第四讲 面板数据变系数模型
计量经济学面板数据模型讲义4-7
面板数据模型1．面板数据定义。
时间序列数据或截面数据都是一维数据。
例如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。
面板数据（panel data）也称时间序列截面数据（time series and cross section data）或混合数据（pool data）。
面板数据是同时在时间和截面空间上取得的二维数据。
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。
面板数据用双下标变量表示。
例如y i t, i = 1, 2, …, N; t = 1, 2, …, TN表示面板数据中含有N个个体。
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）。
图1 N=7，T=50的面板数据示意图例如1990-2000年30个省份的农业总产值数据。
固定在某一年份上，它是由30个农业总产总值数字组成的截面数据；固定在某一省份上，它是由11年农业总产值数据组成的一个时间序列。
面板数据由30个个体组成。
共有330个观测值。
对于面板数据y i t, i = 1, 2, …, N; t = 1, 2, …, T来说，如果从横截面上看，每个变量都有观测值，从纵剖面上看，每一期都有观测值，则称此面板数据为平衡面板数据（balanced panel data）。
若在面板数据中丢失若干个观测值，则称此面板数据为非平衡面板数据（unbalanced panel data）。
注意：EViwes 3.1、4.1、5.0既允许用平衡面板数据也允许用非平衡面板数据估计模型。
面板数据是什么有哪些主要的面板数据模型
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。
面板数据模型.讲课文档
其中，
称为复合误差(composite error)。
这一结果与1987年数据的横截面OLS回归结果不一 样。注意，使用混合OLS并不解决遗漏变量问题。
两时期面板数据分析(续4)
另一种方法，考虑了非观测效应与解释变量相关性。
（面板数据模型主要就是为了考虑非观测效应与解 释变量相关性的情形）例如在犯罪方程中，让ai中
为两类：一类是恒常不变的；另一类则随时间而变。
d2t表示当t=1时等于0而当t=2时等于1的一个虚拟变 量，它不随i而变。ai概括了影响yit的全部观测不到 的、在时间上恒定的因素，通常称作非观测效应， 也称为固定效应，即ai在时间上是固定的。特质误 差uit表示随时间变化的那些非观测因素。
两时期面板数据分析(续2)
第三，Panel Data Model可以通过设置虚拟变量对 个别差异（非观测效应）进行控制；即面板数据模 型可以用来有效处理遗漏变量（omitted varaiable） 的模型错误设定问题。
遗漏变量
使用面板数据的一个主要原因是，面板数据可以用 来处理某些遗漏变量问题。
例如，遗漏变量是不随时间而变化的表示个体异质 性的一些变量，如国家的初始技术效率、城市的历 史或个人的一些特征等。这些不可观测的不随时间 变化的变量往往和模型的解释变量相关，从而产生 内生性，导致OLS估计量有偏且不一致。
2000 4203.555 8206.271 5522.762 4361.555 3890.580 4077.961 5317.862 3612.722 4360.420 3877.345 5011.976 8651.893 3793.908 6145.622 6950.713
2001 4495.174 8654.433 6094.336 4457.463 4159.087 4281.560 5488.829 3914.080 4654.420 4170.596 5159.538 9336.100 4131.273 6904.368 7968.327
面板数据模型
