基于EViews的自主实验教学在计量经济学教学中的应用

王淑超 穆 澜

（巢湖学院 数学与统计学院，安徽 巢湖 238000）

关于计量经济学教学方法的研究很多，李子奈指出，近十多年来，以计量经济学模型方法为代表的经验实证已经成为我国经济学理论研究和实际经济分析的主流方法，但是，在我国的经济学经验实证研究中，尤其是计量经济学应用研究中，问题和错误也大量存在[1]。说明我国的计量经济学教学过程中忽略经济背景盲目建模的问题普遍存在。朱小渊指出，计量经济学是学习理论方法，重视思想、方法和应用，轻推导[2]。教学重点是能够使学生理解计量经济学的建模思想、使用的局限性，不能盲目地、不合时宜地使用计量经济学的模型来解决一切问题。张丽指出，通过在专业课程计量经济学的教学中设置EViews自主实验教学，激发了学生的学习积极性，培养了学生运用统计方法解决实际问题的能力[3]。因此，在实际教学中，一定要使学生面对问题时真正理解“怎么做”“到底能不能这样做”，基于此，基于EViews的自主实验教学在计量经济学的教学中是一种很好的方法。

1 方法原理阐释

基于EViews的自主实验教学和传统的实验教学不同，传统的实验教学往往以演示性、验证性实验为主，老师把实验案例、实验内容、实验目的统一发给大家，然后集中演示实验步骤，在老师演示完实验步骤后学生仿照老师的步骤完成实验项目，这种模式往往使得学生面对问题时缺乏思考，只是“照葫芦画瓢”，一旦变换问题就不会处理，或者处理方式不当导致错误。

基于EViews的自主实验教学则以综合性、设计性实验为主。综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程的知识点，是在学生掌握一定的基础理论知识和基本操作技能的基础上，运用一门课程的多个知识点或多门课程的知识点，对实验技能和方法进行综合训练的一种复合型实验。综合性实验在巩固学生基础性实验的基础上，开阔学生的思路，提高学生对实验方法和实验软件的综合运用能力及对问题的综合分析能力。设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并予以实际操作的实验，是结合课程教学或独立于各教学环节而进行的一种探索性实验。实验指导老师根据教学的要求提出实验目的和实验要求，给出实验室所提供的实验软件，由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，提出实验的具体方案、拟定实验步骤并独立完成操作、记录实验数据、分析实验结果等。设计性实验应充分发挥学生的主观能动性，引导学生创新性思维。

基于EViews的自主实验教学在设置实验时，比传统的实验需要更多的学时数，一般在3～6学时，首先实验指导老师给定实验目的、要求和实验条件，明确实验任务，并在相应的理论教学前就发给大家，在理论教学的过程中引导学生思考不同类型问题的处理方式，并要求大家在实验前查阅相关资料，设计初步的实验方案。初步的方案完成后由指导老师提出修改意见，并安排上机操作。

实验过程中实验指导老师不直接进行演示，而是给大家预留1～2节课的时间自主完成实验，并要求学生完成实验报告，实验报告包括老师给定的实验目的、要求和实验条件，还包括学生自主完成的实验步骤、实验结果、结果分析等内容。完成实验报告后统一传送给指导老师，由老师选取部分学生的实验报告即时给大家演示讲解，分析他们操作的利与弊，然后再给大家1～2节课的时间纠正实验中的错误，并完善实验项目，完善后再次将实验报告传送给指导老师。

在整个操作过程中有两点要求：一是实验室要有类似于“云课堂”的教学软件，使得学生和老师可随时互传文件，老师也可统一演示操作过程；二是每个实验项目的时间应该设置在3～6节课，这比以往先由老师演示后再由学生操作的实验模式要增加1～2节课的时间，虽然时间占用的更多了，但是给学生留了足够的思考时间，培养了学生自主实际解决问题的能力。

