Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Prediktabilita institucionálního prostředí Štěpán Mikula stepan.mikula@gmail.com Katedra ekonomie Ekonomicko-správní fakulta Masarykova Univerzita Ekonomická společnost Masarykovy univerzity, 25.4. 2012 Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Instituce a institucionální prostředí Vymezení základních pojmů Co jsou to instituce? „Pravidla hry nebo „pravidla chování , která ovlivňují chování lidí – například morální zásady, zákony, náboženské předpisy, pověry nebo různá nepsaná pravidla. Co je to institucionální prostředí? Množina všech relevantních institucí. Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Význam institucí pro výkon ekonomik OUTPUT PER WORKERACROSS COUNTRIES 103 32000 C jW HE PRI NZL ESP IRL JPN HK(SGP TrO VENSAU 16000 MR MLT G5N YP SUtRG MlXR OMNjOR BRB URY ~~~~~KR PRT DZA URY BRA HUN FJI ~ ~ o 0 "NU PER ECU - 8000 ~~SYNOM I')NUJTs K YEM EGY NAM MAR PRY swzGAB SLV LKA THA BOL BGD Cd&K PHL HNDIC JAM > 4000 GeM IDN CIV BWA IND ChN PNG CMR SDDLE ZWE LSO 2000 HTI BEN fl1 SOME1fkjB GMB RWA GIN ZAR it COM 1000 BUR a 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 ObservedIndexofSocialInfrastructure FIGURE II Social Infrastructureand Output perWorker V. BASIC RESULTS Figure II plotsoutputperworkeragainst ourmeasured index ofsocial infrastructure.The countrieswiththe highestmeasured levels ofsocial infrastructureare Switzerland,the United States, and Canada, and all three are among the countries with the highestlevels ofoutputperworker.Three countriesthat are close to the lowest in social infrastructureare Zaire, Haiti, and Bangladesh, and all threehave lowlevels ofoutputperworker. Considerationofthis figureleads to twoimportantquestions Zdroj: Hall & Jones (1999) Stav institucionálního prostředí je obecně považován za determinant výkonu ekonomiky Za zvláště významnou instituci se vzhledem k výkonu ekonomik pokládá ochrana vlastnických práv (viz například Acemoglu & Johnson, 2005) ⇒ Úroveň ochrany vlastnických práv je zde použita jako modelová instituce. Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Měření institucí Instituce nejsou přímo měřitelné – jejich kvalitu je nutné popisovat pomocí proxy proměnných často založených na expertních hodnoceních. Index ochrany vlastnických práv (ICRGPRP) ICRGPRP = BQ + Cor + IP + LaO ICRGPRP ∈ [0, 10] BQ – Kvalita byrokracie; Cor – Korupce; IP – Investiční profil; LaO – Právo a pořádek; (Knack & Keefer, 1995; Hall & Jones, 1999; Acemoglu & Johnson, 2005; Besley & Persson, 2009) Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Vývoj institucí Případ ochrany vlastnických práv v Kamerunu a Burkině Faso Burkina Faso HDP na osobu podle PPP (2011): 1 466 USD Podíl produkce ropy na HDP (průměr 1984–2010): — ICRGPRP v roce 2010: 4,9 ICRGPRP (průměr 1984–2010): 4,8 Kamerun HDP na osobu podle PPP (2011): 2 257 USD Podíl produkce ropy na HDP (průměr 1984–2010): 8,25 % ICRGPRP v roce 2010: 4,8 ICRGPRP (průměr 1984–2010): 4,8 Data: IMF, World Bank, PRS Group Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Vývoj institucí Ochranavlastnickýchpráv(ICRG) 1985 1990 1995 2000 2005 2010 4.04.55.05.5 Kamerun Burkina Faso qq q Kamerun Burkina Faso 4.04.55.05.5 Ochranavlastnickýchpráv(ICRG) Burkina