0引言
DICKEY與FULLER提出了帶有獨立同分布且方差有限的誤差項情形下的單位根檢驗,即著名的Dickey-Fuller檢驗.近30年來,該檢驗被廣泛地應用于計量經濟學的非平穩性檢驗.然而,現實的計量經濟模型中經常會遇到誤差項不具有獨立同分布這一特殊的屬性.因此該檢驗被大量地推廣以適應各種不同的情形,如相依的誤差、異方差或重尾等.ARCH模型和GARCH模型被廣泛地應用于刻畫金融市場的波動性,其反映了金融市場中的相依性和重尾屬性.本文將討論由GARCH誤差驅動的單位根過程的檢驗問題。
考慮如下帶有廣義自回歸條件異方差(GARCH誤差項)和常數趨勢項的單位根過程:
這里的μn,\ue788n為2個未知參數,μn為隨著n變動的參數,\ue788n=1,y0 =0,p和q為已知的非負整數,ω>0,對i=1,2,…,p,αi≥0,對j=1,2,…,q,βj≥0,且更新項{zt}是數學期望為0,方差為1的獨立同分布隨機變量序列.當μn=0,且\ue788n=1時,式(1)即是熟知的單位根模型.對于帶有GARCH誤差項的單位根模型,已經有許多學者對其進行了深入的研究,如文獻[5]討論了GARCH(1,1)誤差下的單位根過程的最小二乘估計和極大似然估計;文獻[6]討論了同一模型的一步局部擬似然估計.這2篇文章中的估計量的漸近分布都是在Eu2t< ∞與Ez4t< ∞的條件下得到的.文獻[7]在誤差項與更新項都只有有 限 二 階 矩 的 條 件 下 得 到 了 這 一 模 型 的Dickey-Fuller檢驗統計量的漸近分布.文獻[8]討論了帶有ARFIMA-GARCH誤差的單位根過程的檢驗問 題;文 獻 [9]利 用LAD估 計 討 論 了 帶 有GARCH(p,q)誤差項的單位根過程,并在誤差項與更新項都只有有限二階矩存在的條件下推導出了估計量的漸近分布.當μn=0,且\ue788n <1為固定常數時,式(1)即為平穩過程.這時的最小二乘估計量^\ue788n的極限分布與單位根情形是完全不同的.當μn ≠0且\ue788n=1時,模型(1)為帶有常數趨勢的單位根過程,雖然只是形式上的微小區別,但是其估計量的漸近分布性質與μn=0的情形是非常不同的.關于這個模型的統計推薦細節參見文獻[10].本文的目的是在誤差項與更新項都只有有限二階矩存在的條件下,研究帶有GARCH(p,q)誤差與常數趨勢的模型(1)的Dickey-Fuller檢驗統計量的漸近分布.這個結果推廣了文獻[7]的結果.
1主要結果
1.1模型與假設
假設y1,y2,…,yn為觀察值.則模型(1)中的參數\ue788n的最小二乘估計量為
如文獻[11]所示,假設A意味著{ut}是嚴格平穩序列且其二階矩Eu2t=σ2u< ∞.且s2n=nσ2u,然而可能對任意小的δ>0,有Eu2+δt= ∞.
1.2Dickey-Fuller檢驗統計量的漸近分布
本文的主要結果如下.定理1令yt為模型(1)與(2)所產生的數據,且假設A成立.那么
2.1幾個引理
首先需要下面2個引理.引理1假設A成立,那么
理2假設A成立,那么當n→ ∞時,對所有的ε>0,有
引理1與引理2的證明詳見文獻[11].
2.2定理1的證明
注意到{ut}是一個鞅差序列.由引理1、引理2和文獻[12]的定理4.1,有這里的[x]表示不大于x的最大的整數,“\ue03c”表示在被賦予Skorohod拓撲的 空間上的弱收斂,且W(t)為標準的布朗運動.再由引理1,有
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