2 实验项目设计与实施

本科阶段的计量经济学学习内容主要包括经典的计量经济学模型、放宽假设的计量经济学模型、联立方程模型、时间序列计量经济学模型几部分[4]。经典的计量经济学模型主要讲解在满足经典假设的前提下，一元线性回归模型、多元线性回归模型、可线性化的非线性回归模型的建立、估计、检验和预测，其中经典假设和最小二乘法是重点内容；放宽假设的计量经济学模型主要讲解在可能违背某条假设的情况下使用最小二乘法的后果、检验方法和补救方法，其中检验是否违背某条假设是重点内容；联立方程模型主要讲解联立方程模型的分类、识别和估计，本科阶段不作太高要求，简单了解即可；时间序列计量经济学模型主要包括时间序列的平稳性检验、ARMA模型、Granger因果性检验、协整理论和误差修正模型，这一部分为“计量经济学”和“时间序列分析”这两门课程作一个很好的衔接，把这两门课程紧密地联系在一起。

根据计量经济学的教学内容和EViews的学习需要，本课程的实验内容设置见表1。

实验一首先对EViews软件进行介绍，要求学生掌握该软件基本的操作步骤，以及该软件的数据处理功能和绘图功能；实验二、三、四、五是经典计量经济学部分，要求学生能够掌握在满足经典假设的前提下一元及多元线性回归模型的建模、估计、检验，实验四考察学生能够将可线性化的非线性回归模型进行线性处理的能力，实验五考察学生虚拟变量模型的建立，并把邹至庄检验和虚拟变量作为一个实验，考察学生使用不同方法处理同一问题的能力；实验六、七、八是放宽假设的计量经济学模型，考察不满足经典假设条件下模型的建立及处理方法；实验九是时间序列计量经济学模型，考察学生对时间序列平稳性的理解及ARMA模型的建立，为学生进一步深入学习计量经济学指明方向。

通过以上九个实验，能够加深学生对计量经济学各理论知识点的掌握，并且能很好的锻炼学生处理实际问题的能力，结合自主实验教学方法，使学生从接受知识转变为主动学习知识、积极思考并探索问题的解决方法。

3 案例分析——模型的结构稳定性检验

表1 基于EViews的自主实验教学计量经济学实验项目

3.1 实验目的

本实验的目的在于检验回归模型是否发生结构变化，要求大家可以通过时序图初步判断模型的结构稳定性，然后通过在回归模型中引入虚拟变量和对回归模型进行邹至庄检验两种方式检验模型的结构稳定性，并对这两种方法进行比较分析。

3.2 实验内容

近年来，由于人们思想发生改变，我国人口增长模式也在发生改变，我国1988—2018年的年末总人口数据见表2，时序图如图1。从图中可以看出，我国总人口的增长速度在2001年前后发生变化。试建立我国总人口y关于时间t的简单线性回归，并借助于虚拟变量和邹至庄检验来研究结构断点，说明模型的结构稳定性问题。

3.3 教学过程

该实验中涉及的两种方法：虚拟变量和邹至庄检验，并不是同一章节的内容，它们的意义也不完全相同，虚拟变量主要是为了考察定性因素对因变量的影响而引入模型的，而邹至庄检验是检验模型的结构稳定性的，但是通过引入虚拟变量的方式也能够考察模型的结构稳定性，因而在授课时将它们放在一起讲解，目的是让学生从不同的角度考虑问题，告诉学生解决问题的方案往往不是唯一的，并通过两种方法的对比加深学生对该问题的理解[5]。

在实验之前将实验目的、实验数据、实验内容发给学生，给学生充分的思考时间，在课堂理论教学过程中，结合案例介绍虚拟变量引入的意义和引入方法，并结合案例介绍邹至庄检验的方法和操作步骤，要求学生针对该实验目的写出初步的实验方案，实验方案主要包含如下内容：

表2 1988—2018年我国的年末总人口

图1 1988—2018我国年末总人口时序图

（1）启动EViews软件，创建工作文件、工作对象、设置变量、录入数据。

（2）通过观察时序图找到结构变化的时间点，并设置虚拟变量，构建带有虚拟变量的回归模型，估计模型并对结果进行分析，通过分析虚拟变量的显著性判断模型的结构稳定性。

（3）构建回归模型，通过邹至庄检验分析模型的结构稳定性。

（4）对检验结构稳定性的两种方法进行比较。

指导老师针对学生的实验方案提出修改意见，然后安排统一的上机实验时间。上机操作时并不直接演示操作，而是给学生预留约一小时的时间自行设计实验并完成操作，并在一小时后要求大家上传实验报告，挑选有代表性的十几位学生的实验报告进行讲解，分析他们操作的优点和不足，然后再给大家一节课的时间修改完善自己的实验报告，并在第三节课结束时统一上传实验报告。