面板数据模型面板数据模型（Panel Data Model）是一种经济学和统计学中常用的数据分析方法，它允许研究人员在时间和个体维度上分析数据。
该模型结合了截面数据（Cross-sectional Data）和时间序列数据（Time Series Data），能够捕捉到个体间的异质性和时间的动态变化。
面板数据模型的基本假设是个体间存在固定效应（Fixed Effects）和时间效应（Time Effects），即个体特定的不变因素和时间特定的不变因素会对观测数据产生影响。
通过控制这些效应，面板数据模型可以更准确地估计变量之间的关系。
面板数据模型的普通形式可以表示为：Yit = α + βXit + εit其中，Yit表示第i个个体在第t个时间点的观测值，α是截距项，β是自变量Xit的系数，εit是误差项。
面板数据模型可以通过固定效应模型（Fixed Effects Model）和随机效应模型（Random Effects Model）来估计参数。
固定效应模型假设个体间的差异是固定的，即个体特定的不变因素对观测数据产生影响。
该模型通过引入个体固定效应来控制个体间的差异，估计其他变量对因变量的影响。
随机效应模型假设个体间的差异是随机的，即个体特定的不变因素对观测数据不产生影响。
该模型通过引入个体随机效应来控制个体间的差异，估计其他变量对因变量的影响。
面板数据模型的估计方法包括最小二乘法（Ordinary Least Squares, OLS）、固定效应估计法（Fixed Effects Estimation）和随机效应估计法（Random Effects Estimation）。
最小二乘法是一种常用的估计方法，但在面板数据模型中存在一致性问题。
固定效应估计法通过个体间的差异来估计参数，可以解决一致性问题。
随机效应估计法则通过个体间和时间间的差异来估计参数，可以更全面地捕捉到数据的变化。
面板数据模型在经济学和社会科学研究中具有广泛的应用。
第4讲面板数据模型-PPT文档资料
计量经济学
Econometrics
李平
2019年1月
© School of Management, 2005
第4讲 面板数据模型
主要内容
面板数据（Panel data） 固定效应 随机效应 固定效应和随机效应模型的比较
© School of Management, 2005
若所有的级差截距和基础斜率系数都显著，就可 以得出结论：4家公司的投资函数各不相同，从而 说明这4家公司的数据不能一视同仁，而要区别对 待，单独估计每家公司的X对Y的影响关系
© School of Management, 2005
© School of Management, 2005
第4讲 面板数据模型
混合回归（PLS）
所有系数都不随时间和个体的变化而变化
Y X Xu 1 2 2 3 3
直接用OLS估计
© School of Management, 2005
双击
单击
存在的问题：假设4家不同的公司的截距项和斜率系数 都完全相同，这是相当严格的假设，很可能扭曲了4个 公司Y和X之间关系的真实情况
© School of Management, 2005
例子：投资理论研究
为研究实际总投资（I）对实际资本存量（CAP）和企业 实际价值（PL）的关系，收集了4个公司，即通用电气 （GE）、通用汽车（GM）、美国钢铁（US）和西屋 （WEST），20年（1935－1954）的数据，共80个观测值。
1 9 22 i t 33 i t i t
D U M 5 3 X Xu
U M 3 5 , D U M 3 6 , . . . , D U M 3 5 其中 D 表示时间虚拟变量， 0 表示将1954年的截距项作为基准 由于考虑了回归模型随时间的改变，因此称为时间效 应模型（一个问题：自由度的损失）
面板数据模型
面板数据模型引言概述：面板数据模型是一种经济学和统计学中常用的数据分析方法。
它适用于具有时间和个体维度的数据，可以帮助研究人员更好地理解个体之间的关系以及时间的变化趋势。
本文将详细介绍面板数据模型的概念、应用领域、优势和限制，并提供一些实际案例来说明其实际价值。
