【问题标题】:Panel regression with ar1 model使用 ar1 模型进行面板回归
【发布时间】:2018-03-12 03:34:44
【问题描述】:

请原谅我的幼稚。我不确定这种模型叫什么——也许是面板回归。

假设我有以下数据:

n <- 100
x1 <- rnorm(n)
y1 <- x1 * 0.5 + rnorm(n)/2

x2 <- rnorm(n)
y2 <- x2 * 0.5 + rnorm(n)/2

x3 <- rnorm(n)
y3 <- x3 * 0.25 + rnorm(n)/2

x4 <- rnorm(n)
y4 <- x4 * 0 + rnorm(n)/2

x5 <- rnorm(n)
y5 <- x5 * -0.25 + rnorm(n)/2

x6 <- rnorm(n)
y6 <- x6 * -0.5 + rnorm(n) + rnorm(n)/2

x7 <- rnorm(n)
y7 <- x7 * -0.75 + rnorm(n)/2

foo <- data.frame(s=rep(1:100,times=7),
                  y=c(y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7),
                  x=c(x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7),
                  i=rep(1:7,each=n))

其中 y 和 x 是在 100 秒内测量的单个 AR1 时间序列(我使用“s”而不是“t”作为时间变量)平均分为组 (i)。我希望将这些建模为:

y_t= b_0 + b_1(y_{t-1}) + b_2(x_{t}) + e_t

但在考虑组 (i) 时:

y_{it)= b_0 + b_1(y_{it-1}) + b_2(x_{it}) + e_{it}

我想知道 b_2(x 上的系数)是否可以很好地预测 y,以及该系数如何随组而变化。我还想按组了解 R2 和 RMSE,并在给定 x_i 和 i 的情况下预测 y_i。分组变量可以是离散的或连续的。

我认为这类问题称为面板回归,但它不是我熟悉的术语。在 R 中使用 plm 是调查此问题的好方法吗?

根据下面的评论,我想这是一个简单的开始:

require(dplyr)
require(broom)
fitted_models <- foo %>% group_by(grp) %>% do(model = lm(y ~ x, data = .))
fitted_models %>% tidy(model)
fitted_models %>% glance(model)

【问题讨论】:

  • 您的符号不明确。您不写 b_{i1},而是谈论 b_1 跨组的可变性。我相信您想为每个组估计不同的 b_1。那么问题是您的模型中各组的共同点是什么?现在看起来什么都没有。在这种情况下,不需要plmlm 就足够了。
  • 道歉。我想知道 x (b_2) 上的系数。例如,该变量是否随组 (i) 变化以及如何变化。据我了解的问题,系列 y_i 和 x_i 是单独的样本(未及时重新测量)但相关。
  • 然后我们有 b_{i2}。那么自回归项呢?您认为各组的系数相同吗?还有,有多少组?
  • 各组的 AR1 可能相同。很可能很接近。大约有 100 个组,时间序列长约 100 秒。

标签: r plm


【解决方案1】:

由于您没有在模型中包含固定或随机效应,我们正在处理可以使用 lmplm 估计的池化 OLS (POLS)。

让我们构建 100 个组和每个组 100 个观察值的示例数据:

df <- data.frame(x = rnorm(100 * 100), y = rnorm(100 * 100), 
                 group = factor(rep(1:100, each = 100)))
df$ly <- unlist(tapply(df$y, df$group, function(x) c(NA, head(x, -1))))
head(df, 2)
#            x          y group         ly
# 1  1.7893855  1.2694873     1         NA
# 2  0.8671304 -0.9538848     1  1.2694873

然后

m1 <- lm(y ~ ly + x:group, data = df)

是一个具有共同自回归系数和x的组相关效应的模型:

head(coef(m1)[-1:-2], 5)
#    x:group1    x:group2    x:group3    x:group4    x:group5 
# -0.02057244  0.06779381  0.04628942 -0.11384630  0.06377069 

这允许您绘制它们等。我想您想要做的一件事是测试这些系数是否相等。可以这样做:

m2 <- lm(y ~ ly + x, data = df)
library(lmtest)
lrtest(m1, m2)
# Likelihood ratio test
#
# Model 1: y ~ ly + x:group
# Model 2: y ~ ly + x
#   #Df LogLik  Df  Chisq Pr(>Chisq)
# 1 103 -14093                      
# 2   4 -14148 -99 110.48     0.2024

因此,我们不能否认x 的效果与预期的一样。

【讨论】:

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