摘 要 本文采用美国的失业率与实际GDP数据对宏观经济学中的一个重要定律――奥肯定律进行了检验,比较奥肯定律的数学表达式()与本文中得出的一元线性回归方程(),发现回归常数比较接近,但回归系数相差较大,两个回归系数都说明实际GDP增长率()增加1%时,就业率()上升达不到1%。
关键词 奥肯定律 失业率的变动 实际GDP增长率 一元线性回归
一、引言
日常生活中,很容易注意到实际GDP增长率与失业率的变动之间存在着某种相关关系,而奥肯定律对这种关系进行了量化,并得出了实际GDP增长率与失业率的变动之间的某种函数关系式。本文通过美国的失业率与实际GDP等数据,利用R软件检查奥肯定律的正确性。
奥肯定律[1]:奥肯定律是用来描述实际GDP增长率和失业率的变动之间存在的一种相当稳定的关系。这一定律认为,实际GDP增长率每增加2%,失业率大约下降1%(此时就业率大约上升1%),这种关系并不是十分严格,它只是说明了,GDP增加1%时,就业率上升达不到1%。
奥肯定律的数学表达式:实际GDP增长率=3.5-2*失业率的变动。用代表实际GDP增长率,代表失业率的变动,则奥肯定律的数学表达式可表示为:
二、一元线性回归[2]
一元线性回归处理的是两个变量与之间的线性关系,可以设想的值由两部分构成:一部分由自变量的线性影响所致,表示为的线性函数;另一部分则由随机因素的影响所致,这一部分可以视为随机误差项,记为,通常假定,是未知参数。可得一元线性回归模型,式中,是可以控制的变量,称为回归自变量;固定的未知参数称为回归常数,称为回归系数,统称为回归参数;称为响应变量或因变量。
回归参数估计的方法有多种,其中使用最广泛的是最小二乘法,即要求选取的和的值使得上述随机误差的平方和达到最小,即求使得函数:
取得最小值的和。由于是和的二元函数,利用微积分中的函数存在极值的必要条件,分别对求和的偏导数,并令其为0,构成二元一次方程组:
化简后得到如下正规方程组:
解方程组得到和的估计量:
其中。
由此得到回归方程。
三、数据分析
做一元线性回归,模型通过检验和检验,得到的回归方程为:
Okun数据的散点***及回归直线见***1左***。可以看出这些点基本上落在一条直线上。Okun数据残差的散点***见***1右***。可以看出残差的散点***并无明显的变化趋势,所以做一元线性回归是合理的。
下面做回归诊断,调用回归诊断函数Reg_Diag(),[3]发现异常点:2,6,23,29,30,31,56,57。其中2,6,23,29,31,56只有一个指标(帽子矩阵对角线上的元素)异常。而30有三个指标(内学生化残差、外学生化残差和DFFITS统计量)异常,57有六个指标(除帽子矩阵对角线上的元素之外)异常。去除所有异常点,再做一元线性回归得到的结果并不比lm.sol的结果有全面的变好。究其原因是我们去除的异常点太多。考虑到2,6,23,29,31,56只有一个指标(帽子矩阵对角线上的元素)异常,可能它们并不是异常点。所以这次只去除30和57两个异常点,再做回归得到的回归方程为
比较发现:回归方程系数3.4453和
-1.3259有一些变化,两个系数的标准差(0.2060)和(0.1916)都有所减小,的P值和回归方程的P值(5.08e-09)都有所减小,残差的标准差(1.546)有所减小,相关系数(0.4655)有所增大。即lm.sol2的结果确实比lm.sol的结果有全面的变好。
四、主要的结论与发现
对比奥肯定律(1)与由数据计算的最终回归方程(2),发现回归常数比较接近,但回归系数相差较大。两个回归系数都说明实际GDP增长率增加1%时,就业率上升达不到1%。
从数据可以看出,失业率的变动总是要先于实际GDP的变动,可以猜测先是由于大批的工人失业导致了失业率的升高,失业率的升高直接导致了国民总产出的减少和消费的减少。因此,使得实际GDP减少,而实际GDP的减少又加剧了失业人数的增多,失业率再次升高,实现恶性循环。
(作者单位为西南大学数学与统计学院)
参考文献
[1] Gregory M .宏观经济学[M].北京:中国人民大学出版社,2010.
[2] 杨虎,刘琼荪,钟波.数理统计[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3] 薛毅,陈丽萍.统计建模与R软件[M].北京:清华大学出版社,2007.