七章 面板数据_经济学_高等教育_教育专区
- 格式:doc
- 大小:1.17 MB
- 文档页数:29
面板数据是什么有哪些主要的面板数据模型面板数据(Panel data),也被称为纵向数据(longitudinal data)或者追踪数据(follow-up data),是一种常用于经济学、社会学等领域的数据收集与分析方法。
与截面数据(cross-sectional data)只涉及一个时间点上的多个观察对象不同,面板数据同时涉及多个时间点和多个观察对象,用于研究时间和个体之间的关系。
面板数据的优势在于它能够通过观察多个时间点上的同一组观察对象,捕捉个体和时间的变化,从而提供更加全面和准确的数据信息。
同时,面板数据还可以减少一些估计中的偏误和提高估计的效率。
接下来,我们将介绍面板数据的主要模型。
1. 固定效应模型(Fixed Effects Model)固定效应模型是面板数据分析中最简单的模型之一。
它假设个体固定效应与解释变量无关,然后通过消除这些固定效应来估计模型的参数。
固定效应模型的核心是个体固定效应的控制,这可以通过个体固定效应的虚拟变量进行实现。
固定效应模型的估计方法包括最小二乘法(OLS)和差分中立变量法(Demeaning Approach)等。
2. 随机效应模型(Random Effects Model)相比于固定效应模型,随机效应模型假设个体固定效应与解释变量相关。
换句话说,个体固定效应被视为随机变量,与解释变量存在相关性。
在随机效应模型中,个体固定效应被视为一种随机误差项,通过估计个体固定效应的方差来分析其对因变量的影响。
3. 差分检验模型(Difference-in-Differences Model)差分检验模型常用于研究政策干预的效果。
该模型基于两组观察对象,其中一组接受了某种政策干预,而另一组则没有。
通过比较两组观察对象在政策干预前后的差异,我们可以评估政策干预的影响。
差分检验模型需要同时估计个体和时间的固定效应,以控制其他可能影响因素的干扰。
4. 面板向量自回归模型(Panel Vector Autoregression Model)面板向量自回归模型是一种扩展的时间序列模型,用于分析多个时间点上的多个变量之间的关系。
面板数据面板数据是指在经济学和社会科学研究中常用的一种数据形式。
它是一种横截面数据,也被称为截面数据。
面板数据由多个个体或单位在一段时间内的多个观测值组成。
在面板数据中,观测对象可以是个别人、家庭、企业、国家等,并且可以在多个时间点上进行观测。
面板数据的独特之处在于,它能够同时捕捉到个体间的差异和时间的变化,有利于更全面、准确地分析变量之间的关系。
面板数据常见的形式是平衡面板数据和非平衡面板数据。
平衡面板数据是指所有观测对象在每个时间点上都有观测值,而非平衡面板数据则只在一部分时间点上有观测值。
在面板数据中,每个观测值都有个体指示变量和时间指示变量。
个体指示变量用于区分不同的观测对象,时间指示变量用于区分不同的时间点。
面板数据的优势之一是可以控制了个体的固定效应和时间的固定效应。
个体固定效应是指个体特有的因素对观测值的影响,时间固定效应是指随着时间的推移,所有个体都会受到的共同影响。
通过引入个体固定效应和时间固定效应,可以减少模型中的遗漏变量偏误,并更好地捕捉到变量之间的因果关系。
面板数据的另一个优势是可以分析群组特征和个体特征的影响。
在面板数据中,观测对象可以划分为不同的群组或类型。
通过比较不同群组或类型之间的观测值,可以研究群组特征对变量的影响。
同时,也可以通过比较同一群组或类型在不同时间点上的观测值,研究个体特征对变量的影响。
面板数据的分析方法包括面板数据回归,面板单位根检验,面板协整分析等。
面板数据回归是常用的一种面板数据分析方法,它可以估计变量之间的关系,并控制固定效应。
面板单位根检验用于检验变量是否具有单位根,从而判断时间序列数据的平稳性。
面板协整分析用于研究多个变量之间的长期关系,建立协整关系模型。
在实际应用中,面板数据广泛用于经济学、金融学、社会学等领域的研究。
它可以用于分析个体行为和组织决策的影响因素,预测宏观经济指标和金融市场的变化趋势,评估政策措施的效果等。
面板数据的使用在学术研究和实际决策中都具有重要意义。
经济统计学中的面板数据分析面板数据分析是经济统计学中的一项重要研究方法,它能够提供更加全面和准确的经济数据分析结果。
在经济学领域,我们经常需要研究多个个体或单位在不同时间点上的经济行为和变化趋势。
