基于EViews的自主實驗教學在計量經濟學教學中的應用

王淑超 穆 瀾

（巢湖學院 數(shù)學與統(tǒng)計學院，安徽 巢湖 238000）

關于計量經濟學教學方法的研究很多，李子奈指出，近十多年來，以計量經濟學模型方法為代表的經驗實證已經成為我國經濟學理論研究和實際經濟分析的主流方法，但是，在我國的經濟學經驗實證研究中，尤其是計量經濟學應用研究中，問題和錯誤也大量存在[1]。說明我國的計量經濟學教學過程中忽略經濟背景盲目建模的問題普遍存在。朱小淵指出，計量經濟學是學習理論方法，重視思想、方法和應用，輕推導[2]。教學重點是能夠使學生理解計量經濟學的建模思想、使用的局限性，不能盲目地、不合時宜地使用計量經濟學的模型來解決一切問題。張麗指出，通過在專業(yè)課程計量經濟學的教學中設置EViews自主實驗教學，激發(fā)了學生的學習積極性，培養(yǎng)了學生運用統(tǒng)計方法解決實際問題的能力[3]。因此，在實際教學中，一定要使學生面對問題時真正理解“怎么做”“到底能不能這樣做”，基于此，基于EViews的自主實驗教學在計量經濟學的教學中是一種很好的方法。

1 方法原理闡釋

基于EViews的自主實驗教學和傳統(tǒng)的實驗教學不同，傳統(tǒng)的實驗教學往往以演示性、驗證性實驗為主，老師把實驗案例、實驗內容、實驗目的統(tǒng)一發(fā)給大家，然后集中演示實驗步驟，在老師演示完實驗步驟后學生仿照老師的步驟完成實驗項目，這種模式往往使得學生面對問題時缺乏思考，只是“照葫蘆畫瓢”，一旦變換問題就不會處理，或者處理方式不當導致錯誤。

基于EViews的自主實驗教學則以綜合性、設計性實驗為主。綜合性實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或相關課程的知識點，是在學生掌握一定的基礎理論知識和基本操作技能的基礎上，運用一門課程的多個知識點或多門課程的知識點，對實驗技能和方法進行綜合訓練的一種復合型實驗。綜合性實驗在鞏固學生基礎性實驗的基礎上，開闊學生的思路，提高學生對實驗方法和實驗軟件的綜合運用能力及對問題的綜合分析能力。設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并予以實際操作的實驗，是結合課程教學或獨立于各教學環(huán)節(jié)而進行的一種探索性實驗。實驗指導老師根據(jù)教學的要求提出實驗目的和實驗要求，給出實驗室所提供的實驗軟件，由學生運用已掌握的基本知識、基本原理和實驗技能，提出實驗的具體方案、擬定實驗步驟并獨立完成操作、記錄實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結果等。設計性實驗應充分發(fā)揮學生的主觀能動性，引導學生創(chuàng)新性思維。

基于EViews的自主實驗教學在設置實驗時，比傳統(tǒng)的實驗需要更多的學時數(shù)，一般在3～6學時，首先實驗指導老師給定實驗目的、要求和實驗條件，明確實驗任務，并在相應的理論教學前就發(fā)給大家，在理論教學的過程中引導學生思考不同類型問題的處理方式，并要求大家在實驗前查閱相關資料，設計初步的實驗方案。初步的方案完成后由指導老師提出修改意見，并安排上機操作。

實驗過程中實驗指導老師不直接進行演示，而是給大家預留1～2節(jié)課的時間自主完成實驗，并要求學生完成實驗報告，實驗報告包括老師給定的實驗目的、要求和實驗條件，還包括學生自主完成的實驗步驟、實驗結果、結果分析等內容。完成實驗報告后統(tǒng)一傳送給指導老師，由老師選取部分學生的實驗報告即時給大家演示講解，分析他們操作的利與弊，然后再給大家1～2節(jié)課的時間糾正實驗中的錯誤，并完善實驗項目，完善后再次將實驗報告?zhèn)魉徒o指導老師。

在整個操作過程中有兩點要求：一是實驗室要有類似于“云課堂”的教學軟件，使得學生和老師可隨時互傳文件，老師也可統(tǒng)一演示操作過程；二是每個實驗項目的時間應該設置在3～6節(jié)課，這比以往先由老師演示后再由學生操作的實驗模式要增加1～2節(jié)課的時間，雖然時間占用的更多了，但是給學生留了足夠的思考時間，培養(yǎng)了學生自主實際解決問題的能力。

