面板数据的知识点总结和实战经验
首先,面板数据是什么?
面板数据是指在一段时间内跟踪同一组个体的数据,它既有横截面维度(n个样本)又有时间维度(t个时期),所以面板数据的优点在于样本量比较大,而且兼具两类数据的分析特点,可以观测到动态变化
其次,为什么要使用面板数据?
面板数据的应用大多是为了解决遗漏变量的问题,一般来讲如果我们的在构建回归模型的时候忽略了重要的解释变量,就会影响整个模型的解释力度,所以我们需要去找这些重要的遗漏变量。通常我们会使用工具变量法来阻止这类问题,但是实际操作总是比较困难的,遗漏变量常常是基于个体不可观测的一致性造成的(比如个体能力),如果这种差异不会随时间而改变,那么面板数据能很好的为我们解决这一问题。
长面板/短面板——社会学使用一般都是短面板,n>t,毕竟成型的数据调查还是开始不久
平衡面板/非平衡面板——看看是否数据完整
动态面板/静态面板——解释变量是否包含被解释变量的滞后值
最后,我们要如何利用面板数据来解决遗漏变量的问题?
1.混合回归(pooled regression)--极端的把面板数据看成截面数据,即假定不同个体之间的扰动项相互独立,强行忽略个体效应进行ols回归,(也就是iid,随机误差独立同分布),这时候估计会有偏
这里提及一个“聚类样本”,是指虽然每个个体不同时期的观测值很难相互独立,聚类样本就是将同一个体不同时期的观测值视作一个聚类,这样同一聚类内部相关,但是和其他聚类是可以独立,这样我们仍然可以使用ols,但是要注意使用聚类稳健标准误(其实并不知道这是什么,实际操作中使用普通标准误的确是不准确的,一般会在指令后附加r)
2.分别回归--即每个个体效应都设计一个独立的方程
操作起来非常不现实
3.个体效应模型(individual-specific effects model)--折中方案,即假定每个个体回归拥有相同的斜率,但截距项不一样
我们能不能举出一个好记的例子呢?
ui和解释变量相关,我们称其为内生性问题,我们把那些关乎个体的无法测量的变量设计成ui(个体效应),单独提出来我们就能关注到解释变量的净效应了
如果个体效应ui和某个解释变量相关,我们称其为固定效应模型,反之为随机效应模型
4.固定效应模型FE(具体公式推导详见《计量经济学及stata应用》的第十二章)
既然ui和解释变量相关、多期ui也很难保证完全独立,这违背了线性回归的假定,那么只要我们需要消掉个体效应ui,ols估计方法还是能正常去用的
(1)组内估计值--组内去心,消去ui(明白了,为了消除zi和ui,去心一减平均,就消除了)
(2)LSDV法,把截距项设计成虚拟变量——跟多分类变量是一样的,个体差异表现在虚拟变量结局上,黑龙江省一条、上海市就跟它不一样啦
(3)一阶差分法,什么叫一阶差分?——相当于我求一个前一期的方程,然后两个方程做差,消掉不会因时间而变得zi和ui
(4)双向固定效应,同时关注不随个体而变,但随时间而变的变量,再去用LSDV法去做ols——比如说企业宏观经济环境,不受个体企业控制,但是会因时间而变,比如金融危机前后,可能也是会带来影响的,我们就得考虑
5.随机效应模型RE(具体公式推导详见《计量经济学及stata应用》的第十二章)
虽然ui和解释变量不相关,我们可以尝试使用ols,但是因为ui的存在,同一个体不同时期的扰动项之间仍然存在自相关(比如三十年内同一企业的投资政策,不太可能完全没关系),我们称其为不是球型扰动项(组内自相关)这时使用ols效率不高
(1)使用GLS(广义最小二乘法),去除自相关
(2)组间估计值(为什么固模使用组内而随模使用组间?)其实都是去心算法,只不过随机效应计算一个斯塔,代入公式计算广义离差而已,就是名字不一样
6.拟合优度的度量:估计量对模型的拟合程度
如果使用个体效应模型,应该会汇报出三种“整体R方”、“组内R方”、“组间R方”,如果是FE就参考组内R方,RE就参考组间R方
7.我应该使用FE还是RE?