传统的横截面数据和时间序列数据分析方法无法完全满足这种需求,而面板数据分析则能够充分利用横截面和时间序列的信息,从而更好地解释和预测经济现象。
面板数据是指在一段时间内对多个个体或单位进行观察和测量的数据。
这些个体可以是不同的国家、地区、企业或个人,而时间可以是连续的或离散的。
面板数据分析的核心思想是将个体和时间作为两个维度,通过同时考虑个体和时间的变化,来探索它们之间的关系和影响。
面板数据分析方法的一个重要应用是面板回归分析。
面板回归模型可以通过同时考虑个体特征和时间变化,来解释和预测经济现象。
在面板回归模型中,我们可以引入个体固定效应和时间固定效应,以控制个体间和时间间的异质性。
这样一来,我们就能够更准确地估计变量之间的关系,并得出更可靠的结论。
除了面板回归模型,面板数据分析还可以应用于其他经济统计学方法,如面板单位根检验、面板协整分析和面板数据的动态模型等。
这些方法在经济学研究中起着重要的作用,能够帮助我们深入理解经济现象的本质和规律。
面板数据分析的优势在于它能够提供更加精确和全面的经济数据分析结果。
相比传统的横截面数据和时间序列数据分析方法,面板数据分析能够更好地控制个体和时间的异质性,从而减少估计误差和偏差。
此外,面板数据分析还能够提供更多的信息,比如个体间的相关性和时间的趋势性,从而更好地解释经济现象和预测未来趋势。
然而,面板数据分析也存在一些挑战和限制。
首先,面板数据的获取和整理相对困难,需要耗费大量的时间和精力。
其次,面板数据中可能存在缺失值和异常值,需要进行适当的处理和修正。
另外,面板数据分析方法的选择和应用也需要根据具体问题和数据特点进行合理的判断和决策。
总之,经济统计学中的面板数据分析是一种重要的研究方法,能够提供更加全面和准确的经济数据分析结果。
第七章面板数据模型的分析面板数据模型是一种广泛应用于计量经济学和实证研究领域的数据分析方法。
它的特点是利用了多个交叉时期和个体的数据来研究变量之间的关系,相比于截面数据模型和时间序列数据模型具有更为丰富的信息。
面板数据模型的分析可以从多个角度进行,以下是几种常见的分析方法:1.汇总统计分析:通过计算面板数据的平均值、标准差、最大值、最小值等统计量,可以对变量的总体特征进行汇总分析。
这种分析方法可以直观地了解变量的变化范围和分布情况。
2.横向分析:横向分析主要关注个体之间的差异,通过比较不同个体在同一时间点上的变量取值,可以研究个体特征、个体行为等方面的问题。
例如,可以比较不同公司在同一年份上的销售额,从而找出销售额较高或较低的公司有什么特点。
3.纵向分析:纵向分析主要关注个体随时间变化的特征,通过比较同一个体在不同时间点上的变量取值,可以研究个体的发展趋势、变化规律等方面的问题。
例如,可以比较同一家公司在不同年份上的销售额,分析销售额的增长趋势或变化原因。
4.固定效应模型:固定效应模型是面板数据模型中常用的一种建模方法。
它通过引入个体固定效应来控制个体特征对变量的影响,从而研究其他变量对个体的影响。
例如,可以研究公司规模对销售额的影响,控制掉公司固定效应后,观察销售额与公司规模的关系。
5.随机效应模型:随机效应模型是面板数据模型中另一种常用的建模方法。
它通过将个体固定效应视为随机变量,从而研究个体与时间的交互作用。
例如,可以研究公司规模对销售额的影响,同时考虑到不同公司的规模和销售额的随机波动。
6.固定效应与随机效应的比较:固定效应模型和随机效应模型分别考虑了个体固定效应和个体与时间的交互作用,它们各自有各自的优点和局限性。
通过比较两种模型的拟合优度、估计结果等指标,可以选择合适的模型来进行面板数据的分析。
7.动态面板数据模型:动态面板数据模型是对静态面板数据模型的扩展,它引入了变量的滞后项,来研究变量之间的动态关系。
面板数据的名词解释面板数据是经济学和社会科学中常用的一种数据形式,用于研究经济和社会现象的动态变化。
它是一种包含了多个个体观测值和时间观测值的数据集,常用于观察个体行为的变化以及个体之间的相互影响。
面板数据也被称为纵向数据或追踪数据,因为它允许研究者在一段时间内追踪并观察相同个体的变化情况。
与其他形式的数据相比,面板数据具有以下几个特点:1. 横向比较:面板数据允许研究者在不同个体之间进行比较。
通过观察同一时间点上不同个体的观察值,我们可以分析个体之间的差异,并研究其影响因素。
2. 纵向观察:面板数据允许研究者在一段时间内追踪个体的变化。