3.4 实验步骤及结果分析

该实验步骤的选择具有不唯一性，此处提供的实验步骤仅仅是参考步骤之一，学生可自行设计实验步骤，合理即可。

（1）启动EViews软件，点击“file-newworkfile”创建工作文件,在工作文件创建窗口选择数据类型为“dated-regular frequency”，将频率设为“annual”，起始时间为“1988”，终止时间设为“2018”。

创建工作对象：“object-new object”，选择“series”，序列名称设为“y”和“t”。

录入数据：打开数组 y 和 t，点击“edit”，将数据从excel中复制粘贴到eviews中。

（2）观察数据的结构变化：可以看出，出口额y发生结构性变化的时刻在2001年，因此可设立虚拟变量 DV，DV在 2000年之前取值为 0，在2001年及之后取值为1。

在EViews中建立虚拟变量的方法为：点击“quick-generate series”，键入“dv=0”，将样本区间从 1988—2018 改为“1988—2000”，点击 ok。 再点击 quick-generate series，键入“dv=1”，将样本区间从 1988—2018 改为“2001—2018”，点击 ok，虚拟变量便生成了。

建立带有虚拟变量的模型：Yt+β0+β1*t+β2*DVt+β3*DVt*t+ut。

估计模型：在工作文件下，点击“quick-eatimate equation”，键入“y c dv t dv*t”，点击 ok，得到回归结果，如图2。

图2 虚拟变量模型的估计结果

通过对模型引入虚拟变量，并且虚拟变量显著，可以说明在2001年前后模型的结构发生了变化，并且可以看出模型的结构不仅在截距上发生了变化，而且在斜率上也发生了变化。

（3）邹至庄检验

建立模型：Yt=α0+α1*t+vt

估计模型：选中变量Y和T，点击“open-as equation”，在模型的估计窗口输入“y c t”，如图3，得到回归结果，如图4。

图3 模型的估计窗口

图4 模型的估计结果

邹至庄检验：在结果的输出窗口点击“viewstability tests-chow breakpoint test”,在出现的窗口中突变点处输入“2001”，如图5，得到结果，如图6。

图5 邹至庄检验窗口

图6 邹至庄检验的结果窗口

由邹至庄检验的结果可得：F=426.91，对应的p值接近于0，所以拒绝模型结构平稳的原假设，认为2001年模型结构发生显著性变化[6]。

（4）两种方法的比较分析

引入虚拟变量在对模型的结构差异进行检验时，不仅能够检验模型的结构是否存在差异，还能检验模型的结构差异是来自于截距、斜率还是二者皆有，邹至庄检验只能检验模型结构是否发生了变化。

引入虚拟变量模型是对整个样本数据进行建模，模型的自由度较大，精度较高；而邹至庄检验过程中将样本分成两部分，减少了样本观测值的数量，降低了模型的自由度，当自由度较低时，估计精度可能不高（此部分在理论课堂教学中会详细讲解）。

引入虚拟变量检验模型的结构稳定性时，要考虑是否存在异方差问题，而邹至庄检验出现该问题的可能性要小一些。

3.5 教学过程中的注意事项

本实验的教学要点是能够准确找到模型结构发生变化的转折点，在实际建立模型分析某一问题时，大家对转折点是未知的，需要作时序图自己判断转折点在哪里，所以要求学生能够根据不同的问题灵活应对。

教学过程中，学生在自己探索实验方案时，很有可能会有很多问题自己无法解答，这就需要老师时刻穿梭在学生中间，及时为他们解答各类问题，以保证他们能够在短短两节课的时间内完成实验项目，对长时间完全没有思路的学生，老师可以给出适当的引导。

