Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza...

21
Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 1 VEKTORSKI AUTOREGRESIONI MODELI VAR MODELI Zorica Mladenović Literatura •Ključne reference •Enders (2015), Applied Econometric Time Series, Wiley. • Hamilton (1994), Time Series Analysis, Princeton University Press. •Lutkepohl (2005), New Introduction to Multiple Time Series Analysis , Springer. •Juselius (2006), The Cointegrated VAR Model, Oxford University Press. •Pomoćna referenca •Mladenović i Nojković (2014), Primenjena analiza vremenskih serija, EF, Beograd.

Transcript of Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza...

Page 1: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 1

VEKTORSKI AUTOREGRESIONI MODELI

VAR MODELI

Zorica Mladenović

Literatura

•Ključne reference

•Enders (2015), Applied Econometric Time Series, Wiley.

• Hamilton (1994), Time Series Analysis, Princeton University Press.

•Lutkepohl (2005), New Introduction to Multiple Time Series

Analysis , Springer.

•Juselius (2006), The Cointegrated VAR Model, Oxford University Press.

•Pomoćna referenca

•Mladenović i Nojković (2014), Primenjena analiza

vremenskih serija, EF, Beograd.

Page 2: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 2

Neophodni termini analizeNeophodni termini analize

•Vremenska serija

•Stacionarnost

•Beli šum

•Autoregresioni modeli (AR) i

modeli pokretnih proseka (MA)

•Linearni proces

•Operator docnje L

•Vektorska vremenska serija

UvodUvod

•Cilj ekonometrijske analize:

•ocena strukturnih odnosa u ekonomiji

•Strukturni odnosi se uobičajeno modeliraju prema:

• Sistemu simultanih jednačina

• VAR modelu

•Postoje dva tipa VAR modela:

•Standardni (klasični) VAR model

•Strukturni VAR model

•Podela odgovara distinkciji na redukovanu i strukturnu formu sistema simultanih jednačina.

Page 3: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 3

Polazna forma VAR modelaPolazna forma VAR modela

(standardni model)(standardni model)

( ) ×=Ω

=

×−ΦΦΦ

×−

×−

ostalo,0

matrica onakovarijaci ,nn,ts,'sataE

nn parametara matricep,...,2,1

modela greska slucajna1,n šum, beli vektorskita

1,n serija, vremenska vektorskatY

Ovo je VAR model reda p i dimenzije n.

taptYp...2tY21tY1tY +−Φ++−Φ+−Φ=

Polazna forma VAR modelaPolazna forma VAR modela: : osnovno ograniosnovno ograničenječenje

•Opterećenost modela parametrima

•Često je neophodno uvesti određene pretpostavke o parametrima modela:

p21 ΦΦΦΩ ,...,,,

Page 4: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 4

PPočeočetaktak

Sims(1980) “Macroeconomics and Reality” Econometrica, 48

Uopštenje jednodimenzione analize na vektorsku vremensku seriju

...

dohodak V stopa, kamatna novca, ponuda

2211

t

tptpttt

t

t

t

t

tt

aYYYcY

V

X

Z

Y

XZ

+Φ++Φ+Φ+=

=

===

−−−

=Ω==

τ

ττ

t

taaEaE tt

0)'(0)(

iΦ su matrice)1(

333231

232221

131211

1

φφφ

φφφ

φφφ

Jedna od jednačina sistema

tpt

p

pt

p

pt

p

tttt

aVXZ

VXZcZ

1

)(

13

)(

12

)(

11

113)1(

112)1(

111)1(

1 ...

+++

+++++=

−−−

−−−

φφφ

φφφ

Svaka jednačina ima isti broj parametara

Strukturni Strukturni VAR(1VAR(1))

t 10 12 t 11 t 1 12 t 1 yt

t 20 21 t 21 t 1 22 t 1 xt

y b b x y x

x b b y y x

− −

− −

= − + γ + γ + ε

= − + γ + γ + ε

• Slučajne greške modela (strukturni šokovi) εyt i εxt su procesi beli šum sa standardnim devijacijama redom σy and σx i korelacijom 0.

• Promenljive y i x su endogene.• Šok εyt utiče na y direktno a na x indirektno.• Model ima 10 parametara za ocenjivanje.

