ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ
1. Примем допущение, согласно которому
генерируется линейной авторегрессионной схемой первого порядка, т. е.
где для
имеет место
. Специфицируйте априорную ФПВ для
и а, выбрав для этого гамма-нормальный вид ФПВ; иными словами, пусть выполняется
причем
где
являются априорными параметрами, значения которым приписываются исследователем в соответствии с его априорными представлениями, (а) Какой вид и какие свойства имеет маргинальная априорная ФПВ для
при заданном выше виде априорной ФПВ для
Пусть
задано. Постройте маргинальные апостериорные ФПВ для
и дайте сводку их свойств.
2. В упражнении 1 формализуйте и нанесите на график априорную ФПВ для
, которая отражала бы априорное представление
и обладала бы априорными математическим ожиданием и дисперсией для
, равными 0,5 и 0,04 соответственно.
3. Покажите, каким образом априорную ФПВ, построенную в упражнении 2, можно использовать для анализа линейной авторегрессионной схемы, описанной в упражнении 1.
4. Допустим, что имеет место линейная авторегрессионная схема
; известно, что она «стартует» при
причем значение
известно и
Постройте ФПВ для
при этих допущениях и допущении, что
имеет
при всех
5. Рассмотрим процесс
где
являются параметрами, а
суть возмущения с нулевыми математическими ожиданиями. Кроме того, примем допущение, что для
имеет место
Заметим, что мы можем записать
или
. Объясните утверждение: «параметры
неидентифицируемы без дополнительной априорной информации о них». Приведите несколько примеров априорной информации относительно
и
которая была бы достаточной для обеспечения идентифицируемости этих параметров.
6. Пусть
где
есть неизвестный весовой параметр при
причем значение
известно,
являются значениями независимой переменной в период времени
есть возмущение. В подходе Алмон было принято допущение, что
могут быть аппроксимированы многочленом от i; например, если мы используем многочлен второй степени, то получим
который затем подставляется в выражение для
Теперь сделаем допущение, что для
имеет место
и используем расплывчатую априорную ФПВ
причем у принадлежит области от
до
Постройте совместную апостериорную ФПВ для у при заданных выборочных наблюдениях
Что представляет из себя маргинальная апостериорная ФПВ для
?
7. В упражнении 6 постройте совместную апостериорную ФПВ для
Объясните, как построить
-ный байесовский доверительный интервал для
8. Часто в приложениях подхода Алмон (см. упражнение 6) делаются допущения, что
Для исследования этих допущений постройте, используя результаты, полученные в упражнении 6, совместную и маргинальные апостериорные ФПВ для
. Если апостериорная плотность вероятности очень низка в окрестности точки
то что это означает (и вообще означает ли это что-либо) с точки зрения обоснованности допущения, согласно которому
9. Рассмотрите следующую модель «мультипликатора-акселерато-ра»:
где
есть потребление;
— инвестиции;
доход; а и
— скалярные параметры,
случайные возмущения. Подставляя (а) и (б) в (в), запишите «финальное уравнение» для
Снабдите модель допущениями о свойствах возмущений и априорной ФПВ для
параметров. Затем объясните, как получить совместную и маргинальную апостериорные ФПВ для
.
10. Покажите, как апостериорная ФПВ для
в упражнении 9 может быть использована в целях получения вероятностных утверждений о свойствах решения финального уравнения для
полученного в упражнении 9.
11. Пусть чистые расходы на жилищное строительство в
период
по допущениям удовлетворяют зависимости
где
— параметр запаздывания; — заданный запас жилого фонда в конце периода
случайное возмущение;
желаемый запас жилого фонда на
период. Поскольку переменная
ненаблюдаема, допустим, что
агхг, где
есть наблюдаемая независимая переменная,
суть параметры, значения которых неизвестны. Подставляя это выражение вместо
в уравнение для
имеем
Если рассматривать эти три последние зависимости как преобразование перехода от
и
, то, для того чтобы это преобразование было взаимно-однозначным, нужно, чтобы его якобиан был отличен от нуля. Постройте якобиан и покажите, что он отличен от нуля при
. Затем, приняв допущение, согласно которому для
имеет место
, при заданном начальном наблюдении
получите оцениватели МНП для
оценивателей МНП
получите оцениватели МНП
и
и прокомментируйте их выборочные свойства в условиях больших выборок.
12. Пусть в упражнении 11 мы использовали расплывчатую априорную ФПВ
Постройте предполагаемую тем самым априорную ФПВ для
и а, если
и прокомментируйте ее свойства. Затем получите совместную апостериорную ФПВ для
Покажите, что маргинальная апостериорная ФПВ для
одномерная t -ФПВ Стьюдента. Заметим, что маргинальные апостериорные ФПВ для
имеют вид отношений коррелированных
-переменных Стьюдента. Покажите, что эти величины в больших выборках будут распределены как отношения коррелированных нормальных переменных.
13. Запишите уравнение для
в упражнении 11 в следующем виде:
Объясните, как можно получить оценки МНП
путем минимизации
используя двухпараметрический поиск перебором по значениям
Даст ли эта процедура те же оценки МНП, которые были получены в упражнении 11?
14. В упражнении 13 примите допущение, согласно которому априорная ФПВ для
задается выражением
Постройте условную апостериорную ФПВ для
при заданных
. Какое условие требуется наложить на
, чтобы эта условная ФПВ для
была собственной?
15. В упражнении 11 предположим, что у нас нет данных о
чистых расходах, но есть данные о валовых расходах,
, где
представляет возмещение. Если сделать допущение, что
, где
есть параметр амортизации, то мы имеем
Идентифицируемы ли параметры этого уравнения, если значение
неизвестно? С другой стороны, если значение
известно, скажем
, то объясните, как получить оценки МНП и байесовские оценки параметров
.
16. В упражнении 15 сформулируйте информативную априорную ФПВ для параметра
и покажите, как ее можно использовать при построении маргинальных апостериорных ФПВ для параметров уравнения, объясняющего