贝叶斯计量经济学概述
pan style="font-family:宋体">.1 I贝叶斯理论
贝叶斯计量经济学的基础是几个简单概率定理,这是贝叶斯方法的优点。计量经济学家所做的所有T作,无论是模型参数估计,还是模型比较和模型预测,都涉及同样的概率定理。因此,只要研究人员想通过数据了解现象,都可以使用贝叶斯方法。贝叶斯方法具有普遍适用性。
贝叶斯方法之所以简单实用,也事出有因。我们考虑两个随机变量,A和B。“根据概率定理,有
p(A,B)=p(Apan style="font-family:宋体">日)p(B)其中,p(A,曰)为A和B同时发生的联合概率营;p(Apan style="font-family:宋体">日)为B发生时,A发生的条件概率(也就是给定曰,A发生的条件概率);p(曰)为B的边缘概率。换种方式,将A和B的位置互换,此时A和B的联合概率表达式写为
p(A,曰)=p(曰IA)p(A)令上述两个p(A,B)的表达式相等,整理得到贝叶斯定理舢…=世射严
(pan style="font-family:宋体">.pan style="font-family:宋体">这是贝叶斯计量经济学的核心。
研究人员学经济方法的目的是利用数据,发现和了解他们感兴趣的某些事情。这些事情到底是什么取决于研究背景。在经济学中,研究人员往往要使用模型,而模型取决于参数。如果读者之前学过计量经济学,可以试想一下回归模型。回归模型的核心往往是回归系数,研究人员关心的是如何估计这些系数。此时,系数就是待研究的参数。令y表示数据向量或矩阵;p表示模型的参数向量或矩阵…,用来解释y。我们要做的是根据数据',,得到参数p。贝叶斯计量经济学就是利用贝叶斯定理来完成这项任务。换句话说,根据贝叶斯定理,用9替换式(pan style="font-family:宋体">.pan style="font-family:宋体">的B,用y替换式(pan style="font-family:宋体">.pan style="font-family:宋体">的A而得到 p川’,pan style="font-family:宋体">:丛业生型
(pan style="font-family:宋体">.2) 一”。
p(y)p(口I',)是贝叶斯计量经济学要解决的基础问题。也就是说,p(臼l y)直接给出问题“给定数据,我们能获得p的哪些信息”的答案。一些计量经济学家认为,把日看作随机变量存在自相矛盾的问题。作为贝叶斯计量经济学家的主要反对者,频率学派计量经济学家认为9不是随机变量。不过,贝叶斯计量经济学的基础是主观概率观点,认为任何未知事物的不确定性都可以用概率定理表示。本书不讨论此类方法论问题(详见Poirier,1995)。我们就是以主观概率观点作为理论前提,认为计量经济学就是根据已知事物(例如数据)了解未知事物(例如回归系数),并且认为给定已知事物情况下的未知事物条件概率,是了解未知事物的办法。
既然前面已经确定p(日I),)是计量经济学家利用数据获得模型参数的基础问题,那么回到公式(pan style="font-family:宋体">.2)。如果只想获得参数口,由于Jp(y)中含p,可以忽略p(y)。这样就有
p(p1 y)oCp(),I口)p(口)
【l·3 J其中,p(ppan style="font-family:宋体">’,)称为后验密度函数,给定模型参数p条件下的数据概率密度函数p(),I p)称为似然函数,p(∽称为先验密度函数。通常称式(pan style="font-family:宋体">.3)的关系为“后验密度函数与似然函数和先验密度函数之积成比例”。目前这个结论看起来略显抽象,利用先验密度函数和似然函数计算后验密度函数的方式也不明朗。后面章节将在具体条件下得到似然函数和先验密度函数,那时这一切就变得一目了然了。这里仅简单对此问行一般化讨论。
先验密度函数p(∞与数据无关。因此,p(含口的非数据信息。也就是说,p(日)概括了没看到数据之前的p先验知识。举例来说,假设参数臼反映生产过程的规模收益特征。在许多情况下,符合情理的假设是规模收益基本不变。因此,处理数据之前已经有了参数口的先验知识。此时,预期参数似为pan style="font-family:宋体">。在贝叶斯方法中,先验知识存在争议。本书中,针对不同模型,我们将讨论信息先验知识和无信息先验知识。此外,在后面的章节中,我们将讨论实证贝叶斯方法。这些方法利用数据信息选择先验密度函数,违背了贝叶斯方法的初衷。尽管如此,由于实证贝叶斯方法具有实用、客观、易于作等特点,越来越受到研究人员的青睐。②......