通过观察相同个体在不同时间点上的观察值,我们可以揭示个体行为的动态演化,并研究其变化趋势。
3. 控制个体差异:面板数据可以通过控制个体固定效应来排除个体差异的影响。
通过引入个体固定效应模型,我们可以分离出个体特征的影响,并更好地研究其他因素对个体行为的影响。
4. 解决内生性问题:面板数据可以帮助解决内生性问题,即因果关系的混淆问题。
通过引入个体固定效应或时间固定效应等工具变量,我们可以更准确地估计变量之间的因果关系。
面板数据的使用可以有多种方式和目的。
首先,面板数据可以用于描述和总结个体和时间的统计特征。
通过计算个体和时间的均值、方差等统计量,我们可以揭示个体和时间上的差异,为后续的研究提供基础。
其次,面板数据可以用于研究个体行为和特征的影响因素。
通过引入多个解释变量,我们可以分析这些变量对个体行为的影响程度,并进一步研究其相互关系。
此外,面板数据还可以用于预测和模拟。
通过建立面板数据模型,我们可以基于过去的数据预测未来的个体行为,并进行政策模拟和分析。
面板数据的分析方法也有多种,常用的包括固定效应模型、随机效应模型以及面板单位根检验等。
这些方法可以帮助研究者更好地利用面板数据进行建模和分析。
总结来说,面板数据是一种重要的数据形式,能够帮助研究者观察和分析个体行为的动态变化。
第七章Panel Data 模型引言---概念(1)Panel DataPanel Data,即面板数据,是截面数据与时间序列数据综合起来的一种数据类型。
其有时间序列和截面两个维度,当这类数据按两个维度排列时,是排在一个平面上,与只有一个维度的数据排在一条线上有着明显的不同,整个表格像是一个面板。
其实,这种数据类型更应该命名为“时间序列---截面数据”,也称为“平行数据”或“TS-CS数据(Time Series-Cross section data)”。
(2)截面数据例如,城市名:广州、深圳、珠海、佛山的GDP分别为10、11、9、8(单位亿元)。
这就是截面数据,即在一个时间点处切开,看各个研究个体(城市)的不同就是截面数据。
(3)时间序列例如:2000、2001、2002、2003、2004各年,广州市GDP分别为8、9、10、11、12(单位亿元)。
这就是时间序列,即选一个研究个体(城市),看各个样本时间的不同,就是时间序列。
(4)面板数据例如:2000、2001、2002、2003、2004各年中国所有直辖市的GDP分别为:北京市分别为8、9、10、11、12;上海市分别为9、10、11、12、13;天津市分别为5、6、7、8、9;重庆市分别为7、8、9、10、11(单位亿元)。
这就是面板数据,即面板数据是截面上个体在不同时间点的重复观测数据。
面板数据的示意图(图1)图表 1 面板数据示意图面板数据从横截面看,是由若干个个体(城市)在某一时间点构成的截面观测值,从纵剖面看,每个个体都是一个时间序列。
通常,面板数据用双下标变量表示,例如:,1,2,,;1,2,,it y i N t T ==,i 对应面板数据中不同个体。
N 表示面板数据中含有N 个个体。
t 对应面板数据中不同时间点。
T 表示时间序列的最大长度。
若固定t 不变,.,(1,2,,)i y i N =是截面上的N 个随机变量;若固定i 不变,.,(1,2,,)t y t T =是纵剖面上的一个时间序列(个体)。
第7章面板数据模型分析面板数据模型(Panel Data Model)是一种多变量时间序列数据模型,常用于经济学、金融学和社会科学等领域的研究。
该模型可以同时考虑个体差异、时间效应以及个体和时间的交互作用,具有较高的灵活性和效率。
面板数据可以分为平衡面板数据(Balanced Panel Data)和非平衡面板数据(Unbalanced Panel Data)。
平衡面板数据指各个时间点上个体数目稳定、缺失数据较少的数据集,而非平衡面板数据则相反。
根据数据的特征和研究问题的需要,可以选择适合的模型进行分析。
面板数据模型通常可以分为固定效应模型(Fixed Effects Model)和随机效应模型(Random Effects Model)两类。
固定效应模型假设个体异质性对因变量的影响恒定不变,主要通过个体间的差异来解释变量的变化;而随机效应模型则将个体异质性视为随机变量,并通过估计随机误差项的协方差矩阵来解释因变量的变化。
