Опубликован: 10.09.2016 | Доступ: свободный | Студентов: 947 / 166 | Длительность: 15:27:00
Тема: Экономика
Лекция 12:

Ложная регрессия, коинтеграция и модели корректировки ошибок

12.2. Краткосрочные модели, коинтеграция и механизм корректировки ошибок

Даже если возможно прямо получить долгосрочную модель, имеет смысл рассмотреть краткосрочную эволюцию переменных при стремлении к долгосрочному состоянию. Это становится необходимым, если не удается обнаружить долгосрочные связи между переменными. В краткосрочных моделях можно использовать экономическую информацию, полученную в результате корректировки, регулирования процесса в целях улучшения прогноза в желаемом направлении.

Связи не всегда находятся в точке равновесия. Основная причина этого состоит в том, что экономические агенты не могут мгновенно приспособиться к новой информации. Часто текущее значение зависимой переменной Y определяется не только текущим значением объясняющей переменной X, но и ее прошлыми значениями. В динамическую модель могут входить также прошлые значения самой зависимой переменной Y, что упрощает форму динамической модели. В противном случае в модель пришлось бы вводить большое число сильно коррелированных прошлых (с лагом) значений X.

Одной из простых динамических краткосрочных моделей является уравнение

y_{t } = a_{0} + \gamma_{0}x_{t} + \gamma_{1}x_{t}_{-1} + a_{1}y_{t}_{-1} + u_{t}, (12.4)
где u_{t} - белый шум остатков, т.е. u_{t} ~ IN(0, \sigma ^{2}).

Понятно, что параметр \gamma_{0} отражает краткосрочную реакцию y_{t }на изменение x_{t}, но не долгосрочный эффект, который присутствует в модели, находящейся в состоянии равновесия

y_{t } = \beta _{0} + \beta _{1}x_{t}. (12.5)

Поэтому в долгосрочной модели эластичность между Y и X равна \beta _{1} = (\gamma_{0} + \gamma_{1})/(1 - a_{1}) в предположении, что a_{1} < 1. (Это условие необходимо, если краткосрочная модель сходится к долгосрочной.)

Динамическая модель (12.4) может быть легко усложнена (и часто она при этом становится более реалистичной), если увеличить число запаздываний по y, т.е. параметр p и число запаздываний по x, а значит, параметр q. Однако при работе с моделями такого вида возникает ряд трудностей. Прежде всего, как было отмечено, существует опасность высокой корреляции между текущими и прошлыми значениями переменных, которая создает проблему мультиколлинеарности (высокий R^{2}, но неточная оценка параметров и малые значения t-статистик в модели при том, что форма и число переменных в модели могут быть определены правильно).

Поэтому последовательное исключение незначащих переменных может привести к ошибочной спецификации модели, особенно в случае, когда X - векторная переменная. Кроме того, многие, если не все, переменные, входящие в модель, могут быть нестационарными. Это ведет к потенциальной опасности ложной регрессии, так как в этом случае t- и F-статистики не подчинены стандартным распределениям и обычные выводы на их основе являются неверными.

Альтернативой может стать построение динамической модели в разностях. Правда, при этом теряется долгосрочная информация модели, что нежелательно при ее использовании в прогностических целях на долгий период.

Более удобным подходом представляется применение механизма корректировки ошибок динамической модели.

Преобразуем уравнение (12.4) к виду модели корректировки ошибок (МКО)

\Delta y_{t } = \gamma_{0}\Delta x_{t} - (1 - a_{1})(y_{t-1} - \beta _{0} - \beta _{1}x_{t-1}) + u_{t}, (12.6)

где \beta _{0}=a_{0}/(1 - a_{1}).

Уравнения (12.4) и (12.6) эквивалентны, но МКО (12.6) имеет несколько серьезных преимуществ. Во-первых, предполагая, что X и Y коинтегрированы, она сочетает краткосрочный и долгосрочный эффекты. Это видно, когда при достижении долгосрочного равновесия уравнение (12.6) переходит в уравнение равновесия (12.5).

