第二章单方程回归模型.pptx

2.1 2.1 回归分析的性质回归分析的性质 （1）确确定定性性关关系系或函函数数关关系系：研究的是确定现象非随机变量间的关系。（2）统统计计依依赖赖或相相关关关关系系：研究的是非确定现象随机变量间的关系。（以一定的统计规律呈现出来的关系）一、变量间的关系及回归分析的基本概念一、变量间的关系及回归分析的基本概念 1 1、变量间的关系、变量间的关系 经济变量之间的关系，大体可分为两类：对变量间对变量间统计依赖关系统计依赖关系的考察主要是通过的考察主要是通过相关分析相关分析(correlation analysis)或或回归分析回归分析(regression analysis)来完成的：来完成的：例如例如：函数关系：函数关系：统计依赖关系统计依赖关系/统计相关关系：统计相关关系：不线性相关并不意味着不相关；有相关关系并不意味着一定有因果关系；回归分析回归分析/相关分析相关分析研究一个变量对另一个（些）变量的统计依赖关系，但它们并不意味着一定有因果关系。相关分析相关分析对称地对待任何（两个）变量，两个变量都被看作是随机的。回归分析回归分析对变量的处理方法存在不对称性，即区分应变量（被解释变量）和自变量（解释变量）：前者是随机变量，后者不是。注意：注意：回归与因果关系回归与因果关系虽然回归分析研究一个变量对另一（些）变量的依赖关系，虽然回归分析研究一个变量对另一（些）变量的依赖关系，但它并不意味着因果关系。但它并不意味着因果关系。Kendall和和Stuart认为一个统计认为一个统计关系式不管多么强，也不管多么有启发性，却永远不能确关系式不管多么强，也不管多么有启发性，却永远不能确立因果方面的联系，对因果关系方面的理念必须来自统计立因果方面的联系，对因果关系方面的理念必须来自统计学之外，最终来自这种或那种理论。学之外，最终来自这种或那种理论。从逻辑上说，统计关系式本身不肯能意味着任何因果关系。从逻辑上说，统计关系式本身不肯能意味着任何因果关系。要谈因果关系，必须诉诸先验或理论上的思考。要谈因果关系，必须诉诸先验或理论上的思考。2.22.2回归分析的基本思想：回归分析的基本思想：一、利用样本来推断总体利用样本来推断总体 1、总回归函数（、总回归函数（PRF）2、样本回归函数（、样本回归函数（SRF）3、样本回归函数对总回归函数的进行拟合：、样本回归函数对总回归函数的进行拟合：（1）最小二乘法（）最小二乘法（OLS）（2）最小二乘法的基本假定）最小二乘法的基本假定 （3）最小二乘估计的精度或标准误）最小二乘估计的精度或标准误 （4）最小二乘估计量的性质）最小二乘估计量的性质 （5）拟合优度的度量）拟合优度的度量 （6）区间估计或假设检验）区间估计或假设检验 4、利用回归方程进行分析、评价及预测。、利用回归方程进行分析、评价及预测。1、回归分析回归分析(regression analysis)是研究一个变量关于另一是研究一个变量关于另一个（些）变量的具体依赖关系的计算方法和理论个（些）变量的具体依赖关系的计算方法和理论。其用意其用意：在于通过后者的已知或设定值，去估计和（或）预在于通过后者的已知或设定值，去估计和（或）预测前者的（总体）均值测前者的（总体）均值。这里：前一个变量被称为被解释变量被解释变量（Explained Variable）或应变量应变量（Dependent Variable），），后一个（些）变量被称为解释变量解释变量（Explanatory Variable）或自变量自变量（Independent Variable）。二、回归分析的基本概念二、回归分析的基本概念 对变量测量尺度的注解：对变量测量尺度的注解：分类尺度（名义尺度）分类尺度（名义尺度）顺序尺度（序数尺度）顺序尺度（序数尺度）间隔尺度（区间尺度）间隔尺度（区间尺度）比率尺度（比率尺度）比率尺度（比率尺度）由于变量间关系的随机性，回归分析回归分析关心的是根关心的是根据解释变量的已知或给定值，考察被解释变量的总体据解释变量的已知或给定值，考察被解释变量的总体均值均值，即当解释变量取某个确定值时，与之统计相关的被解释变量所有可能出现的对应值的平均值。例例2.1：一个假想的社区有100户家庭组成，要研究该社区每月家庭消费支出家庭消费支出Y与每月家庭可支配收家庭可支配收入入X的关系。即如果知道了家庭的月收入，能否预测该社区家庭的平均月消费支出水平。三、总体回归函数三、总体回归函数 为达到此目的，将该100户家庭划分为组内收入差不多的10组，以分析每一收入组的家庭消费支出。（1）由于不确定因素的影响，对同一收入水平X，不同家庭的消费支出不完全相同；（2）但由于调查的完备性，给定收入水平X的消费支出Y的分布是确定的，即以X的给定值为条件的Y的条件分布条件分布（Conditional distribution）是已知的，如：P(Y=561|X=800）=1/4。