Arbeiten mit okonometrischen Modellen PDF
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Studies in Contemporary Economics Editorial Board H. Bester B. Felderer H.l. Ramser K.W. Rothschild Werner Gaab . Ullrich Heilemann Jürgen Wolters (Hrsg.) Arbeiten mit ökonometrischen Modellen Mit 47 Abbildungen und 16 Tabellen Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH Professor Dr. Werner Gaab Professor Dr. Ullrich Heilemann Universität Duisburg-Essen Rheinisch-Westfälisches Institut Standort Essen für Wirtschaftsforschung Fachbereich Makroökonomik Hohenzollernstraße 1-3 Universitätsstraße 12 45128 Essen 45117 Essen heil @rwi-essen.de [email protected] Universität Duisburg-Essen Standort Duisburg Professor Dr. Jürgen Wolters Lehrgebiet Volkswirtschaftslehre Freie Universität Berlin insb. Empirische Wirtschafts forschung Institut für Statistik und Ökonometrie Lotharstraße 56 Boltzmannstraße 20 47057 Duisburg 14195 Berlin [email protected] ISBN 978-3-7908-0154-5 ISBN 978-3-7908-2652-4 (eBook) DOI 10.1007/978-3-7908-2652-4 Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.ddb.de> abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Überset zung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungs anlagen, bleiben, auch bei nur auszugs weiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils gelten den Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Straf bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. sprlnger.de © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2004 Ursprünglich erschienen bei Physica-Verlag Heidelberg 2004 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berech tigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Waren zeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: Erlch Kirchner, Heidelberg SPIN 10973998 88/3130-5 4 3 2 1 0 - Gedruckt auf säurefreiem Papier Inhaltsverzeichnis Einleitung ..................•.................................. 1 WernerGaab, Ullrich Heilemann,Jürgen Wolters Das klassische lineareEinzelgleichungsregressionsmodell.............. 7 WalterAssenmacher DynamischeRegressionsmodelle...........••.•••.••...•....•.•.••. 47 Jürgen Wolters Leitfadenzum TestenundSchätzenvon Kointegration................ 85 Uwe Hassler SimultaneökonometrischeModelle: Struktur,Schätzung undEvaluation ..................................•. •......•..... 117 WernerGaab Das RWI-Konjunkturmodell-Ein Überblick.•...•.................. 161 Ullrich Heilemann SimulationmitmakroökonometrischenModellen 213 Ullrich Heilemann,Sandra M.Renn TheLogicalStructureofa Model. ......•••.••..........••...•.•... 233 ManfredGilli Analyzingthe SimulationPropertiesofa MacroeconometricModel byEstimatingItsImplicitAD-ASStructure 259 Bert G.Hickman Einleitung WernerGaab,Ullrich Heilemann undJürgen Wolters Makroökonometrische Modelle sind aus der kurzfristigen Prognose und aus der wirtschaftspolitischen Analyse nicht mehr wegzudenken. Anwendung und Akzep tanzderErgebnissesindbeidenNutzergruppenfreilich unterschiedlichausgeprägt. Vorreiterhierzulandeistseiteiniger ZeitderprivateSektor,namentlichderBanken bereich, während sichdieWirtschaftspolitikeherzögerlich zeigt,sieht manvonder Deutschen Bundesbank ab. Zur Entfaltung einer eigentlichen Prognoseindustrie. wiedies z.B. inden