主要内容

总结

总结Markov-switching动态回归模型估计结果

描述

例子

总结(Mdl显示了Markov-switching动态回归模型的摘要Mdl

  • 如果Mdl是否返回一个估计模型估计,然后总结将估计结果显示到MATLAB®命令窗口。显示内容包括:

    • 模型描述

    • 估计的转换概率

    • 拟合统计,包括有效样本量,估计子模型参数和约束的数量,对数似然和信息准则(AIC和BIC)

    • 子模型估计和推论表,包括带有标准误差的系数估计,t统计数据,p值。

  • 如果Mdl是一个未估计的马尔可夫切换模型返回msVAR总结打印标准对象显示(与msVAR在模型创建期间打印)。

例子

总结(Mdl状态仅显示具有名称的子模型的摘要信息状态

例子

结果=总结(___返回以下变量之一,不打印到命令窗口。

  • 如果Mdl为估计马尔可夫切换模型,结果是一个包含子模型估计和推断的表。

  • 如果Mdl是一个未被估计的模型,结果是一个msVAR等于的对象Mdl

例子

全部折叠

考虑战后美国实际GDP增长率的两态马尔可夫切换动态回归模型[1]

为评估创建部分指定的模型

为初始估计器创建一个马尔可夫切换动态回归模型,方法是指定一个带有未知转换矩阵的双状态离散马尔可夫链,并为两个状态指定AR(0)(仅常数)子模型。给政权贴上标签。

P = NaN(2);mc = dtmc(P,“StateNames”, (“扩张”“衰退”]);MDL = arima(0,0,0);Mdl = msVAR(mc,[Mdl;mdl));

Mdl是部分指定的msVAR对象。的-值元素开关而且属性表示可估计的参数。

创建包含初始值的完全指定模型

估计过程需要所有可估计参数的初始值。创建一个完全指定的马尔可夫切换动态回归模型,该模型具有与Mdl,但将所有可估计参数设置为初始值。这个例子使用了任意的初始值。

P0 = 0.5*ones(2);mc0 = dtmc(P0,“StateNames”, Mdl.StateNames);Mdl01 = arima(“不变”, 1“方差”1);Mdl02 = arima(“不变”, 1“方差”1);Mdl0 = msVAR(mc0,[mdl01;mdl02]);

Mdl0是完全指定的msVAR对象。

加载和预处理数据

加载美国GDP数据集。

负载Data_GDP

数据包含1947年美国实际GDP的季度测量数据:2005年第一季度:第二季度。估计周期为[1]1947: - 2004:沿。有关数据集的更多详细信息,请输入描述在命令行。

通过以下方法将数据转换为年化利率系列:

  1. 在估计期间内将数据转换为季度率

  2. 年度化季度利率

qrate = diff(Data(2:230))./Data(2:29 2);%季度费率声速= 100*((1 + qrate)。^4 - 1);年化率

估计模型

拟合模型Mdl到年化利率系列arate.指定Mdl0作为包含初始可估计参数值的模型。

EstMdl =估计(Mdl,Mdl0,arate);

EstMdl为估计(全指定)马尔可夫切换动态回归模型。EstMdl。开关为估计的离散马尔可夫链模型(dtmc对象),EstMdl。子为估计单变量VAR(0)模型的向量(varm对象)。

显示估计的特定于状态的动态模型。

EstMdlExp = EstMdl.Submodels(1)
EstMdlExp = varm与属性:描述:"1维VAR(0)模型" SeriesNames: "Y1" NumSeries: 1 P: 0常数:4.90146 AR:{}趋势:0 Beta: [1×0矩阵]协方差:12.087
EstMdlRec = EstMdl.Submodels(2)
EstMdlRec = varm与属性:描述:“1维VAR(0)模型”SeriesNames:“Y1”NumSeries: 1 P: 0常数:0.0084884 AR:{}趋势:0 Beta: [1×0矩阵]协方差:12.6876

