差 异对汇率的影响。它利用误差项来衡量短期 非均衡程度，并通过调整机制预测长期均衡 汇率的回归，有助于分析汇率的稳定性和波 动性。
短期调整机制通常是通过误差修正机 制来实现的，即系统会根据误差的大 小和方向，自动调整变量的取值，以 使其重新回到长期均衡状态。
误差修正模型的非均衡误差参数估计值
《误差修正模型的非均衡误差参数估计值》一、引言在统计分析和建模中，误差修正模型是一种常用的方法，用于解决非均衡数据集的分类问题。
对于非均衡数据集而言，不同类别的样本数量存在较大差异，这就导致了在建模和预测过程中的非均衡误差问题。
而非均衡误差参数估计值则是误差修正模型中的重要环节，本文将深入探讨这一主题。
二、误差修正模型的基本原理误差修正模型的基本原理是通过在建模过程中对样本进行加权，以降低非均衡数据集中不同类别样本的影响程度。
通常情况下，误差修正模型会考虑到不同类别样本的权重，并在损失函数中引入这一权重参数。
在模型训练和预测过程中，通过调整这些权重参数，使模型更加关注少数类别的样本，从而提高分类模型的性能。
三、非均衡误差参数估计值的重要性在误差修正模型中，非均衡误差参数估计值扮演着至关重要的角色。
这些参数值的准确性将直接影响到模型的分类效果和性能。
在实际建模过程中，我们需要对非均衡误差参数进行有效的估计，以确保模型能够更好地适应非均衡数据集，提高分类的准确性和泛化能力。
四、对非均衡误差参数的评估方法对于非均衡数据集中的误差参数估计，通常可以采用以下几种常见方法进行评估：1. 混淆矩阵和相关指标：通过混淆矩阵中的真阳性、假阳性、真阴性、假阴性等指标，来评估模型在不同类别样本上的准确率、召回率、精确率等性能指标。
2. 重采样技术：例如过采样、欠采样、SMOTE等方法，来调整数据集中不同类别样本的比例，用于评估模型在不同非均衡情况下的性能表现。
3. ROC曲线和AUC值：通过ROC曲线下的面积（AUC）来评估分类模型在不同类别样本上的性能，其中AUC值越接近于1，模型性能越好。
五、非均衡误差参数估计值的个人理解和观点在实际的数据分析和建模过程中，我认为正确的非均衡误差参数估计值是非常重要的。
它能够帮助我们更加全面、准确地评估模型的性能，从而提高模型的泛化能力和稳定性。
对于非均衡数据集而言，我们需要充分重视非均衡误差参数的估计，同时结合混淆矩阵、ROC曲线等多重评估方法，来全面地评估模型在不同类别样本上的性能表现。
第三章(3-5节)协整与误差修正模型
第三节协整理论——时间序列模型的协整关系一、问题来源来源：伪回归（虚假回归）现象MC（蒙特卡罗）的模拟结果发现：利用2个相互独立的非平稳序列、或者2个都包含时间趋势但彼此无关的序列，可能建立显著的回归模型；称这种现象为“伪回归”现象，所建立的模型是伪回归模型。
伪回归现象意味着传统统计检验方法失去意义，需要重新讨论对非平稳序列能否直接建立回归模型的问题。
二、平稳性（一）平稳时间序列定义：μ=)(t y E)(),(s r y y COV s t t =- （序列的相关性只与间隔有关，与时刻无关） 推论：)0()(r y D t = = 常数图形特征：（1）在均值周围波动，频繁穿越均值；（2）波动幅度大致相同；-2-112240260340360DJ PY图1 日元兑美元差分序列 图2上证综指收益率平稳时间序列的含义：任何外来冲击（或振动）对序列变动轨迹的影响是短暂的，t时刻的振动影响在t+1期会减弱，t+2期会更弱，随着时间推移这种影响会逐渐消失，序列将恢复到其平均水平（称外来冲击影响具有“短记忆”特征）。
但是，对于非平稳时间序列，振动的影响会无限地持续下去，t时刻的振动影响不会在以后的时期中衰减，所以序列也难以恢复到一个稳定状态，外来冲击影响有长记忆性。
（二）常见平稳序列1．白噪声过程（white noise ）0)(=t y E 2)(σ=t y D 0),(=-s t t y y COV记成： y t ~ i.i.d (0, σ2)古典回归模型中的随机误差项即为白噪声序列。
2．自回归过程（Auto regression —AR 过程）1t t t y y ρε-=+ ||1ρ<,εt ~ i.i.d (0, σ2)（三）常见非平稳序列1．趋势平稳过程（trend stationary）（又称为：退势平稳过程，确定趋势过程）。
y t =α + βt + εt , εt~i.i.d(0, σ2)性质：（1）E (y t )=α + βt ， D (y t ) = σ2 , COV(y t ，y t-s ) = 0（2）图形：围绕趋势线等幅波动，外来冲击影响短暂；（3）可以扩展成带趋势的AR 过程：1t t t y t y αβρε-=+++ ||1ρ<特点：由于存在长期趋势使得均值不是常数，所以是非平稳序列；但是序列始终围绕着趋势线波动，外来冲击是短记忆的，所以又具备平稳序列的特征。
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脉冲响应函数
假定扰动项 足
是白噪声向量,即满
脉冲阳 . 湖南省进出口贸易的实证研究——基于协整分 析与误差修正模型[J]. 黑龙江对外经贸,2007,05:45-47. [2]孙彦平. 中国天然气需求量与GDP之间关系的协整分析与 误差修正模型研究[J]. 特区经济,2007,12:264-265. [3]李凯杰,曲如晓. 技术进步对中国碳排放的影响——基于 向 量 误 差 修 正 模 型 的 实 证 研 究 [J]. 中 国 软 科 学 ,2012,06:51-58. [4]李春霄,贾金荣. 农村金融发展与经济 增长关系研究——基于协整检验和误差修正模型的实证分析 [J]. 广东商学院学报,2012,06:59-65. [5]杨兆升,邴其春,周熙阳,马明辉. 基于向量误差修正模型 的短时交通参数预测方法[J]. 吉林大学学报(工学版),,:1. [6] 李振东. 甘肃省农业生产与农民收入的协整分析与误差 修正模型研究[J]. 对外经贸,2013,10:88-89.