Итак, если в какой-то момент достигается равновесие, то

y_{t-1} - \beta _{0} - \beta _{1}x_{t-1} = 0.

В течение неравновесного периода выражение в левой части последнего равенства ненулевое и измеряет расстояние от текущего положения системы до точки равновесия. Оценка параметра (1 - а_{1}) дает информацию о скорости контроля, т.е. о том, с какой скоростью проходит изменение y_{t } в зависимости от расстояния до положения равновесия. Большие значения, близкие к 1, величины (1 - а_{1}) свидетельствуют о том, что экономические факторы (так как в модели участвуют обычно логарифмы натуральных выражений) сильно изменяют результат, если система далека от равновесия. Малые значения (1 - а_{1}) предполагают, что контроль и достижение долговременной стабилизации происходят медленно, возможно, ввиду высокой стоимости затрат на регулирование (в денежном и неденежном смысле). Предположим, что переменная yt начала увеличиваться не так быстро, как это заложено в уравнении (12.5), быть может, из-за большого отрицательного случайного колебания u_{t}. В этом случае y_{t-1} - \beta _{0} - \beta _{1}x_{t-1} < 0, так как y_{t-1} растет медленнее \beta _{0} + \beta _{1}x_{t-1}. Но поскольку -(1 - а_{1}) отрицательное, в результате произойдут увеличение \Delta y_{t } и возврат y_{t } по направлению к стабильному пути, определенному уравнением (12.5).

Во-вторых, все члены в МКО стационарные, поэтому остается применимой стандартная регрессионная техника исследований, предполагающая проверку коинтеграции по критерию Дики - Фулера (в данном пособии не рассматриваются) и оценку коэффициентов \beta _{0} и \beta _{1}. Часто \beta _{1} полагают единицей (\beta _{0}полагают равным нулю) и идет проверка такой долговременной эластичности.

В-третьих, МКО весьма близки к идее коинтеграции. Действительно, как показали Р. Энгл и Д. Грангер, если y_{t } и x_{t} коинтегрированы CI(1, 1), тогда существует МКО, и наоборот, МКО генерирует коинтегрированные ряды. Практически результаты, полученные Энглом и Грангером, доказывают, что МКО обладают иммунитетом к ложной регрессии, благодаря тому, что хотя в уравнении присутствуют непреобразованные ряды, они коинтегрированы с некоторым стационарным рядом.

Отметим, что возможны обобщения и усложнения уравнения (12.6). В общем случае можно задать МКО в виде

A(L) \Delta y_{t } = \beta (L) \beta x_{t} + (1 - p)(y_{t-p} - \beta _{0} - \beta _{1}x_{t-p}) + u_{t}, (12.7)

где

A(L) - полиномиальный лаг-оператор 1 - \alpha _{1}L - \alpha _{2}L^{2} - \dots - \alpha _{p}L^{p};
B(L) - полиномиальный лаг-оператор \gamma_{0}+ \gamma_{1}L + \gamma_{2}L^{2} + \dots + \gamma_{q}L^{q};
L - оператор запаздывания (лаг) Ly_{t }= y_{t-1}, Lx_{t} = x_{t-1} и p = \alpha _{1} + \alpha _{2} + \dots + \alpha _{p}.

Наконец, есть возможность определить МКО в случае многих переменных, используя множество коинтегрированных векторов.

Контрольные вопросы

  1. Объясните причины возникновения ложной корреляции, т.е. корреляции, не вызванной непосредственной связью между факторами, в нестационарном случае.
  2. Как записать долгосрочную и краткосрочную модели связи между факторами?
  3. Какие соотношения между временными рядами должны выполняться в случае их коинтеграции?
  4. Как получить модели, учитывающие как долгосрочные связи между факторами, так и краткосрочные изменения временного ряда под воздействием случайных отклонений (модели корректировки ошибок - МКО)?
  5. Исходя из чего можно предполагать, что в моделях корректировки ошибок, устанавливающих связи между коинтегрированными временными рядами, отсутствует ложная корреляция между факторами?
Инесса Воробьева
Инесса Воробьева

В дисциплине "Основы эконометрики" тест 6 дается по теме 7.