在面板数据模型分析中,常用的方法包括固定效应模型的最小二乘法(Least Squares Dummy Variable Estimation)和随机效应模型的广义最小二乘法(Generalized Least Squares)。
此外,基于面板数据的研究还可以通过引入仪器变量(Instrumental Variables)来处理内生性问题,或者利用面板数据的特点进行因果推断。
面板数据模型的分析结果可以提供更准确和全面的推断,相比于传统的截面数据或时间序列数据分析方法,更能反映出个体和时间的异质性和相关性。
此外,面板数据模型还可以帮助解决共线性等常见问题,提高模型的解释能力和预测精度。
然而,面板数据模型也存在一些限制和挑战。
首先,面板数据的收集和整理相对复杂,需要耗费较多的时间和精力。
其次,面板数据模型假设个体和时间上的相关性,但在实际研究中,个体和时间的交互作用可能没有那么显著。
面板(平行)数据模型——固定影响变系数模型一、研究目的面板数据模型从系数的角度看,可以分为3种类型,即:不变系数模型(也称为混合模型)、变截距模型、变系数模型。
这三种类型在固定影响变截距模型案例分析中已经介绍过了。
从估计方法的角度看,也可以分为3种类型,分别是:混合模型、固定影响(效应)模型、随机影响(效应)模型。
混合模型也就是不变系数模型,这时面板的三维数据和二维数据没有区别,面板模型等同于一般的回归模型,因此采用OLS就可以得到估计结果。
固定影响模型分为变截距模型和变系数模型,变截距模型在之前的案例分析中介绍了,本案例介绍固定影响变系数模型,以及之前的案例分析中没有涉及的面板数据模型中的一些知识和操作的介绍。
至于随机效应模型会在高级计量分析案例中介绍。
二、面板数据模型原理1、面板数据模型原理这部分内容参见固定影响变截距模型案例分析2、固定影响模型与随机影响模型的区别所谓的固定、随机、混合,主要是针对分组变量而言的。
固定效应模型,表示你打算比较的就是你现在选中的这几组。
例如,我想比较10个公司的业绩,分析目的就是为了比较这10个公司的差别,不想推广到其他公司。
这10个公司不是从很多公司中抽样出来的,分析结论不想推广到其他公司,结论仅限于这10个公司。
“固定”的含义正在于此,这10个公司是固定的,不是随机选择的。
随机效应模型,表示你打算比较的不仅是你的设计中的这几组,而是想通过对这几组的比较,推广到他们所能代表的总体中去。
例如,你打算分析上述10个公司所在行业内其他公司的业绩,那么你所选的10个公司业绩的分析研究,其目的不是为了比较这10个公司的业绩差异,而是为了说明整个行业的所有公司的业绩差异。
你的研究结论就不仅仅限于这10个公司,而是要推广到整个行业。
“随机”的含义就在于此,这10个公司是从整个行业中挑选出来的。
混合效应模型就比较好理解了,就是既有固定的因素,也有随机的因素。
一般来说,只有固定效应模型,才有必要进行两两比较,随机效应模型没有必要进行两两比较,因为研究的目的不是为了比较随机选中的这些组别。
第七章面板数据模型与应用从20世纪70年代末以来,Panel Data模型的理论方法已经逐步成熟,形成了现代计量经济学的一个相对独立的分支,在世界著名的大学如Harvard、MIT、Berkerly、Stanford的经济学院系的课程表中,尤其是研究生课程表中,已经成为一门独立完整的课程。
在应用方面,无论是宏观经济分析和微观经济分析领域,都相当普遍。
美国南加州大学的Cheng Hsiao 教授在其有关Panel Data的专著中列举了被SSCI收录的有关Panel Data模型的论文数量,从1989年的29篇,到1999年的650篇,说明Panel Data模型理论方法的发展和应用的普及。
清华大学的李子奈教授查阅了美国和中国的两本综合性经济理论与学术刊物The American Economic Review(AER)和《经济研究》1984年至2004年的全部论文,在全部计量经济学应用研究论文中,采用Panel Data模型的论文数量,在AER中处于第二位,仅次于经典单方程模型,在《经济研究》中处于第三位,仅次于经典单方程模型和时间序列分析模型,而且它的增长速度是最快的。
可见学习Panel Data模型是非常有必要的了。
由于时间的原因,本章仅仅对Panel Data模型做基础性的介绍,如要进一步系统学习Panel Data模型,请参考有关专著。