angelsächsischen LändernderFall war,istes bei unsnicht ge kommen. Dessen ungeachtet hat die Nachfrage nach Ökonomen mit Kenntnissen über den Bau und die Nutzung makroökonometrischerModelle ständig zugenom men. Die universitären curriculakonnten dieser Nachfrage aus einer Reihe von Grün den nicht oder nursehreingeschränktentsprechen.DasRheinisch-WestfälischeIn stitut für Wirtschaftsforschung (RWI), sah sich daher vor mehr als 15 Jahren veranlasst, vonvielenSeiten dazuauchermuntert,diese Lücke schließen zuhelfen, zunächst nur begleitet von der Universität Essen, später auch der Gerhard-Merca tor-UniversitärDuisburg, verstärkt vonin-undausländischenWissenschaftlern.Als organisatorischer Rahmen bot sich eine .Summerschool" an.Ziel war es, in einer einwöchigen Kompaktveranstaltung ca. 25 Teilnehmern nach einer Wiederholung der ökonometrischen Grundlagen, die Kenntnisse zur sachgerechten Nutzung der Modelle - Neuschätzung. Prognose, Simulation und Analyse - zu vermitteln. Als "Beispiel" diente das RWI-Konjunkturmodell, das sich zum damaligen Zeitpunkt seitca. zehnJahren inderAnwendungbefand.Wesentlich warfürdie Veranstalter, dassesnichtnurumdietechnischeBeherrschungdereinzelnenSchritte derModell arbeit gehen konnte, sondern gleichermaßenumFragen der kritischen Beurteilung der Modelle und ihrer Ergebnisse. Es stand von vorneherein auch fest, dass die Mehrzahl derTeilnehmerspäter wohl kaum selbst einModell bauen würde - wohl aber anwenden, vielleicht auch mitdem Erwerb eines Modells oder seiner Dienste befasst sein würden. KritischeKompetenz sollte vermittelt werden- bislang weder die Stärke der entsprechenden Lehrbücher noch, naturgemäß, der verschiedenen Modellanbieter.Das Konzept derSummerschool warerfolgreich- seit 1987zog es mehr als350Teilnehmernach Essen- Mitarbeiterausdem Bankensektor,den Mi nisterien, dem akademischenMittelbau, Studenten -, um"Arbeitenmit makroöko nometrischenModellen"zulernen. Der vorliegende Bandenthält dieimRahmen derSummerschoolgehaltenenVor träge.Zusätzlich aufgenommen wurden zwei Beiträge vonManfred Gilli und Bert Hickmanzurqualitativen undquantitativen Strukturanalysemakroökonometrischer Modelle. DieThematikdieserBeiträgehatinDeutschlanderstwenigBeachtungge funden und wird auch in den anderen Beiträgen des Bandes nur gestreift. Aufdie Wiedergabe der Einführungen in die Programmtechnik konnte wegen des Über gangs aufEViews verzichtet werden. Die Beiträge beschäftigensich mit der Konstruktion,Schätzung,Evaluation und Simulation strukturellermakroökonometrischerModelle imSinne des Cowles Co- 2 WemerGaab,UllrichHeilemann,JürgenWolters mission-Ansatzes,derbisindie70erJahre hinein dasFeld derempirischenmakro ökonomischen Forschung eindeutig dominierte und zu einer Vielfalt von Schätz undTestmethodengeführt hatte (Fair2000).DieModellentwicklungselbst konzen triertesichaufdieVereinigtenStaaten. Aufbauend aufdenPionierarbeitenderspäte renNobelpreisträgerJanTinbergenundLawrence Kleininden30erund40erJahren entstandinden50erJahren- vorwiegend imakademischenBereich- eine Vielzahl von, aus heutiger Sicht, kleinen Modellen, d.h. mit weniger als 20 Gleichungen (hierzu und zum Folgenden vgl. Heilemann,Wolters 1998).Nicht zuletzt dank der FortschritteinderEDV-Technik nahmen Anzahl, Umfang undDifferenziertheitder Modelleallerdingsraschzu.Endeder60erJahreerreichten dieModellewasAnzahl undUmfanganging- oftmals mehrals400 Gleichungen- einen ersten Höhepunkt. BekannteVertreter waren das primär kognitiv ausgerichteteModell der Brookings Institution,oderpolitikorientierteModelle wiedasderamerikanischenZentralbank (FRB-MIT-Penn econometric model) oder kommerziell ausgerichtete wie das von DataResources,Inc.