显示估计的状态转换矩阵。

EstP = estmll . switch . p
EstP =2×20.9088 0.0912 0.2303 0.7697

显示包含参数估计和推断的估计摘要。

总结(EstMdl)
描述1维msVAR模型与2个子模型切换估计转换矩阵:0.909 0.091 0.230 0.770拟合有效样本量:228估计参数数量:2约束参数数量:0 LogLikelihood: -639.496 AIC: 1282.992 BIC: 1289.851子模型估计标准误差TStatistic PValue _________ _____________ __________ ___________状态1常数(1)4.9015 0.23023 21.289 1.4301e-100状态2常数(1)0.0084884 0.2359 0.035983 0.9713

创建以下完全指定的马尔可夫交换模型DGP。

  • 状态转换矩阵: P 0 5 0 2 0 3. 0 2 0 6 0 2 0 2 0 1 0 7

  • 状态1: y 1 t y 2 t - 1 - 1 + - 0 5 0 1 0 2 - 0 7 5 y 1 t - 1 y 2 t - 1 + ε 1 t ,在那里 ε 1 t N 2 0 0 0 5 0 0 1

  • 状态2: y 1 t y 2 t - 1 2 + ε 2 t ,在那里 ε 2 t N 2 0 0 1 0 0 1

  • 州3: y 1 t y 2 t 1 2 + 0 5 0 1 0 2 0 7 5 y 1 t - 1 y 2 t - 1 + ε 3. t ,在那里 ε 3. t N 2 0 0 1 - 0 1 - 0 1 2

PDGP = [0.5 0.2 0.3;0.2 0.6 0.2;0.2 0.1 0.7];mcDGP = dtmc(PDGP);Constant1 = [-1;1);Constant2 = [-1;2);Constant3 = [1;2); AR1 = [-0.5 0.1; 0.2 -0.75]; AR3 = [0.5 0.1; 0.2 0.75]; Sigma1 = [0.5 0; 0 1]; Sigma2 = eye(2); Sigma3 = [1 -0.1; -0.1 2]; mdl1DGP = varm(Constant=constant1,AR={AR1},Covariance=Sigma1); mdl2DGP = varm(Constant=constant2,Covariance=Sigma2); mdl3DGP = varm(Constant=constant3,AR={AR3},Covariance=Sigma3); mdlDGP = [mdl1DGP; mdl2DGP; mdl3DGP]; MdlDGP = msVAR(mcDGP,mdlDGP);

从DGP生成长度为1000的随机响应路径。

rng (1)%用于繁殖Y =模拟(MdlDGP,1000);

创建一个部分指定的马尔可夫切换模型,该模型具有与DGP相同的结构,但转换矩阵、所有子模型系数和创新协方差矩阵是未知的和可估计的。

MC = dtmc(nan(3));Mdlar = varm(2,1);MDLC = varm(2,0);Mdl = msVAR(mc,[mlar;mdlc;mdlar]);

通过完全指定具有相同结构的马尔可夫切换模型来初始化估计过程Mdl,但包含以下参数值:

  • 一个随机绘制的转换矩阵

  • 为每个模型随机绘制常数向量

  • AR自滞后为0.1,交叉滞后为0。

  • 创新协方差的识别矩阵。

P0 = randi(10,3,3);mc0 = dtmc(P0);Constant01 = randn(2,1);Constant02 = randn(2,1);Constant03 = randn(2,1);AR0 = 0.1*眼(2);Sigma0 =眼(2);mdl01 = varm(Constant=constant01,AR={AR0},Covariance=Sigma0);mdl02 = varm(常量=constant02,协方差=Sigma0);mdl03 = varm(Constant=constant03,AR={AR0},Covariance=Sigma0); submdl0 = [mdl01; mdl02; mdl03]; Mdl0 = msVAR(mc0,submdl0);

将马尔可夫切换模型拟合到模拟序列中。绘制EM算法每次迭代后的对数似然。

EstMdl =估计(Mdl,Mdl0,Y,IterationPlot=true);

