แบบจําลอง vector autoregressive (var) และการ ......โดย...

44
โดย อาจารย์ ดร. เฉลิมพล จตุพร สาขาวิชาเศรษฐศาสตร์ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการประยุกต์ คู่มือการใช้โปรแกรมสําเร็จรูปทางเศรษฐมิติ GRETL Edition 1.0 (01-09-2560) เนื้อหา 1. แนวคิดพื ้นฐานเกี่ยวกับแบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) 2. การประยุกต์แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) การวิเคราะห์ความสัมพันธ์เชิงดุลยภาพระยะยาว (Johansen cointegration) การวิเคราะห์ความสัมพันธ์เชิงเหตุผล (Granger causality) การวิเคราะห์การแยกส่วนความแปรปรวน (Variance decomposition analysis) การวิเคราะห์การตอบสนองอย่างฉับพลัน (Impulse response function) 3. การใช้งานโปรแกรม GRETL เพื่อวิเคราะห์แบบจําลอง VAR และการประยุกต์ 4. ฝึกปฏิบัติ : การวิเคราะห์แบบจําลอง VAR และการประยุกต์ ด้วยโปรแกรม GRETL Page 1 of 44 อาจารย์ ดร.เฉลิมพล จตุพร

Upload: others

Post on 26-Dec-2019

15 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

โดยอาจารย ดร. เฉลมพล จตพร

สาขาวชาเศรษฐศาสตร มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช

แบบจาลอง Vector Autoregressive (VAR) และการประยกต

คมอการใชโปรแกรมสาเรจรปทางเศรษฐมต GRETL

Edition 1.0 (01-09-2560)

เนอหา

1. แนวคดพนฐานเกยวกบแบบจาลอง Vector Autoregressive (VAR) 2. การประยกตแบบจาลอง Vector Autoregressive (VAR) การวเคราะหความสมพนธเชงดลยภาพระยะยาว (Johansen cointegration) การวเคราะหความสมพนธเชงเหตผล (Granger causality) การวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน (Variance decomposition analysis) การวเคราะหการตอบสนองอยางฉบพลน (Impulse response function)

3. การใชงานโปรแกรม GRETL เพอวเคราะหแบบจาลอง VAR และการประยกต4. ฝกปฏบต: การวเคราะหแบบจาลอง VAR และการประยกต ดวยโปรแกรม GRETL

Page 1 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 2: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

แนวคดพนฐานเกยวกบแบบจาลอง VAR

VAR ???

แบบจาลอง VAR คอ อะไร?

แบบจาลอง Vector Autoregressive (VAR) เปนแบบจาลองทมลกษณะเชนเดยวกบระบบสมการตอเนอง กลาวคอ มการพจารณาตวแปรตามหรอตวแปรภายใน (Dependent or endogenous variables) หลายตวพรอมกน

ตวแปรภายในจะถกกาหนดดวยอดตของตวมนเอง (Lagged variable) และถกอธบายดวยตวแปรลาชาของตวแปรภายในตวอนๆ

Page 2 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 3: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

โครงสรางแบบจาลอง VAR กรณ Y และ X เปน I(0)

Bivariate Autoregressive Model:

Y α β Y β X ε

X α β Y β X ε

Eq.(1)

Eq.(2)

โดยกาหนดใหY และ X มความหยดนง (Stationary) รปแบบ I(0) ทกตว

หมายเหต: แบบจาลอง VAR ทประกอบดวยตวแปร 2 ตว เรยกวา Bivariate Autoregressive Model

โครงสรางแบบจาลอง VAR กรณ Y และ X เปน I(1)

∆X α β ∆Y β ∆X ε

∆Y α β ∆Y β ∆X ε Eq.(3)

Eq.(4)

Bivariate Autoregressive Model:

โดยกาหนดใหY และ X มความหยดนง (Stationary) รปแบบ I(1) ทกตว

Page 3 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 4: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ขนตอนในการสรางแบบจาลอง VAR

ขนตอนท 1 ทดสอบความหยดนง โดยตวแปรทกตวตองมความหยดนงทระดบเดยวกน เพอปองกนการเกดปญหา Spurious relationship

