为什么要使用矢量纠错模型?

机器算法验证 时间序列 预测 向量自回归 协整 矢量纠错模型
2022-02-10 16:27:25

我对矢量纠错模型VECM)感到困惑。

技术背景:
VECM提供了将向量自回归模型( VAR ) 应用于集成多元时间序列的可能性。在教科书中,他们指出了将VAR应用于集成时间序列的一些问题,其中最重要的是所谓的虚假回归(t 统计量非常显着,尽管变量之间没有关系,但 R^2 很高)。

估计VECM的过程大致包括以下三个步骤,其中一个对我来说令人困惑的是第一个:

  1. 综合多元时间序列的VAR模型的规范和估计

  2. 计算似然比检验以确定协整关系的数量

  3. 确定协整数后,估计VECM

在第一步中,估计具有适当滞后数的VAR模型(使用通常的拟合优度标准),然后检查残差是否符合模型假设,即不存在序列相关性和异方差性以及残差是否为正态分布. 因此,检查VAR模型是否恰当地描述了多变量时间序列,并且只有在正确的情况下才继续进行进一步的步骤。

现在我的问题是:如果VAR模型很好地描述了数据,为什么我还需要VECM如果我的目标是生成预测,那么估计VAR并检查假设还不够,如果它们得到满足,那么就使用这个模型?

4个回答

VECM 的最大优点是它对长期和短期方程有很好的解释。

理论上,VECM 只是协整 VAR 的一种表示。这种表示是由格兰杰表示定理提供的。因此,如果您有协整 VAR,它具有 VECM 表示,反之亦然。

在实践中,您需要确定协整关系的数量。当您固定该数字时,您会限制 VAR 模型的某些系数。因此,VECM 优于 VAR(您估计忽略 VECM)的优势在于,从 VECM 表示得到的 VAR 具有更有效的系数估计。

我同意 mpiktas 的观点,即 VECM 的最大兴趣在于对结果的解释,通过引入变量之间的长期关系和相关的纠错概念等概念,而研究与长期的偏差如何“纠正”。除此之外,确实,如果您的模型指定正确,则 VECM 估计将更有效(因为 VECM 具有受限的 VAR 表示,而直接估计 VAR 不会考虑到这一点)。

但是,如果您只对预测感兴趣(看起来确实如此),您可能对 VECM 的这些方面不感兴趣。此外,确定适当的协整等级并估计这些值可能会导致小样本不准确,因此,即使真实模型是 VECM,使用 VAR 进行预测也可能会更好。最后,还有您感兴趣的预测范围的问题,这会影响模型的选择(无论哪个是“真实”模型)。如果我没记错的话,文献中有一些相互矛盾的结果,霍夫曼和拉舍说 VECM 的优势只出现在长期的视野中,但克里斯托弗森和迪博尔德声称你可以长期使用 VAR...

文献(没有明确的共识)将从:

  • Peter F. Christoffersen 和 Francis X. Diebold,协整和长期预测,商业与经济统计杂志,卷。16,第 4 期(1998 年 10 月),第 450-458 页
  • Engle, Yoo (1987) 协同集成系统中的预测和测试,计量经济学杂志 35 (1987) 143-159
  • Hoffman, Rasche (1996) Assessing Forecast Performance In A Cointegrated System, Journal of Applied Econometrics, VOL. 11,495-517 (1996)

最后,有彻底的处理(但我认为不是很清楚),在预测手册第 11 章,使用趋势数据进行预测,Elliott 中讨论了您的问题。

我发现的一个描述(http://eco.uc3m.es/~jgonzalo/teaching/timeseriesMA/eviewsvar.pdf)说:

矢量误差校正 (VEC) 模型是一种受限 VAR,它在规范中内置了协整限制,因此它被设计用于与已知为协整的非平稳序列一起使用。VEC 规范限制内生变量的长期行为以收敛到它们的协整关系,同时允许广泛的短期动态。协整项被称为误差修正项,因为长期均衡的偏差是通过一系列局部短期调整逐渐修正的。

这似乎意味着 VEC 比简单地对一阶差分数据使用 VAR 更微妙/灵活。

我的理解可能不正确,但不是第一步只是使用 OLS 拟合时间序列之间的回归 - 它向您显示时间序列是否真的是协整的(如果此回归的残差是平稳的)。但是,协整是时间序列和残差之间的一种长期关系,尽管平稳可能仍然具有一些短期自相关结构,您可以利用这些结构来拟合更好的模型并获得更好的预测,并且这种“长期 + 短期术语”模型是 VECM。所以如果你只需要长期关系,你可以在第一步停下来,只使用协整关系。