我的女兒行醫。月前她告訴我與她合作研究的同事用了鄒氏檢驗(Chow test)做他們的研究。女兒知道這檢驗是我發明的,但不知道它是什麼。我想可以解釋如下。
鄒氏檢驗變數間的關係
在日常生活中或做研究時我們常要認識不同變量的關係。鄒氏檢驗是用來鑒定兩個變數1與2的關係在兩個不同的環境下是否相同。例如醫師需選擇藥劑以降低病人體溫。變數1是病人的體溫。變數2是用藥的日數。兩個不同的環境是兩種不同的藥。用實驗數據來決定病人體溫(變數1)與服藥日數(變數2)的關係是有差誤的, 因為每病人對藥的反應不同。鄒氏檢驗是用來決定用兩種藥後病人的體溫和用藥日數的關係是否相同。鄒氏檢驗的廣義包括多變數的關係,如變數1與變數2、3、4、5的關係在兩種不同環境下是否相同。也包括用來鑒定多變數的關係在三、四種不同環境下是否相同。
我發明鄒氏檢驗的經過與我的博士論文有關。論文的題目是《美國汽車的需求:一個關於耐用品的研究》。論文在1955年寫完,1957年整理成書出版。出版後一年我的論文導師打算把我的論文和在我以後繼續研究其他耐用品需求的論文編成一本書出版。當時因為我的論文已經出版了,我只能另寫一篇和論文有關的文章給他。我的論文用了從1921年至1953年的數據估計了一個美國汽車需求量(變數1)與美國消費者的收入(變數2)和汽車價格(變數3)的關係。我想知道這個關係在1953年後的三年是否不變。要回答這問題我發明了一個檢驗方法,後來被名為鄒氏檢驗。鄒氏檢驗不但可用來比較兩個或多個在不同時期的關係,如在1957年前後美國汽車需求與居民收入和汽車價格的關係,也可以用來比較兩個或多個在不同地點的關係,如在美國,加拿大和中國的汽車需求(變數1)與其他變數(2與3)的關係是否相同。
中國通貨膨脹與貨幣供應的關係
在我研究中國經濟的時候也常用鄒氏檢驗。一個有趣的例子是研究中國通貨膨脹和貨幣供應的關係。我們知道物價指數 P 與貨幣供應 M 和國家總生產 GDP 之比 M/GDP 有正面的關係。通貨膨脹是物價指數 P 的變化,所以與貨幣供應和國家總生產之比 M/GDP 的變化也有正面的關係。因為通貨膨脹的變動是延慢的,去年的通貨膨脹率也會影響今年的通貨膨脹率。這樣我們便可假定一個解釋通貨膨脹與上面兩個變數和其它變數的關係。我研究的問題是在1987年中國開始進行經濟體制改革的前後,這個關係是否一樣。讀者或會認為改革以前當中國實行計劃經濟時決定通貨膨脹的因素與改革以後的不同。我用鄒氏檢驗發現在兩個時期這個關係是一樣的。讀者或不相信,認為在計劃經濟時代物價是由政府控制,而在實行市場經濟時是由市場決定。其實在計劃經濟時代政府只能在平常的時期控制少數的物價,在非常時期不能控制所有貨物的平均價格。請參考《中國統計年鑒》,在大躍進後的1961年,零售物價指數增加了16.2%,因為中國的 GDP 大量減低。根據我的方程貨幣供應與總生產量之比 M/GDP 決定物價指數。GDP 減低了物價便會升高。細節的討論請參閱我在 Economic Letters 2010年 9月發表的文章。
鄒氏檢驗在數理統計學理論的創新並不大,但從上面舉的例子可見,它在多領域的應用很廣。在經濟學方面,它能用來解答常常遇到如上面解說的重要問題。由於鄒氏檢驗的應用甚廣,每一本計量經濟學的教科書都把它包括在內。差不多所有經濟學的研究生和多數三、四年級的本科生都讀過。55年前為了研究美國汽車需求與其它變數的關係在1953年前後是否不變,結果發明了這個檢驗。1960年在世界著名的計量經濟學學刊 Econometrica 發表。數年內常被應用。後來為應用方便被稱為鄒氏檢驗。