单位根检验与回归模型设定的讨论

admin / 博文 / ... / Reads: 2972

问题的引出

在多元线性回归模型中,如果变量为时间序列数据,为了防止发生伪回归,需要对变量进行单位根检验。

我们知道,ADF单位根检验有三种形式:

第一种不带截距项和趋势项,对应如下平稳图形:

153-1

第二种带截距项,对应如下平稳图形:

153-2

第三种同时带截距项和趋势项,对应如下平稳图形:

153-3

那么,当多元线性回归模型中变量对应不同ADF检验形式时。例如,被解释变量对应ADF形式3的平稳,解释变量对应ADF形式1的平稳。那么,解释变量和被解释变量可以直接放入多元线性回归模型吗?

我们分几种情况来讨论

一、原始序列平稳,平稳形式不同

情况1:多元线性回归中的变量,其ADF检验的平稳形式均为形式1(无截距项和趋势项)或者形式2(只有截距项),此时可以将所有变量直接放入多元线性模型进行估计。

我们通过实际例子来说明。

设有两个平稳时间序列x和y,其平稳形式均为形式1(无截距项和趋势项):

1

采用EViews对y和x进行估计,结果如下所示:

2

生成序列y1,y1=y+10,y1的平稳形式为形式2(只有截距项):

3

然对y1和x估计,结果如下所示:

4

对比两个结果可知,变量x的系数、R2、F统计量是一致,截距项的值发生了变化(增大了10)。但由于多元线性回归模型主要是研究解释变量对被解释变量的影响,所以不用关心截距项的系数。

如果原始序列平稳,在多元线性回归中,某个变量整体增加常数C,不会改变多元线性回归模型变量的系数。

情况2:多元线性回归中的变量,有1个或多个变量ADF检验的平稳形式均为形式3(同时包含截距项和趋势项),此时需要在多元线性回归方程中增加趋势变量t。

首先,生成序列t=(1,2,3,....);接着,生成序列y2,y2=y+0.2*t,y2的平稳形式为形式3(同时有截距项和趋势项):

5

然后对y2和x进行估计,结果如下所示:

6

对比前面的结果可知,变量x的系数、R2、F统计量均发生了明显的改变。

在y2和x的回归方程中加入t,重新进行估计,结果如下所示:

7

对比前面的结果可知,变量x的系数和第1个结果近似相等,且模型识别出了趋势项t的系数(0.2)。

进一步,生成序列x2,x2=x+0.5*t,x2的平稳形式为形式3(同时有截距项和趋势项),然后在y2和x2的回归方程中加入t进行估计,结果如下所示:

8

可以发现,变量x的系数仍与第1个结果近似相等。

如果原始序列平稳,在多元线性回归中,某个变量整体加上趋势T,那么多元线性回归模型应该加入趋势项T。

二、原序列不平稳,一阶差分后序列平稳,平稳形式不同

情况3:多元线性回归中的变量,有1个或多个变量ADF检验的平稳形式均为形式2(只有截距项),其余变量ADF检验的平稳形式均为形式1(无截距项和趋势项)

设有两个平稳时间序列w和z,原始序列不平稳,1阶差分后平稳,其平稳形式均为形式1(无截距项和趋势项):

9

采用EViews对w和z进行估计,结果如下所示:

10

生成序列△w1,△w1=△w+3,则△w1的平稳形式为形式2(只有截距项);

根据△w1推导出w1:

11

对w1和z进行估计,结果如下所示:

12

对比前面的结果可知,变量z的系数、R2、F统计量均发生了明显的改变。

在w1和z的回归方程中加入趋势t,重新进行估计,结果如下所示:

13

此时,变量z的系数与w和z方程中估计结果近似相等。

如果序列1阶查分后平稳,在多元线性回归中,某个变量差分后整体加上常熟C,那么原始变量的多元线性回归模型应该加入趋势项T。

情况4:多元线性回归中的变量,有1个或多个变量ADF检验的平稳形式为形式3(同时包含截距项和趋势项)

生成序列△w2,△w2=△w+2t,则△w2的平稳形式为形式3(只有截距项);

根据△w2推导出w2:

14

对w2和z进行估计,结果如下所示:

15

对比前面的结果可知,变量z的系数、R2、F统计量均发生了明显的改变。

在w2和z的回归方程中加入趋势t和趋势的平方t2,重新进行估计,结果如下所示:

16

此时,变量z的系数与w和z方程中估计结果近似相等。

如果序列1阶查分后平稳,在多元线性回归中,某个变量差分后整体加上趋势,那么原始变量的多元线性回归模型应该加入趋势项T和趋势的平方项T2

三、二阶差分后序列平稳的情况

二阶差分后序列平稳的情况比较少见,且较为复杂,这里不再讨论。



获取案例数据,请关注微信公众号并回复:bw_dt1

Comments

Make a comment

Author: admin

Publish at: ...

关注公众号: