第六章多元时间序列分析本章结构平稳时间序列建模虚假回归单位根检验协整误差修正模型格兰杰因果关系检验(补充)6.1平稳时间序列建模ARIMAX模型结构tttkkitliitaBBxBBByi)()()()(1例6.1在天然气炉中,输入的是天然气,输出的是,的输出浓度与天然气的输入速率有关。现在以中心化后的天然气输入速率为输入序列,建立的输出百分浓度模型。2CO2CO2CO输入/输出序列时序图输入序列输出序列一元分析拟合输入序列拟合输出序列3234336.037499.197607.111228.0BBBaxtt4221274.034005.110703.3190176.53BBBaytt多元分析协相关图拟合回归模型模型结构模型口径tttxBBBBy3122101--tttxBBBBy3260057.0129964.042573.05648.032256.53拟合残差序列偏自相关图残差拟合模型ttaBB264.053.111拟合模型模型结构比较一元模型AIC=196.3SBC=211.1多元模型AIC=8.3SBC=34.0422.03.11.319.53BBBaytttttttaBBxBBBBy23264.053.11155.0152.038.054.026.53ARIMAX模型拟合效果图6.2虚假回归假设条件检验统计量虚假回归0:0:1110HH1t})(Pr{2非平稳序列ntt6.3单位根检验定义通过检验特征根是在单位圆内还是单位圆上(外),来检验序列的平稳性方法DF检验ADF检验PP检验DF(迪基-富勒)检验假设条件原假设:序列非平稳备择假设:序列平稳检验统计量时时110:H110:H11)1,0()ˆ(ˆ)(1111NSt渐近11)ˆ(1ˆ11SDF统计量时时1111)1,0()ˆ(ˆ)(1111NSt渐近1021011)()()()ˆ(1ˆdrrWrdWrWS极限DF检验的等价表达等价假设检验统计量100110其中:::HH)ˆ(ˆSDF检验的三种类型第一种类型第二种类型第三种类型tttxx11tttxx11tttxtx11例6.2对1978年-2002年中国农村居民家庭人均纯收入对数序列和生活消费支出对数序列进行检验}{lntx}{lnty例6.2时序图例6.2输入序列的DF检验例6.2输出序列的DF检验思考:对于具体的时间序列进行DF检验时:(1)不同的滞后阶数,则其检验结果可能有不同?则应该如何确定滞后阶数?(2)不同的检验类型,其检验结果也可能不同?则应该如何选择检验类型?【难点】ADF(增广——迪基富勒)检验DF检验只适用于AR(1)过程的平稳性检验。为了使检验能适用于AR(p)过程的平稳性检验,人们对检验进行了一定的修正,得到增广检验(AugmentedDickey-Fuller),简记为ADF检验ADF检验的原理若AR(p)序列有单位根存在,则自回归系数之和恰好等于11010211111pppppADF检验等价假设检验统计量1002110pHH其中:::)ˆ(ˆSADF检验的三种类型第一种类型第二种类型第三种类型tptpttxxx11tptpttxxx11tptpttxxtx11例6.2续对1978年-2002年中国农村居民家庭人均纯收入对数差分后序列和生活消费支出对数差分后序列进行检验txlntyln例6.2序列的ADF检验txln例6.2序列的ADF检验tylnDF分布百分位数表说明:ADF检验的统计量近似服从DF分布,所以检验用临界值与DF检验临界值表一致。PP(菲利普斯——配荣)检验ADF检验主要适用于方差齐性场合,它对于异方差序列的平稳性检验效果不佳Phillips和Perron于1988年对ADF检验进行了非参数修正,提出了PP检验统计量。PP检验统计量适用于异方差场合的平稳性检验,且服从相应的ADF检验统计量的极限分布PP检验统计量其中:TtTtSlSlSlxxTZ221122222)(ˆ)ˆˆ)(21()ˆˆ()(TttT1212ˆˆ)1(ljTjtjttjTttSllwTT1111212ˆˆ)(2ˆˆ)2(...