参考书目:1.Badi H. Baltagi, Econometric Analysis of Panel Data, John Wiley & Sons, 2005.2.Jeffrey M. Wooldridge, Econometric Analysis of Cross Section and Panel Data, MIT Press,2002. 3.Cheng Hsiao, Analysis of Panel Data, Cambridge University Press, 2003.7.1 面板数据定义Panel Data 中译:面板数据、平行数据、纵列数据(Longitudinal Data )、时间序列截面数据(Time Series and Cross Section Data )、混合数据(Pool Data )等。
时间序列数据与截面数据都是一维数据,即时间序列数据是变量按时间得到的数据;截面数据是变量在截面空间上的数据。
而面板数据是在时间和截面空间上同时取得的二维数据。
面板数据示意图见图1。
面板数据从横截面(cross section )上看,是由若干个体(entity, unit, individual )在某一时刻构成的截面观测值,从纵剖面(longitudinal section )上看是一个时间序列。
面板数据特点:(1)面板数据定义为相同截面上的个体在不同时点的重复观测数据。
(2)称为纵向变量序列(个体)的多次测量。
平衡面板数据(balanced panel data ):数据是完整的,每一个时期的观测个体相等。
即每期的N 相等,样本数为 NT 。
非平衡面板数据:每一个时期的观测个体不再相等,有些个体消失,没有数据观测,即1Ttt nNT =<∑。
例如,在20图1 N=7,T=50的面板数据示意图面板数据用双下标变量表示。
例如,1,2,,;1,2,,it y i N t T ==i 对应面板数据中不同个体,N 表示面板数据中含有N 个个体。
t 对应面板数据中不同时点,T 表示时间序列的最大长度。
若固定t 不变,y i ., ( i = 1, 2, …, N )是横截面上的N 个随机变量;若固定i 不变,y . t , (t = 1, 2, …, T )是纵剖面上的一个时间序列(个体)。
本章所讨论的面板数据主要指时期短(T 小)而截面上包括的个体多(N 大)的数据。
案例1:1996-2002年中国东北、华北、华东15个地区的居民家庭人均消费(CP )(不变价格)和人均收入(IP )数据见表1和表2(file:panel02)。
数据是7年的,每一年都有15个数据,共105组观测值。
人均消费和收入两个面板数据都是平衡面板数据,各有15个个体。
人均消费和收入的面板数据从纵剖面观察分别见图2和图3。
从横截面观察分别见图4和图5。
横截面数据散点图的表现与观测值顺序有关。
图4和图5中人均消费和收入观测值顺序是按地区名的汉语拼音字母顺序排序的。
表1 1996-2002年中国东北、华北、华东15个省级地区的居民家庭人均消费数据(不变价格)CP-AH(安徽)3282.466 3646.150 3777.410 3989.581 4203.555 4495.174 4784.364CP-BJ(北京)5133.978 6203.048 6807.451 7453.757 8206.271 8654.433 10473.12CP-FJ(福建)4011.775 4853.441 5197.041 5314.521 5522.762 6094.336 6665.005CP-HB(河北)3197.339 3868.319 3896.778 4104.281 4361.555 4457.463 5120.485CP-HLJ(黑龙江)2904.687 3077.989 3289.990 3596.839 3890.580 4159.087 4493.535CP-JL(吉林)2833.321 3286.432 3477.560 3736.408 4077.961 4281.560 4998.874CP-JS(江苏)3712.260 4457.788 4918.944 5076.910 5317.862 5488.829 6091.331CP-JX(江西)2714.124 3136.873 3234.465 3531.775 3612.722 3914.080 4544.775CP-LN(辽宁)3237.275 3608.060 3918.167 4046.582 4360.420 4654.420 