现代经济学理论将宏观经济看作一个具有动态随机特征的复杂系统。系统随着个体的反应而变动,个体随系统的变动而进一步地做出反应。在这种反馈-负反馈经济机制的影响下,变量容易表现出非平稳的数据特征,也容易形成相互之间长期协同的复杂关联关系。协同积分理论提供了对非平稳数据建模的基础方法,已经得到了较为充分的研究和广泛的应用。但是由于经济系统本身的复杂性,一些得到经济理论和实践经验支持的重要协同积分关系可能会被协同积分检验所拒绝,进而无法借助协同积分理论来分析。随着经济数据不断呈现出新的特征以及对经济数据的认识得到不断深入,参数模型在分析复杂协同积分关系问题上有时会表现出一定的局限性。而凭借着良好的拟合能力,非参数核回归方法在复杂协同积分关系的拟合上具有独特的优势。论文借助非参数核回归方法,为一些原本很难分析和原本需要许多不同类型参数模型来分析的复杂协同积分关系提供了一个简捷而稳健的研究工具,拓展了协同积分理论的研究范围。考虑到当前中国经济正处于外部环境深刻变化和内部结构优化调整的复杂局面当中,在现阶段为复杂协同积分系统提供有效的实证研究工具,具有重要的现实意义。论文首先梳理了协同积分研究的理论工具,为更为复杂的协同积分关系的研究打下基础。然后,针对变量间关系可能存在的非线性特征,研究引入了核回归模型来估计变量间的协同积分关系,并完善了与估计过程相适应的协同积分检验方法,为存在非线性特征的协同积分系统提供了可靠的建模分析工具。进一步地,针对时间序列中可能存在的变结构现象,论文引入了时变非参数模型来对含变结构的协同积分关系做拟合,并改进了模型估计方法和模型诊断方法,实现了对存在变结构特征的协同积分系统的有效识别和可靠建模。研究发现,复杂协同积分关系可以依靠非参数核回归方法来实现较好地估计和识别。利用ADF检验和局部DW检验构造的联合检验,可以较好地实现对存在非线性特征的协同积分关系做检验。由局部DW检验推广而来的广义局部DW检验,可以用来推断变量间是否存在具有变结构特征的协同积分关系。模拟研究与理论相一致。论文还将方法应用到中国经济的实证研究当中,捕捉到了过去的工具所不能发现的复杂协同积分关系。其中包括货币投放与经济增长间的协同积分关系和进口贸易与经济增长间的协同积分关系。研究的主要创新之处有:一、为复杂协同积分关系的识别和分析提供了基于核回归方法的新工具,从而拓展了协同积分理论的研究范围。二、对非参数核回归模型中伪回归的诊断方法做了改进,设计出与核回归估计方法相适应的协同积分检验。三、将协同积分研究方法应用到中国若干热点问题的实证研究当中,借助拓展后的协同积分理论,更深刻地分析了中国经济中的货币政策影响机制和进口贸易发展规律。