ขนตอนท 2 เลอกความลาชาของชวงเวลา (p) ทเหมาะสมของแบบจาลอง VAR (VAR optimal lag selection)

ขนตอนท 3 ประมาณคาพารามเตอรแบบจาลอง VAR (Estimator คอ OLS)

ตวอยาง

กรณศกษา: ความสมพนธระหวางราคาขาว ราคาสนคาเกษตร และราคาอาหารในตลาดโลก โดยกาหนดให

p_rice คอ ราคาขาว (อางองราคาขาวไทย FOB)p_agr คอ ราคาสนคาเกษตร (ดชนราคาสนคาเกษตร)

p_food คอ ราคาอาหาร (ดชนราคาอาหาร) ลกษณะของขอมล อนกรมรายเดอน เรมตงแต เดอน ม.ค. 1980 – ธ.ค. 2016 รปแบบจาลอง กรณท 1: อนกรมเวลามความหยดนง ณ ลาดบ I(d) = I(0) กรณท 2: อนกรมเวลามความหยดนง ณ ลาดบ I(d) = I(1)

ขอมลจาก World Bank

Page 4 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 5: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

กรณท 1: อนกรมเวลามความหยดนง ณ ลาดบ I(d) = I(0)

p_rice α β p_rice β p_agr β p_food ε

p_agr α β p_rice β p_agr β p_food ε

p_food α β p_rice β p_agr β p_food ε

หมายเหต: โครงสรางแบบจาลอง VAR(p) จานวน 3 ตวแปร สามารถเรยกวาแบบจาลอง Trivariate Autoregressive Model (ประมาณคาพารามเตอร ดวยวธ OLS)

กรณท 2: อนกรมเวลามความหยดนง ณ ลาดบ I(d) = I(1)

หมายเหต: โครงสรางแบบจาลอง VAR(p) จานวน 3 ตวแปร สามารถเรยกวาแบบจาลอง Trivariate Autoregressive Model (ประมาณคาพารามเตอร ดวยวธ OLS)

∆p_rice α β ∆p_rice β ∆p_agr β ∆p_food ε

∆p_agr α β ∆p_rice β ∆p_agr β ∆p_food ε

∆p_food α β ∆p_rice β ∆p_agr β ∆p_food ε

Page 5 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 6: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ผลการประมาณคา สปส. แบบจาลอง VAR(2)

∆p_rice 0.0004 0.39∆p_rice 0.16∆p_rice 0.19∆p_agr 0.25∆p_agr 0.10∆p_food 0.05∆p_food

S.E. (0.002) (0.05)*** (0.05)*** (0.28) (0.28) (0.21) (0.21)

หมายเหต:I(1) ทกตวแปรVAR(2)Log function

ผลการประมาณคา สปส. แบบจาลอง VAR(2)

∆p_agr 0.0003 0.30∆p_rice 0.05∆p_rice 0.28∆p_agr 0.37∆p_agr 0.07∆p_food 0.27∆p_food

S.E. (0.001) (0.02) (0.02)*** (0.12)** (0.12)*** (0.09) (0.09)***

หมายเหต:I(1) ทกตวแปรVAR(2)Log function

Page 6 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 7: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ผลการประมาณคา สปส. แบบจาลอง VAR(2)

∆p_food 0.0005 0.01∆p_rice 0.07∆p_rice 0.07∆p_agr 0.44∆p_agr 0.40∆p_food 0.33∆p_food

S.E. (0.001) (0.03) (0.03)*** (0.16) (0.16)*** (0.12)*** (0.12)***

หมายเหต:I(1) ทกตวแปรVAR(2)Log function

การประยกตแบบจาลอง Vector Autoregressive (VAR)

==> Johansen cointegration

==> Granger causality

==> Variance decomposition analysis

==> Impulse response function

Page 7 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 8: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

การวเคราะหความสมพนธเชงดลยภาพระยะยาว

การวเคราะหความสมพนธเชงดลยภาพระยะยาว ดวยวธ Johansen cointegration ( Johansen, 1988, 1991, 1995) ได รบการพฒนา เพ อแกไขขอบกพรองในแบบจาลอง Cointegration ของ Engle and Granger (1987)

