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全距检验方法对非线性协整时间序列的非参数方法的应用

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:研究表明,全距检验方法的一个重要特性就是对单调非线性变换具有不变性。Mont Carlo结果显示,对于近单位根、异常值、结构突变和非线性变换等情形,全距检验方法大大优于传统单位根DF检验法。

全距检验方法对非线性协整时间序列的非参数方法的应用

Aparicio、Escribano与Sipols(2006)提出了一个新的非线性非平稳非参数检验方法,其思路是利用全距序列来构造统计量进行单位根检验。研究表明,全距检验方法的一个重要特性就是对单调非线性变换具有不变性。Mont Carlo结果显示,对于近单位根、异常值、结构突变和非线性变换等情形,全距检验方法大大优于传统单位根DF检验法。由此可见,对于非线性时间序列,全距检验也是一种很好的非平稳检验方法。

5.2.3.1 RUR检验

对于时间序列{xt,t=1,2,…,T},令x1t=min{x1,x2,…,xt},x2t=max{x1,x2,…,xt},这里,t=1,2,…,T,则可以得到一全距序列,t=1,2,…,T ;进一步定义全距序列的一阶差分为,此时将损失一个样本;记n=T-1,则总的“新极值点”的个数记为:,其中I(∙)为示性函数。若原始序列{xt}为独立同分布序列,则Embrechts et al.(1999)证明:

其结论对平稳序列满足Berman条件时仍成立[4]。Aparicio et al.(2005,2006)则证明,对于原始序列{xt}为I(1)序列,其衰减速度降低,有:

若原始序列{xt}为带漂移的随机游走,则有:

由此,Aparicio、Escribano与Sipols(2006)构造了一个全距统计量:

给定检验的原假设H0:xt=xt-1+εtt为白噪声,则为一随机正数,它既不趋于0,也不趋于无穷大;而对于平稳序列,则趋于0;若序列为存在漂移的随机游走,那么趋于无穷大。如此,可以利用MC方法给出原假设下的分布,利用左侧检验给出平稳序列的临界值

Aparicio et al.(2006)证明,在xt=xt-1+εtt为独立同分布并存在有界概率密度函数,零均值和有限方差条件下,RUR统计量的极限分布如下:

其中

这里B(∙)为布朗运动

实践中,可利用MC方法模拟给出RUR统计量的分布。Aparicio et al.(2006)利用MC方法研究表明,RUR检验,对于有限方差平稳序列,具有不变性;对于单调非线性变换,具有不变性;其对近单位根的检验功效大大优于DF检验;对于各种误差分布,存在结构突变的平稳序列,相对于DF检验更稳健;对于I(1)序列的非线性变换,具有很低的水平扭曲,显著优于DF检验。

5.2.3.2 FB-RUR检验

对于存在AO(Additive Outlier)的I(1)序列,当AO在序列的较前位置时,RUR的功效劣于DF检验,对于此,Aparicio et al.(2006)提出一个改进的FB-RUR(Forward-Backward Rang Unite-Root Test)检验统计量

这里{xt′}为时间序列{xt}的反转序列,即,t=1,2,…,T 。

该统计量的极限分布为:

(www.xing528.com)

其中

这里

5.2.3.3 全距检验统计量的临界值表与响应面函数

1.检验临界值表

利用Gauss编程,MC模拟生成的DGP序列与秩检验相同,重复10000次生成随机游走数据。以T = 100,500为例,RUR检验统计量与FB-RUR检验统计量的频率分布如图5-3所示:

图5-3 T=100,500时,全距统计量RUR(上),FB-RUR(下)的频率分布

其临界值如表5-9所示。

表5-9 两种全距检验的临界值

续表

2.响应面函数

本书进一步计算了T从25到5000共114个样本容量的两全距统计量的临界值,其与样本容量T的变化图如图5-4所示。

图5-4 全距统计量RUR(左),FB-RUR(右)在显著性水平0.01,0.05,0.10对样本量T的变化图

由图5-4可见,两统计量都随样本容量的增加开始迅速增加,然后趋于平稳,故而对于不同样本量T,其临界值响应面函数由回归模型确定(见表5-10)。

表5-10 全距统计量RUR,FB-RUR的响应面函数及其估计

注:表中各全距统计量响应面函数进行回归所用数据为MC模拟得到,重复次数10000次,T的取值从25到5000共114个样本点。

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