Neka je dat strukturni VAR dimenzije 2: Yt=(yt, xt)’, reda 1:

Page 5: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 5

Od strukturnog do standardnog Od strukturnog do standardnog VARVAR modelamodela

• Strukturni VAR model nije u redukovanoj formi.• Podsećanje: u redukovanoj formi y i x su funkcije isključivo od

prethodnih vrednosti y i x.• Da bi se iz strukturne dobila redukovana forma VAR model

zapisujemo u matričnom obliku:

10 112 11 12

20 121 21 22

0 1 1

1

1

t t yt

t t xt

t t t

y b yb

x b xb

BY Y

εγ γ

εγ γ

ε

= + +

= Γ + Γ +

Od strukturnog do standardnog Od strukturnog do standardnog VARVAR modela IImodela II

• Množenje sa B-1 omogućava dobijanje standardnog VAR(1)modela:

• Došli smo do redukovane forme koja je spremna za ocenjivanje.

0 1 1

1 1 1

0 1 1

0 1 1

t t t

t t t

t t t

BY Y

Y B B Y B

Y Y a

ε

ε

− − −−

= Γ + Γ +

= Γ + Γ +

= Φ + Φ +

Page 6: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 6

Teme:Teme:

1. Uslov stabilnosti VAR modela

2. Ocene parametara modela

3. Određivanje reda VAR modela i testovi specifikacije

4. Uzročnost

5. Funkcija impulsnog odziva

6. Dekompozicija varijanse greške predviđanja

7. Strukturni VAR model

TemTemaa::

1. Uslov stabilnosti VAR modela

2. Ocene parametara modela

3. Određivanje reda VAR modela

4. Uzročnost

5. Funkcija impulsnog odziva

6. Dekompozicija varijanse greške predviđanja

7. Strukturni VAR model

Page 7: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 7

Uslov stabilnosti sistemaUslov stabilnosti sistema

Uslov stacionarnosti Uslov stacionarnosti YYtt

==−−−−

+=

+=−−−−

+=−−−− −−−

ji

ji]L....LL

ij

L)L(

acY)L(

acY)L...LLI(

acY...YYY

ijp)p(

ij)(

ij)(

ij

tt

ttp

p

tptpttt

0

1221

221

2211

δφφφδ

Φ

Φ

Φ

ΦΦΦ

ΦΦΦ

ij[

je (L) odElement

docnje operatoru po polinom matricni nxn je

VAR(p) za je stabilan ako su svih pxn korena (rešenja) donje jednačine strogo veći od jedan po modulu:

tY

c)...I(

.0x...xxI

1p21n

pp

221n

−−−−−=

=−−−−

ΦΦΦµ

ΦΦΦ

Uslov stabilnosti IIUslov stabilnosti II

( )

( )

( ) ∑−

=−

++++++=

++++=

++++=++==

++==

++=

+=−

1t

0iit

i10

t1

1t1

211nt

2110211n

210112112

1011

t1t1t

t1t1t

aYc...IYt

aaYcI

aaYccaYcY,2t

aYcY,1t

aYcY

acYY

ΦΦΦΦΦ

ΦΦΦ

ΦΦΦ

Φ

Φ

Φ

M

Članovi kompletno su određeni sa tYY ,...,1 .,...,1,0 taaY

Page 8: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 8

Uslov stabilnosti IIIUslov stabilnosti III

( ) ∑=

−−−+

Φ+Φ+Φ++Φ+Φ+=

+=Φ−

+=

j

iit

i

jt

jj

nt

ttt

aYcIY

acYY

jt

011

1

11

2

11

11

...

1 je Neka

Ako su karakteristične vrednosti matrice po modulu strogo manje od 1, tada je niz apsolutno sumirajući. To znači da beskonačna suma konvergira ka:

Dodatno, element konvergira ka nuli dovoljno brzo, što znači da se može ignorisati.

,...,,iΦi 101 =

∑∝

= 0i

i1Φ

∞→Φ −−+

jY jtj

,11

1

( ) .j,I...I 11n

j1

211n ∞→−→

++++ −ΦΦΦΦ

Uslov stabilnosti IVUslov stabilnosti IV

( )( )

( ) ,...3,2,1t,c...I,aY

ac...IY

acYY

211n

0iit

i1t

0iit

i1

I

211nt

t1t1t

11n

=+++=+=

++++=

+=−

∑∞

=−

∑∞

=−

ΦΦµΦµ

ΦΦΦ

Φ

Φ

444 3444 21

Ako su karakteristične vrednosti matrice po modulu strogo manje od 1, proces iskazan kroz VAR(1) model je precizno definisan kao stohastički.

Zaključak: uslov stabilnosti Karakteristične vrednosti matrice po modulu su

strogo manje od 1.

