《计量经济学》课程论文
研究综合国力的评价因素
姓名：罗朝文
学号：40502057
专业：05 国际经济与贸易双语实验班
2007/12/05
研究综合国力的评价因素
摘要：综合国力的评价在当今世界是一个很重要的指标，无论在经济，军事，国际地位，都是能够有效的彰显国家实力，因此应从一国的经济安全指标，自然资源指标，国防安全指标，文化发展指数和国家政策来对综合国力进行总体的评价和测定，本文主要利用计量经济学来大概的研究影响综合国力的重要因素。
关键词：综合国力，计量分析
提出问题和数据收集
1、背景
随着改革开放的成功，我国的经济发展迅猛，世界强国也对中国刮目相看，对于中国宏观经济数字也表现出很大的关心。无论中国的经济增长，还是中国的文化，都受到世界各国的重视，但是，中国的经济增长总存在争议性问题，也就是外国质疑中国的经济增长速度，国人质疑中国的经济泡沫，这些都是中国经济发展的必经阶段。鉴于今年来，中国的综合国力不断上升，于2006年位居全国第四，所以对于学习和了解综合国力的评价是由至关重大的意义的。但到目前为止，综合国力的评价指标还是没有统一的口径，所以我们可以进一步的研究综合国力的评价因素。
综合国力是衡量一个国家基本国情和基本资源最重要的指标， 也是衡量一个国家的经济、政治、军事、技术实力的综合性指标。阿什利·泰利斯（Ashley Tellis et al，2000）将国家实力定义为两个分量相互作用的产物，即一个国家在给定时间上具有掌握经济创新周期的能力，并利用这种控制能力形成有效的军事能力，反过来创造一个稳定的政治环境，加强现存的经济优势，也为保持国家的战略优势以及从国际体系中获益提供基本条件。概言之，综合国力可以简单地定义为一个国家通过有目的的行动追求其战略目标的综合能力。我们将国家战略资源（National Strategic Resources）定义为一个国家实现本国战略目标所可以利用的现实的和潜在的关键性资源， 它们反映了一个国家在全球范围内利用各种资源的能力， 也反映了该国的综合国力。
2、参数的选取和数据的收集
参考性的结合中国的国情，选用了一下参数，1、国土面积2、人口数3、能源消费总4、人均国内生产总值5、军费支出6、钢产量7、外汇储备8、R&D经费支出。作为衡量和评价综合国力的因素，考虑这些因素主要是以中国当前的基本国情作为考虑来选择的参数。国土面积属于综合国力中的自然资源能力，人口也是衡量一个大国能力的因素，能源消费总量与人均GDP主要用来这是的衡量中国的经济，因为根据很多资料显示，中国的GDP增长占能源消费总量的很多比重，而人均GDP也正是衡量人们物质生活水平的重要指标。钢产量是作为工业能力的表现，而军费支出就成为了国防和军事能力的表现，这是为了国家安全和人民安全的必备条件，外汇储备是作为保护国家经济安全的重要因素。 而R&D经费支出是衡量我国对于科技知识的重视和支持能力，当下，科学技术仍是中国最重要的生产力。尽管在经济意义上，可以看出它们与综合国力的关系，但还是要进行数据分析。
综合国力
国土面积(万平方公里)
人口数(万人)
能源消费总量(万吨标准油当量)
人均国内生产总值(美元/人)
军费支出(10万美元)
钢产量(万吨)
外汇储备(10万美元)
R&D经费支出(10万美元)
1985
104
105851
76682
107
75037
6159
14000
1986
106
107828
80850
120
80000
6635
28000
8125
1987
111
110372
86632
139
90000
7100
33720
1988
117
113028
92997
171
100000
8094
55500
1989
127
114028
96934
190
135000
8956
110930
1990
100
115333
98703
206
85000
6635
153000
12800
1991
119
116823
103783
237
105000
7100
217120
18850
1992
120
118171
109170
289
98000
8094
194430
26225
1993
131
119517
115993
376
120000