Faso: ¯x = 4, 827 sd = 0, 201 Kamerun: ¯x = 4, 764 sd = 0, 619 Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Měření prediktability Institucionální prostředí se nevyvíjí náhodně, ale v závislosti na svých minulých hodnotách (path-dependency) Vývoj institucí lze popsat jako ARI(p,d) proces, ten může být pro dentrendovanou časovou řadu popsán rovnicí yt = β0 + β1yt−1 + . . . + βpyt−d + εt ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 5.05.56.06.5 Argentina (1984–2010) Ve skutečnosti závisí současný stav institucionálního prostředí yt na více proměnných – ty se však pravděpodobně liší podle místa i času. Zahrnutí pouze zpožděných pozorovaní bude podhodnocovat skutečnou prediktabilitu institucionálního prostředí. Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Měření prediktability Technické provedení identifikace modelu, odhadu parametrů a výpočtu predikcí 1 Časová řada je vyšetřena na stacionaritu popřípadě je nalezen řád diferencí, pro který je vyšetřovaná časová řada stacionární. 2 Pro časovou řadu jsou pomocí maximum–likelihood estimátoru odhadnuty paramtery ARI(p,d) modelu pro zpoždění p ∈ [0; 10]. 3 Pomocí kalmanova filtru jsou pro každý model vypočítány predikce. 4 Nejlepší model je vybrán podle schopnosti nejlepší predikce. Celý proces je implementován v R. Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Měření prediktability In-sample predikce (V0) Model je identifikován a odhadnut na celé časové řadě. − Náhlé (a pravděpodobně neočekávané) změny jsou zohledněny v odhadech parametrů. To pravděpodobně nadhodnocuje zjištěnou prediktabilitu. + Použití in-sample prekidcí umožňuje hodnotit prediktablitu na větším počtu let. ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 34567 pozorované hodnoty předpověď Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Měření prediktability Out-of-sample predikce (V1,V2,V3) Out-of-sample predikce jsou získány pomocí rekurzivních odhadů. Ty jsou provedeny ve třech variantách: V1 Predikce pro rok n + 1 kde n ≥ 15 je získána pomocí modelu identifikovaném a odhadnutém na periodě 1–n. V takovém případě je zahrnuta celá známá historie – alternativně je možné zvažovat pouze omezeně dlouhou historii. (Tento postup by byl vhodný spíše pro velmi dlouhé časové řady). V2 Predikce pro rok n + 1 kde n ≥ 15 je získána pomocí modelu identifikovaném na periodě 1–15 a odhadnutém na periodě 1–n. Opět je v tomto případě možné zkrátit délku uvažované historie. V3 Predikce pro rok n + 1 kde n ≥ 15 je získána pomocí modelu identifikovaném a odhadnutém na periodě 1–15. Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik „I just ran two million regressions. X. Sala-i-Martín „I just ran 176 400 time-series analyses. Štěpán Mikula Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik „I just ran two million regressions. X. Sala-i-Martín „I just ran 176 400 time-series analyses. Štěpán Mikula Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Měření prediktability Out-of-sample predikce (V1,V2,V3) ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 34567 pozorované hodnoty předpověď Varianta: V1 ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 34567 pozorované hodnoty předpověď Varianta: V2 ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 