H0:ui与解释变量不相关 H1:相关
如果H0被接受则为RE,反之FE
也就是豪斯曼检验啦,但是传统的豪斯曼检验要求组间同方差并且只能解决组内自相关(70年内黑龙江省的经济政策,肯定会有关的),组间异方差情况下不可使用,所以后期有人进行修正,提出稳健豪斯曼检验,具体操作可以看看书
8.实际操作中,我们怎么选择是使用混合回归还是FE/RE?
当我们使用stata进行FE模型检验时,表格会提供H0:所有ui都等于0 的原假设,如果接受原假设,则说明个体效应的存在没什么意义,因为它不会变化,一起放进扰动项就可以,这时混合回归是可以用的,但如果拒绝原假设,说明FE要好得多;如果是RE模型检验,通过stata自带的LM检验,其原假设H0:sigma_u的平方为0,如果拒绝原假设说明原模型包含反应个体特性的随机扰动项ui,就不能用混合回归
思考问题:
如果被解释变量与个体特征有关,使用哪种模型--固定,如果残差项中某些变量和解释变量相关,而同时对被解释变量存在影响,就会导致被解释变量的系数是有偏且非一致的。这时候就需要将这些变量加入模型中。但是有时候这些变量是不可观测的,固定效应回归可以解决一部分这种问题。
如果豪斯曼检验接受原假设,可不可以使用固定效应模型--可以,因为就算ui和解释变量不相关,现实情况里也很难找到同一聚类里完全组内无关的情况,所以固定效应模型还是更常用的
实践部分
谢宇、于嘉《生育对于我国女性工资率的影响》
研究问题: 1.在我国,生育是否会导致女性的工资率降低? 如果会,降低的幅度是多少? ( 2) 在我国,什么因素会影响女性的“生育代价”? 也就是说,生育对女性工资率的影响是否在不同群体间有所不同?
研究变量:
数据处理的一些注意事项:
本文使用的数据是中国健康和营养调查(CHNS)1993、1997、2000、2004、2006五次的调查数据,因为这个数据的问卷不是统一放在一起的,所以应该是每个文件分别保存变量再合并再集中清理
一个处理未知值的方法,对于那些连续数值变量,比如时间。我们可以取一取平均值进行填充,但是类别变量就不要瞎弄了
描述性分析的一些注意事项:
duplicates report 是把重复的情况列出来,duplicate drop var,force是删掉重复值
tabstat 是把描述性的内容输出成表格,而tab一般都是分散列的,我们还要自己往表里放。其中statistics(mean sd N)是指列出均值、标准差和样本量,然后birth()是通过birth这个类别变量进行报告,最后的format(%6.2f)就是调整格式,整数6位,保留2位小数点,要注意这是连续变量的用法
如果想要把描述性的内容以纵向表格的形式呈现出来,可以加col后缀,一般来讲是类别变量的用法
封装变量,也叫全局暂元,就是省点力气不用敲那么多变量上去
操作面板数据,首先要确定id 和 year ,然后全局暂元就用在逐步回归上
注意一下,rtf是一种文本格式,和doc一样,但是输出的表格是带边框的,doc却没有
compress nogap是使结果更紧凑
b(%4.3f) se(%6.4f) brackets brackets把原本的小括号变成了中括号,b(%4.3f) 是回归系数保留小数点后三位,se(%6.4f) 是将原本的t值用标准误替代并保留4位小数,star(* 0.1 ** 0.05 *** 0.01)是手动设置显著性水平,title是输出表格表头,不过我输出是乱码,不造为什么
注意下theta是随机变量需要报告的值,不附指令就跑不出来
两种豪斯曼检验,之前说过传统豪斯曼不能应对异方差,所以提供了修正后的稳健豪斯曼检验