正文内容：1. 面板数据模型的概念1.1 面板数据模型的定义面板数据模型是一种同时考虑时间和个体维度的数据分析方法。
它将个体的观察结果按照时间顺序排列，形成一个面板数据集，以便分析个体之间的关系和时间的变化趋势。
1.2 面板数据模型的分类面板数据模型可以分为固定效应模型和随机效应模型。
固定效应模型假设个体之间的差异是固定的，而随机效应模型则允许个体之间的差异是随机的。
2. 面板数据模型的应用领域2.1 经济学领域面板数据模型在经济学领域得到广泛应用。
例如，研究人员可以利用面板数据模型来分析不同国家或地区的经济增长率、失业率和通货膨胀率之间的关系，以及企业的生产效率和市场竞争程度之间的关系。
2.2 社会科学领域面板数据模型也在社会科学领域具有重要意义。
研究人员可以利用面板数据模型来研究教育、健康、就业等社会问题，并分析个体特征对这些问题的影响。
2.3 金融领域面板数据模型在金融领域的应用也非常广泛。
例如，研究人员可以利用面板数据模型来分析不同股票的收益率之间的关系，以及股票市场的波动与宏观经济指标之间的关系。
3. 面板数据模型的优势3.1 控制个体固定效应面板数据模型可以通过固定效应来控制个体固有的差异，从而更准确地分析个体之间的关系。
3.2 利用时间维度的信息面板数据模型可以利用时间维度的信息，分析个体随时间的变化趋势，更好地理解时间的影响。
3.3 提高数据的效率面板数据模型可以利用面板数据集中的交叉个体和时间信息，提高数据的效率，减少估计的方差。
4. 面板数据模型的限制4.1 数据缺失问题面板数据模型在面对数据缺失问题时可能会出现一些困难，需要采取一些特殊的处理方法。
面板数据模型经典PPT
该模型假设个体和时间特定效应是固定的，不会随着解释变量的变化 而变化。
03
固定效应模型可以通过固定效应估计量来估计变量的影响，该估计量 不受个体和时间特定效应的影响。
04
固定效应模型可以通过各种方法进行估计，包括最小二乘法、广义最 小二乘法、工具变量法和随机效应法等。
随机效应模型
01 02 03 04
面板数据模型经典
• 面板数据模型概述 • 面板数据模型的类型 • 面板数据模型的估计方法 • 面板数据模型的检验与诊断 • 面板数据模型的应用案例
01
面板数据模型概述
定义与特点
定义
面板数据模型是一种统计分析方法， 用于分析时间序列和截面数据的混合 数据集。
特点
能够同时考虑时间和个体效应对因变 量的影响，提供更全面的分析视角， 有助于揭示数据背后的复杂关系。
面板数据模型的适用场景
01
面板数据模型适用于分析长时间跨度下多个个体或 经济实体的数据，如国家、地区或公司等。
02
当需要探究时间趋势和个体差异对因变量的影响时， 面板数据模型是理想的选择。
03
在经济学、社会学、生物学等领域，面板数据模型 被广泛应用于实证研究。
面板数据模型与其他模型的比较
01
与时间序列模型相 比
其他领域的应用案例
总结词
除了上述领域外，面板数据模型还广泛应用 于金融、环境科学、医学和交通等领域，为 各领域的科学研究和实践提供了重要的方法 和工具。
详细描述
在金融领域，面板数据模型被用于股票价格 、收益率和风险评估等方面；在环境科学领 域，面板数据模型被用于研究气候变化、环 境污染和生态平衡等方面；在医学领域，面 板数据模型被用于疾病诊断、治疗方法和药 物研发等方面；在交通领域，面板数据模型 被用于交通流量、交通规划和交通安全等方
面板数据模型介绍
融合发展的方法可以充分利用各种方法的优点，提高模型的预测精度和稳 定性。
融合发展的方法有助于解决复杂的数据分析问题，促进相关领域的发展和 应用。
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公司财务数据的面板数据模型分析
要点一
总结词
要点二
详细描述
公司财务数据的面板数据模型分析是评估公司财务状况和 经营绩效的有效手段。
通过收集公司在一段时间内的财务数据，如收入、利润、 资产负债表等，利用面板数据模型分析这些数据的动态变 化，可以评估公司的盈利能力、偿债能力和运营效率，为 投资者和债权人提供决策依据。
02 面板数据模型的类型