8956
211990
32025
1994
142
120850
122737
506
135000
9261
516200
38725
1995
161
122121
129000
631
140000
9536
735970
1996
155
123389
138948
731
150000
10124
1050490
1997
163
124626
138173
803
170000
10894
1398900
1998
172
125761
132214
850
190000
11559
1449590
1999
179
126786
122000
895
210000
12426
1546750
848625
2000
189
127743
159650
982
230000
13257
1655740
2001
200
128627
165680
1078
250000
15163
2121650
2002
216
129453
175270
1175
274000
19375
2864070
160950
2003
224
129227
198270
1318
298400
22234
4032510
192450
2004
233
129988
212810
1542
300000
29484
6099320
2005
236
130756
233930
1755
290000
35324
8188720
306250
二、时间计量经济分析
由于大多数经济时间序列是非平稳的，如果直接将非平稳时间序里当作平稳时间序列进行回归分析，则会产生如伪回归等问题。
时间序列平稳性单位根检验：
对Y进行单位根检验，首先利用线图大致判断一下Y有无趋势和截距，再进行方程的选择和检验，通过图形从而选择方程3，即带趋势和截距的方程对Y进行单位根检验，得出结果，Y不平稳。并得出Y是一阶单整。
分别对X进行单位根检验，得出以下结论。
对X1进行检验,得出结论，X1不平稳，为一阶单整.
检验X2，X2不平稳，为二阶单整.
检验X3, X3不平稳，为一阶单整.
检验X4, X4不平稳，为二阶单整.
检验X5, 不平稳，为二阶单整。
检验X6, 不平稳，为二阶单整.
检验X7, 不平稳，在一定的显著性水平下为二阶单整。
检验X8, 在有趋势,有截距的方程的检验下.X8为一阶单整.
2.分析这些因素与综合国力是否存在协整关系.
分析参数与综合国力是否协整，这样才能决定是否能建立模型，进行估计和预测。
为了分析综合国力与国土面积、人口数、能源消费总量、军费支出、钢产量、外汇储备及R&D支出之间是否存在协整关系，我们先做回归，然后检验残差的平稳性。这样就可以检验上述参数与综合国力之间是否有协整关系，从而来进行判断。
以综合国力为解释变量，其他的参数为解释变量，用OLS回归方法估计回归模型，结果得：
然后再对残差进行平稳性检验，用图示法先判断其趋势，由于图示显示是在均值为0上下波动，于是选择无趋势，无截距项的DF检验，估计结果为：
无论在1%、5%、10%的显著性水平下，t检验统计量值都小于其相应的临界值，从而拒绝原假设，表明残差序列不存在单位根，使平稳序列，说明综合国力与各参数之间存在协整关系。
综合国力与各参数之间存在协整，但在OLS回归估计模型中，各参数与综合国力估计回归的效果不是很显著，因此可能存在其他的问题，待检验出其他问题，最终确定模型参数后，再进行模型精度的增强和修正，结果表明综合国力与各变量值之间存在协整关系，对于单位根的检验可能存在问题，在以下的模型中对于这个问题进行解决。
三、多重共线性检验
在确定系列的平稳性和协整关系之后,开始对数据进行下一步的分析.
假设变量都满足古典假定,对变量X1,X2,X3,X4,X5,X6与Y进行多元线性回归.
在最小二乘回归中，T检验不显著，F检验显著，拟合优度很高，可能存在自相关，其中X3、X7、X8与Y高度不相关，可能存在多重共线性，先检验多重共线性后，再建立模型；
逐步回归法
在第一轮的检验中,X5的效果最好,也就是T检验和F检验都很显著,拟合优度最高.
所以第一轮保留X5.
在第二轮的回归中,得出X4,X5的回归效果最好,也就是T检验和F检验都很显著,拟合优度比单独回归X5还好.
