高计及stata应用陈强版第5章_大样本OLS

5.1 为何需要大样本理论

(1)小样本理论假设过强。如小样本的严格外生性假定要求解释变量与所有的扰动项正交,大样本只要求解释变量与当期的扰动项不相关即可
(2)在大样本下,必须要求统计量的精确分布,大样本只需研究精确分布
(3)大样本理论要求样本量在n≥30,越多越好

5.2 随机收敛

  1. 依概率收敛convergence in probability
    \lim_{n\to +\infty}\mathtt{P}(||\mathtt{X}_n-\mathtt{X}||>\varepsilon)=0x_n\stackrel{p}\longrightarrow a含义:\mathtt{X}_n\mathtt{X}之差趋于0
  2. 确定性收敛almost sure convergence:
    \mathtt{p}(\lim_{n\to+\infty}\mathtt{X}_n=\mathtt{X})=1含义:Almost sure的意思是,当n趋向于无穷,\mathtt{X}_n收敛到\mathtt{X}的概率为1
    备注:确定性收敛可以推导出依概率收敛
  3. 依均方收敛convergence in L(k) norm (k=2即均方收敛):
  • 如果\lim_{n\to +\infty}\mathbb{E}(\mathtt{X}_n)=a,并且\lim_{n\to +\infty}\mathtt{Var}(\mathtt{X}_n)=0,即期望趋于稳定,方差趋于0,则称随机序列\mathtt{X}_n依均方收敛于常数a;
  • 如果把a换成其他随机序列,记为\lim_{n\to +\infty}\mathbb{E}(|\mathtt{X}_n-\mathtt{X}|^2)=0,表示两个随机变量的距离随着n趋向于无穷而变为0。均方收敛可以推出依概率收敛
  1. 依分布收敛convergence in distribution (D):
    已知\mathtt{F}_n(x)是随机序列\mathtt{X}_n的累积分布函数,\mathtt{F}(x)是随机变量\mathtt{X}的累积分布函数,如果对于任意实数x,都有\lim_{n\to +\infty}\mathtt{F}_n(x)=\mathtt{F}(x),则称:随机序列\mathtt{X}_n依分布收敛于随机变量\mathtt{X},记为:
    x_n\stackrel{d}\longrightarrow x

5.3 大数定律和中心极限定理

  1. 弱大数定律
    假定\mathtt{x_n}为独立同分布的随机序列,且\mathbb{E}(x_n)=\mu\mathtt{Var}(x_n)=\sigma^2,则样本均值\bar x=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^nx_i\stackrel{p}\longrightarrow\mu
    含义:样本无限大时,样本均值趋近于总体均值
  2. 中心极限定理
    含义:中心极限定理指的是给定一个任意分布的总体。我每次从这些总体中随机抽取 n 个抽样,一共抽 m 次。 然后把这 m 组抽样分别求出平均值,这些平均值的分布接近正态分布
  • 一维情况:
    \sqrt{n} (\bar x -\mu)\stackrel{d}\longrightarrow N(0,\sigma^2)
    {\frac{\bar x_n-\mu}{\sqrt\frac{\sigma^2}{n}}}\stackrel{d}\longrightarrow N(0,1)
  • 多维情况:
    \sqrt{n} (\overline{\textbf{x}} -\textbf\mu)\stackrel{d}\longrightarrow N(0,\Sigma)

5.4 统计量的大样本性质

  1. 均方误差
  • 抽样误差:sampling error= (\hat\beta-\beta)
  • 以估计量\hat\beta来估计参数\beta,则其“均方误差”(Mean Squared Error,简记为MSE)为MES(\hat\beta)=\mathbb{E}[(\hat\beta-\beta)^2]
  1. 一致估计量
    定义:如果p\lim_{n\to +\infty}\hat\beta_n=\beta,则称估计量\hat\beta_n是参数\beta的一致估计量
    含义:当样本容量足够大的时候,\hat\beta_n依概率收敛到参数\beta,在大样本估计中,一致性比无偏性更重要
  2. 渐近正太分布和渐近方差
  3. 渐近有效

