R语言-误差修正模型的建立和结果解读

本文详细介绍了如何使用VECM模型对跨境资本流动的影响因素进行分析,包括ADF检验、滞后阶数选择、Johansen协整检验等步骤,并着重解读了模型中的关键系数,展示了如何理解误差修正项和速度调整系数的作用。

以短期跨境资本流动为例,建立误差修正模型(VECM)并对系数进行解读

1.写作目的和写作结构

目的

之所以写这篇文章是因为在找寻相关系数解读的资源中,对这方面的介绍比较少,多为专业性的代码分析过程,本人初次使用VECM,根据R语言对系数解读有一定困难,所以当问题解决后记录下过程

文章内容结构

本文以短期跨境资本流动的影响因素为例,构建误差修正模型,并最终对模型系数进行解读。
包括ADF检验、滞后阶数的选择、Johansen协整检验、误差修正模型,使用到的R包有:“forecast”,“tseries”,“vars”,“urca”。
文章包括六个变量,分别是被解释变量“跨境资本流动额cf”、解释变量“国内外利差llcy”、“财政赤字czcz”、“汇率变动hhcy”、“GDP增长率gdpz”、“物价水平cpi”

2.代码过程

载入程序包并进行数据处理

#载入程序包并引入数据
pkgs <- c("forecast","tseries","vars","urca","xlsx")
lapply(pkgs,library,character.only=TRUE)
llcy <- read.xlsx("D:/R/RData/llcy.xlsx",1,encoding = "UTF-8")
cf<- read.xlsx("D:/R/RData/cf.xlsx",1,encoding = "UTF-8")
czcz<- read.xlsx("D:/R/RData/czcz.xlsx",1,encoding = "UTF-8")
hlcy<- read.xlsx("D:/R/RData/hlcy.xlsx",1,encoding = "UTF-8")
gdpz<- read.xlsx("D:/R/RData/gdpz.xlsx",1,encoding = "UTF-8")
cpi<- read.xlsx("D:/R/RData/cpi.xlsx",1,encoding = "UTF-8")
#转化为时间序列数据并汇总
cf <- ts(cf,start=c(1999,12),frequency = 12
模型结构误差修正方法可从不同角度进行探究。对于误差修正模型本身,以金融计量中的协整误差修正模型为例,会通过特定的公式来估计误差修正模型,以此对误差进行修正。其估计公式如下: \(\Delta x_t=\mu_x+\alpha_x\hat e_{t - 1}+\sum_{j = 1}^{p - 1}\eta_{11}^j\Delta x_{t - j}+\sum_{j = 1}^{p - 1}\eta_{12}^j\Delta y_{t - j}+\varepsilon_{xt}\) \(\Delta y_t=\mu_y+\alpha_y\hat e_{t - 1}+\sum_{j = 1}^{p - 1}\eta_{21}^j\Delta x_{t - j}+\sum_{j = 1}^{p - 1}\eta_{22}^j\Delta y_{t - j}+\varepsilon_{yt}\) [^1] 在实际应用如R语言建立误差修正模型时,会根据系数矩阵来解读修正误差。其中,误差修正项(ect1)反映长期均衡与短期波动的联系,误差修正项的系数体现了短期波动受均衡回复机制的影响情况。例如,当误差修正项的系数为 - 0.39时,意味着当长期均衡关系出现1个单位变化,短期内总额将会减少0.39个单位,通过这样的系数分析可以调整模型修正结构误差 [^2]。 此外,从更广泛的角度来说,修正模型结构误差还可以考虑以下方法: - **数据预处理**:对输入数据进行清洗、归一化、平滑等操作,减少数据噪声对模型结构的影响。 - **模型选择与调整**:尝试不同的模型结构,如改变神经网络的层数、节点数,或者更换不同类型的机器学习模型,找到更适合数据特征的模型- **正则化方法**:在模型训练过程中使用正则化技术,如L1L2正则化,防止模型过拟合,从而减少结构误差- **模型融合**:将多个不同的模型进行融合,综合各个模型的优势,降低单一模型结构带来的误差。 ```python # 以下是一个简单的使用L2正则化的线性回归模型示例 from sklearn.linear_model import Ridge from sklearn.datasets import make_regression from sklearn.model_selection import train_test_split # 生成示例数据 X, y = make_regression(n_samples=100, n_features=10, noise=0.5, random_state=42) X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 创建带有L2正则化的线性回归模型(Ridge回归) model = Ridge(alpha=0.5) # alpha为正则化强度 model.fit(X_train, y_train) # 评估模型 score = model.score(X_test, y_test) print(f"模型得分: {score}") ```
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