在第三轮的回归中, X4,X5,X1回归还好,T检验显著,F检验很显著,拟合优度很高.
在多重共线性的回归中,就只能保留X1(国土面积),X4(人均GDP),X5(军费支出),
修正后的模型为：
T = （） () () ()
F= P=
经济意义检验为，当国土面积每增加1万平方公里，综合国力平均来说会增加；当人均GDP每增加1 美元/人，综合国力平均来说会增加；当军费支出每增加10万美元，综合国力平均来说会增加。
四、异方差检验
从经济意义上来看, 能源已经作为一国不可或缺的自然资源, 对于能源的储存也是一国不可缺少的重要战略储备, 缺少能源就意味着不能在国际竞争,国际经济, 军事力量中占有一席之地. 钢产量也是标志着一国工业生产能力, 并且也涉及房地产也和军工业,是评价综合国力的重要因素。所以多重共线性检验可能忽略了重要参数，应该进行异方差检验。
图示检验法
由图可看出，残差平方对解释变量X
的散点图主要分布在下三角部分，大致看出残
差平方随的变动呈增大的趋势，因此，
模型很可能存在异方差，但是否确实存在异
方差还应通过进一步检验。
ARCH检验
由于模型数据为时间序列，所以应选择用ARCH检验。
提出假设：中至少有一个不为零。在检验中，P=1时，其AIC是最小的， 所以取1为其自由度，作ARCH检验。
在给定的显著性水平，，查=，其中，且F检验很不显著,所以接受原假设，表明模型中的随机误差项不存在异方差。但可以对模型进行修正,看修正后的模型效果会不会明显.
异方差修正
在运用加权
最小二乘法（WLS）
估计过程中，
分别选用权数
，
，
权数生成过程如图所示
得出修正过的模型为：
T= () () () ()
DW=
从图中可看使用权数是效果最好，在消除了异方差之后，参数的T检验均显著，可决系数为1，F检验也很显著，并说明国土面积每增加1万平凡公里，平均说来综合国力就会增加；人均GDP每增加1美元/人，平均说来综合国力就会增加；军费支出每增加10万美元，平均说来综合国力就会增加。虽然这个模型可能还存在某些其他需要进一步解决的问题，但这一结果更接近实际情况。但是这就存在了计量分析的漏洞.
五、自相关检验
由于模型中可能存在自相关，可能违背现行回归方程的古典假定，如果仍然使用普通最小二乘法(OLS) 估计参数，将会产生严重后果。自相关产生的后果与异方差情形类似，所以有必要进行自相关检验。
图示检验法
这是按照时间顺序来绘制的残差
项的图形。如果
随着t的变化逐次有规律地变化，呈
现锯齿形或循环形状的变化，就可判
断存在相关，表明存在自相关。
DW检验法
原假设是 ，为了检验这一假设构造DW统计量，首先要构造DW统计量，计算回归估计式的残差，DW=，使用普通最小二乘法估计模型得：
T= () () () ()
,
该方程可决系数较高，回归系数均显著，对一个样本量为21、一个解释变量的模型、5%显著水平，查DW统计表可知，，，由于，所以误差项间无自相关。
六、自回归检验
1、德宾h检验
H统计量为
一阶自回归得：
得到=，d统计量值=,由此可计算h统计量值为：
==
去显著性水平，查标准正态分布表得临界值，由于=<，因此接受原假设，说明自回归模型不存在一阶自相关。
七、平稳性检验
在方程基本确定用于评价综合国力的参数后，先进行参数之间的协整检验：
从图示法中就可以看出，其估计回归后生成的残差图形在0
数轴上上下波动，也就是说在DW检验中应该选择无趋势，
无截距的方程来检验残差。
得出的结果是综合国力与以上三个参数存在协整关系，表明综合国力与其参数之间有着长期均衡关系。但从短期来看，可能会出现失衡，为了增强模型的精度，可以把协整回归式中的误差项看作均衡误差，通过建立误差修正模型把参数与长期变化联系起来。误差修正模型的结构如下：
Dependent Variable: Y-Y(-1)
Method: Least Squares
Date: 12/17/07 Time: 19:57
Sample (adjusted): 1986 2005
Included observations: 20 after adjustments
Weighting series: 1/E^2
Variable
Coefficient
Std. Error
t-Statistic
Prob.