固定效应模型
01
固定效应模型是一种用于面板数据分析的统计模型，它通过控 制个体和时间特定效应来估计变量的影响。
02
该模型假设个体和时间特定效应是恒定的，不会随着自变量的
变化而变化。
它主要用于消除个体和时间特定效应对估计的影响，以更好地
03
解释变量的影响。
随机效应模型
01
02
该模型同时控制个体和时间特定效应，并允许它们在某些情 况下随自变量的变化而变化。
03
它适用于当个体和时间特定效应对解释变量有不同程度的影 响时的情况。
其他类型
其他类型的面板数据模型包括空间面板数据模型、动态面板 数据模型等。
这些模型在特定的研究领域和应用场景中有其特定的用途和 优势。
03 面板数据模型的估计方法
面板数据模型介绍
目录
• 面板数据模型概述 • 面板数据模型的类型 • 面板数据模型的估计方法 • 面板数据模型的检验与诊断 • 面板数据模型的应用案例 • 面板数据模型的发展趋势与展望
面板数据模型设定检验方法
1：（STATA 的双固定效应）xi ：xtreg y x1 x2 i.year,fe2：变系数模型（1）生成虚拟变量tab id,gen(id)gen open1=id1*opengen open2=id2*open（2）变系数命令xtreg y open1 open2。
，fe面板数据模型设定检验方法4.1 F 检验先介绍原理。
F 统计量定义为()()/~, (30)/()R U U RSS RSS J F F J N k RSS N k -=-- 其中RSS r 表示施加约束条件后估计模型的残差平方和，RSS u 表示未施加约束条件的估计模型的残差平方和，J 表示约束条件个数，N 表示样本容量，k 表示未加约束的模型中被估参数的个数。
在原假设“约束条件真实”条件下，F统计量渐近服从自由度为( J , N – k )的F 分布。
以检验个体固定效应回归模型为例，介绍F 检验的应用。
建立假设H 0：αi =α。
模型中不同个体的截距相同（真实模型为混合回归模型）。
H 1：模型中不同个体的截距项αi 不同（真实模型为个体固定效应回归模型）。
F 统计量定义为：F =)/()]()/[()(k N NT SSE k N NT k NT SSE SSE u u r --------1=)/()/()(k N NT SSE N SSE SSE u u r ----1 (31)其中SSE r 表示约束模型，即混合估计模型的残差平方和，SSE u 表示非约束模型，即个体固定效应回归模型的残差平方和。
非约束模型比约束模型多了N -1个被估参数。
以案例1为例，已知SSE r = 4824588，SSE u = 2270386，F = )/()/()(11----N NT SSE N SSE SSE u u r =)/()/()(115105227038611522703864824588---- =22510182443= 8.1(32)F 0.05(6, 87) = 1.8因为F = 8.1 > F 0.05(14, 89) = 1.8，推翻原假设，比较上述两种模型，建立个体固定效应回归模型更合理。
金融计量经济第四讲面板数据(Panel Data)模型
Pool中有缺失值，NT 就用除去缺失值后的总观测数代替。 中有缺失值， 就用除去缺失值后的总观测数代替。 中有缺失值 固定影响本身不是直接估计的， 固定影响本身不是直接估计的，计算公式mon选项，来重新估计模型。 选项，来重新估计模型。 该选择截距说明中的 选项
Mean dependent var 0.867553 S.D. dependent var 0.015661 Akaike info criterion 0.163841 Schwarz criterion 1841.697 Hannan-Quinn criter. Durbin-Watson stat 0.000000
(4.6)
固定影响系数中不报告标准差。如果想得到标准差， 固定影响系数中不报告标准差 。 如果想得到标准差 ， 应
值得注意的是估计有太多截面成员的截面常数回归模型可 能很费时。 能很费时。