图中包含一个轴对象。标题为Expectation-Maximization Algorithm的axes对象包含一个类型为line的对象。

该图显示了随着EM算法迭代次数的增加,对数似然的演变。当满足其中一个停止条件时,该过程终止。

显示模型的估计摘要。

总结(EstMdl)
2维msVAR模型,3个子模型切换估计转换矩阵:0.501 0.245 0.254 0.204 0.549 0.247 0.188 0.102 0.710拟合有效样本容量:999估计参数数量:14约束参数数量:0 log似然:-3634.005 AIC: 7296.010 BIC:7364.704 Submodels Estimate StandardError TStatistic PValue ________ _____________ __________ ___________ State 1 Constant(1) -0.98929 0.023779 -41.603 0 State 1 Constant(2) -1.0884 0.030164 -36.083 4.1957e-285 State 1 AR{1}(1,1) -0.48446 0.01547 -31.316 2.8121e-215 State 1 AR{1}(2,1) 0.1835 0.019624 9.3509 8.6868e-21 State 1 AR{1}(1,2) 0.083953 0.0070162 11.966 5.3839e-33 State 1 AR{1}(2,2) -0.72972 0.0089002 -81.989 0 State 2 Constant(1) -0.9082 0.030103 -30.17 5.9064e-200 State 2 Constant(2)1.9514 0.030483 64.016 0 State 3 Constant(1) 1.1212 0.044427 25.237 1.5818e-140 State 3 Constant(2) 1.9561 0.0593 32.986 1.2831e-238 State 3 AR{1}(1,1) 0.48965 0.023149 21.152 2.6484e-99 State 3 AR{1}(2,1) 0.22688 0.030899 7.3427 2.0936e-13 State 3 AR{1}(1,2) 0.095847 0.012005 7.9838 1.4188e-15 State 3 AR{1}(2,2) 0.72766 0.016024 45.41 0

分别显示每个状态的评估摘要。

总结(EstMdl, 1)
描述二维VAR子模型,状态1子模型估计标准误差TStatistic PValue ________ _____________ __________ ___________ State 1 Constant(1) -0.98929 0.023779 -41.603 0 State 1 Constant(2) -1.0884 0.030164 -36.083 4.1957e-285 State 1 AR{1}(1,1) -0.48446 0.01547 -31.316 2.8121e-215 State 1 AR{1}(2,1) 0.1835 0.019624 9.3509 8.6868e-21 State 1 AR{1}(1,2) 0.083953 0.0070162 11.966 5.3839e-33 State 1 AR{1}(2,2) -0.72972 0.0089002 -81.989 0
总结(EstMdl, 2)
描述二维VAR子模型,状态2子模型估计标准错误TStatistic PValue ________ _____________ __________ ___________状态2常量(1)-0.9082 0.030103 -30.17 5.9064e-200状态2常量(2)1.9514 0.030483 64.016 0
总结(EstMdl, 3)
描述二维VAR子模型,状态3子模型估计标准误差TStatistic PValue ________ _____________ __________ ___________ State 3 Constant(1) 1.1212 0.044427 25.237 1.5818e-140 State 3 Constant(2) 1.9561 0.0593 32.986 1.2831e-238 State 3 AR{1}(1,1) 0.48965 0.023149 21.152 2.6484e-99 State 3 AR{1}(2,1) 0.22688 0.030899 7.3427 2.0936e-13 State 3 AR{1}(1,2) 0.095847 0.012005 7.9838 1.4188e-15 State 3 AR{1}(2,2) 0.72766 0.016024 45.41 0

考虑美国年GDP增长率的模型估计Markov-Switching动态回归模型

为初始估计量创建一个马尔可夫切换动态回归模型。

P = NaN(2);mc = dtmc(P,“StateNames”, (“扩张”“衰退”]);MDL = arima(0,0,0);Mdl = msVAR(mc,[Mdl;mdl));