ความสมพนธเชงดลยภาพระยะยาว เปนการเคลอนไหว (Movement) ของขอมลอนกรมเวลาตงแต 2 ชดขอมล พรอมๆ กน ในสภาวะทแนนอน (Steady state) หรอเรยกวา สภาวะดลยภาพ

Johansen cointegration ใชโครงสรางแบบจาลอง VAR จงทาใหมลกษณะเปน Multivariate cointegration โดยกาหนดให ท กตว แปร เ ปนตว แปรภาย ใน (Endogenous) และประมาณคาพารามเตอร ดวยวธ Maximum likelihood (ML)

ขอบกพรองของ EG Cointegration

ดลยภาพมความแตกตางกน หากสลบขางตวแปร ระหวางตวแปรตาม (Y) และตวแปรอสระ (X)

EG cointegration สามารถอธบายคความสมพนธ (Cointegrating vector) ไดทละค และไมสามารถแยกคความสมพนธได หากมตงแต 3 ตวแปรขนไป

EG cointegration ประกอบดวย 2 ขนตอน (Two-step approach) ดงนน ความคลาดเคลอนในขนตอนท 1 อาจตดไปในขนตอนท 2

อานเพมเตม Asteriou and Hall (2007)

Page 8 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 9: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ขนตอนการทดสอบ Johansen cointegration

ขนตอนท 1 ตรวจสอบอนดบความหยดนงของอนกรมเวลา โดยทอนกรมเวลาตองมอนดบความหยดนงในระดบเดยวกน คอ I(1)

ขนตอนท 2 ตรวจสอบอนดบความลาชาของชวงเวลาทเหมาะสม (VAR optimal lag selection) โดยใชขอมลระดบปกตของขอมล (Level stage)

ขนตอนท 3 ระบแบบจาลองเพอทดสอบ Cointegration (ภายใต 5 เงอนไข) หมายเหต: โปรแกรม GRETL จะระบเงอนไขของแบบจาลองเปนดงน No constant Restricted constant Unrestricted constant Restricted trend Unrestricted trend

เงอนไขการทดสอบ Johansen cointegration

แบบจาลองเพอทดสอบ Johansen cointegration แบงออกเปน 5 เงอนไข ดงน1. No intercept or trend in CE or VAR2. Intercept (no trend) in CE, no intercept or trend in VAR3. Intercept in CE and VAR, no trends in CE and VAR4. Intercept in CE and VAR, linear trend in CE, no trend in VAR5. Intercept and quadratic trend in the CE intercept and linear trend in VAR

โดยกาหนดใหCE คอ Cointegrating Equation หรอ (Cointegrating vector)

Page 9 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 10: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

โครงสรางแบบจาลองเพอการทดสอบ

โครงสรางของแบบจาลองเพอการทดสอบ Johansen cointegration

โดยกาหนดให Y คอ เมตรกซตวแปร, C คอ คาคงท, T คอ คาแนวโนม, คอ Cointegratingvector และ α คอ Speed of adjustment

สถตทใชในการทดสอบ (Trace and Max-eigenvalue statistics)

λ N ln 1 λλ N ln 1 λ

λ Nln 1 λλ Nln 1 λและ

ΔY C δ T α C Y 1T Γ ΔY ε ΔY C δ T αβCδ

Y 1T Γ ΔY ε

CE

การพจารณา Cointegrating vector

การพจารณาจานวน Cointegrating vector (Rank: r) สามารถแบงไดเปน 3 กรณ คอ1. Full rank คอ จานวน Cointegrating vector (r) เทากบ n แสดงวาตวแปรทกตว Stationary I(0) ==> VAR I(0)2. Rank (r) = 0 แสดงวาตวแปรทกตว มลกษณะไมมความหยด นง (ไมม Cointegration เกดขน) ==> VAR I(1)3. Rank = r โดยท 0 < r < n แสดงวาม Cointegrating vector เทากบ r ตว ==> VECM

อานเพมเตม Asteriou and Hall (2007)

Page 10 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 11: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ตวอยาง ผลการวเคราะห Johansen cointegration