2 實驗項目設計與實施

本科階段的計量經濟學學習內容主要包括經典的計量經濟學模型、放寬假設的計量經濟學模型、聯(lián)立方程模型、時間序列計量經濟學模型幾部分[4]。經典的計量經濟學模型主要講解在滿足經典假設的前提下，一元線性回歸模型、多元線性回歸模型、可線性化的非線性回歸模型的建立、估計、檢驗和預測，其中經典假設和最小二乘法是重點內容；放寬假設的計量經濟學模型主要講解在可能違背某條假設的情況下使用最小二乘法的后果、檢驗方法和補救方法，其中檢驗是否違背某條假設是重點內容；聯(lián)立方程模型主要講解聯(lián)立方程模型的分類、識別和估計，本科階段不作太高要求，簡單了解即可；時間序列計量經濟學模型主要包括時間序列的平穩(wěn)性檢驗、ARMA模型、Granger因果性檢驗、協(xié)整理論和誤差修正模型，這一部分為“計量經濟學”和“時間序列分析”這兩門課程作一個很好的銜接，把這兩門課程緊密地聯(lián)系在一起。

根據(jù)計量經濟學的教學內容和EViews的學習需要，本課程的實驗內容設置見表1。

實驗一首先對EViews軟件進行介紹，要求學生掌握該軟件基本的操作步驟，以及該軟件的數(shù)據(jù)處理功能和繪圖功能；實驗二、三、四、五是經典計量經濟學部分，要求學生能夠掌握在滿足經典假設的前提下一元及多元線性回歸模型的建模、估計、檢驗，實驗四考察學生能夠將可線性化的非線性回歸模型進行線性處理的能力，實驗五考察學生虛擬變量模型的建立，并把鄒至莊檢驗和虛擬變量作為一個實驗，考察學生使用不同方法處理同一問題的能力；實驗六、七、八是放寬假設的計量經濟學模型，考察不滿足經典假設條件下模型的建立及處理方法；實驗九是時間序列計量經濟學模型，考察學生對時間序列平穩(wěn)性的理解及ARMA模型的建立，為學生進一步深入學習計量經濟學指明方向。

通過以上九個實驗，能夠加深學生對計量經濟學各理論知識點的掌握，并且能很好的鍛煉學生處理實際問題的能力，結合自主實驗教學方法，使學生從接受知識轉變?yōu)橹鲃訉W習知識、積極思考并探索問題的解決方法。

3 案例分析——模型的結構穩(wěn)定性檢驗

表1 基于EViews的自主實驗教學計量經濟學實驗項目

3.1 實驗目的

本實驗的目的在于檢驗回歸模型是否發(fā)生結構變化，要求大家可以通過時序圖初步判斷模型的結構穩(wěn)定性，然后通過在回歸模型中引入虛擬變量和對回歸模型進行鄒至莊檢驗兩種方式檢驗模型的結構穩(wěn)定性，并對這兩種方法進行比較分析。

3.2 實驗內容

近年來，由于人們思想發(fā)生改變，我國人口增長模式也在發(fā)生改變，我國1988—2018年的年末總人口數(shù)據(jù)見表2，時序圖如圖1。從圖中可以看出，我國總人口的增長速度在2001年前后發(fā)生變化。試建立我國總人口y關于時間t的簡單線性回歸，并借助于虛擬變量和鄒至莊檢驗來研究結構斷點，說明模型的結構穩(wěn)定性問題。

3.3 教學過程

該實驗中涉及的兩種方法：虛擬變量和鄒至莊檢驗，并不是同一章節(jié)的內容，它們的意義也不完全相同，虛擬變量主要是為了考察定性因素對因變量的影響而引入模型的，而鄒至莊檢驗是檢驗模型的結構穩(wěn)定性的，但是通過引入虛擬變量的方式也能夠考察模型的結構穩(wěn)定性，因而在授課時將它們放在一起講解，目的是讓學生從不同的角度考慮問題，告訴學生解決問題的方案往往不是唯一的，并通過兩種方法的對比加深學生對該問題的理解[5]。

在實驗之前將實驗目的、實驗數(shù)據(jù)、實驗內容發(fā)給學生，給學生充分的思考時間，在課堂理論教學過程中，結合案例介紹虛擬變量引入的意義和引入方法，并結合案例介紹鄒至莊檢驗的方法和操作步驟，要求學生針對該實驗目的寫出初步的實驗方案，實驗方案主要包含如下內容：

表2 1988—2018年我國的年末總人口

圖1 1988—2018我國年末總人口時序圖

（1）啟動EViews軟件，創(chuàng)建工作文件、工作對象、設置變量、錄入數(shù)據(jù)。

（2）通過觀察時序圖找到結構變化的時間點，并設置虛擬變量，構建帶有虛擬變量的回歸模型，估計模型并對結果進行分析，通過分析虛擬變量的顯著性判斷模型的結構穩(wěn)定性。