Page 9: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 9

U tom slučaju postoji odgovarajuća vektorska reprezentacija pokretnih sredina beskonačnog reda

Ovo je fundamentalna reprezentacija za analizu reakcije vremenske serije na uticaj slučajnog šoka.

)(MA ∞

...]LLI[)L(

a)L(...aaaY

221n

t2t21t1tt

21

1

+++=

+=++++= −−

ΨΨΨ

ΨµΨΨµ

ΦΦ

Uslov stabilnosti VUslov stabilnosti V

Uslov stabilnosti VIUslov stabilnosti VI

Matrična algebra: svih n karakterističnih vrednosti kvadratne matrice su strogo manje od jedan ako i samo ako je ispunjen uslov:

44 344 21

jedan. od veca strogo modulu po su ,,..., jednacine, Resenja

:Sledi

svako za

nxx

n

n

xI

xxI

1

0

10

1

1

=−

≤≠−

Φ

Φ

Page 10: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 10

Zapisujemo model u formi odstupanja od srednje vrednosti

tptp2t21t1t a)Y(...)Y()Y(Y +µ−Φ++µ−Φ+µ−Φ=µ− −−−

Grupišemo članove kao:

( )npnp

'tt1tt

1np

t

t

npnpn

n

n

p1p21

1np1pt

1t

t

t

0......0

0......0

0...0

H,,0

t,HuuE,uF

0

0

a

u

0I...00

00...I0

00...0I

...

F

Y

Y

Y

×

××

×+−

= =

=+=

=

=

=

Ωτ

ηη

ΦΦΦΦ

µ

µ

µ

η

τ ostalo

MMMMM

M

STABILAN PROCES:SVE KARAKTERISTIČNE VREDNOSTI MATRICE F SU MANJE OD JEDAN PO MODULU

Uslov stabilnosti Uslov stabilnosti

VAR(pVAR(p)) VAR(1)VAR(1)

Uslov stabilnosti: primer 1Uslov stabilnosti: primer 1

( )

stabilan. je proces dati 1 od vecastrogomodulu po resenja svasu Kako

4858.153x,1525.22x,21x02x03.0x4.010.5x-1

:nulom sa amoizjednacav tedeterminanVrednost

x3.01x2.00

x3.0x1.01x1.0

00x5.01

x

3.02.00

3.01.01.0

005.0

100

010

001

odtu determinan racunamo :istabilnost uslov oProveravam

ta1tY

3.02.00

3.01.01.0

005.0

ctY

:1 reda a 3, dimenzije VARdat je Neka

−===⇒=

−−

−−

−−−

=

+−

+=

Page 11: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 11

Primer 1: grafički prikaz

-4

-2

0

2

4

50 100 150 200 250 300

X

-4

-2

0

2

4

50 100 150 200 250 300

Y

-4

-2

0

2

4

50 100 150 200 250 300

Z

Uslov stabilnosti: primer 2Uslov stabilnosti: primer 2

stabilan. je model :jedan od vecastrogomodulu posu resenja triSva

.545.5226.4255.3:3x i 2x od Moduo ,1i

i26.455.33x,i26.455.32x,3.11x03x025.02x21.0x1

:nulom sa amoizjednacav tedeterminanVrednost

2x025.0

00x

5.04.0

1.05.0

10

01

odtu determinan racunamo :istabilnost uslov oProveravam

ta2tY025.0

001tY

5.04.0

1.05.0ctY

:2 reda a 2, dimenzije VARdat je Neka

=+−=

−=+==⇒=

−+−

+−

+−

+=

Page 12: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 12

Primer 2: grafički prikaz

-2

0

2

4

6

8

10

50 100 150 200 250 300

X

-4

-2

0

2

4

6

50 100 150 200 250 300

Y

Primer 3: nestabilan VAROba rešenja su jedan

-200

0

200

400

600

800

50 100 150 200 250 300

X

-4

0

4

8

12

16

20

24

50 100 150 200 250 300

Y

( ) .12x1x02x10x11.0

01

10

01det

:nulom sa amoizjednacavtu Determinan

ta1tY11.0

01ctY

==⇒=−⇒=

+−

+=

Page 13: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 13

TemTemaa::

1. Uslov stabilnosti VAR modela

2. Ocene parametara modela

3. Određivanje reda VAR modela

4. Uzročnost

5. Funkcija impulsnog odziva

6. Dekompozicija varijanse greške predviđanja

7. Strukturni VAR model

Ocena parametara Ocena parametara VARVAR modelamodelaMetod običnih najmanjih kvadrata Metod običnih najmanjih kvadrata