2. 随机影响 (Random Effects) 随机影响模型假设αit 项是共同系数 α 和不随时间改变 的截面说明随机变量u 的和， 是不相关的。 的截面说明随机变量 i 的和，ui 和残差 εi 是不相关的。
e′ eB 2 ˆ σB = B , N −K
其中 eBi = (
ˆ2 ˆ2 σu = σB −
ˆ σε2 T
(6.11)
∑ (y
t
it
−α − xitb)) / T
i=1,2,…, N
e′ eB 是组间回归的SSR 。 如果 σ u 的估计值是负值 ， 是组间回归的 ˆ2 B
EViews将返回错误信息。 将返回错误信息。 将返回错误信息 有缺失观测值时T 在各截面成员间是不同的， 有缺失观测值时 i 在各截面成员间是不同的，EViews在进 在进 行方差估计时使用最大T 的值。 行方差估计时使用最大 i 的值。只要缺失观测值的数目可渐进 忽略，估计程序就是一致的。 忽略，估计程序就是一致的。
5.3 变系数Panel Data模型
n n ˆ Wi i X i i1 yi i 1 i 1
i2 I T i X i X i
n
复合随机项的协方差矩 阵的第i个对角分块
2 1 1 Wi [ i ( X i X i ) ] [ i2 ( X i X i ) 1 ]1 i 1
一、变系数Panel Data模型表达及含义
1、实际经济分析中的变系数问题
• 线性模型中，系数表示边际倾向（对于直接线性 模型）或者弹性（对于对数线性模型），而它们 相对于不同的截面个体经常是不同的。例如：
–不同地区收入的边际消费倾向不同。
–不同地区FDI的边际效益不同。
–不同家庭的边际储蓄倾向不同。
1
ˆ ( X X ) 1 X y i i i i i
说明GLS估计是每一个横截面个体 上最小二乘估计的矩阵加权平均。 权与它们的协方差成比例。
GLS 估计的协方差矩阵为：
ˆ ) X 1 X Var ( GLS i i i i 1
E(μiμj ) 0
i j
E(μi μ ) i2I i
• 这里可以将模型看成一个由n个方程组成的联立 方程模型，由于方程之间不存在相关性，分别估 计每个方程并没有信息损失。
• 即使采用系统估计方法同时估计所有方程的参数 ，与单方程估计是等价的，因为没有增加任何信 息。
• 附带回答一个问题：建立Panel Data模型时需要 多长的时间序列样本？
Y = Xβ + Xα + μ
α1 α2 α α n nK1
( Xα + μ)的协方差矩阵是对角分块阵，其第i个对角分块为:
面板数据模型
面板数据模型面板数据模型是一种用于分析和预测数据的统计模型。
它通过整合多个观测变量和时间维度来描述数据的动态变化和相互关系。
面板数据模型也被称为纵向数据模型、多级数据模型或者追踪数据模型。
面板数据模型的主要特点是能够同时考虑个体间的差异和时间上的变化。
它允许我们探索个体特征对于数据变化的影响，并且可以分析个体和时间的交互作用。
面板数据模型的应用范围广泛，包括经济学、社会学、医学、环境科学等领域。
在面板数据模型中，我们通常将数据分为两个维度：个体维度和时间维度。
个体维度表示我们观察的个体，可以是人、公司、地区等；时间维度表示观测的时间点，可以是年、月、周等。
通过将个体和时间维度结合起来，我们可以获得更加全面和准确的数据分析结果。
面板数据模型可以用于多种分析方法，包括描述统计、回归分析、时间序列分析等。
其中，最常用的方法是固定效应模型和随机效应模型。
固定效应模型假设个体间的差异是固定的，而随机效应模型假设个体间的差异是随机的。
在面板数据模型中，我们可以通过以下步骤进行分析：1. 数据准备：采集个体和时间维度的数据，并进行清洗和整理。
确保数据的完整性和准确性。
2. 描述统计分析：对数据进行描述性统计，包括计算均值、方差、相关系数等。
通过描述统计分析，我们可以初步了解数据的特征和分布。
3. 固定效应模型：使用固定效应模型来分析个体间的差异对数据变化的影响。
固定效应模型可以控制个体间的差异，并且可以估计个体特征对数据的影响。