（3）構建回歸模型，通過鄒至莊檢驗分析模型的結構穩(wěn)定性。

（4）對檢驗結構穩(wěn)定性的兩種方法進行比較。

指導老師針對學生的實驗方案提出修改意見，然后安排統(tǒng)一的上機實驗時間。上機操作時并不直接演示操作，而是給學生預留約一小時的時間自行設計實驗并完成操作，并在一小時后要求大家上傳實驗報告，挑選有代表性的十幾位學生的實驗報告進行講解，分析他們操作的優(yōu)點和不足，然后再給大家一節(jié)課的時間修改完善自己的實驗報告，并在第三節(jié)課結束時統(tǒng)一上傳實驗報告。

3.4 實驗步驟及結果分析

該實驗步驟的選擇具有不唯一性，此處提供的實驗步驟僅僅是參考步驟之一，學生可自行設計實驗步驟，合理即可。

（1）啟動EViews軟件，點擊“file-newworkfile”創(chuàng)建工作文件,在工作文件創(chuàng)建窗口選擇數(shù)據(jù)類型為“dated-regular frequency”，將頻率設為“annual”，起始時間為“1988”，終止時間設為“2018”。

創(chuàng)建工作對象：“object-new object”，選擇“series”，序列名稱設為“y”和“t”。

錄入數(shù)據(jù)：打開數(shù)組 y 和 t，點擊“edit”，將數(shù)據(jù)從excel中復制粘貼到eviews中。

（2）觀察數(shù)據(jù)的結構變化：可以看出，出口額y發(fā)生結構性變化的時刻在2001年，因此可設立虛擬變量 DV，DV在 2000年之前取值為 0，在2001年及之后取值為1。

在EViews中建立虛擬變量的方法為：點擊“quick-generate series”，鍵入“dv=0”，將樣本區(qū)間從 1988—2018 改為“1988—2000”，點擊 ok。 再點擊 quick-generate series，鍵入“dv=1”，將樣本區(qū)間從 1988—2018 改為“2001—2018”，點擊 ok，虛擬變量便生成了。

建立帶有虛擬變量的模型：Yt+β0+β1*t+β2*DVt+β3*DVt*t+ut。

估計模型：在工作文件下，點擊“quick-eatimate equation”，鍵入“y c dv t dv*t”，點擊 ok，得到回歸結果，如圖2。

圖2 虛擬變量模型的估計結果

通過對模型引入虛擬變量，并且虛擬變量顯著，可以說明在2001年前后模型的結構發(fā)生了變化，并且可以看出模型的結構不僅在截距上發(fā)生了變化，而且在斜率上也發(fā)生了變化。

（3）鄒至莊檢驗

建立模型：Yt=α0+α1*t+vt

估計模型：選中變量Y和T，點擊“open-as equation”，在模型的估計窗口輸入“y c t”，如圖3，得到回歸結果，如圖4。

圖3 模型的估計窗口

圖4 模型的估計結果

鄒至莊檢驗：在結果的輸出窗口點擊“viewstability tests-chow breakpoint test”,在出現(xiàn)的窗口中突變點處輸入“2001”，如圖5，得到結果，如圖6。

圖5 鄒至莊檢驗窗口

圖6 鄒至莊檢驗的結果窗口

由鄒至莊檢驗的結果可得：F=426.91，對應的p值接近于0，所以拒絕模型結構平穩(wěn)的原假設，認為2001年模型結構發(fā)生顯著性變化[6]。

（4）兩種方法的比較分析

引入虛擬變量在對模型的結構差異進行檢驗時，不僅能夠檢驗模型的結構是否存在差異，還能檢驗模型的結構差異是來自于截距、斜率還是二者皆有，鄒至莊檢驗只能檢驗模型結構是否發(fā)生了變化。

引入虛擬變量模型是對整個樣本數(shù)據(jù)進行建模，模型的自由度較大，精度較高；而鄒至莊檢驗過程中將樣本分成兩部分，減少了樣本觀測值的數(shù)量，降低了模型的自由度，當自由度較低時，估計精度可能不高（此部分在理論課堂教學中會詳細講解）。

引入虛擬變量檢驗模型的結構穩(wěn)定性時，要考慮是否存在異方差問題，而鄒至莊檢驗出現(xiàn)該問題的可能性要小一些。

3.5 教學過程中的注意事項

本實驗的教學要點是能夠準確找到模型結構發(fā)生變化的轉折點，在實際建立模型分析某一問題時，大家對轉折點是未知的，需要作時序圖自己判斷轉折點在哪里，所以要求學生能夠根據(jù)不同的問題靈活應對。

教學過程中，學生在自己探索實驗方案時，很有可能會有很多問題自己無法解答，這就需要老師時刻穿梭在學生中間，及時為他們解答各類問題，以保證他們能夠在短短兩節(jié)課的時間內完成實驗項目，對長時間完全沒有思路的學生，老師可以給出適當?shù)囊龑А?/p>