Hypothesis:0 = Non (No-cointegrating vector)1 = At most 1 cointegrating vector2 = At most 2 cointegrating vector

Based on VAR(2)

แบบจาลองการปรบตวระยะสน (VECM)

เมอการทดสอบ Johansen cointgration พบวาม Cointegration หรอมความสมพนธเชงดลยภาพระยะยาวเกดขน จะเปดโอกาสใหทาการวเคราะหการปรบตวระยะสนเพอเขาสดลยภาพระยะยาวได ดวยแบบจาลอง Vector Error Correction Model (VECM) โดยมโครงสรางแบบจาลอง ดงน

ΔY C δ T α C Y 1T Γ ΔY ε ΔY C δ T αβCδ

Y 1T Γ ΔY ε

CE

หมายเหต: มลกษณะเชนเดยวกบการทดสอบ Johansen cointegration

Page 11 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 12: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ตวอยาง Cointegrating equation

ββ

αα

Cointegrating equationCointegrating equation

ตวอยาง VECM: d_l_p_rice

∆p_rice 0.07 0.37∆p_rice 0.19∆p_agr 0.05∆p_food 0.08ECT , 0.07ECT ,

S.E. (0.03)*** (0.04)*** (0.26) (0.20) (0.15)*** (0.60)

Page 12 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 13: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ตวอยาง VECM: d_l_p_agr

∆p_agr 0.008 0.0003∆p_rice 0.35∆p_agr 0.01∆p_food 0.004ECT , 0.04ECT ,

S.E. (0.01) (0.02) (0.11)*** (0.09) (0.00) (0.03)

ตวอยาง VECM: d_l_p_food

∆p_food 0.03 0.02∆p_rice 0.03∆p_agr 0.36∆p_food 0.003ECT , 0.10ECT ,

S.E. (0.02)* (0.03) (0.15) (0.12)*** (0.008) (0.03)***

Page 13 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 14: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

การวเคราะหความสมพนธเชงเหตผล

การว เคราะหความสมพนธ เ ชง เหตผล (Granger causality) เ ปนการศกษาความสมพนธระหวางตวแปร โดยมงเนนวาตวแปรทใชในการศกษาน น มความสมพนธเปนเหตเปนผลซงกนและกนหรอไม

กลาวคอ ถา Y ถกอธบายไดดวย X อยางเปนเหตเปนผล กตอเมอคาในอดตของ X (Xt-1, Xt-2,…, Xt-p) สามารถชวยกาหนดการเปลยนแปลงของ Yt ไดอยางถกตองและแมนยา นนคอ ตวแปร X เปนสาเหตตอการเปลยนแปลงของตวแปร Y หรอกลาวไดวา X มความสมพนธเชงเหตผลรวมกบ Y นนเอง (X ==> Y)

สมมตฐาน Granger causality

สมมตฐานหลก (H0) คอ X does not Granger cause Y (X=/=>Y) หรอ X ไมมความสมพนธเชงเหตผลรวมกบ Y (หรอ การเปลยนแปลงของ X ไมสงผลตอการเปลยนแปลงของ Y)

สมม ต ฐ านท า ง เ ล อ ก ( HA) ค อ X Granger causes Y (X==>Y) ห ร อ X มความสมพนธเชงเหตผลรวมกบ Y (หรอ การเปลยนแปลงของ X สงผลตอการเปลยนแปลงของ Y)

หมายเหต: หากพบความสมพนธ 1 ทศทาง จะเรยกวา Uni-directional(One-way) relationship และหากพบ 2 ทศทาง เรยกวา Bi-directional(Two-way) relationship

Page 14 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 15: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

กรณท 1: อนกรมเวลามความหยดนง ณ ลาดบ I(d) = I(0)

Y α β Y β X ε

X α β Y β X ε

Eq.(1)

Eq.(2)

สมมตฐานในการทดสอบ (โดย F หรอ χ2 statistics)H0: β2 = 0 หมายถง X=/=>Y Eq.(1)

H0: β3 = 0 หมายถง Y=/=>X Eq.(2)

การทดสอบสมมตฐาน

กรณท 2: อนกรมเวลามความหยดนง ณ ลาดบ I(d) = I(1)