4. 随机效应模型：使用随机效应模型来分析个体间的差异对数据变化的影响。
随机效应模型可以考虑个体间的随机差异，并且可以估计个体特征对数据的影响。
5. 时间序列分析：对数据进行时间序列分析，包括趋势分析、周期分析、季节性分析等。
时间序列分析可以揭示数据的时间变化规律和趋势。
6. 模型评估和预测：对模型进行评估，并使用模型进行数据预测。
通过模型评估和预测，我们可以评估模型的准确性和可靠性。
面板数据模型
面板数据模型面板数据模型是一种用于描述面板数据的统计模型。
面板数据是指在一段时间内对同一组体（如个人、家庭、公司等）进行多次观察或者测量得到的数据。
面板数据模型可以用来分析面板数据中的变化和关系，揭示出数据中的规律和趋势。
面板数据模型通常由两个部份组成：固定效应模型和随机效应模型。
固定效应模型假设个体之间的差异是固定的，不随时间变化；随机效应模型则允许个体之间的差异随时间变化。
这两种模型都可以用来估计个体特征对于面板数据的影响。
在面板数据模型中，普通会考虑以下几个方面的变量：1. 因变量：面板数据模型中的因变量是需要研究和分析的主要变量。
可以是连续变量，如收入、销售额等；也可以是离散变量，如购买与否、就业与否等。
2. 解释变量：解释变量是用来解释因变量变化的变量。
可以是个体特征，如性别、年龄、教育程度等；也可以是环境因素，如经济指标、政策变化等。
3. 时间变量：时间变量是面板数据模型中的重要变量，用来描述观察或者测量的时间点。
时间变量可以是离散的，如年份、季度等；也可以是连续的，如时间间隔。
4. 面板变量：面板变量是用来区分不同个体的变量。
可以是个体的编号、所属组织等。
在面板数据模型中，普通会使用一些统计方法进行估计和判断。
常见的方法包括固定效应模型的最小二乘法估计、随机效应模型的广义最小二乘法估计等。
通过这些方法，可以得到面板数据模型中各个变量的系数估计值，进而分析各个变量对因变量的影响程度和方向。
面板数据模型在经济学、社会学、管理学等领域有着广泛的应用。
它可以匡助研究者更好地理解个体和环境之间的关系，揭示出隐藏在数据中的规律和趋势。
通过面板数据模型的分析，可以提供决策者有关政策制定、市场预测等方面的参考依据，对于推动社会和经济的发展具有重要意义。
总之，面板数据模型是一种用于描述面板数据的统计模型，通过对面板数据中的变化和关系进行分析，可以揭示出数据中的规律和趋势。
它在各个领域有着广泛的应用，对于推动社会和经济的发展具有重要意义。
经济统计学中的面板数据模型
经济统计学中的面板数据模型面板数据模型是经济统计学中一种重要的分析方法，它能够综合考虑横截面和时间序列的特征，为研究人员提供了更为全面和准确的数据分析工具。
本文将探讨面板数据模型的基本概念、应用领域以及一些常见的方法和技巧。
一、面板数据模型的基本概念面板数据模型又称为纵横数据模型，它是将多个横截面单位（如个人、家庭、企业等）在一定时间段内的观测数据组合起来进行分析的一种统计模型。
面板数据模型可以分为固定效应模型和随机效应模型两种类型。
固定效应模型假设每个横截面单位的个体效应是固定的，不随时间变化。
这种模型常用于分析不同个体之间的差异，例如研究不同企业的经营绩效。
而随机效应模型则假设个体效应是随机的，可以通过随机变量来表示。
这种模型适用于研究同一横截面单位在不同时间点的变化，例如分析个人收入的变化趋势。
二、面板数据模型的应用领域面板数据模型在经济学和社会科学的研究中得到了广泛的应用。
首先，它可以用于研究个体行为的动态变化。
例如，通过分析个人消费行为的面板数据，可以了解到个人在不同时间段内的消费习惯和消费水平的变化趋势，为制定宏观经济政策和个人理财提供依据。
其次，面板数据模型也可以用于评估政策效果和经济政策的影响。
通过对政策实施前后的面板数据进行比较，可以分析政策对经济发展、就业情况等方面的影响，并为政策制定者提供决策参考。
另外，面板数据模型还可以用于研究跨国公司的经营策略和市场竞争。
通过对不同国家或地区的面板数据进行分析，可以了解到跨国公司在不同市场的表现和竞争优势，为企业决策提供参考。