因此被解释变量的短期波动可以分解成两个部分: 一部 分为解释变量的短期波动影响，另一部分为长期均衡的 调节效应。模型中β2 通常小于 1 ，所以 ecmt−1 的系数 α 通常小于 0。
这意味着前一期 X 对 Y 解释不足，有正的误差时，会 减少 Y 的正向波动或增加其负向波动，反之则反是。
这说明，该模型有一种对前期误差的自动修正作用，因
单整过程是一类特殊的非平稳随机过程。简言之，单整过程 是指经过差分可以达到平稳的非平稳随机过程。如果一个原
始序列平稳，我们称之为 I (0)过程。如果一个原始时间序
列非平稳，而经过一次差分变成平稳的，即
我们就说原时间序列是一阶单整，记为 I (1)。如果一次差 分变换后仍然是非平稳的时间序列，则还可以对差分序列再 作差分变换，在进行了d 次差分后才变为平稳序列，这种经 过d 次差分才平稳的时间序列称为 d 阶单整，记为 I ( d )。
进行估计。然后，检验残差 t 是否是平稳的。
e
如果Xt和Yt没有协整关系，那么它们的任一线性组合都是非
平稳的，残差 et 也将是非平稳的。所以，我们通过检验残 差et是否平稳，就可以得知Xt 和Yt是否存在协整关系。
Johansen极大似然值法是采用极大似然估计来对多个变 量是否存在协整关系进行检验,这是通过建立VAR模型实 现的。 首先,假设Xt和Yt分别是k阶和d阶向量,它们服从一阶单 整过程,建立VAR模型如下:
协整检验的思想在于：如果某两个或多个同阶时间序 列向量的某种线性组合可以得到一个平稳的误差序列， 则这些非平稳时间序列存在长期的均衡关系，或者说 这些序列具有整性。协整检验分为两变量之间协整性 检验和多变量之间的协整性检验。
假如Xt 和Yt 都是 I (1)的，我们可以用以下思路来检验它 们之间是否存在协整关系。首先用 OLS 对协整回归方程
恩格尔和格兰杰所提出的协整理论，协整理论的宗旨在 于对于那些建模较为困难的非平稳序列 ,通过引入协整
的差分变量,达到是模型成立并提高模型精度的目的。
并将经济变量之间存在的长期稳定关系称为协整关系， 可以说经济变量的协整性是对非平稳经济变量长期均衡 关系的统计描述,
当且仅当若干个平稳变量具有协整性时 ,由这些变量建 立的回归模型才有意义。所以协整性检验也是区别真实 回归和虚假回归的有效方法。
多数宏观经济时间序列一般都是非平稳的 ,即其均值与 方差是随时间的变化而变化的，如果用非平稳时间序
列建立模型会带来虚假回归问题。
非平稳变量可以先通过差分变换，成为平稳变量以后
建立模型,但这种模型无法估计原非平稳变量间的任何
关系。所以 , 简单地用差分变量建立经济计量模型 , 一 般来说,并不是一个恰当可行的方法。
误差修正模型
时间序列的平稳性指时间序列的统计规律不会 随着时间的推移而发生变化，即生成时间序列 的随机过程特征不随时间的变化而变化。
直观上，一个平稳的时间序列可以看作是一条 围绕其均值上下波动的曲线。
如果X t满足下列条件：
如果一个时间序列的均值或方差或两者都与时间有关， 即该时间序列不存在可收敛的长期平均水平，且方差会 随着时间推移而无限地增大，则称该时间序列是非平稳 的，该随机过程是一非平稳随机过程。
若把该模型变形成Yt 的一阶差分的如下形式，即
若令
则模型变为 式中:∆Yt 代表被解释变量的短期波动，∆Xt 为解释变
量的短期波动，ecmt−1 代表的则是两个变量之间关系 对长期均衡的偏离，即上一期变量偏离均衡水平的误差， 称为误差修正项。α 称为修正系数，反映 Y 对均衡偏 离的修正速度。
此被称为“误差修正模型”。误差修正模型的自动调整 机制类似于适应性预期模型。若误差修正项的系数α 在统计上是显著的，它将告诉我们 Y 在一个时期里的 失衡有多大一个比例部分可在下一期得到纠正，或者更 应该说“失衡”对下一期Y 水平变化的影响的大小。
脉冲响应函数
VAR模型中某一个内生变量的冲击或扰动会对其他变量 产生影响,其他变量又会反过来影响该变量本身,用来描 述这样一个传导及影响机制的方法 ,我们称之为脉冲响 应函数法。 脉冲响应函数的基本思想可以解释为:
如果系数矩阵
的秩r <k,则存在kxr阶矩阵和使矩阵
= ’和’Yt都服从平稳过程 ,然后再做迹检 验和最大特征值检验。
. 根据格兰杰定理 , 如果若干个非平稳变量存在协整关 系,则这些变量必有误差修正模型 (ECM)的表达式存在, 反之也成立。
误差修正模型
考虑一个只有两个变量的自回归分布滞后模型 ARDL