(DRI)odervonWharton EconometricForecastingAssociation (WEFA). Die Entwicklung inDeutschland folgte der amerikanischen mit etlichen Verzögerungen. Angeführt von Versuchen im akademischen Bereich (Wilhelm Krelle,Heinz König/Vincenz Timmermann, Götz Uebe, Gerd Hansen, Uwe West phal,DietrichLüdeke) schlossen sich bald entsprechendeVersucheder Deutschen Bundesbank (Winfrid Jahnke) und der Arbeitsgemeinschaftdeutscher wirtschafts wissenschaftlicherForschungsinstitute an.Aus letzteren ging dann das RWI-Kon junkturmodell (Rainer RaulUllrich Heilemann/Heinz-Josef Münch) hervor. Verglichenmitden amerikanischenModellen waren diedeutschen- wiealle euro päischen- indessen nicht nurkleiner sondern überwiegend auch vorallem .politik orientiert". Inden 70er Jahren kühlte das akademischeInteresse anden strukturellenökono metrischen Makromodellen deutlich ab.Dafür waren mehrereGründe verantwort lich. Zunächst war es die zunehmende Kritik an der keynesianischen Theorie und dasAufkommendesMonetarismus,derstärkeranderSchätzungundAnalyseredu zierterFormen- wiez.B.derSt.Louis-Gleichung- interessiertwar("small isbeau tiful"). Zumal letztere auch versprachen, die empirischen Schwierigkeiten der verschärften Inflationsproblematik unddie Verwerfungen imGefolgeder Ölkrisen analytischundprognostischbesserzubewältigenalsdiebisherigengroßenModelle. Hinzu kam zuBeginn der achtziger Jahre die Kritik vonChristopherSims ander a priori Festlegung von endogenen und exogenen Variablen, der aus theoretischer Sicht wenig überzeugenden ("incredible") Nullrestriktionen struktureller Modelle beiderIdentifikationderVerhaltensgleichungenundanderadhoc-Spezifikationder Dynamik. Als Alternative entwickelte er die sogenannten vektorautoregressiven Modelle(VAR).Denstärksten Einfluss aufdieModellentwicklunghatteaber zuvor dieTheorierationalerErwartungenunddiesog.Lucas-Kritikentfaltet. Nachihrwar es nicht sinnvoll möglich, mitHilfe ökonometrischerStrukturmodellePolitiksimu lationen durchzuführen,dasich infolge vonErwartungsänderungendieStrukturder Modelleverändert.DieseKritikführteu.a.zumBausog.CGE(ComputableGeneral Equilibrium)Modelle- speziell vonRBC(RealBusiness Cycle)-Modellen.Eskam aber auch zueiner Replik inGestalt der Modelle derNeuen Keynes'schenTheorie, die ebenfalls auf ökonometrische Schätzungen der Parameter verzichten und sie stattdessendurch .Kalibrierung"ermitteln. Diese Entwicklungen ließen die strukturellen ökonometrischen Makromodelle freilich nicht überflüssigwerden.Eher wardasGegenteil derFall,dasichdieneuen Einleitung 3 Modelle hinsichtlich ihrerErklärungs-, Simulations- oderPrognoseleistungen kei nesfalls als den "alten" überlegen zeigten.Die Lucas-Kritikhat sich als empirisch wenigrelevanterwiesen- voralleminnahezulinearenModellenunddie VAR-Mo delle kommen zur Identifikation von Schocks nicht ohne apriori Restriktionen struktureller Art aus. Die CGE-Modelle