5.5渐进分布的推导

5.6随机过程的性质

  1. 平稳过程:统计特性不随时间的推移而变化的随机过程
  2. 严格平稳过程(strictly stationary process)指:对任意m个时期的时间集合\left\{t_1,t_2,...t_m \right\},随机向量\left\{x_{t_1},x_{t_2},...x_{t_m} \right\}的联合分布等于随机向量\left\{x_{t_1+k},x_{t_2+k},...x_{t_m+k} \right\}的联合分布,其中k为任意整数。
    含义:将\left\{x_{t_1},x_{t_2},...x_{t_m} \right\}中每个变量的下表都前移或后移k期,其分布不变
  3. 弱平稳过程(weakly stationary process)或协方差平稳过程(covariance stationary process)指:弱平稳过程的期望和房产均为常数,特别的,当期望和方差均为常数0时,称为“白噪声”
  • 白噪声(AWGN)就是平稳过程,铙钹的敲击声是非平稳的。尽管铙钹的敲击声基本上是白噪声,但是这个噪声随着时间变化:在敲击前是安静的,在敲击后声音逐渐减弱
  1. 渐近独立性:举个例子,今年的通胀率显然与去年的通胀率相关,不会相互独立,但是今年的通胀率和100年以前的通胀率可以看做近似独立的,则成为“渐近独立”,记为:
    \lim_{n\to +\infty}\left[\mathbb{E}(x_tx_{t+n})-\mathbb{E}(x_t) \mathbb{E}(x_{t+n}) \right]=0
    直观来看:渐近独立意味着只要两个随机变量距离足够远,就可以近似认为他们是独立的

  2. 如果随机过程x_n(i=1,2,...)满足\mathbb{E}(x_i|x_{i-1},x_{i-2},...x_1)=x_{i-1},其中(i≥2)则称随机过x_n(i=1,2,...)为“鞍”
    理解:资本市场有效理论认为,所有关于未来价格的已知信息已经反映在了当期价格上,故有\mathbb{E}(p_{t+1}|p_t,p_{t1},...p_1)=p_t(i≥2),因此尝试预测价格的未来走势是徒劳的,但是如果信息不对称,则这个结论不一定正确

  3. 若随机过程x_n(i=1,2,...)满足\mathbb{E}(x_i|x_{i-1},x_{i-2},...x_1)=0,其中(i≥2)则称随机过程x_n(i=1,2,...)为“鞍差分序列”,这意味着x_i的均值独立于它所有过去的值

  4. 鞍差分序列的中心极限定理(central limit theorem for ergodic stationary MDS):假设g_i(i=1,2,...)为渐近独立的平稳鞍差分随机向量过程,且其协方差矩阵为Cov(g_i)=\mathbb{E}(g_ig_i^t)=\Sigma,记\overline g\equiv\frac{1}{n}\Sigma_{i=1}^ng_i,则有:
    \sqrt{n}\overline g\stackrel{d}\longrightarrow N(0,\Sigma)

5.7 大样本OLS的假定

(1)线性假定
(2)渐近独立的平稳过程
(3)前定解释变量:即所有的解释变量都与同期的扰动项正交,即
\mathbb{E}(x_{ik}\varepsilon_i)=0
(4)秩条件:逆矩阵\left[ \mathbb{E}(x_ix_i')\right]^{-1}存在,这个条件时为了保证大样本条件下(\mathtt{X}'\mathtt{X})^{-1}存在
(5)关于鞍差分序列的假定:g_i为鞍差分序列,其其协方差矩阵S\equiv\mathbb{E}(g_ig_i')=\mathbb{E}(\varepsilon_i^2x_ix_i^2)为非退化矩阵

  • 大样本不要要界定“严格外生性”和“正太随机扰动项”,因此模型更具适用性和稳健性

5.8 OLS的大样本性质

5.9 线性假设的大样本性质

5.10 大样本OLS的stata命令及实例

使用稳健标准误进行回归的命令:

reg  y x1 x2 x3,robust
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,125评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,293评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,054评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,077评论 1 291
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,096评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,062评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,988评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,817评论 0 273
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,266评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,486评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,646评论 1 347
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,375评论 5 342
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,974评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,621评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,796评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,642评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,538评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容