1.7 条件分布
假定yt是一个关于利率变量是包含m个变量的向量,是σ-代数,包含变量zt的过去值,也包含yt的过去值以及其他变量的过去值,则称F(yt|)为在给定条件下yt的预期分布,也可称为条件分布,可记为F(yt|)=Pr(yt≤y|),其中,yt≤y是以分量方式解释的。令yjt为yt的第j个元素,则条件期望mj()=E{yjt|}和条件方差Vj()=E{(yjt-mj)2|}均可以从条件分布中推导出来,或者可以对两者直接进行构造。如果{yt}是平稳的,那么,对mj()而言,本书讨论的模型的绝大部分都是非线性的,不过,第8章提到的条件方差模型除外。如果只关注条件分布,那么,区分线性和非线性的概念就显得无关紧要,除非分布是采用分位数估计的。在计量经济学中,尽管在分位数回归方面已经有了相当大的进展,但对条件分布的模型构建却仍处于初期阶段,可参阅Koenker(2005)和第10.2.4节的相关论述。
如果假定仅包含滞后一期向量变量zt-1,那么,为了获得预测分布,就需要知道yt和zt-1的联合分布。这一联合分布可以通过以下方式获得:假设特殊的参数形式,比如多元正态的混合;或者是在yt和zt-1的维度都较小时的非参数形式。
当yt只包含单一变量时,条件分布可以通过条件分位数来建模。在这方面,Granger和Sin(2000)给出了例子,通过对中国香港股市日数据指数绝对偏差的99分位数进行估计,研究了1997年亚洲金融危机前后的分布形态。也可参阅Cai(2002)的相关研究。
为了说明应用,简便构造是copula函数。为了对双变量情况进行描述,假定x和y是一对随机变量,它们对应的联合分布和联合密度函数分别为Fx,y(u,v)和fx,y(u,v),边缘分布和边缘密度函数分别是Fx(u)、Fy(v)、Fx(u)和Fy(v)。Sklar(1959)证明了在[0,1]×[0,1]上总存在一个双变量函数C(·,·),使得
Fx,y(u,v)=C(Fx(u), Fy(v))
(1-10)
其中,把C称为copula函数的分布函数,且满足C(0,0)=0, C(1,1)=1。对u和v取微分,假定可行,则有
fx,y(u,v)=fx(u)fy(v)c(Fx(u), Fy(v))
(1-11)
其中,c(·,·)≥0,并且被定义在[0,1]×[0,1],在式(1-11)中,把x和y的分布关系分解成了两部分:一部分是边缘效应,另一部分是包含在copula密度c(·,·)之中的剩余关系。
关于copula函数以及多元扩展的一些理论性质的内容可参阅Nelsen(1999)的论述,特殊参数copula函数的例子可参阅Joe(1997)展开的讨论,同时也可参阅第4.4.4节的讲解。
尽管式(1-10)和式(1-11)中的分布可以用条件分布替代,但在实际建模方面却难度很大。