sind zwar theoretisch beeindruckend, sie werdenaberkeinenernsthaftenstatistischenTests unterworfen, und ihreErgebnisse sind z.T.sehrzweifelhaft- ganzzu schweigen von ihrer naturgemäß bescheidenen Prognoseleistung. Hinzu kommt, dass auch die Entwicklung struktureller, simultaner ökonornetri scherMakromodelle nichtstehen geblieben war (Evans 2003).Es entstandenMo dellemitrationalenoderbessermodellkonsistentenErwartungen,dieAngebotsseite bzw.die "klassischen"ElementeerfuhrenVerstärkung- die theoretischeBasis war stets eklektisch! -,und die Spezifikationder Dynamikwurdeverbessert. Hinzu tra ten neue Schätz- und Testverfahren,neueWege indermodernenZeitreihenanalyse (Kointegration,Fehlerkorrekturmodelle) fanden Eingang in die ModelIierung.Die Anwendungder Modellewurdezunehmendprofessionalisiert.Kurz, imModellbau kam eszueinem- wie Alan Blinder(1992)formulierte- new macroeconomiccon sensus.Nachwie vorfinden dieModelledahernichtnur imPrivatenSektor,sondern auch imPolitikbereich,etwabei Zentralbanken(Fagan,Henry,Mestre2003),inter nationalen Organisationen wie IMF oder OECD (Ray, Turner 2003), Anwendung undBeachtung(Blinder,Yellen 2001).ParallelzudieserAnnäherungunterschiedli chertheoretischerPositionen ist eine Differenzierungdes Modellangebots und sei ner Nutzung zu beobachten: Notenbanken und internationale Organisationen verfügenheuteübereinbreitgefächertesModellangebot,das ihnen dieProblemana lyse aus unterschiedlichen Perspektiven ermöglicht (Fagan, Henry, Mestre 2003). Gemessen an den Erwartungen, die ursprünglich an die Ökonometrie und den ma kroökonometrischen Modellbau mit Bezug aufHypothesenselektion geknüpft wa ren, istdies gewisseineEnttäuschung,gemessenanden Modellerfahrungenhandelt es sich aber- bis aufweiteres- um eine pragmatischeAntwortaufdie Erfahrung, dassebenkein Modellalles kann.UnterschiedlicheZweckeerforschenunterschied licheModelle.' DieimFolgendenwiedergegebenenBeiträgelassen sichdrei KomplexenderMo dellarbeitzuordnen.DenerstenKomplexbildendiemethodischenbzw. ökonornetri sehen Grundlagen. Die Beiträge haben mehrheitlich praktisch Lehrbuchcharakter, hinsichtlich der Behandlung von dynamischen Spefizikationenund bei nichtstatio nären Zeitreihen- und Mehrgleichungssystemen gehen sie aber über das in deut schenTexten gebotenedeutlich hinaus. Den Auftakt bildetder Beitrag von Walter Assenmacher. Er stellt die Eigenschaften guter statistischer Schätzungen vor und fasst die wesentlichenErgebnissedes klassischen linearenRegressionsmodells zu sammen. Ferner präsentiert er die Möglichkeiten und Probleme unterschiedlicher Hypothesentests und erörtert Lösungen zu Problemfällen wie Multikollinearität, Autokorrelation und Heteroskedastizität. DerBeitragvon JürgenWolterssetztsich vorallemmitderdynamischenSpezifikationvonRegressionsmodellenauseinander. InsbesonderewerdenModellemitdistributedlagsbehandelt,namentlichderenöko nomische Begründungen sowie Verallgemeinerungen in Form von rationalen lag-VerteilungenundAllgemeineDistributedLag(ADL)-Modellen.Darüberhinaus , ZueinemaktuellenÜberblicküberdiedeutscheModelllandschaftinden90erJahrenvgl. dieBeiträgeinHeilemann,Wolters(Eds.)1998. 