高级计量经济学：第十章 消费行为模型

1第十章

消费行为模型(Modelsforconsumptionbehavior)2本章内容消费行为理论简介宏观消费函数微观消费函数或系统模型单一商品需求函数消费系统模型LES／ELESAIDS/QAIDS案例分析3宏观消费函数：理论基础凯恩斯的绝对收入假说消费支出C是可支配收入Y的函数边际消费倾向满足0<

<1Ct=

+

Yt+ut

相对收入假说消费水平不仅受消费者当前收入水平的影响，还受其过去最高收入水平的影响。Ct=

+

1Yt+

2Ytmax+ut当收入呈现稳定增长趋势时，可能会有Ytmax＝Yt-1。4宏观消费函数：理论基础持久收入假说现期消费由消费者认为的正常收入(而非受偶然因素影响的现期收入)所决定。消费和收入均由持久性部分和偶然性部分所组成Ct≡CPt+CTt，Yt≡YPt+YTt

假定现期的偶然性消费独立于过去的偶然性收入，并独立于持久性收入，其期望值等于零。持久性消费仅取决于持久性收入CPt=

YPt+utYP可以用现期和过去收入的加权平均值来表示，过去收入的效应随时间推移而逐步减小到零。Ct=

+

tYt+ut5宏观消费函数：理论基础相对收入假说和持久收入假说均可以用几何分布滞后模型来反映：Ct=

+

1Yt+

2Ct-1+ut对该模型也可以直接解释为，消费行为的变化非常缓慢，前期消费行为和现期可支配收入共同影响现期消费行为。利用该模型可以分别计算短期和长期边际消费倾向。短期：

1长期：

1/(1-

2)两个解释变量之间的多重共线通常较为严重；将滞后因变量用作解释变量引起解释变量与误差项相关问题。样本大时可以考虑采用工具变量法估计6宏观消费函数：应用一般形式的宏观消费方程可以表示为：Ct=

+Σ

tYt-i+Σ

tCt-j+ut

应用工作中需要考虑：消费与其他行为的关联因果方向宏观经济系统模型不同收入来源对消费行为的影响(稳定性和水平)因变量和解释变量间的时序关系预期形成机制协整与误差校正模型偶然事件的影响（如政策调整、外部冲击）季节性波动7宏观消费函数：数据各国都有规律地发布宏观经济统计数据。本国统计机构发布的官方数据如世界银行、国际货币基金组织等国际机构发布的统计数据应用工作中需要注意理论概念与实际统计数据的对应关系。在应用分析中应该注意消除通货膨胀的影响，即使用真实变量做分析。对于简化的一元回归模型，受影响的主要是常数项，而不是边际消费倾向。8微观消费模型：理论基础在支出预算约束下的效用最大化行为效用函数是不可观察的，但实际消费活动是可观察的，因而在建立消费行为模型时通常采取两种做法：以消费者行为符合理论模型为前提测算行为参数对消费行为是否符合效用最大化理论做经验验证模型分析可以建立在静态最优化行为基础上，也可以考虑动态最优化行为。静态：在当期的支出预算约束下实现当期最大效用动态：在多个时期支出能力的约束下实现多时期效用最大化需要将未来的效用折现需要将未来的效用折现模型选择主要受到研究目的和数据的限制9微观消费模型：理论基础基本模型形式：写成拉格朗日方程形式

L=U(X1,X2,

Xn)+

(I-P1X1-P2X2-

-PnXn)一阶条件：10微观消费模型：理论基础利用前面的N个方程，可以将消费者获得最大效用的条件表示为：由该公式可以看出，消费者选择使最后一单位支出无论用于何种商品的消费，都产生相同的效用。求解由一阶条件构成的方程组得到所有X的表达式，即需求方程(马歇尔需求曲线)：