34567 pozorované hodnoty předpověď Varianta: V3 Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 34567 pozorované hodnoty předpověď Varianta: V0 ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 34567 pozorované hodnoty předpověď Varianta: V1 ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 34567 pozorované hodnoty předpověď Varianta: V2 ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 34567 pozorované hodnoty předpověď Varianta: V3 Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Statistiky goodness-of-fit Slouží k výběru nejlepšího modelu. Slouží jako měřítko prediktability. Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Root Mean Square Error (RMSE) RMSE = n 1(yt − ˆyt )2 n q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 −1.5−1.0−0.50.00.5 Root Mean Square Negative Error (RMSNE) RMSNE = n t=1 e2 t n et = yt − ˆyt když (yt − ˆyt ) < 0 0 když (yt − ˆyt ) ≥ 0 ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 −1.5−1.0−0.50.00.5 q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Relative RMSE (RRMSE) RRMSE = n 1 yt −ˆyt yt 2 n q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 −0.3−0.2−0.10.00.1 Relative RMSNE (RRMSNE) RRMSNE = n t=1 e2 t n et = yt −ˆyt yt když (yt − ˆyt ) < 0 0 když (yt − ˆyt ) ≥ 0 ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 −0.3−0.2−0.10.00.1 q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Vícekrokové predikce Motivace q q q q q ICRGPRP 1985 1990 1995 2000 2005 2010 −2.0−1.5−1.0−0.50.00.51.0 q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q Rezidua pětikrokových in-sample predikcí E(T, h) =            e1,t+1 e1,t+2 e1,t+3 e2,t+1 e2,t+2 e2,t+3 ... ... ... eT−3,t+1 eT−3,t+2 eT−3,t+3 eT−2,t+1 eT−2,t+2 NA eT−1,t+1 NA NA NA NA NA            Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Vícekrokové predikce Statistiky goodness-of-fit E(T, h) =             e1,t+1 e1,t+2 e1,t+3 e2,t+1 e2,t+2 e2,t+3 . . . . . . . . . eT−3,t+1 eT−3,t+2 eT−3,t+3 eT−2,t+1 eT−2,t+2 NA eT−1,t+1 NA NA NA NA NA             RMSE = 1 h h j=1 T i=1 e2 ij n RMSE = 1 h h j=1 wj T i=1 e2 ij n h j=1 wj = 1 Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Vícekrokové predikce Nastavení vah 1 2 3 4 5 020406080100 h podílrelevantníchinvestic[%] 1 2 3 4 5 020406080100 hpodílrelevantníchinvestic[%] Dále budeme uvažovat pouze rovné vážení! Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Výsledky měření prediktability In-sample vs. out-of-sample odhady q q q q qq q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.20.40.60.8 RMSE (V0) RMSE(V1) q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.10.20.30.40.50.60.7 RMSE (V0) RMSE(V2) q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.20.40.60.8 RMSE (V0) RMSE(V3) q qq V0 V1 0.20.40.60.8 RMSE q V0 V2 0.10.20.30.40.50.60.7 RMSE q q V0 V3 0.20.40.60.8 RMSE Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Výsledky měření prediktability Nekonečná vs. konečná historie q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q 0.2 0.4 0.6 0.8 0.20.40.60.8 Nekonečná historie (V1, RMSE) Konečnáhistorie(15let,V1,RMSE) q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.20.40.6 Nekonečná historie (V2, RMSE) Konečnáhistorie(15let,V2,RMSE) Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Výsledky