4 教學效果及改進策略

4.1 教學效果

計量經濟學的考核方式既要考察學生理論知識的掌握與理解，又要考察學生實際分析和解決問題的能力，這就要全方位、多方面的對學生的學習效果進行評價。本課程組老師在實驗教學改革的基礎上，對計量經濟學的考核方式進行了改革，考核從兩個方面進行：首先，對于理論知識應該采取閉卷考試的方式進行，考察學生對理論知識的掌握情況，這一部分比重可占到70%；其次，對學生軟件操作以及實驗效果進行考察，可通過每次實驗課學生先后兩次（自主完成情況和完善后的情況）的實驗完成情況給出打分，這一部分比重可占到30%。

為考察自主實驗教學效果的優(yōu)劣，本文對2015級金融工程1班和2016級金融工程1班的期末成績進行了對比，見表3。

表3 2015級和2016級金融工程1班計量經濟學期末成績對比

通過對同是金融工程專業(yè)1班的兩個不同年級的班級期末成績進行對比發(fā)現(xiàn)，2016級計量經濟學成績?yōu)?2.1分，高于2015級2.4分，優(yōu)秀率高出13.38%，不及格率降低7.01%。成績整體提高的原因主要是兩個方面：在閉卷考試中，分析題得分率提高，這源于平時實驗課的學生自主思考有所加強，學生對實際問題的建模能力增強，同時也加深了對理論知識的理解；在平時的實驗過程中，通過自主實驗方式的實施，學生的參與度明顯提高，解決實際問題的能力增強，因此實驗成績也有所提高。

通過對實驗教學改革前后考核結果的對比發(fā)現(xiàn)，基于EViews的自主實驗教學取得了良好的效果：學生的課堂積極性和參與度提高，實踐能力增強，對數(shù)據(jù)的處理和分析能力增強，軟件的操作能力有所提升，減少了以往學生盲目使用統(tǒng)計軟件而并不明白背后的統(tǒng)計學原理這一現(xiàn)象。以上成果的取得說明自主實驗教學方式的合理性和實用性。

4.2 改進策略

目前的自主實驗教學取得了較好的教學效果，在今后的教學過程中會繼續(xù)推廣，但是教學方法和方式不是一成不變的，需要根據(jù)學生的實際情況，不斷進行修正與改進，本課程組教師經過多次研究討論，擬從以下方面進行改進：

（1）加強課程內容建設。在教學過程中，要加強與其他學科的聯(lián)系，尤其是加強與“時間序列分析”這門課的聯(lián)系，回歸分析與時間序列分析是對同一問題的兩種不同的處理方式，要避免學生“一葉障目”的情況出現(xiàn)，在學習過程中既要加強對每個知識點的研究與思考，又要有全局思維，能夠跨越不同知識點、不同章節(jié)，甚至不同學科，在一定高度上思考問題的不同解決方案。

（2）加強課程設計與方法創(chuàng)新。改變單一的“PPT+黑板”式的教學方式，加強“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的手機APP（如：學習通、藍墨云班課等）和在線開放課程教學（如慕課），提供在線教學視頻和教學資料，增加學生學習的自主性，突破傳統(tǒng)教學時間、空間的限制。

（3）加強案例式教學。在課堂理論教學過程中，要進一步增加案例分析，引導學生利用理論知識解決實際問題，這樣學生在自主實驗過程中才會有章可循，避免毫無頭緒、無從下手的局面出現(xiàn)[7]。

（4）改進考核方式。目前對學生的考察采用的是“閉卷+實驗”的綜合考察方式，在今后的教學過程中，要嘗試建立試題庫，試題庫中既包含需要閉卷的理論知識，又包含考察學生操作能力的實驗項目，通過試題庫的建立，期末考試可以在機房統(tǒng)一進行，每個學生從試題庫中隨機抽取試題，可以增加考察內容的全面性和軟件操作靈活性。

5 結束語

計量經濟學的學習目的在于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，以往的實驗教學以老師演示為主，不利于學生實踐能力的培養(yǎng)。基于EViews的自主實驗教學以學生操作為主，老師輔以指導后學生進行完善。通過近兩年對學生的綜合考察發(fā)現(xiàn)，基于EViews的自主實驗教學有利于培養(yǎng)學生面對不同問題尋找不同的解決方案，有利于學生對理論知識的理解，能避免學生選擇不合適的模型強行建模，可以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，為撰寫畢業(yè)論文和畢業(yè)后從事數(shù)據(jù)分析等工作打下堅實的基礎。本研究的自主實驗教學適合在其他課程的實驗教學中進行推廣，增強學生在實驗課堂中的主動性，培養(yǎng)學生面對問題的思考能力。