这N个方程反映了商品需求的决定因素;同时也可以解出

，该值为收入的边际效用。11微观消费模型：理论基础需要注意的是，对效用函数形式的假定会影响到估计得到的消费行为参数。当隐含的效用函数形式较为一般化时，模型结果具有较大的适用性。然而形式灵活的函数通常有较多的待估计参数：自由度问题估计技术问题反之，当隐含的效用函数形式受到严格限定时，模型的待估计参数减少，但适用性下降。12微观消费模型：数据通常用商品市场统计的时间序列数据估计。价格和收入都发生变化消费偏好可能也发生变化偶然因素的影响（市场环境、政策干预…）估计模型时需要处理的特殊问题自身价格、相关价格、收入等统计数据的获取统计口径变化将名义变量转变为真实变量动态的消费决策预期形成过程行为调整过程与供给行为的关联多重共线和序列相关13微观消费模型：数据也可以用微观个体调查的截面数据估计模型。不同个体间收入通常有非常大的变异不同个体间价格是否存在差异？影响消费行为的其他因素人口学变量估计模型时需要处理的特殊问题如何获取价格？商品的单位价值该方法存在哪些问题？是否需要将名义变量转变为真实变量？如何处理零消费？是否需要考虑供给？微观消费模型：价格的处理消除质量因素造成的价格变化，一种方法是建立hedonic价格方程，由其计算调整质量后的价格。Hedonic价格方程可以表示为：式中

i为平均价格，z为质量因素（或其替代变量），

jzijh可以被看作是质量价格。消除质量因素的价格可以按下式计算：思考：这种处理方式可能引起什么问题？1415单一商品需求模型：理论基础标准模型微观消费行为理论（收入、商品的自身价格和替代商品的价格）局部均衡分析框架（假定该商品市场上发生的变化不会影响到其他市场）应用模型常常根据研究需要扩展进其他解释变量持久收入（家庭资产）政策干预（定量供给、补贴…）人口学特征（年龄、教育、家庭人口构成…）市场环境16单一商品需求模型：理论基础通常的待检验假说：需求与收入正相关，与自身价格负相关；需求与补充品价格负相关，与替代品价格正相关。针对特定情况的待检验假说例1：收入（自身价格）弹性随着收入的提高而下降（上升）例2：不同体制下需求对价格的反应不同例3：定量供给对消费产生影响17单一商品需求模型：函数形式单一商品需求模型实际上是估计消费系统模型简化式中的一个方程，并且加上某些约束（例：替代或补充关系）。应用工作中使用线性函数或对数函数的情况较多。若检验价格或收入弹性是否可变，可以采用对数－倒数函数、超对数函数等形式（以收入变量表达形式为例）。对数－倒数：超对数：Transcendental：18单一商品需求模型：估计方法通常采用线性或非线性最小二乘法。当解释变量是随机变量时(例如将上期需求量作为解释变量)，需要考虑采用工具变量法。使用截面数据时常常会遇到部分观察对象的消费量为零的情况，此时可以考虑建立Tobit模型。优点需要的数据量较少估计方法较简单缺点只利用了与该商品直接联系的信息，因而无法完整地反映整个市场的运行。19单一商品需求模型：结果分析获得行为参数边际变化率价格和收入弹性直接用于经济分析、政策评估和发展预测给定外生变量数值后做预测20消费系统模型：理论基础基于微观消费理论全面考虑所有商品的消费决策收入预算分配商品间的替代和补充关系根据应用工作操作性需要，研究人员通常做出某些简化假定。弱可分性/多阶段决策21偏好的可分性定义：若当(x,z’)>(x’,z’)时有(x,z)>(x’,z)，则对x的偏好独立于物品z。如果这一独立性得到满足，x和z的效用函数可以写为：u(x,z)=u(v(x),z)，即由消费x和z产生的总效用可以写成由消费x产生的次级效用和z消费水平的函数，此时我们说效用函数是弱可分的。若总效用函数是弱可分的，x物品的最佳消费组合选择可以通过解以下的次级效用最大化问题得到解决：22弱可分原理的应用－

多层次需求系统模型模型包括了全部消费，但通常根据研究重点突出部分商品类。子模型使用商品类支出和类内各商品价格作为解释变量，此时的弹性计算公式不同于不分层的情况。消费系统模型：模型形式模型的数学形式：不依赖消费理论的经验表达形式例：双对数函数基于特定形式的效用函数例：LES/ELES基于一般形式的效用函数例：AIDS/QAIDS估计方法：系统估计技术2324消费系统模型：估计方法系统估计方法同时估计所有的模型参数能够处理方程间的参数约束和误差相关可以对消费行为理论进行统计检验齐次性对称性可加性（不需要检验）若某些商品出现无消费的情况，可以考虑用Tobit模型处理。采用系统估计方法时，模型设定错误和数据错误会影响到所有方程的估计结果，因而需要认真核对数据。25消费系统模型1：