Metod maksimalne verodostojnostiMetod maksimalne verodostojnosti

( )

[ ]

[ ]

[ ] [ ] [ ]

1

11

111

1

101

21

2211

1

111

1

0

==

×+×

−−

+

−−−

=

+=

×+=

+

×

+×=

+++++=

∑∑

T

t

'tt

T

t

'tt

t)np

tn

t

'pttt

tT-p

p

ttptpttt

XXXY

aXY

)npY...YX

YnY,...,Y,Y,...,YpT

?nn,

)npn,c

,Ω:N,aaYΦ...YΦYΦcY

)npn

A':ocena ONK

A'

:formi nojkondenzova uVAR

(vektor :je Neka

clanova od svaki za : vrednosti Poznato

matrica onaKovarijaci

( ... A':nagiba parametara Matrica

, ONK kvadrata, najmanjih obicnih metoda Primena

((

Ω

ΦΦΦ

Page 14: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 14

( )

( ) ( )

=

=

−−−=

−−−−−=

=

+=

T

t

tt

T

t

tttt

ttt

a'alnT

)ln(Tn

XY'XYlnT

)ln(Tn

parametril

aXY

1

1

1

1

2

1

22

2

2

1

22

2

ΩΩπ

ΩΩπ

A'A'

:uzorka nostiverodostoj funkcije Log.

A' :formi nojkondenzova uVAR

:MMV (uslovni), nostiverodostoj maksimalne Metod

Odnos dva metoda: ocene su identične

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

0

2

11

11

111

1

1

1

1

1

1

1

11

=

−=

−=

=

−=−

−+−−+=

=−+−+=

=−+−−+−=

−−

=

∑∑

∑∑

∑ ∑ ∑

∑∑

−−

−−

−−−

=

=

=

==

t

ttt

t

t

t

tt

t

tt

t t t

tttttt

T

t

tttt

T

t

tttttttt

T

t

tttt

T

t

'tt

T

t

'tt

'aX)ˆ(tr'aX)'ˆ(tr

X)'ˆ('atrX)'ˆ('a

:Napomena

X)'ˆ('aX)'ˆ()ˆ('Xa'a

X)'ˆ(a'X)'ˆ(a

XX'ˆX'ˆY'XX'ˆX'ˆY

XY'XY

XXXYˆ

AAAA

AAAA

nuli jednak iskalar jeelement poslednji

AAAAAA

AAAA

A'AAA'AA

A'A'

:vrednost minimizira koja Ocena :MMV

A :ONK

ΩΩ

ΩΩ

ΩΩΩ

Ω

Ω

Ω

Page 15: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 15

( ) ( )

A.A zarednost najmanju v ima izraz Gornji

definitna. pozitivno takodjeje 1-matrica definitna pozitivno je Kako

t ttX)'AA(1)AA(t'Xta1

t'amin

T

1ttX'AtY1'tX'AtYmin

=

Ω→Ω

−−Ω−+−Ω

=

=−−Ω−

∑ ∑

Ocena kovarijacione matrice Ω izvedena za dato A

=

=

=⇒=∂

−−−=

T

t

tt

T

t

tt

'aaT

ˆ)ˆ,(

a'alnT

)ln(Tn

)ˆ,(

1

1

1

10

2

1

22

2

ΩΩ

Ω

ΩΩπΩ

A

izraz. gornji amaksimizir

koja matricu definitnu pozitivno simetricnu naci :Cilj

A

l

l

Ocena kovarijacione matrice

T

.ji,n,...,1j,i,aaT

ˆ

Ti

.n,...,1i,aT

ˆ

ˆ

ˆ...ˆ

ˆ...ˆˆ

'aaT

T

1tjtitij

T

1t

2itii

T

1t

nn

n222

n11211

tt

uzorka obimompodeljen jednacine dve svake iz reziduala proizvodaZbir

:dijagonale glavne van matrice onekovarijaci Elementi

uzorka obimom podeljena jednacine iz kvadrata suma Rezidualna

:dijagonali glavnoj na matrice onekovarijaci Elementi

2

2

2

2

≠==

==

==

∑=

∑=

∑=

σ

Ω

σ

Ω

σ

σσ

σσσ

ΩMO

Page 16: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 16

TemTemaa::

