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面板空间计量及Stata操作

在Stata 15中,推出了最新的空间计量官方命令,均以sp开头,表示 spatial data),可以处理横截面与面板形式的空间数据。本文主要为大家介绍空间计量命令之spxtregress.

代码为

.         use homicide_1960_1990
(S.Messner et al.(2000), U.S southern county homicide rate in 1960-1990)

.
end of do-file


.         spset
Sp dataset homicide_1960_1990.dta
              data: cross sectional
    spatial-unit id: _ID
        coordinates: _CX, _CY (planar)
  linked shapefile: homicide_1960_1990_shp.dta
variable _ID does not uniquely identify the observations
  Do these data need to be xtset?

我们得到一个错误!数据还没有被xtset, spxtregress需要它。我们的数据包括1412个县,每个县我们都有四年的数据。我们的数据是这样的:

#  结果

.   *3、查看数据
.         list _ID year in 1/8, sepby(_ID)

    +------------+
    | _ID   year |
    |------------|
 1. | 876   1960 |
 2. | 876   1970 |
 3. | 876   1980 |
 4. | 876   1990 |
    |------------|
 5. | 921   1960 |
 6. | 921   1970 |
 7. | 921   1980 |
 8. | 921   1990 |
    +------------+

.
end of do-file

然后对数据先进行xtset,xtset报告说我们的数据是非常平衡的。每个县都有相同四年的数据。数据回归要求数据是强平衡的。变量中的值缺失可能会导致 估计样本是不平衡的。

Sp面板的估计会抱怨,我们也不得不抱怨,为我们的模型中变量的不丢失值使数据强平衡。

如果你得到 的数据不是强平衡的消息,参见 spbalance。在xtset我们的数据之后,我们输入spset来检查我们的Sp设置。

# 操作步骤及结果
.   *4、设定
.         xtset _ID year
      panel variable:  _ID (strongly balanced)
       time variable:  year, 1960 to 1990, but with gaps
               delta:  1 unit

.         spset
 Sp dataset homicide_1960_1990.dta
               data:  panel
    spatial-unit id:  _ID
            time id:  year (see xtset)
        coordinates:  _CX, _CY (planar)
   linked shapefile:  homicide_1960_1990_shp.dta

.
end of do-file

我们首先使用xtreg、re运行一个非空间随机效应模型。

代码为:

#  操作代码
*5、随机效应分析
xtreg hrate ln_population ln_pdensity gini i.year, re

结果为:

我们强调,您可以忽略数据的空间方面,并使用Stata的任何估计命令,即使数据是空间的。这样做通常是一个好主意。它提供了一个基线,您可以将随后的空间结果与之进行比较。

我们现在要估计一个空间随机效应模型。为此,我们需要一个空间加权矩阵。我们将创建一个对相邻的县使用相同的正权值,而对所有其他县使用0权值的矩阵—称为连续矩阵。

在这个例子中,我们将使用默认的权重矩阵。参见[SP] spmatrix创建。当我们创建矩阵时,我们必须将spmatrix创建限制为每个面板一个观察值。使用if语句很容易做到这一点:不要误解if year == 1990的目的。创建的矩阵将适用于创建任何年份的空间滞后,因为我们的地图不会改变。如果两个国家在1990年共享边界,其他年份也会共享。

代码为:

# 操作代码
 *6、空间权重矩阵
   spmatrix create contiguity W if year == 1990

我们现在可以适应我们的模型了。我们包括因变量的空间滞后和空间自回归误差项。

代码为:

#  操作代码
*7、随机效应空间模型
spxtregress hrate ln_population ln_pdensity gini i.year, re dvarlag(W) errorlag(W)

结果为:

我们使用了连续权矩阵W来表示空间滞后。或者,我们可以使用基于县与县之间的逆距离的加权矩阵。我们创建这个矩阵:

代码为:

# 操作代码
*9、距离矩阵

spmatrix create idistance M if year == 1990
spmatrix dir

结果为:

#  操作结果
.   *9、距离矩阵
.  
.         spmatrix create idistance M if year == 1990

.         spmatrix dir

------------------------------------------------------------------------
  Weighting matrix name           N x N      Type         Normalization
------------------------------------------------------------------------
                      M     1412 x 1412    idistance        spectral
                      W     1412 x 1412    contiguity       spectral
------------------------------------------------------------------------

.
end of do-file

我们想知道基尼系数的影响是否随时间而变化,所以我们在模型中包含了基尼系数和年份的相互作用,我们使用刚刚创建的权重矩阵M。

结果为:

随机效应估计假设面板级效应与模型中的协变量不相关。我们可以使用固定效应估计来放宽这个假设。我们将为例1中使用的数据匹配固定效果模型。这是一个非空间模型 适合xtreg, fe。

代码为:

# 操作代码
xtreg hrate ln_population ln_pdensity gini, fe

结果为:

我们现在使用空间回归法,包括因变量hrate的空间滞后。

代码为:

#  操作代码
spxtregress hrate ln_population ln_pdensity gini, fe dvarlag(M)

结果为:

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