线性支出系统（

LES）式中：vi为用于第i种商品的支出，V为用于全部N种商品的总支出，Pi为第i种商品的价格，αi定义为第i种商品的基本消费需求量。模型共有2N个待估计系数，方程间有共同的系数。根据定义有和这意味着，模型中的N个方程并非相互独立，N个方程的误差项也是相关的。26消费系统模型2：

扩展线性支出系统（ELES）式中：vi为用于第i种商品的支出，Y为消费者的可支配收入，Pi为第i种商品的价格，αi定义为第i种商品的基本消费需求量。ELES用可支配收入取代了消费支出，因而将储蓄行为纳入分析框架。利用截面数据估计模型时，借助于所有消费者面临相同价格的假定，可以将上述模型转变为vi=ai+βiY+u的形式后估计。原始模型的所有参数均可以由估计参数解出。这能否说成是ELES模型的优点？27LES/ELES模型的主要缺陷特殊的效用函数形式隐含的行为假定消费者行为满足静态最优化的要求对商品间性质的限制模型中不允许有“低劣商品”，也排除了商品间存在互补关系的可能。28消费系统模型3：

近似理想的消费系统模型(AIDS)式中：wi为用于第i种商品的支出份额，Pj为第j种商品的价格，E为总消费支出，P为一综合价格指数，定义为：常用的P简化计算公式为：对于AIDS模型，消费行为理论约束可以表示为：齐次性约束：收入总和约束：对称性约束：29AIDS模型由前面的表达式可以知道，对于一个包括N种商品的AIDS模型，需要估计的参数为N*(N+2)个。若消费者行为满足效用最大化条件，那么前述的所有约束条件都应该得到满足，即对系数有(N+(N+2)+N*(N-1)/2)＝(N2+3N+4)/2个约束条件。检验消费者行为是否与理论推断相一致，相当于对理论约束进行联合统计检验。需要注意的是，收入总和约束是自动满足的，在采用系统方法估计模型时只需要涉及到N-1个方程。在应用工作中可以按不同类型的约束条件分别进行检验。消费系统模型4：

QAIDS模型Banks,Blundell和Lewbel(1997)等人提出了QUAIDS模型。式中：下标i和j表示商品、、和

为待估计参数m为消费支出pj是第j种商品的价格wi是分配用于购买第i类商品的支出份额u是误差项QAIDS模型a(p)是一个价格指数，定义为：b(p)为用C-D函数形式表示的综合价格(priceaggregator)，定义为：可以考虑其他影响消费行为的因素（如人口学变量），通常的做法是假定这些因素仅影响方程的常数项。式中：为待估计参数，z为相应的变量。QAIDS模型相应的理论约束可以表示为：可加性(wi=1)齐次性(价格和收入的等比例变化不改变消费)对称性QAIDS模型由QAIDS模型计算弹性的公式如下：马歇尔价格弹性式中Kroneckerdelta定义为：支出弹性分层消费模型弹性计算前面给出的计算公式针对不分层的模型，可以看作是有条件弹性（取决于类支出），计算基于总消费支出的无条件弹性需要做必要的假定。一种计算公式是(CarpentierandGuyomard2001)：r类商品中第i个商品的支出弹性即类内支出弹性

ri与类支出弹性

r的乘积r类商品中第i个商品的价格弹性式中

r为第r类商品的马歇尔自价格弹性。3435案例分析：单一商品模型

(我国的粮食需求)WangandDavis(2000).Chapter5:Domesticgraindemandanalysis.目的：评价价格、政策等因素对我国粮食需求的影响。方法：从微观经济学理论推导出需求行为模型根据我国情况加以扩展在此基础上提出我国粮食需求行为的经验表达式单方程估计数据：全国时间序列统计资料36案例分析：单一商品模型

(我国的粮食需求)城市居民粮食需求函数：UDt=UD(UIt,RPt,POt,IEt)农村居民粮食需求函数RDt=RD(RIt,PGt,QGt)式中：UD和RD分别为城乡居民人均口粮需求量UI和RI分别为城乡居民人均收入RP为粮食加权平均零售价格PO为猪肉零售价格指数IE为国家对城镇居民低价供给政策产生的人均等值收入(Pf-Ps)QsPG为粮食加权平均收购价格QG为人均粮食产量37案例分析：单一商品模型

