談?wù)動(dòng)?jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)課程中回歸的教學(xué)體會(huì)論文
【摘要】回歸是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的核心內(nèi)容,由此決定了回歸教學(xué)在計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)教學(xué)中起著關(guān)鍵性的作用。筆者以一元線性回歸為例,根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),透徹地解析了回歸的本質(zhì)以及如何完整地描述回歸這一高度抽象的概念。
【關(guān)鍵詞】回歸;教學(xué);體會(huì)
回歸是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)中的基本概念,在一定意義上講,計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)是關(guān)于回歸的學(xué)問(wèn),學(xué)好回歸是學(xué)好計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的關(guān)鍵所在。從內(nèi)容上來(lái)說(shuō),回歸是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的起點(diǎn),也是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的核心內(nèi)容,它貫穿于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的始終,學(xué)好了回歸就為學(xué)好計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。因此,回歸的教學(xué)在計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的教學(xué)中有著舉足輕重的作用。
回歸是一個(gè)高度抽象的概念,是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),如何讓學(xué)生聽(tīng)得懂是考驗(yàn)教師教學(xué)能力和教學(xué)水平的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。筆者結(jié)合多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)劵貧w教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)。筆者認(rèn)為,要教好回歸,應(yīng)該回答以下幾個(gè)問(wèn)題:一是回歸的本質(zhì)是什么,二是如何從數(shù)學(xué)的角度對(duì)回歸進(jìn)行完整的描述。談?wù)動(dòng)?jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)課程中回歸的教學(xué)體會(huì)教學(xué)改革教學(xué)改革談?wù)動(dòng)?jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)課程中回歸的教學(xué)體會(huì)
一、回歸的本質(zhì)
回歸的概念來(lái)源于生物學(xué)。生物學(xué)家高爾頓(Galton)在研究人的身高時(shí)注意到這樣一個(gè)現(xiàn)象:在高個(gè)子人群中,下一代的平均身高會(huì)低于高個(gè)子本代的平均身高;而在矮個(gè)子人群中,下一代的平均身高則會(huì)超過(guò)本代的平均身高,也就是人的身高存在一種趨勢(shì),即向整個(gè)人群平均身高靠攏的趨勢(shì)。高爾頓將變量向均值靠攏的趨勢(shì)稱為“回歸”。
現(xiàn)代意義上的回歸來(lái)源于高爾頓生物學(xué)回歸,但又有別于高爾頓生物學(xué)回歸。共同點(diǎn)在于,兩者都是就均值而言的,都是指向總體均值的集中趨勢(shì)。而區(qū)別在于,后者只涉及一個(gè)變量,而前者則至少涉及兩個(gè)變量。下面以一元線性回歸為例,并以一個(gè)經(jīng)典的例子進(jìn)行說(shuō)明。
假設(shè)有兩個(gè)變量,X為家庭可支配收入,Y為家庭消費(fèi)支出。我們考察收入為Xi的家庭的消費(fèi)支出(Yi)情況。在收入為Xi的所有家庭中,盡管這些家庭的收入相同,但受家庭人口數(shù)不同,消費(fèi)習(xí)慣不同等因素的影響,它們的消費(fèi)支出Yi并不完全相同,也就是說(shuō),盡管收入Xi給定,但相應(yīng)的消費(fèi)支出Yi是一個(gè)隨機(jī)變量,如圖1所示。然而,計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)家關(guān)心的不是消費(fèi)支出Yi本身,而是它的條件均值E(Yi|X=Xi),簡(jiǎn)記為E(Yi|Xi)。這是因?yàn)榫涤腥缦滦再|(zhì):(1)變量的均值包含了其所有變量值的信息。因?yàn)榫档挠?jì)算利用了變量的所有變量值。(2)變量的均值是其所有變量值的一般代表。這是由性質(zhì)(1)決定的。舉例來(lái)說(shuō),欲比較兩個(gè)班級(jí)某門課程的學(xué)習(xí)成績(jī),我們都知道只需比較這兩個(gè)班級(jí)該門課程的平均成績(jī)。為什么進(jìn)行比較可以借助于平均成績(jī)而不可以借助于最高成績(jī)呢?原因就在于變量的均值包含了其所有變量值的信息,它可以作為各變量值的代表。而班級(jí)的最高成績(jī)則不具有這種代表性,因?yàn)樗缓渌兞恐档男畔。?)變量的均值是其各變量值的合理預(yù)測(cè)值。理由是,各變量值偏離其均值的程度最低,或者說(shuō),用變量的均值來(lái)預(yù)測(cè)其各變量值所產(chǎn)生的誤差平均起來(lái)最小。這是因?yàn),若C≠E(Yi|Xi),則E[Yi-E(Yi|Xi)]2<E(Yi-C)2
