矩条件数等于参数个数
通常可以恰好解出参数,但个数相等并不保证参数被识别。
这四种方法有共同的结构:先规定用什么标准衡量模型与数据之间的差距,再寻找使差距最小的参数。它们的区别在于模型能够给出什么样的输出,以及用什么目标函数来度量差距。
结构估计包括三个计算步骤:给定参数求解模型、计算目标函数、搜索参数。在简单 logit 模型中,这三步由一条命令完成,不易区分;在复杂的结构模型中,它们通常分层进行:
| 模型 | 内层在解什么 | 外层怎样估参数 |
|---|---|---|
| 静态 logit | 选择概率有解析解,无须单独求解 | MLE |
| BLP 随机系数需求 | 模拟份额并收缩反演平均效用 δ | IV/GMM |
| 动态离散选择 NFXP | 每组 θ 都解 Bellman 固定点 | MLE |
| 不完全信息进入博弈 | 解相互一致的进入概率固定点 | 伪似然、约束优化或其他方法 |
| 模型能计算的对象 | 方法 | 比较的对象 | 估计准则 |
|---|---|---|---|
| 每个真实选择发生的概率 | MLE | 整份数据的似然 | 使观测数据出现的概率最大 |
| 理论正交条件 E[g(W,θ)]=0 | GMM | 样本矩离零多远 | 使样本矩尽量接近零 |
| 给定参数能模拟数据,但难写似然/理论矩 | SMM | 模拟矩与数据矩 | 使模拟矩尽量接近数据矩 |
| 复杂模型可模拟,且简单辅助模型能概括关键动态 | 间接推断 | 两份数据上的辅助模型参数 | 使两组辅助参数尽量接近 |
抛硬币 10 次,按顺序记录到 7 次正面、3 次反面。若正面概率为 p,这个特定序列的似然核是:
若只记录“7 正 3 反”而不管顺序,还要乘以组合数 C(10,7)。组合数与 p 无关,因此最大值点仍为 p=0.7,只是似然函数的数值不同。
实验 1
二元 logit 模型的似然函数是每个农户实际选择的概率之积(计算时取对数后相加),原理与上例相同。选择概率由效用函数与随机项的分布假设推导得到。
若模型在真参数 θ₀ 下推出工具变量 z 与结构误差 u(θ₀) 正交:
这里的正交指乘积的期望为零;只有当其中一个变量均值为零时,它才等价于相关系数为零。GMM 选择参数,使样本矩在权重矩阵 W 度量下尽量接近零。
通常可以恰好解出参数,但个数相等并不保证参数被识别。
一般无法使所有样本矩同时为零,需要权重矩阵。J 检验只检验全部矩条件是否联合成立,不能证明模型正确。
有效 GMM 以矩条件协方差矩阵的逆作为权重矩阵;但在有限样本、弱识别或矩条件过多时,可能出现较大偏差。
线性 IV 的正交条件 E[z(y-xβ)]=0 可以放进 GMM 框架。
当模型隐含的矩无法解析计算时,可以在给定 θ 下用模型模拟数据,分别从真实数据和模拟数据计算同一组矩,再最小化二者的距离:
下例用 AR(1) 序列的标准差和一阶自相关系数估计 ρ 与 σ。两个参数都会影响这两个矩,识别依赖于参数到矩的整个映射,而不是每个矩各对应一个参数。
实验 2
间接推断用一个容易估计的辅助模型(如回归或 VAR)概括数据特征。分别用真实数据和模拟数据估计辅助模型,选择结构参数使两组辅助参数尽量接近。辅助模型不必是正确的模型,但其参数必须对结构参数敏感,并能概括数据的主要特征。