สมมตฐานในการทดสอบ (โดย F หรอ χ2 statistics)H0: β2 = 0 หมายถง X=/=>Y Eq.(1)

H0: β3 = 0 หมายถง Y=/=>X Eq.(2)

∆X α β ∆Y β ∆X ε

∆Y α β ∆Y β ∆X ε Eq.(3)

Eq.(4)

การทดสอบสมมตฐาน

Page 15 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 16: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

Conclusion: Step to Run the Granger causality

Test for stationarity Find out the optimal lag order of Vector Autoregressive (p) or VAR(p) Run Granger causality using lag order from VAR(p)

ตวอยาง Granger causality: d_l_p_rice

Page 16 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 17: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ตวอยาง Granger causality: d_l_p_agr

ตวอยาง Granger causality: d_l_p_food

Page 17 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 18: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

การวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน

การวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน (Variance decomposition analysis: VDA) เ ปนเทคนคเพอพยากรณองคประกอบของความเสยง (Shocks หรอ Innovations) จากตวแปรทกตว ท ม อทธพลตอตวแปรภายใน (Endogenous variable: Y)

VDA เปนการเปรยบเทยบสดสวนของความสมพนธระหวางความแปรปรวนภายในแบบจาลองในแตละชวงเวลา

หากตวแปรใดมสดสวนของความแปรปรวนสง (Variance proportion) แสดงใหเหนถงความสามารถในการกาหนดหรอทานายการเคลอนไหวของตวแปรภายในไดมาก

การวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน (ตอ)

การวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวนใชตวแบบมาตรฐาน VAR โดยรปแบบพยากรณมลกษณะเปนคาเฉลยเคลอนท (Moving average)

Z E Z μ ∅ uZ E Z μ ∅ u

โดยกาหนดให n คอ จานวนชวงเวลาในการพยากรณ และ E(Zt+n) คอ คาความคาดหวงของ Zt+n ซงการคานวณของสดสวนความแปรปรวน (σ2) ของตวแปรภายใน (สมมตใหเปนตวแปร Y) จากตวรบกวน uYt และ uXt แสดงไดดงน

อานเพมเตม Enders (2010)

uσ ∅ ⋯ ∅

σ nuYt

σ ∅ ⋯ ∅

σ n u

σ ∅ ⋯ ∅

σ nuXt

σ ∅ ⋯ ∅

σ n

Page 18 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 19: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ตวอยาง VDA: d_l_p_rice

ตวอยาง VDA: d_l_p_agr

Page 19 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 20: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ตวอยาง VDA: d_l_p_food

การวเคราะหการตอบสนองอยางฉบพลน

การวเคราะหการตอบสนองอยางฉบพลน (Impulse response function: IRF) เปนเทคนคเพอพยากรณการตอบสนองตอสงเราหรอตวรบกวน (Shocks หรอ Innovations) ของตวแปรภายใน (Endogenous variable) แตละตวในแบบจาลอง VAR(p)

เรมจากคาปจจบนและอนาคตอยางตอเนอง เพอตรวจสอบระยะเวลาในการปรบตวเขาสดลยภาพใหมซงเปนลกษณะเสนทางเดน (Time path) ของการปรบตวของตวแปรภายใน

Page 20 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 21: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

การวเคราะหการตอบสนองอยางฉบพลน

การตอบสนองอยางฉบพลนมลกษณะเปนคาเฉลยเคลอนท (Moving average) ในตวแบบโครงสราง VAR โดยสามารถแสดงในลกษณะเมตรกซความสมพนธระหวางตวรบกวนและตวแปรภายในไดดงน

YX

YX

∅ i ∅ i∅ i ∅ i

uu

YX

YX

∅ i ∅ i∅ i ∅ i

uu

Z μ ∅ uZ μ ∅ u

สามารถแสดงรปยอของแบบจาลองไดดงน

โดยกาหนดให ϕ คอ สมประสทธตวประมาณคาพารามเตอร และ u คอ ตวรบกวน (Shocks) อานเพมเตม Enders (2010)

ตวอยาง การวเคราะห Impulse response function

Response ofd_l_p_rice

Response ofd_l_p_agr

Response ofd_l_p_food

Page 21 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 22: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