也就是說(shuō),對(duì)于給定的解釋變量的取值Xi,如果知道了條件均值E(Yi|Xi),便可以用它來(lái)預(yù)測(cè)被解釋變量Yi。條件均值E(Yi|Xi)反映了被解釋變量Yi的集中趨勢(shì),抓住了這個(gè)條件均值就抓住了問(wèn)題的主要矛盾,主要矛盾(E(Yi|Xi))解決了,次要矛盾(Yi)也就迎刃而解。因此,回歸的本質(zhì)是條件均值E(Yi|Xi)。
二、回歸概念的完整描述
當(dāng)解釋變量X發(fā)生變化時(shí),相應(yīng)的條件均值E(Y|X)形成的軌跡稱為總體回歸線,如為直線,則稱之為一元線性回歸:E(Y|X)=β0+β1X。不論解釋變量X如何變化,此總體回歸線代表了其對(duì)應(yīng)的被解釋變量Y的集中趨勢(shì)。知道了這條總體回歸線,只要給定解釋變量X的值,便可以利用它預(yù)測(cè)相應(yīng)的被解釋變量。因此,計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的目標(biāo)就是要尋找這條總體回歸線。但遺憾的是,我們手頭上沒(méi)有總體數(shù)據(jù),這條總體回歸線是未知的,回歸理論要解決的問(wèn)題之一是如何利用樣本數(shù)據(jù)去估計(jì)這條未知的總體回歸線。
估計(jì)總體回歸線的方法有多種,傳統(tǒng)的方法是最小二乘法,也稱最小平方法(OLS),其原理是:從總體中隨機(jī)抽出一個(gè)樣本:(Xi,Yi),i=1,2,…,n。這n個(gè)觀測(cè)對(duì)應(yīng)圖2中的n個(gè)點(diǎn),它們來(lái)源于總體,含有總體回歸線的信息,我們可以利用這n個(gè)點(diǎn)構(gòu)建一條最佳的直線=+X,稱為樣本回歸線,然后利用這條最佳直線去估計(jì)未知的總體回歸線,F(xiàn)在的問(wèn)題是,什么是最佳的直線?衡量最佳的標(biāo)準(zhǔn)是什么?對(duì)于最小二乘法而言,這個(gè)最佳標(biāo)準(zhǔn)是樣本回歸線偏離n個(gè)觀測(cè)的總偏差最小。那么,用什么來(lái)衡量這一總偏差呢?人們自然會(huì)想到∑ni=1|Yi-i|。但問(wèn)題是這個(gè)總偏差中含有絕對(duì)值,求這個(gè)總偏差的極小值時(shí)數(shù)學(xué)處理極不方便。但將這個(gè)絕對(duì)值直接丟掉又會(huì)導(dǎo)致恒為零,既不能使偏差Yi-i(也叫殘差)相互抵消,又要去掉這個(gè)絕對(duì)值,一個(gè)可行的方法是平方,即用殘差平方和∑ni=1(Yi-i)2來(lái)衡量總偏差。根據(jù)殘差平方和最小這個(gè)準(zhǔn)則來(lái)構(gòu)建樣本回歸線的方法就是最小二乘法。構(gòu)建樣本回歸線的問(wèn)題就轉(zhuǎn)化成了求∑ni=1(Yi-i)2=∑ni=1[Yi-(β0+β1Xi)]2的極小值問(wèn)題,這個(gè)殘差平方和可看成是β0和β1的二元函數(shù),分別對(duì)這兩個(gè)參數(shù)求偏導(dǎo)即可得到它們的估計(jì)和,從而構(gòu)建出樣本回歸線=+X;貧w理論的思路是:用樣本回歸線估計(jì)總體回歸線,再用總體回歸線預(yù)測(cè)被解釋變量,即=+X鯡(Y|X)=β0+β1X鯵。用總體回歸線E(Y|X)=β0+β1X預(yù)測(cè)被解釋變量Y自然存在誤差,此誤差稱為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng),記為ui=Yi-E(Yi|Xi),但此擾動(dòng)項(xiàng)不可觀測(cè),自然會(huì)想到用殘差作估計(jì)量:ei=Yi-i。由擾動(dòng)項(xiàng)和殘差分別派生出兩個(gè)方程:
Yi=β0+β1Xi+ui和Yi=+Xi+ei
因此,要完整地描述一元線性回歸的概念需要有“兩線”、“兩誤差”和“四方程”!皟删”指的是總體回歸線和樣本回歸線,“兩誤差”指的是擾動(dòng)項(xiàng)與殘差,“四方程”指的是:
E(Y|X)=β0+β1X(1)
=+X(2)
Yi=β0+β1Xi+ui(3)
Yi=+Xi+ei(4)
其中,方程(1)是回歸的本質(zhì),也是回歸理論的目標(biāo)。方程(2)是方程(1)的估計(jì),二者是目標(biāo)與手段的關(guān)系;方程(4)是對(duì)方程(3)的估計(jì);方程(3)有著完整的經(jīng)濟(jì)學(xué)含義,即被解釋變量的影響因素分為兩部分:解釋變量和擾動(dòng)項(xiàng)。擾動(dòng)項(xiàng)是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型區(qū)別于其他模型的本質(zhì)特征,在一定程度上講,沒(méi)有擾動(dòng)項(xiàng)就沒(méi)有計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)。擾動(dòng)項(xiàng)好比是一個(gè)大籮筐,除了解釋變量以外,影響被解釋變量的因素都往里邊裝。
【參考文獻(xiàn)】
[1]古扎拉蒂,計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)[M],中國(guó)人民大學(xué)出版社,2005.
[2]賈俊平等,統(tǒng)計(jì)學(xué)[M],中國(guó)人民大學(xué)出版社,2007.
[3]斯托克,計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)導(dǎo)論[M],上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社,2004.
[4]童恒慶,理論計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)[M],科學(xué)出版社,2005.
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