4 Werner Gaab, UllrichHeilemann, Jürgen Wolters beschäftigt sich der Verfasser mit der Kointegration von Zeitreihen und der Schät zung vonModellen mit verteilten lags.Uwe Hasslervertieft inseinem Beitragden Kointegrationsansatz und wendet sich einerspeziellenKlasse von nichtstationären Zeitreihen zu. Auch in der Analyse solcher Zeitreihen stellt dieser Ansatz einen wichtigenFortschrittdarundstärktdieVerbindungvonmodernerZeitreihenanalyse undÖkonometrie.AufdieserGrundlageentwickeltderVerfasserdannseinen.Leit faden" zumTesten undSchätzenvonKointegrationsbeziehungen.Abschlussdieses Teils bildetder BeitragvonWerner Gaab,der sich mit interdependentenMehrglei chungsmodellenbeschäftigt. Nach den grundlegendenStrukturenbzw.Formendie serModellebehandelterFragenderIdentifikationundSchätzprobleme.Dabei wird - wie inallen Beiträgendes Bandes- wenigerWertaufformaleAbleitungengelegt, sondernaufdieLösungvonProblemen,diesichbeiderkonkretenModellarbeitsteI len.BesondereAufmerksamkeitfindenFragenderSimulationundderenBeitragzur Bestimmungder Modelleigenschaftensowie Problemeder Prognoseerstellungund der Politiksimulation. Den zweiten Komplex bildet die empirische Basis der ,,Arbeit mit ökonometri sehen Modellen". Zunächst gibt Ullrich Heilemann einen Überblick über die Ent wicklung des RWI-Konjunkturmodells, dessen theoretischen und empirischen Grundlagen und Prognose- und Simulationsleistungen sowie dessen weitere Per spektiven.Bei dem Modell handeltes sich umeinmittelgroßesModell,das seit 30 Jahren zur Prognose und Simulation der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung in Deutschland Verwendungfindet und das als repräsentativfür diese Klasse anzuse hen ist.Gemeinsammitdem Modellder DeutschenBundesbankzähltes zuden äl testen kontinuierlichgepflegtenundangewandtenModellenderBundesrepublik.Es vertrittDeutschland im ProjectLINK,einemUN-Projekt,das vonLawrenceKlein initiiertwurde.DieserVerbund umfasstmittlerweilemehrals 100nationaleModel le, die regelmäßig zur "simultanen" Prognose und Simulation der weltwirtschaft liehen Entwicklung verwendet werden. Sandra Renn und Ullrich Heilemann wid men sichdann ineinemBeitragnochmalsden vielfältigenFormenundMöglichkei ten der Simulation makroökonometrischer Modelle bzw. des RWI-Konjunktur modells. Der dritte Komplex schließlich gilt den Möglichkeitender qualitativen Struktur analyseundderempirischenAbleitungderimpliziertenaggregiertenAngebots-und Nachfragereaktion ökonometrischer Modelle - zwei Aspekte, die in die deutsche ModellarbeitbislangleidernochkaumEinganggefundenhaben.ManfredGilli setzt sich mit der logischen Struktur von großendynamischen interdependenten ökono metrischen ModellenauseinanderunddiskutiertTechnikenzur Untersuchung ihrer qualitativenEigenschaften,insbesondereihrerKausalstruktur.Ziel dieserVerfahren istes,große Modellemitz.T.mehrerenhundertGleichungen,diefürden Betrachter zunächst nicht durchschaubarsind,aufihre wesentlichenEigenschaften zurückzu führen.ZurIllustrationwendetGilliseineVerfahrenaufdasRDX2-ModellderBank ofCanada an und gelangtdabei zu Einblicken indie Interdepenenzstrukturen, wie sie wederdurch .Lektüre" des Modells noch durch traditionelleSimulationzu ge winnen sind. Ein häufiger Vorwurf gegenüber makroökonometrischen Modellen lautet,sieseien zukomplex und ihreReaktionenzuschwerzudurchschauenundzu beurteilen.BertHickmanzeigt imletztenBeitragwieaufder Grundlage kurzfristi