1. Uslov stabilnosti VAR modela

2. Ocene parametara modela

3. Određivanje reda VAR modela i specifikacija

4. Uzročnost

5. Funkcija impulsnog odziva

6. Dekompozicija varijanse greške predviđanja

7. Strukturni VAR model

Određivanje reda VAR modelaOdređivanje reda VAR modela

1. Testiranje značajnosti parametara

• Test količnika verodostojnosti• Direktna provera značajnosti pojedinih parametara

2. Informacioni kriterijumi

3. Testovi autokorelacije

4. Testovi normalnosti

Page 17: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 17

TestTest količnika verodostojnosti količnika verodostojnosti

Maksimum log funkcije verodostojnosti za dobijene ocene

[ ] [ ]

( ) ΩπΩπΩ

ΩΩ

ΩΩΩ

ΩΩπΩ

ˆlnT

)ln(TnTnˆln

T)ln(

Tn)ˆ,ˆ(

TnTItrˆTˆtr

'aaˆtraˆ'atraˆ'a

aˆ'aˆlnT

)ln(Tn

)ˆ,ˆ(

n

T

t

tt

T

t

tt

T

t

tt

T

t

tt

212

2222

2

22

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

22

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

−+−=−−−=

===

=

=

=

−−−=

=

=

=

=

∑∑∑

A

A

l

l

0p od veceje 1p

)1p(VAR:1H

)0p(VAR:0H

Postavljamo sledeće hipoteze

( )

( ) 111

11

000

0

212

2

212

2

ΩπΩ

ΩπΩ

ˆlnT

lnTn

,ˆ,ˆ

pH

ˆlnT

lnTn

,ˆ,ˆ

pH

*

*

o

−+−=

−+−=

l

l

A

: redaVAR se ocenjuje hipoteza istinita je Ako

A

: redaVAR se ocenjuje hipoteza istinita je Ako

1

0

)pp(nbrojm:LR

ˆlnˆlnT

)(H

HlnLR

m

**

0122

10

01

1

0 22

−=−

−=

−=−=

aogranicenj

) pod verod. (f.

) pod verod. (f.

:nostiverodostoj kolicnikaTest

χ

ΩΩ

ll

modelu.VAR celom u ukupno

jednacini svakoj u ukupno

upromenljiv svaku na aogranicenj :jednacini svakoj U

)pp(n

)pp(n

pp

012

01

01

TestTest količnika verodostojnosti II količnika verodostojnosti II

Page 18: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 18

( ) ( )

hipoteza. nulta odbacuje

put prvi po se kojoj u fazom zavrsava se Testiranje 3.

itd. docnje, 3H docnje, 2H

docnje, 4H docnje, 3H :primer Na

unazad lnosekvencija sprovodi se Testiranje 2

vrednosti apriorne od se Polazi 1.

:TESTIRANJA ALGORITAM

jednacini svakoj u parametara broj

: Simsa jaModifikaci

:nostiverodostoj kolicnikaTest

10

10

::

::

.

p

npk

ˆlnˆlnkTLR

ˆlnˆlnTLR

ˆlnˆlnTLR

1

1

10

10

10

1+=

−−=

−−=

−=

ΩΩ

ΩΩ

ΩΩ

TestTest količnika verodostojnosti IIIkoličnika verodostojnosti III

TestTest količnika verodostojnosti: primer količnika verodostojnosti: primer VAR realnog deviznog kursa i realnog novca m3VAR realnog deviznog kursa i realnog novca m3Period: 2002:1Period: 2002:1--2007:12 (72 podatka)2007:12 (72 podatka)

H0: VAR(1) H1:VAR(2)

Napomene:

1. Efektivni uzorak korišćen za ocenu VAR(2), pa zato i VAR(1) je 70.

2. Kako VAR(2) model ima ukupno 4 parametra više za ocenjivanje od

VAR(1) modela, to je broj stepeni slobode u primeni testa 4.

Rezultat: Uz nivo značajnosti od 10% prihvata se značajnost

druge docnje u VAR modelu i opravdanost VAR(2) specifikacije.

1Ω 2Ω

810*8677522.4 − 810*3193651.4 −

( ) 3781031936514108677522470 8824 .)*.ln()*.ln(*LR =−== −−χ

78710049905024

24 .).(.).( == χχ

Page 19: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 19

Test značajnosti pojedinih parametara

•U slučaju kada je VAR model stabilan, a slučajna komponenta vektorski proces beli šum sa višedimenzionom normalnom raspodelom metodom ONK dobijaju se nepristrasne i konzistentne ocene parametara koje su normalno raspodeljene.