5402.063CP-NMG(内蒙古)2572.342 2901.722 3127.633 3475.942 3877.345 4170.596 4850.180CP-SD(山东)3440.684 3930.574 4168.974 4546.878 5011.976 5159.538 5635.770CP-SH(上海)6193.333 6634.183 6866.410 8125.803 8651.893 9336.100 10411.94CP-SX(山西)2813.336 3131.629 3314.097 3507.008 3793.908 4131.273 4787.561CP-TJ(天津)4293.220 5047.672 5498.503 5916.613 6145.622 6904.368 7220.843CP-ZJ(浙江)5342.234 6002.082 6236.640 6600.749 6950.713 7968.327 8792.210 资料来源:《中国统计年鉴》1997-2003。
表2 1996-2002年中国东北、华北、华东15个省级地区的居民家庭人均收入数据(不变价格)IP-AH(安徽)4106.251 4540.247 4770.470 5178.528 5256.753 5640.597 6093.333IP-BJ(北京)6569.901 7419.905 8273.418 9127.992 9999.700 11229.66 12692.38IP-FJ(福建)4884.731 6040.944 6505.145 6922.109 7279.393 8422.573 9235.538IP-HB(河北)4148.282 4790.986 5167.317 5468.940 5678.195 5955.045 6747.152IP-HLJ(黑龙江)3518.497 3918.314 4251.494 4747.045 4997.843 5382.808 6143.565IP-JL(吉林)3549.935 4041.061 4240.565 4571.439 4878.296 5271.925 6291.618IP-JS(江苏)4744.547 5668.830 6054.175 6624.316 6793.437 7316.567 8243.589IP-JX(江西)3487.269 3991.490 4209.327 4787.606 5088.315 5533.688 6329.311IP-LN(辽宁)3899.194 4382.250 4649.789 4968.164 5363.153 5797.010 6597.088IP-NMG(内蒙古)3189.414 3774.804 4383.706 4780.090 5063.228 5502.873 6038.922IP-SD(山东)4461.934 5049.407 5412.555 5849.909 6477.016 6975.521 7668.036IP-SH(上海)7489.451 8209.037 8773.100 10770.09 11432.20 12883.46 13183.88IP-SX(山西)3431.594 3869.952 4156.927 4360.050 4546.785 5401.854 6335.732IP-TJ(天津)5474.963 6409.690 7146.271 7734.914 8173.193 8852.470 9375.060IP-ZJ(浙江)6446.515 7158.288 7860.341 8530.314 9187.287 10485.64 11822.00资料来源:《中国统计年鉴》1997-2003。
2000400060008000100001200014000246810121420004000600080001000012000140002468101214图4 7个时点人均消费横截面数据(含15个地区) 图5 7个时点人均收入横截面数据(含15个地区) (每条连线数据表示同一年度15个地区的消费值) (每条连线数据表示同一年度15个地区的收入值)15个地区7年人均消费对收入的Panel Data 散点图见图6和图7。
图6中每一种符号代表一个省级地区的7个观测点组成的时间序列。
相当于观察15个时间序列。
图7中每一种符号代表一个年度的截面散点图(共7个截面)。