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Granger因果检验

本文于 2020-04-09 10:12 更新,已是最新版。

是先有蛋,还是先有鸡?

一、问题的提出

是先有蛋,还是先有鸡?这个是自从人类第一次煎蛋饼时起就一直困扰着我们的问题。好像先有蛋,还是先有鸡,都说的通,又说不通。其实不仅这个问题,有些俗语也令人困惑,比如“失败是成功之母”,“谁笑在最后谁笑的最好”等等。如果“失败是成功之母”,是不是也可以说“成功也是失败之母”?这才符合辩证法嘛。当然这里我们不想从哲学或者生物学探讨这个问题,而是从经济学角度解释这个问题。

二、相关关系和因果关系

无论在日常生活或者经济生活中,我们经常度量两个事物或者两个变量的相关关系。相关性度量的是,一段时间内,两个相互变动的变量之间的关联程度。比如子女的身高与父母的身高一般存在正相关的,消费水平与收入水平之间也是存在正相关,但相关性不等于因果关系。也就是说,即使两个变量之间是高度相关的,也不能认为其中的一个引起了另一个的变动。实际上,现实中存在很多相关系数很高的变量,但它们之间却没有因果关系。在经济变量中,有一些显著相关,但他们未必都是有意义的。例如:曾经有人做过分析发现有的国家的教师工资与酒精消费之间存在正相关,路旁的小树年增长率与国民收入的年增长率可以有较强的正相关的,但这些确是看起来毫不意义的相关关系。因为两者之间虽然存在相关性,却不存在因果联系。

三、 Granger因果检验

那如何检验两个变量是否存在因果关系,Granger因果关系检验是一种常用的方法。在自然科学中,由于能够进行试验,这种因果关系可以通过实验结果证实。但是,作为社会科学的经济学难以用实验来验证因果关系。因而在使用的方法只能是用现在及过去的各种数据通过统计方法来验证。假设有两个变量X和 Y. 我们利用过去的Y值和过去X值对现在的Y(被解释变量)做回归。如果这些过去的X值是显著的,那么X对Y就是一种Granger因果关系。也就是说如果X变化引起Y的变化,则X的变化应当发生在Y变化之前。尤其是要断定X影响Y时,必须满足两个条件:第一,能够根据X预测Y。也就是说,根据Y的过去值对Y进行回归时,如果加上X的过去值这个因变量,能显著增强回归的解释能力。第二,不能根据Y预测X,因为如果根据X预测Y,又能根据Y预测X,很可能X和Y都是有第三个或者更多的其他变量决定的。Granger解决了x是否引起Y的问题,主要看现在的Y能够在多大程度上被过去的x解释,加入x的滞后项是否使解释程度提高。如果x在y的预测中有帮助,或者x与y的相关系数在统计上显著时,就可以说“y是由X Granger引起的”。

根据Granger因果关系分析方法,建立下列两变量模型

我们再回到是先有蛋,还是先有鸡的问题上来,美国经济学家Thurman和Fisher关于因果关系检验的研究终于使这个问题变得清楚明白。

这项研究采用两个变量的年度数据:1930年~1983年期间美国鸡蛋产量(eggs)和美国同期鸡产量(chickens)。检验非常简单,将eggs对滞后的eggs和滞后的chickens回归,如果滞后的chickens的系数作为一个整体式显著的,则是先有鸡和后有蛋。然后用类似的回归检验是否先有蛋后有鸡。要得到两者之中有一个先出现,必须得到单方向的因果关系,即必须拒绝这一个不是另一个发生地原因,同时不能拒绝另一个不是这个一个发生地原因。

Thurman和Fisher的检验结果很有戏剧性。分别用1-4年的滞后。他们能够拒绝蛋不是鸡出现的原因的原假设,同时不能拒绝鸡不是蛋出现的原因的原假设。因此,他们得到先有蛋的结论。

Thurman和Fisher认为这种方法可以应用到其他的基本问题。例如,因果关系检验可以检验“谁笑在最后谁笑的最好”是否为真

四、 Granger因果检验在经济学应用

在经济学常用的问题是确定一个变量的变化是否为另一个变量变化的原因。
例如是货币供给量的变化引起GDP的变化,还是GDP和货币供给的变化都是内生决定的。还比如货币供给量与通货膨胀关系,是因果还是相关关系?

20世纪70年代到80年代,美国经济经历二次严重经济危机。在其中欧佩克采用石油武器发挥重要作用,这样Granger检验“石油冲击”对宏观经济影响就有什么重要的意义。

还有大家比较关注的的房地产价格上涨问题,不少的“专家”提出自己观点,有农民进城说,政府卖地说,有投机炒作说,还有丈母娘推动说,这些现象哪个才是房地产真正的原因?哪个可能仅仅是相关关系,哪个才是本质原因?

五、Granger因果检验的不足

1、Granger因果检验需要确定滞后项的数目,但确定滞后项的数目在此体现计量研究的艺术性,而不是科学性。虽然对滞后项的最佳数目并不存在一致意见,但是常识告诉,应该尽可能考虑过去的观测值。使用太多滞后项问题在于,如果有些滞后项并不显著,那么加入到滞后项整体中之后,可能会降低这一整体的显著性的可能性。

2、Granger因果检验定义的因果关系与我们日常的说见得因果关系还是有不同,这具体判别还得结合经验常识。因为存在时间上先后出现的两个现象可能并不具有因果关系。比如气象局预报有雨以后确实下了雨,但下雨并不是气象局预报的结果。还有日常看到打雷和闪电,我们最先看到都是闪电。因此在判断时必须结合理论和实践判断。

转载自 http://blog.jxcn.cn/u/hexw529/91226.html

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