(城镇居民需求)方程1(1952-95)2(1953-95)3(1963-92)常数项2.947(0.39)-3.717(-0.22)12.252(11.06)UI0.273(2.05)0.064(1.23)UE(支出)0.323(2.72)-0.049(-2.53)RP-0.333(-2.50)-0.299(-2.39)

市场价(PF)-1.017(-6.59)PO0.174(1.39)0.106(0.86)-0.555(-1.64)IE0.237(3.82)AR(1)0.988(18.11)0.997(19.90)R20.810.820.72DW1.481.491.3438案例分析：单一商品模型

(农村居民需求)方程1(1952-95)2(1953-95)3(1963-95)常数项1.217(2.57)1.462(2.97)3.758(5.62)QG0.717(7.41)0.653(7.20)0.409(3.18)RI0.019(0.36)RE(支出)0.064(1.77)0.038(1.07)RP-0.053(-0.98)-0.063(-1.27)

国家价(PS)0.087(2.22)

市场价(PF)-0.330(-4.08)AR(1)0.789(7.31)0.829(7.56)R20.960.960.97DW2.112.221.7539案例分析：单一商品模型

(其他需求)其他需求包括饲料、工业加工和种子。饲料需求函数：式中PPC为猪、禽肉消费量，T为时间趋势。工业加工需求函数式中LQR为酒类消费量。种子需求利用单位面积用种量乘以播种面积得出。40案例分析：单一商品模型

(预测)作者在上述模型基础上，做出有关外生变量的假定，然后对2000、2005和2010年的粮食供给、需求和净贸易量进行了预测。对未来外生变量数值的假定依据其历史变化趋势及作者自身的判断（正文中明确地做了讨论）。根据对人口增长率的不同假定，分为低、中、高三种可能的情况。作者将自己的预测与其他一些预测做了对比。41案例分析：单一商品模型

(预测)年1995实际2000(中)2005(中)2010(中)面积(M.ha)110.0111.2109.4107.8单产(T/ha)4.244.284.875.20总产（Mton)466.6498.5532.3560.6口粮需求308.1316.1323.7329.2饲料需求117.7138.6157.0177.2工业需求33.936.239.843.5种子需求20.520.620.219.9需求合计480.2511.5529.4569.8浪费9.310.010.611.2储备变化3.14.08.012.0净进口26.027.027.032.442案例分析：单一商品模型

(比较)WangBrownIFPRIUSDA世界银行日本净进口200027832433122420052714221421869201032203205225137总供给200049944950647654048320055324325495025855032010561417595530635511总需求200052253253050955250720055515745705446035722010581620615582660648单位：百万吨原粮。43案例分析：商品组模型

(我国城镇居民肉类消费)Cai,Brownandetal(1998)作者试图估计我国不同收入组城镇居民对主要肉类产品（牛羊肉、猪肉、禽肉）需求的参数。数据：国家统计局1985-1995年城镇居民收支调查分收入组消费数量和金额。模型：线性近似AIDS模型。估计方法：SUR，加上各种约束。44案例分析：商品组模型

(我国城镇居民肉类消费)常数项P牛羊肉P猪肉P禽肉肉类支出低收入组牛羊肉0.3450.0079-0.02990.02200.0346猪肉0.346-0.02990.1573-0.1274-0.1464禽肉0.3090.0220-0.12740.10540.1118中收入组牛羊肉0.3460.0544-0.0226-0.03180.2659猪肉0.344-0.02260.1200-0.0974-0.1369禽肉0.309-0.0318-0.09740.1292-0.1289高收入组牛羊肉0.3370.1584-0.0658-0.09260.1768猪肉0.341-0.06580.1573-0.0915-0.0959禽肉0.322-0.0926-0.09150.1842-0.0809说明：红色的为不显著的系数。45案例分析：商品组模型

(我国城镇居民肉类消费)收入组支出弹性自价格弹性低收入牛羊肉1.102-1.011猪肉0.610-0.434禽肉1.392-0.742中收入牛羊肉1.756-1.111猪肉0.627-0.836禽肉0.541-0.411高收入牛羊肉1.482-0.745猪肉0.731-0.464禽肉0.707-0.25246需要注意的问题经验表明：利用不同时期数