Дата структурного сдвига
Да́та структу́рного сдви́га (англ. structural break data), дата, после которой происходит скачкообразное или плавное изменение параметров вероятностной модели порождения временно́го ряда; изменение коэффициентов регрессионной модели, связывающей несколько переменных; изменение дисперсии случайных ошибок в модели регрессии.
Подобные сдвиги отражают наличие тех или иных структурных изменений в экономике, и дата структурного сдвига может быть привязана к какому-нибудь значимому событию. В российской экономике таким событием был, например, дефолт августа 1998 г., который резко изменил динамику многих макроэкономических показателей, что легко видеть на графиках этих показателей.
На рис. 1 показана динамика доходов федерального бюджета – месячные данные (млрд руб., с 1998 – млн руб.) с января 1996 г. по май 2000 г. На рис. 2 показана динамика денежного агрегата М1 (млрд руб., с 1998 – млн руб.) за тот же период. При построении вероятностных моделей этих двух рядов в качестве даты структурного сдвига логично выбрать август 1998 г. – это т. н. «экзогенный» выбор даты.
В случае «эндогенного» выбора даты структурного сдвига применяются процедуры, последовательно «перебирающие» различные возможные даты сдвига и выбирающие одну из них на основании того или иного критерия. Выбранная таким образом дата может отличаться от даты, заданной экзогенным образом.
При переходе через дату структурного сдвига наблюдаемая динамика временного ряда может либо сразу соответствовать новому режиму, либо выходить на этот режим в течение некоторого времени [«аддитивный», или «инновационный», выброс (Maddala. 1999)]. Рис. 3 иллюстрирует две эти ситуации.
Показанные на рис. 3 ряды условных переменных и в 1-й половине рассматриваемого периода совпадают и колеблются вокруг нулевого уровня. При переходе ко 2-й половине периода оба ряда подвергаются структурному сдвигу, в результате которого они начинают колебаться вокруг нового уровня, равного 8. Однако у ряда переход к новому режиму происходит практически мгновенно, а ряду для выхода на новый режим требуется некоторое время.
Выбор даты сдвига и формы сдвига играет важную роль при разделении стационарных и нестационарных рядов. Так, при проверке гипотезы единичного корня для макроэкономических рядов США П. Перрон (Perron. 1989) для всех рядов, кроме послевоенного ВНП, следуя экзогенному подходу, взял в качестве точки смены режима 1929 г., естественным образом связав её с началом Великой депрессии. Э. Зивот и Д. Эндрюс (Zivot. 1992) предложили использовать критерий, в котором датировка точки смены режима производится в «автоматическом режиме», путём перебора всех возможных вариантов датировки и вычисления для каждого варианта датировки t-статистики () для проверки гипотезы единичного корня; в качестве оценённой даты берётся такая, для которой значение оказывается минимальным (). Для временного ряда занятости при таком «эндогенном» выборе Зивот и Эндрюс получили ту же дату (1929), что и при экзогенном.
Неучёт структурных сдвигов приводит к неправильной интерпретации результатов исследования и получению ошибочных или неоптимальных прогнозов. Положение осложняется тем, что на периоде исследования может наблюдаться несколько структурных сдвигов, и это требует выявления и датировки всех таких сдвигов. Например, в статье А. В. Полбина и А. А. Скроботова (2016) выявлены два излома в тренде структурной компоненты ВВП Российской Федерации, которые датируются 3-м кварталом 1998 г. и 3-м кварталом 2007 г. Первая полученная дата совпадает с экзогенной датировкой структурного сдвига для квартальных данных (именно в этом квартале произошел упомянутый выше дефолт). Что касается второй полученной даты, то она отличается от экзогенного выбора, который отнёс бы дату структурного сдвига к 2008 г., в котором развился мировой экономический кризис.
Дж. Бай и Перрон (1998, 2003) рассмотрели различные вопросы, связанные с наличием нескольких структурных сдвигов: методы выбора количества структурных сдвигов и эффективные алгоритмы для вычисления оценок дат структурных сдвигов, состоятельность оценок дат структурных сдвигов, тесты на наличие структурных сдвигов, доверительные интервалы для дат структурных сдвигов. Обзор дальнейших исследований в этом направлении представлен в работе А. Казини, Перрона (Casini. 2019).