X5-X5(-1)
-05
X4-X4(-1)
X1-X1(-1)
E(-1)
C
Weighted Statistics
R-squared
Mean dependent var
Adjusted R-squared
. dependent var
. of regression
Akaike info criterion
Sum squared resid
Schwarz criterion
Log likelihood
F-statistic
Durbin-Watson stat
Prob(F-statistic)
Unweighted Statistics
R-squared
Mean dependent var
Adjusted R-squared
. dependent var
. of regression
Sum squared resid
Durbin-Watson stat
最终在权数为1/e^2下得到的误差修正模型的估计结果为：
t = () () () () ()
DW=
上述估计结果表明，综合国力的变化不仅取决于国土面积，人均国内生产总值和军费支出，而且还取决于上一期的国土面积、人均国内生产总值和军费支出对均衡水平的偏离，误差项估计的系数体现了对偏离的修正，上一期偏离越远，本期的修正的量就越大，即系统存在误差修正机制。
八、虚拟变量回归
在综合国力的评价过程中，有很多的软因素构成，如一国的国际声誉，外交能力，国米意志，而在国际评价的综合国力中，也有很多主观和人为的因素，如美国对中国综合国力的评价选用了中国的大指标，在全世界范围内，中国国土面积排世界第三，中国的GDP总额，中国人口数，中国对外贸易总额等，这些因素不能全面评价中国真正的综合国力，我们的人均GDP排世界100多位，人均自然资源等也排在世界之后，对于中国的对外贸易的统计，美国采用的是原产地计量，而中国进行的对外贸易大部分转口贸易，所以很多因素都不能真实地反映中国的经济发展实况。因此，很多因素，如外交能力，政治因素都会对综合国力产生较大的影响，而这些因素是不能量化的。所以，应该先观察综合国力是否随着时间的推移而变化。
在分别与解释变量的图形观察中，随着时间的推移，尽管解释变量X4，X5，都在随着时间的变化而呈现趋势和截距上的变化， 以1990年为分界点，因为在1990年初，正是我国改革开放初期，经济等各方面初步发展。所以有虚拟变量为D1=1 t=1990年以后/ =0 t=1990年及以前，
则有模型为：①
②
以上结果表明在两个时期内综合国力的回归方程统计意义不同，但得出的结果可能相同，这与上面的线图所表示的内容符合。
九、结论和存在的问题及建议
从模型的建立和经济意义来说，国土面积、人均GDP和军费支出对于综合国力都是由一定的影响，而它们也代表了经济，国防等安全，能够基本上反映了一国的综合国力，也就是说可以采用这三个参数建立模型来评价综合国力：
经济意义表明，国土面积、人均GDP和军费支出对综合国力都有较为显著的影响。
存在的问题和建议
在各参数的单位根检验中，得出Y与X1、X3和X8都是一阶单整的，而其他的参数都是二阶单整，但做综合国力与各参数的协整，发现综合国力与8个参数具有协整关系的，这表明它们之间存在一个长期的均衡关系。这就发生了单位根检验与协整检验的矛盾性。
在异方差的检验中，ARCH检验表明模型中不存在异方差，但对于评价综合国力的参数中，与经济意义相比，模型中肯定缺少了总要参数，而且是在多重共线性的问题下，所以模型很大程度上存在了异方差；在对模型进行异方差的修正当中，发现修正假设消除了异方差的情况下，模型的估计回归结果更好。这就与模型估计回归不存在异方差产生矛盾。