4 教学效果及改进策略

4.1 教学效果

计量经济学的考核方式既要考察学生理论知识的掌握与理解，又要考察学生实际分析和解决问题的能力，这就要全方位、多方面的对学生的学习效果进行评价。本课程组老师在实验教学改革的基础上，对计量经济学的考核方式进行了改革，考核从两个方面进行：首先，对于理论知识应该采取闭卷考试的方式进行，考察学生对理论知识的掌握情况，这一部分比重可占到70%；其次，对学生软件操作以及实验效果进行考察，可通过每次实验课学生先后两次（自主完成情况和完善后的情况）的实验完成情况给出打分，这一部分比重可占到30%。

为考察自主实验教学效果的优劣，本文对2015级金融工程1班和2016级金融工程1班的期末成绩进行了对比，见表3。

表3 2015级和2016级金融工程1班计量经济学期末成绩对比

通过对同是金融工程专业1班的两个不同年级的班级期末成绩进行对比发现，2016级计量经济学成绩为82.1分，高于2015级2.4分，优秀率高出13.38%，不及格率降低7.01%。成绩整体提高的原因主要是两个方面：在闭卷考试中，分析题得分率提高，这源于平时实验课的学生自主思考有所加强，学生对实际问题的建模能力增强，同时也加深了对理论知识的理解；在平时的实验过程中，通过自主实验方式的实施，学生的参与度明显提高，解决实际问题的能力增强，因此实验成绩也有所提高。

通过对实验教学改革前后考核结果的对比发现，基于EViews的自主实验教学取得了良好的效果：学生的课堂积极性和参与度提高，实践能力增强，对数据的处理和分析能力增强，软件的操作能力有所提升，减少了以往学生盲目使用统计软件而并不明白背后的统计学原理这一现象。以上成果的取得说明自主实验教学方式的合理性和实用性。

4.2 改进策略

目前的自主实验教学取得了较好的教学效果，在今后的教学过程中会继续推广，但是教学方法和方式不是一成不变的，需要根据学生的实际情况，不断进行修正与改进，本课程组教师经过多次研究讨论，拟从以下方面进行改进：

（1）加强课程内容建设。在教学过程中，要加强与其他学科的联系，尤其是加强与“时间序列分析”这门课的联系，回归分析与时间序列分析是对同一问题的两种不同的处理方式，要避免学生“一叶障目”的情况出现，在学习过程中既要加强对每个知识点的研究与思考，又要有全局思维，能够跨越不同知识点、不同章节，甚至不同学科，在一定高度上思考问题的不同解决方案。

（2）加强课程设计与方法创新。改变单一的“PPT+黑板”式的教学方式，加强“互联网+”背景下的手机APP（如：学习通、蓝墨云班课等）和在线开放课程教学（如慕课），提供在线教学视频和教学资料，增加学生学习的自主性，突破传统教学时间、空间的限制。

（3）加强案例式教学。在课堂理论教学过程中，要进一步增加案例分析，引导学生利用理论知识解决实际问题，这样学生在自主实验过程中才会有章可循，避免毫无头绪、无从下手的局面出现[7]。

（4）改进考核方式。目前对学生的考察采用的是“闭卷+实验”的综合考察方式，在今后的教学过程中，要尝试建立试题库，试题库中既包含需要闭卷的理论知识，又包含考察学生操作能力的实验项目，通过试题库的建立，期末考试可以在机房统一进行，每个学生从试题库中随机抽取试题，可以增加考察内容的全面性和软件操作灵活性。

5 结束语

计量经济学的学习目的在于培养学生解决实际问题的能力，以往的实验教学以老师演示为主，不利于学生实践能力的培养。基于EViews的自主实验教学以学生操作为主，老师辅以指导后学生进行完善。通过近两年对学生的综合考察发现，基于EViews的自主实验教学有利于培养学生面对不同问题寻找不同的解决方案，有利于学生对理论知识的理解，能避免学生选择不合适的模型强行建模，可以培养学生解决实际问题的能力，为撰写毕业论文和毕业后从事数据分析等工作打下坚实的基础。本研究的自主实验教学适合在其他课程的实验教学中进行推广，增强学生在实验课堂中的主动性，培养学生面对问题的思考能力。