•Moguće je primeniti standardnu teoriju statističkog zaključivanja.

•Možemo koristiti standardnu t i F statistiku.

InformaInformacioni kriterijumi u cioni kriterijumi u VARVAR modelu modelu

• Kao i kod jednodimenzionog AR modela, i kod višedimenzionog VAR modela, funkcija informacionog kriterijuma (IC) se koristi za izbor optimalnog broja docnji.

• Optimalan broj docnji jeste ona vrednost p kojom se minimizira funkcija IC(p)

• Akaikeov, Švarcov i Hana-Kvinov

•Primena ima smisla jedino ako su reziduali VAR modela neautokorelisani sa aproksimativno normalnom raspodelom.

( )

( )( ) ( )

( )( ) ( )T

npnlnˆlnHQC

T

npnˆlnSC

T

npnˆlnAIC

++=

++=

++=

2

2

2

2

2

Tln

Tln

sistema parametara broj ukupan

Ω

Ω

Ω

48476

Page 20: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 20

• Pojedinačna analiza reziduala svake jednačine

• Analiza korelacionih koeficijenata reziduala svake jednačine

• Analiza unakrsnih korelacionih koeficijenata iz svake dve jednačine

• Obe analize sprovode se za rastuće docnje

• Zbirna analiza reziduala u celom VAR modelu

• Višedimenzioni BG (Brojš-Godfrijev) test

• Višedimenzioni BLj (Boks-Ljungov) test

Testiranje postojanja autokorelacije

• Nulta hipoteza: ne postoji, kako autokorelacija kod individualnih

komponenti vektorske vremenske serije, tako i unakrsna korelacija

između tih komponenti. Alternativnom hipotezom se sugeriše

suprotno.

• Oznaka statistike za testiranje zbirne autokorelacije i unakrsne

korelacije reda h u VAR modelu sa n jednačina: Qn(h)

• Ako je tačna nulta hipoteza Qn(h) poseduje asimptotski χ2

raspodelu sa n2(h-p) stepeni slobode.

Višedimenzioni BLj test

( ) ( )

( )'jttj

j

j'j

h

j

jnn

aaE

j

ˆ

,ˆˆˆˆtrT)h(Q

−−

=−

=

= ∑

Γ

Γ

ΓΓΓΓ

docnji na reziduala

vektora matrice onekovarijaci ocena

10

10

1

12

Page 21: Zorica Mladenovi ć - University of Belgradeavs.ekof.bg.ac.rs/master - primenjena analiza vremenskih... · 2016-05-30 · Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016 Ekonomski fakultet Beograd,

Profesor Zorica Mladenovic 5/30/2016

Ekonomski fakultet Beograd, 2016. 21

•Postoji više testova čijom primenom se proverava da li je slučajna

greška VAR modela normalno raspodeljena:

• Lutkepolov (engl. Lutkepohl) test

• Dornik-Hansenov (engl. Doornik-Hansen) test.

•Oba testa zasnivaju se na JB testu normalnosti, kojim se ispituje da

li treći i četvrti centalni moment date serije reziduala odgovaraju

korespondirajućim momentima normalne raspodele.

• U okviru VAR modela neophodno je obrazovati međusobno

nekorelisane serije reziduala.

•Za tako transformisane serije reziduala računa se, prvo,

jednodimenziona JB test-statistika. Potom se dobijene individualne

vrednosti sabiraju, što daje višedimenzionu verziju test-statistike

normalnosti.

Testiranje normalnosti slučajne greške modela I

•Pri tačnoj nultoj hipoteze o normalnosti obe višedimenzione test-

statistike normalnosti poseduju asimptotski χ2 raspodelu sa brojem

stepeni slobode 2*n, gde je n broj jednačina VAR modela , budući da

se dobijaju kao zbir od n slučajnih promenljivih, od kojih svaka ima

χ2 raspodelu sa 2 stepena slobode.

• Lutkepolov test je osetljiv na promenu redosleda jednačina VAR

modela, dok je Dornik-Hansenov test invarijantan u odnosu na taj

redosled.

• U praksi se ostvaruje dodatna korekcija Dornik-Hansenove test-

statistike kako bi se obezbedila preciznija aproksimacija χ2

raspodelom. Ova korekcija prisutna je i u programskom paketu

EVIEWS, s tim što različite verzije paketa ne daju istovetne

rezultate.

Testiranje normalnosti slučajne greške modela II