ger Multiplikatoren und Elastizitäten die IS/LM- sowie die aggregierten Ange bots-/Nachfragestrukturen extrahiert werden können. Damit wird es möglich, die EigenschaftengroßerModelleingängigenTermini der makroökonomischenTheo- Einleitung 5 riezu beschreibenundzubeurteilen.Vorallemaber wirdsoderVergleichvongro ßenModellenoder vonModellversionenfürDritte entschiedenerleichtert. Die Beiträge sind in sich abgeschlossen, wichtige Verbindungen untereinander werdendurchVerweisedeutlich gemacht. Überschneidungen,dienichtauszuschlie ßenwaren,solltendenLesernichtirritieren.Sieführen letztlichvorAugen,dassvie leder verwendeten Konzepte und Vorgehensweisen auch nach mehr als 30Jahren intensiver Modellforschung und -arbeit noch längst nicht kanonisiert sind.Vieles, wasfrüher wegen unzureichenderEDV- undProgrammkapazitätenoder prohibitiv hoherRechenkostennichtmöglichwar,stehtheutebeinaheaufTastendruckzurVer fügung.Wichtig ist- unddas isteine wichtige ErfahrungderTeilnehmerder Sum merschool - dass der Leser sich möglichst rasch selbst ans Werkmacht- oder sein Verständnis anhand der Modelllektüre überprüft. Die Erfahrungen der Summer schoollassenerwarten, dassauch indiesem FallderAppetit beimEssen kommt und auch derLeser wirdbald feststellen,dasses noch vielzutungibt. DerErfolgderSummerschool istvielengeschuldet. Stellvertretendseien hier nur Dr. György Barabas,Dipl.-Betriebswirt Karl-Heinz Herlitschke,Dipl.-Mathemati kerHeinz JosefMünch undDr.TorstenSchmidtgenannt. DieErstellung undBear beitungdes vorliegenden Manuskriptesbesorgte wiestets mitvielEngagementund KönnenClaudiaLohkamp.DieProduktiondesvorliegenden Bandes unddieDurch führung derSummerschoolwärennichtohnelangjähriges,erheblichesEngagement derFördergesellschaftdesRWImöglich gewesen.Dafür seiihrherzlich gedankt. 2 DasRWI-KonjunkturmodellstehtallenInteressiertenaufAnfrageineinerEViews-Versi on fürLehr-und ForschungszweckekostenloszurVerfügung. 6 WemerGaab, Ullrich Heilemann,JürgenWollers Literaturverzeichnis Blinder, A.S.(1992):Comment:Dejävualloveragain.In: Belgonia, MT.,Garfinkei,M.R. (Eds.),The BusinessCycle:Theoriesand Evidence.Proceedingsofthe SixteenthAnnual Economic Policy Conferenceof the Federal Reserve Bank of SI. Louis. Kluwer, Boston, 189-196 Blinder, A.S., Yellen, J. (2001): The fabulous decade. Macroeconomic lessons from the 1990s.(ACenturyFoundationReport.)CenturyFoundationPress:New York,NY Evans,M.K. (2003): Practicalbusinessforecasting.Blackwell: Oxford Fagan,G.,Henry,1.,Mestre,R.(2003): StructuralModellingoftheEuroArea. In:Hall, S.G. etal. (Eds.) Fair,R.C.(2000):Structuralmacroeconomicmodellingandthe"modern"viewofmacroeco nomics.CowlesFoundation,Yale Hall, S.G.,Heilemann,U;Pauly,P.(Eds.)(2003):MacroeconometricModelsand European Monetary Union. RWI :Schriften.Duncker& Humblot,Berlin(erscheintdemnächst) Heilemann,U.,Wollers (1998):GesamtwirtschaftlicheökonometrischeModelle:Einftihrung und Zusammenfassung. In:Heilemann, U.,Wolters,J(Eds.), 13-26 Heilemann, U.,Wolters,J.(Eds.) (1998):Gesamtwirtschaftliche Modelle in der Bundesre publikDeutschland:ErfahrungenundPerspektiven.Schriftenreihedes RWI61.Duncker& Humblot, Berlin Ray,D.,Turner,D.(2003):ASmall Global ForecastingModel. In:Hall, S.G.etal.(Eds.)
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