文档介绍：华中科技大学
博士学位论文
结构变化模型的半参数方法及其应用研究
姓名:王成勇
申请学位级别:博士
专业:数量经济学
指导教师:艾春荣;王少平
20091101
华中科技大学博士学位论文
摘要
近年来,在统计学与计量经济学领域,对具有“由数据说话”特性的“非参数
方法”以及“半参数方法”的研究蓬勃兴起。特别是半参数回归模型同时含有参数
和非参数分量, 与标准的线性模型相比更具有灵活性。与此同时,在经济的非线性现
象研究过程中,涌现出越来越多的非线性计量模型和方法,来刻画经济现象或者经
济行为者的非线性特征,含未知变点的结构变化模型、平滑转换回归模型等是近年
来在各种应用研究中比较成功的非线性计量模型。论文在比较系统的总结了半参数
回归模型、含未知变点的结构变化模型和平滑转换回归模型的国内外研究现状和最
新进展之后发现:从含未知变点的结构变化模型本身来看, 它在不同的样本子区间内
的模型仍然被假定为是线性的, 因此它仍然具有线性模型所固有的缺陷;而在平滑转
换回归模型中, 我们总假定实现经济结构在不同机制之间发生平滑转换的转换函数
为Logistic函数或者指数函数形式, 这显然人为的限制了我们对实际经济现象和经济
行为在不同机制之间发生平滑转换的转换方式的认知。基于此,本论文结合半参数
回归模型与含未知变点的结构变化模型和平滑转换回归模型,对于现有的这两类模
型进行推广和改进,结合半参数方法建立起新的两类模型,在非参数分量的核估计
或者级数估计的基础上分别讨论了这些新模型的大样本性质,并在最后将这些模型
成功的用于我国现阶段宏观经济问题的实证研究中,说明了这些模型的可行性和实
用性。
论文首先结合半参数回归模型与含未知变点的结构变化模型,提出有结构变化
的半参数回归模型。在模型存在单一变点的情形,针对在变点两侧不同的引入非参
数项的方法,建立起两个有区别的模型,分别对其非参数项采用核估计和级数估计,
并深入讨论了新模型中参数估计量以及非参数分量估计量的强一致性以及条件期望
函数的收敛速度等大样本性质,然后将之推广到存在多个结构变点的情形,在对其
非参数项采用级数估计的情形下,证明了结构变点估计量的一致性和收敛速度以及
参数估计量的渐近正态性。
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然后,论文将固定形式的平滑转换函数用一个决定于某未知光滑有界函数的复
合Logistic函数替代,提出了半参数平滑转换回归模型。我们对未知光滑有界函数采
用级数估计,
致性和渐近正态性等大样本性质,并通过随机模拟和实证研究说明了我们提出的新
模型的可行性和灵活性。在此基础上,我们将之推广到多机制半参数平滑转换回归
模型,并引入广泛用于非参数可加模型估计的“Back-ffiting”算法来估计该模型,给
出了其具体的算法执行步骤;同时,我们依据构造多机制平滑转换回归模型的基本
原理,提出了一种新的构造多机制平滑转换回归模型的方法。这些理论上的创新打
破了我们对STR类模型的认识和应用的传统认知方式,彻底的克服了STR类模型本身
所固有的缺陷,并为拓展STR类模型的应用范围和方式提供了方法论基础。
随后,论文综合应用本文提到的各种模型于我国的宏观经济问题研究中,以更
好的理解前述理论研究结果,同时也为这些模型和方法的可行性提供了经验证据。
我们首先应用 STR 类模型的思想方法,比较深入的研究了我国经济周期阶段的非线
性动态结构,确认采用一个四机制的 STR 模型,可以将我国自 1978 年以来的季度
GDP 增长率数据较明确的划分进紧缩、恢复、扩张和衰退四个机制状态,经济处于
不同机制状态的持续性显著不同,具有较强的非对称性,并且政府制定的旨在稳定
我国经济增长过程的财政和货币政策有三到四个季度的滞后期;我们运用本论文中
提出的半参数平滑转换回归模型,对上述实证研究的结论提供了进一步的支持,同
时,也从实证的角度检验了本论文提出的半参数平滑转换回归模型的灵活性和实用
性,佐证了我们在理论上的创新的价值所在。随后,我们考察了中国经济增长结构
中的突变现象,实证研究表明:中国 1979Q1—2008Q3 的 GDP 季度增长率数据序列
的波动离差、条件均值和条件波动离差分别在 1994Q3 和 1993 Q1 发生了结构突变,
并且结构突变的变点是唯一的,中国经济的各组成部分、拉动经济增长的主要变量
的结构突变,经济与社会结构的深刻变化是导致结构突变发生的主要原因,而邓小
平南巡讲话和十四大精神引致的制度变革则是其根本原因;然后,结合本论文中提
出的半