การใชงานโปรแกรม GRETLเพอวเคราะหแบบจาลอง VAR และการประยกต

GRETL

ตวอยาง (Excel: time series01)

กรณศกษา: ความสมพนธระหวางราคาขาว ราคาสนคาเกษตร และราคาอาหารในตลาดโลก โดยกาหนดให

p_rice คอ ราคาขาว (อางองราคาขาวไทย FOB)p_agr คอ ราคาสนคาเกษตร (ดชนราคาสนคาเกษตร)

p_food คอ ราคาอาหาร (ดชนราคาอาหาร) การวเคราะหตามเงอนไข ดงน

1. ตรวจสอบความหยดนง (p_rice, p_agr และ p_food โดยตวแปรอยในรปแบบของฟงกชน Log: l)2. วเคราะห Johansen cointegration และแบบจาลอง VECM 3. วเคราะหแบบจาลอง VAR(p) 4. วเคราะหความสมพนธเชงเหตผล (Granger causality)5. วเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน (Variance decomposition analysis)6. วเคราะหการตอบสนองอยางฉบพลน (Impulse response function)

Page 22 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 23: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

1. การตรวจสอบความหยดนงของอนกรมเวลา(Stationary test of time series)

==> ADF unit root test

==> Stationary time series

==> Non-stationary time series

1.1 การตรวจสอบความหยดนงของ l_p_rice

Non-stationarity

Stationarity

= I(1)= I(1)

Variable>Unit root tests>Augmented Dickey-Fuller testVariable>Unit root tests>Augmented Dickey-Fuller test* ศกษาเพมเตมไดจาก คมอการใชโปรแกรมสาเรจรปทางเศรษฐมต GRETL: การวเคราะหอนกรมเวลาเบองตน

Page 23 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 24: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

1.2 การตรวจสอบความหยดนงของ l_p_agr

Non-stationarity

Stationarity

= I(1)= I(1)Variable>Unit root tests>Augmented Dickey-Fuller testVariable>Unit root tests>Augmented Dickey-Fuller test

1.3 การตรวจสอบความหยดนงของ l_p_food

Non-stationarity

Stationarity

= I(1)= I(1)Variable>Unit root tests>Augmented Dickey-Fuller testVariable>Unit root tests>Augmented Dickey-Fuller test

Page 24 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 25: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

2. การวเคราะหความสมพนธเชงดลยภาพระยะยาวและแบบจาลองการปรบตวระยะสน

(Johansen cointegration and VECM)

==> Stationary test of time series expected I(1) process

==> VAR optimal lag(p) selection using time series at level stage

==> Johansen cointegration using optimal lag VAR(p)

==> Vector Error Correction Model (VECM)

2.1 ขนตอนการเลอก VAR(p) สาหรบ Cointegration

Model>Time series>Multivariate>VAR lag selectionModel>Time series>Multivariate>VAR lag selection

Page 25 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 26: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

2.2 Criteria ของแบบจาลอง VAR(p)

VAR(p) ทใชใน Johansen cointegration ตองอยในระดบปกต (Level stage) เทานน

2.3 ผลการเลอก VAR(p) สาหรบ Cointegration

BIC/HQC ==> VAR(2)AIC ==> VAR(3)

Page 26 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 27: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

2.4 ขนตอนการวเคราะห Johansen cointegration

Model>Time series>Multivariate>Cointegration test (Johansen)

2.5 Criteria ของ Johansen cointegration

การวเคราะห Johansen cointegration ตองใชขอมล ณ ระดบปกต (Level stage)

Lag order ไดจากแบบจาลอง VAR(p) ณ ระดบปกตของขอมล

Page 27 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 28: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

2.6 ผลการทดสอบ Johansen cointegration

Hypothesis:0 = Non (No-cointegrating vector)1 = At most 1 cointegrating vector2 = At most 2 cointegrating vector

2.7 ขนตอนการวเคราะห VECM

Model>Time series>Multivariate>VECM

Page 28 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 29: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

2.8 Criteria ของ VECM

rank = 2 ตามผลลพธ (จานวน rank) ของ Cointegration

เงอนไขเชนเดยวกบการทดสอบ Johansen cointegration

2.9 ผลการวเคราะห VECM: Cointegrating Eq.