创建一个完全指定的马尔可夫切换动态回归模型,该模型具有与Mdl,但将所有可估计参数设置为初始值。

P0 = 0.5*ones(2);mc0 = dtmc(P0,“StateNames”, Mdl.StateNames);Mdl01 = arima(“不变”, 1“方差”1);Mdl02 = arima(“不变”, 1“方差”1);Mdl0 = msVAR(mc0,[mdl01;mdl02]);

加载美国GDP数据集。预处理数据。

负载Data_GDPqrate = diff(Data(2:230))./Data(2:29 2);%季度费率声速= 100*((1 + qrate)。^4 - 1);年化率

拟合模型Mdl到年化利率系列arate.指定Mdl0作为包含初始可估计参数值的模型。

EstMdl =估计(Mdl,Mdl0,arate);

返回一个评估汇总表。

结果= summary (EstMdl)
结果=2×4表估计标准错误TStatistic PValue _________ _____________ __________ ___________状态1常量(1)4.9015 0.23023 21.289 1.4301e-100状态2常量(1)0.0084884 0.2359 0.035983 0.9713

结果是一个包含所有子模型系数的估计值和推论的表。

确定重要的系数估计。

results.Properties.RowNames(结果。PValue < 0.05)
ans =1x1单元阵列{'状态1常量(1)'}

输入参数

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马尔可夫切换动态回归模型msVAR返回的对象估计msVAR

要汇总的状态,指定为中的整数1: Mdl。NumStates或者州名Mdl。StateNames

默认情况下汇总所有状态。

例子:总结(Mdl, 3)总结了第三个状态Mdl

例子:总结(Mdl“衰退”)总结标记为“衰退”Mdl

数据类型:|字符|字符串

输出参数

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模型摘要,返回为表或msVAR对象。

  • 如果Mdl是估计的马尔可夫切换模型返回估计结果是子模型参数估计的摘要信息表。每一行对应一个子模型系数。列对应于估计(估计),标准错误(StandardError),t统计(TStatistic),以及p值(PValue).

    当摘要包括所有状态(默认值)时,结果。Properties存储以下适合的统计数据:

    描述
    描述 模型摘要描述(字符向量)
    EffectiveSampleSize 有效样本量(数值标量)
    NumEstimatedParameters 估计参数个数(数值标量)
    NumConstraints 相等约束的个数(数值标量)
    LogLikelihood 优化的对数似然值(数字标量)
    另类投资会议 赤池信息准则(数字标量)
    BIC 贝叶斯信息准则(数字标量)

  • 如果Mdl是一个未被估计的模型,结果是一个msVAR等于的对象Mdl

请注意

结果是一个表,它只包含子模型参数估计值:

  • Mdl。开关包含估计的转换概率。

  • Mdl。子(j).协方差包含估计的剩余状态协方差矩阵j.详细信息请参见msVAR

算法

估计实现了Hamilton期望最大化(EM)算法的一个版本,如中所述[3].标准误差、对数似然和信息准则以估计转换矩阵中的最优参数值为条件Mdl。开关.特别是,标准误差不能解释估计转移概率的变化。

参考文献

[1]肖维,M.和J. D.汉密尔顿。“确定商业周期转折点。”在商业周期的非线性分析(对经济分析的贡献,第276卷).(C. Milas, P. Rothman, D. van Dijk编)。阿姆斯特丹:翡翠集团出版有限公司,2006年。

[2]汉密尔顿,j.d.。“受政权变化影响的时间序列分析”计量经济学杂志.卷45,1990,第39-70页。

[3]汉密尔顿,詹姆斯D。时间序列分析.普林斯顿,新泽西州:普林斯顿大学出版社,1994。

[4]汉密尔顿,j.d.。"宏观经济体制和体制转移"在宏观经济学手册.(H. Uhlig和J. Taylor编著)。阿姆斯特丹:爱思唯尔,2016。

另请参阅

对象

功能

R2021b中引入