měření prediktability Relativní vs. absolutní měřítka prediktability q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.050.100.150.20 RMSE (V0) RRMSE(V0) q q q q qq q q q q q q qq q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q 0.2 0.4 0.6 0.8 0.000.050.100.150.200.25 RMSE (V1) RRMSE(V1) q qq q qq q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q qq q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.000.050.100.150.20 RMSE (V2) RRMSE(V2) q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q qq q qq q q q q q q q q q q q q q qq q q q q q q q q q q q 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.000.050.100.150.20 RMSE (V3) RRMSE(V3) Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik „Je omluvitelné, že nevíte, co to je a k čemu to bude. Ale když už jste to vyrobil, tak, hrome, zařiďte, ať se to pořád tak blbě neusmívá! Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Prediktabilita a výkon ekonomik Proč by mělo na prediktabilitě záležet? Nižší prediktabilita zvyšuje nejistotu ohledně investičních rizik (například nejistotu ohledně budoucího vyvlastňování) a tím snižuje objem investic. Vyšší nejistota ohledně budoucí ochrany vlastnických práv vede agenty k alokování větší části zdrojů do zabezpečování investic. Tyto zdroje pak nejsou k dispozici pro produktivní využití ⇒ Můžeme předpokládat, že nižší prediktabilita snižuje steady-state ekonomik. Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Tento předpoklad je testován na modelu z Mankiw, Romer & Weil (1992): log(GDPpw ) = const + β1 log I GDP + β2 log(n + g + δ =0.05 )+ + β3 log(SCHOOL) + β4 log(PRED) + ε Model je odhadnut (OLS) na průřezových datech pro rok 2007. Předpokládáme, že prediktabilita (PRED) bude statisticky významná a odhadnutý parametr bude záporný. Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik const I/GDP n+ 0,05 SCHOOL RMSE RRMSE RMSNE RRMSNE ¯R2 In-sample predikce, n = 95 5,46∗∗∗ 0,64∗∗ −2,22∗∗∗ 0,69∗∗∗ 0,50∗∗∗ 4,50∗∗ 0,62∗∗∗ −2,26∗∗∗ 0,68∗∗∗ −0,81∗∗∗ 0,62∗∗∗ 4,23∗∗ 0,41∗∗ −1,82∗∗∗ 0,59∗∗∗ −0,70∗∗∗ 0,69∗∗∗ 3,29∗ 0,48∗∗ −2,47∗∗∗ 0,68∗∗∗ −0,81∗∗∗ 0,61∗∗∗ 2,39 0,27 −2,19∗∗∗ 0,55∗∗∗ −0,75∗∗∗ 0,67∗∗∗ In-sample predikce (zkrácená časová řada), n = 92 5,15∗∗ 0,66∗∗ −2,33∗∗∗ 0,85∗∗∗ 0,48∗∗∗ 4,68∗∗ 0,56∗∗ −2,18∗∗∗ 0,87∗∗∗ −0,54∗∗∗ 0,52∗∗∗ 4,76∗∗ 0,41∗ −1,71∗∗ 0,78∗∗∗ −0,55∗∗∗ 0,59∗∗∗ 4,69∗∗ 0,45∗ −2,01∗∗∗ 0,88∗∗∗ −0,58∗∗∗ 0,54∗∗∗ 4,77∗∗ 0,34 −1,63∗∗ 0,79∗∗∗ −0,52∗∗∗ 0,60∗∗∗ Out-of-sample predikce, n = 92 V1: 5,04∗∗ 0,64∗∗ −2,28∗∗∗ 0,87∗∗∗ −0,23 0,49∗∗∗ 5,10∗∗ 0,53∗∗ −1,91∗∗∗ 0,83∗∗∗ −0,38∗∗∗ 0,55∗∗∗ 4,93∗∗ 0,56∗∗ −2,18∗∗∗ 0,85∗∗∗ −0,32∗∗ 0,49∗∗∗ 4,84∗∗ 0,44∗ −1,86∗∗∗ 0,79∗∗∗ −0,40∗∗∗ 0,56∗∗∗ V2: 4,98∗∗ 0,62∗∗ −2,28∗∗ 0,88∗∗∗ −0,27∗ 0,49∗∗∗ 4,94∗∗ 0,49∗ −1,90∗∗∗ 0,83∗∗∗ −0,41∗∗∗ 0,56∗∗∗ 5,16∗∗ 0,47∗ −1,96∗∗∗ 0,89∗∗∗ −0,49∗∗∗ 0,52∗∗∗ 5,07∗∗ 0,34 −1,59∗∗ 0,81∗∗∗ −0,51∗∗∗ 0,59∗∗∗ V3: 4,97∗∗ 0,62∗∗ −2,26∗∗∗ 0,89∗∗∗ −0,32∗ 0,49∗∗∗ 4,86∗∗ 0,48∗ −1,88∗∗∗ 0,83∗∗∗ −0,46∗∗∗ 0,56∗∗∗ 5,02∗∗ 0,50∗ −2,05∗∗∗ 0,88∗∗∗ −0,46∗∗∗ 0,51∗∗∗ 4,89∗∗ 0,38 −1,70∗∗ 0,80∗∗∗ −0,49∗∗∗ 0,58∗∗∗ Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí Úvod Prediktabilita a její měření Prediktabilita a výkon ekonomik Děkuji za pozornost! Otázky? Odpovědi? Štěpán Mikula Prediktabilita institucionálního prostředí