ββ

αα

Cointegrating equationCointegrating equation

Page 29 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 30: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

2.10 ผลการวเคราะห VECM: d_l_p_rice

∆p_rice 0.07 0.37∆p_rice 0.19∆p_agr 0.05∆p_food 0.08ECT , 0.07ECT ,

S.E. (0.03)*** (0.04)*** (0.26) (0.20) (0.15)*** (0.60)

2.11 ผลการวเคราะห VECM: d_l_p_agr

∆p_agr 0.008 0.0003∆p_rice 0.35∆p_agr 0.01∆p_food 0.004ECT , 0.04ECT ,

S.E. (0.01) (0.02) (0.11)*** (0.09) (0.00) (0.03)

Page 30 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 31: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

2.12 ผลการวเคราะห VECM: d_l_p_food

∆p_food 0.03 0.02∆p_rice 0.03∆p_agr 0.36∆p_food 0.003ECT , 0.10ECT ,

S.E. (0.02)* (0.03) (0.15) (0.12)*** (0.008) (0.03)***

3. การวเคราะหแบบจาลอง VAR(p)(Vector Autoregressive: VAR)

==> Stationarity test of time series using ADF unit root

==> VAR optimal lag (p) selection using time series at stationary order

==> Vector Autoregressive (VAR) Model using optimal lag VAR(p)

Page 31 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 32: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

3.1 ขนตอนการเลอก VAR optimal lag (p)

Model>Time series>Multivariate>VAR lag selection

3.2 Criteria ของแบบจาลอง VAR

Page 32 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 33: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

3.3 ผลการเลอก VAR optimal lag (p)

BIC ==> VAR(1)AIC/HQC ==> VAR(2)

3.4 ขนตอนการวเคราะหแบบจาลอง VAR(2)

Model>Time series>Multivariate>Vector Autoregression

Page 33 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 34: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

3.5 Criteria ของแบบจาลอง VAR(2)

3.6 ผลการวเคราะหแบบจาลอง VAR(2): d_l_p_rice

∆p_rice 0.0004 0.39∆p_rice 0.16∆p_rice 0.19∆p_agr 0.25∆p_agr 0.10∆p_food 0.05∆p_food

S.E. (0.002) (0.05)*** (0.05)*** (0.28) (0.28) (0.21) (0.21)

Page 34 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 35: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

3.7 ผลการวเคราะหแบบจาลอง VAR(2): d_l_p_agr

∆p_agr 0.0003 0.30∆p_rice 0.05∆p_rice 0.28∆p_agr 0.37∆p_agr 0.07∆p_food 0.27∆p_food

S.E. (0.001) (0.02) (0.02)*** (0.12)** (0.12)*** (0.09) (0.09)***

3.8 ผลการวเคราะหแบบจาลอง VAR(2): d_l_p_food

∆p_food 0.0005 0.01∆p_rice 0.07∆p_rice 0.07∆p_agr 0.44∆p_agr 0.40∆p_food 0.33∆p_food

S.E. (0.001) (0.03) (0.03)*** (0.16) (0.16)*** (0.12)*** (0.12)***

Page 35 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 36: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

4. การวเคราะหความสมพนธเชงเหตผล(Granger causality)

==> Stationarity test using ADF unit root

==> VAR optimal lag (p) selection using time series at stationary order

==> Vector Autoregressive (VAR) Model using optimal lag VAR(p)

==> Granger causality

4.1 ผลการวเคราะห Granger causality

หมายเหต: ผลการวเคราะห Granger causality ไดจากการวเคราะหแบบจาลอง VAR ในขนตอนท 3

nsns

Page 36 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 37: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

4.2 ผลการวเคราะห Granger causality

หมายเหต: ผลการวเคราะห Granger causality ไดจากการวเคราะหแบบจาลอง VAR ในขนตอนท 3

**

***

4.3 ผลการวเคราะห Granger causality

หมายเหต: ผลการวเคราะห Granger causality ไดจากการวเคราะหแบบจาลอง VAR ในขนตอนท 3

****

Page 37 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 38: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

