Econometrics in R--Grant V. Farnsworth

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关键词：econometrics Econometric metrics econom Metric econometrics

Econometrics in R
Contents
1 Are You Ready for R? 3
1.1 What is R? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 How is R Better Than Other Packages? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Obtaining R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 Using R Interactively and Writing Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 Getting Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Working with Data 6
2.1 Basic Data Manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Caveat: Math Operations and the Recycling Rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Important Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.1 Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.2 Arrays, Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.3 Dataframes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.4 Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 Working with Dates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.5 Merging Dataframes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.6 Opening a Data File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.7 Issuing System Commands—Directory Listing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.8 Reading Data From the Clipboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.9 Editing Data Directly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3 Cross Sectional Regression 11
3.1 Ordinary Least Squares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2 Extracting Statistics from the Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3 Heteroskedasticity and Friends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.1 Breusch-Pagan Test for Heteroskedasticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.2 Heteroskedasticity (Autocorrelation) Robust Covariance Matrix . . . . . . . . 13
3.4 Linear Hypothesis Testing (Wald and F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5 Weighted and Generalized Least Squares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4 Special Regressions 14
4.1 Models With Factors/Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.2 Fixed/Random Effects Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.3 Logit/Probit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.3.1 Multinomial Logit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.3.2 Ordered Logit/Probit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.4 Tobit and Censored Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.5 Robust Regression - M Estimators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.6 Nonlinear Least Squares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.7 Two Stage Least Squares on a Single Structural Equation . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.8 Systems of Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.8.1 Seemingly Unrelated Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.8.2 Two Stage Least Squares on a System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5 Time Series Regression 19
5.1 Differences and Lags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.2 Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.2.1 Canned AR and MA filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.2.2 Manual Filtration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.2.3 Hodrick Prescott Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.2.4 Kalman Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.3 ARIMA/ARFIMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.4 ARCH/GARCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.5 Correlograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.6 Predicted Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.7 Time Series Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.7.1 Durbin-Watson Test for Autocorrelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.7.2 Box-Pierce and Breusch-Godfrey Tests for Autocorrelation . . . . . . . . . . 25
5.7.3 Dickey-Fuller Test for Unit Root . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.8 Vector Autoregressions (VAR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6 Plotting 26
6.1 Plotting Empirical Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.2 Contour Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.3 Adding Legends and Stuff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.4 Adding Arrows, Text, and Markers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.5 Multiple Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.6 Saving Plots—png, jpg, eps, pdf, xfig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.7 Adding Greek Letters and Math Symbols to Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
7 Statistics 30
7.1 Working with Common Statistical Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.2 P-Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.3 Sampling from Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
8 Math in R 32
8.1 Matrix Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
8.1.1 Matrix Algebra and Inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
8.1.2 Factorizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
8.2 Numerical Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
8.3 Numerical Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9 Programming 34
9.1 Writing Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9.2 Looping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
9.3 Applying a Function to an Array (or a Cross Section of it) . . . . . . . . . . . . . . . 35
9.4 Conditionals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.4.1 Binary Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.5 The Ternary Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.6 Outputting Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.7 Pausing/Getting Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.8 Calling C functions from R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.8.1 How to Write the C Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
9.8.2 How to Use the Compiled Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
9.9 Calling R Functions from C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
10 Changing Configurations 39
10.1 Default Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
10.1.1 Significant Digits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
10.1.2 What to do with NAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
10.1.3 How to Handle Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
10.1.4 Suppressing Warnings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
11 Saving Your Work 40
11.1 Saving the Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
11.2 Saving the Session Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
11.3 Saving as LATEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
12 Conclusion 42
13 Appendix: Code Examples 43
13.1 Monte Carlo Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
13.2 The Haar Wavelet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
13.3 Maximum Likelihood Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
13.4 Contour Plot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
14 Appendix: Other References

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