因此，给定收入X的值Xi，可得消费支出Y的条件条件均值均值（conditional mean）或条件期望条件期望（conditional expectation）：E(Y|X=Xi)该例中：E(Y|X=800)=561分析：分析：描出散点图发现：随着收入的增加，消费“平均地说平均地说”也在增加，且Y的条件均值均落在一根正斜率的直线上。这条直线称为总体回归线总体回归线。05001000150020002500300035005001000150020002500300035004000每月可支配收入X（元）每月消费支出Y（元）概念：概念：在给定解释变量Xi条件下被解释变量Yi的期望轨迹称为总体回归线总体回归线（population regression line），或更一般地称为总体回归曲线总体回归曲线（population regression curve）。称为（双变量）总体回归函数总体回归函数（population regression function,PRF）。相应的函数：回归函数（PRF）说明被解释变量Y的平均状态（总体条件期望）随解释变量X变化的规律。含义：含义：函数形式：函数形式：可以是线性或非线性的。例2.1中，将居民消费支出看成是其可支配收入的线性函数时:为一线性函数。线性函数。其中，0，1是未知参数，称为回归系数回归系数（regression coefficients）。四四、随机扰动项、随机扰动项 总体回归函数说明在给定的收入水平Xi下，该社区家庭平均的消费支出水平。但对某一个别的家庭，其消费支出可能与该平均水平有偏差。称i为观察值Yi围绕它的期望值E(Y|Xi)的离差离差（deviation），是一个不可观测的随机变量，又称为随机干扰项随机干扰项（stochastic disturbance）或随机误随机误差项差项（stochastic error）。记例2.1中，个别家庭的消费支出为：（*）式称为总体回归函数总体回归函数（方程）（方程）PRFPRF的随机设的随机设定形式。表明被解释变量除了受解释变量的系统性影定形式。表明被解释变量除了受解释变量的系统性影响外，还受其他因素的随机性影响响外，还受其他因素的随机性影响。（1）该收入水平下所有家庭的平均消费支出E(Y|Xi)，称为系统性（系统性（systematic）或确定性确定性（deterministic)部分部分。（2）其他随机随机或非确定性非确定性（nonsystematic)部分部分 i。即，给定收入水平Xi,个别家庭的支出可表示为两部分之和:(*)由于方程中引入了随机项，成为计量经济学模型，因此也称为总体回归模型总体回归模型。随机误差项主要包括下列因素的影响：随机误差项主要包括下列因素的影响：随机误差项是指从模型中省略下来的而又集体地影响着Y的全部变量的替代物。1）在解释变量中被忽略的因素的影响；2）变量观测值的观测误差的影响；3）其它随机因素的影响。产生并设计随机误差项的主要原因：产生并设计随机误差项的主要原因：1）理论的含糊性；2）数据的欠缺（糟糕的替代变量）3）核心变量与周边变量；4）节省原则；5）人类行为的内在随机性；6）错误的函数形式；五五、样本回归函数（、样本回归函数（SRF）问题：问题：能从一次抽样中获得总体的近似的信息吗？如果可以，如何从抽样中获得总体的近似信息？问：能否从该样本估计总体回归函数PRF？回答：能 例例2.2：在例2.1的总体中有如下一个样本，总体的信息往往无法掌握，现实的情况只能是在一次观测中得到总体的一个样本。核样本的散点图散点图（scatter diagram)：样本散点图近似于一条直线，画一条直线以尽好地拟合该散点图，由于样本取自总体，可以该线近似地代表总体回归线。该线称为样本回归线样本回归线（sample regression lines）。）。记样本回归线的函数形式为：称为样本回归函数样本回归函数（sample regression function，SRF）。这里将样本回归线样本回归线看成总体回归线总体回归线的近似替代则 注意：注意：样本回归函数的随机形式样本回归函数的随机形式/样本回归模型样本回归模型：同样地，样本回归函数也有如下的随机形式：由于方程中引入了随机项，成为计量经济模型，因此也称为样本回归模型样本回归模型（sample regression model）。回回归归分分析析的的主主要要目目的的：根据样本回归函数SRF，估计总体回归函数PRF。注意：注意：这里PRF可能永远无法知道。即，根据 估计2.3 2.3 对线性的几点说明对线性的几点说明 三三、本本身身为为非非线线性性，但但通通过过变变形形可可以以变变为为线性关系线性关系一、对变量之间关系为线性一、对变量之间关系为线性二、对参数为线性二、对参数为线性 经经典典回回归归分分析析主主要要考考虑虑对对参参数数是是线线性性的的形形式，对变量之间的关系不作线性要求。式，对变量之间的关系不作线性要求。