5. การวเคราะหการแยกสวนของความแปรปรวน (Variance decomposition analysis: VDA)

==> Stationarity test using ADF unit root

==> VAR optimal lag (p) selection using time series at stationary order

==> Vector Autoregressive (VAR) Model using optimal lag VAR(p)

==> Variance decomposition analysis (VDA)

5.1 ขนตอนการวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน

เมอไดผลการวเคราะหแบบจาลอง VAR>Analysis>Forecast variance decompositionจากนน ใหเลอกจานวนชวงการพยากรณ>OK

Page 38 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 39: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

5.2 ผลการวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน

5.3 ผลการวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน

Page 39 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 40: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

5.4 ผลการวเคราะหการแยกสวนความแปรปรวน

6. การวเคราะหการตอบสนองอยางฉบพลน(Impulse response function: IRF)

==> Stationarity test using ADF unit root

==> VAR optimal lag (p) selection using time series at stationary order

==> Vector Autoregressive (VAR) Model using optimal lag VAR(p)

==> Impulse response function (IRF)

Page 40 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 41: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

6.1 ขนตอนการวเคราะหการตอบสนองอยางฉบพลน

เมอไดผลการวเคราะหแบบจาลอง VAR>Graphs>Impulse responses (combined)จากนน ใหเลอกจานวนชวงการพยากรณ>OK

6.2 ผลการวเคราะหการตอบสนองอยางฉบพลน

Response ofd_l_p_rice

Response ofd_l_p_agr

Response ofd_l_p_food

Page 41 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 42: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ฝกปฏบต: การวเคราะหแบบจาลอง VAR และการประยกต ดวยโปรแกรม GRETL

GRETL

ฝกปฏบต 01 (Excel: regression07)

กจกรรม gdp Vs. gdp_agr gdp Vs. gdp_in gdp Vs. gdp_ser

โดยกาหนดให gdp = GDP (เปนตวอสระ) gdp_agr = GDP ภาคการเกษตร gdp_in = GDP ภาคอตสาหกรรม gdp_ser = GDP ภาคบรการ

==> Johansen cointegration==> VECM==> VAR(p)==> Granger causality==> Variance decomposition analysis==> Impulse response function

Page 42 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 43: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

ฝกปฏบต 02 (Excel: time series02)

กรณศกษา: ความสมพนธเชงดลยภาพและการปรบตวของสนคาเกษตรชนดหนง (สนคา A) โดยกาหนดให

fg = ราคาหนาฟารม (Farm-gate)ws = ราคาขายสง (Wholes sale)fob = ราคาสงออก (F.O.B)wd = ราคาตลาดโลก (World price)

Pair-cointegration==> Johansen(Pair) cointegration==> VAR(p)==> Granger causality==> Variance decomposition==> Impulse response function

Multiple cointegration==> Johansen(Multiple) cointegration==> VAR(p)==> Granger causality==> Variance decomposition==> Impulse response function

Vs

Pair cointegration Vs. Multiple cointegration

FG WS FOB WD

FG

WS

FOB

WD

Page 43 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร

Page 44: แบบจําลอง Vector Autoregressive (VAR) และการ ......โดย อาจารย ดร. เฉล มพล จต พร สาขาว ชาเศรษฐศาสตร

บรรณานกรม

Enders, W. (2004). Applied econometric time series. (Second Edition). John Wiley & Sons Inc: New York.Engle, R. F., Granger, C. W. J. (1987). Cointegration and error correction: Representation, estimation and testing.

Econometrica, 55, 251-276.Johansen, S. (1988). Statistical analysis of cointegration vectors. Journal of Economic Dynamics and Control, 12, 231-

254.Johansen, S. (1991). Estimation and hypothesis testing of cointegration vectors in Gaussian vector autoregressive

models. Econometrica, 59, 1551-1580.Johansen, S. (1995). Likelihood-based in inference in cointegrated vector autoregressive models. Oxford University

Press: Oxford.

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพรE-mail address: [email protected]

Thank You (Q&A)

Page 44 of 44

อาจารย ดร.เฉลมพล จตพร