三、面板数据模型的方法和技巧在面板数据模型的分析中，有一些常见的方法和技巧可以帮助研究人员更好地利用数据进行分析。
首先，面板数据模型中的异质性问题需要引起注意。
由于不同个体之间存在差异，研究人员需要通过引入个体固定效应或随机效应来控制这种差异，以确保模型的准确性。
其次，面板数据模型中的内生性问题也需要关注。
内生性问题指的是模型中的解释变量与误差项之间存在相关性，可能导致估计结果的偏误。
第4章 面板数据模型
分别计算出 β 受约束与无约束回归方程 的残差平方和，利用 F 检验统计量进行。 注意对式（6-51）进行估计时， 可能存在自由度过小的问题。 例 6-5 利用表 6-3 给出的数据，在本例中， 公司(个体)的数量 N 为 6，观测期 T 为 3， 也就是说对于 6 个不同的公司得到观测期为 3 的样本值。Y 表示销售额(亿元)， L 表示职工人数，K 表示下设分店的个数。 在分析固定效应时，不同公司对应不同的常数项， 为了检验常数项的显著性需要利用虚拟变量， 表 6-3 中没有给出虚拟变量的取值。 用 EViews 软件进行估计时，按照表 6-3 估计的顺序， 依次输入第一个公司、第二个公司、第三个公司的数据， 同时也要输入相应的虚拟变量， 然后只需要利用最小二乘法作估计即可。样本容量为 N × T 。 不包含个体效应的式（6-45）的估计结果由下式给出：
模型自由度过小，不一定满足固定效应模型 参数估计的基本要求。同时对于数千个常数项的估计， 其含义从整体上分析也是不可能的。 在研究长期固定观测数据时，通常使用 对误差项进行分析的方法，称为随机效应分析 在随机效应模型中，不同的个体具有相同 的回归方程，个体之间的差异通过参数 α i （随机的） 来刻画，换言之，个体间的差异由 随机变量 α i 的差异来描述。设
ˆ = −53 + 0.40 L + 0.74 K Y (−2.1) (4.9) (2.1)
R 2 = 0.91, RSS = 19528.8
表示个体效应的常数项虚拟变量加入方程后，
其估计结果如下：
ˆ = 0.83L − 0.06 K Y (4.4) (−0.17)
R 2 = 0.98, RSS = 3726.9
yit =α1D1+ +αNDNi +βxit +εit i α2D2i +L
面板数据结构方程模型分析的四种模型
⾯板数据结构⽅程模型分析的四种模型
⾯板数据是在⼀定时间序列上取值的指标数据，与社会科学研究中的跟踪数据或重复测量数据相似。
如果需要使⽤⾯板数据来构建结构⽅程模型，有四种模型可以考虑：
其⼀，基于HLM多层模型框架的结构⽅程模型，使⽤潜变量构建模型，但不涉及变量的增长变化。
其⼆，基于HLM的多层增长模型，不使⽤多测量指标的潜变量，但可以使⽤随机斜率模型。
其三，潜增长模型，这种模型重点关注变量的增长变化，有些也研究变量增长趋势间的关系，此时主要关注的潜变量是斜率，也就是增长率或变化率！
其四，混合增长模型，这种模型将潜增长模型与潜类别模型相结合，研究变量增长的轨迹类型。
【此类问题可以使⽤R、Stata、Mplus等软件来处理，咸菜⽼师擅长Mplus软件，可以⼀起交流学习Mplus的⾯板数据分析或HLM建模，学习咨询QQ群（⾮个⼈号）： 527282166】。
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（4.1）
其中， uimt = μim + vimt ，即单因素误差的联立模型。
( ) ( ) 设 μ m = μ1m " μNm ' ， vm = v1m1 " v1mT v2m1 " v2mT " vNm1 " vNmT ' ，且
( ) ( ) μ' = μ1' " μ M ' ， ν' = v1' " vM ' ，于是，
SUR 模型的检验 Breusch 和 Pagan（1980）基于 Lagrange 乘数（Lagrange multiplier）方法提出了检验零 假设
H0： Ω 是对角矩阵
的 LM 统计量。
不含截距选
SUR 模型的 Stata 估计
以 Grunfeld(1958)数据的前 5 家公司数据为例。 Stata 命令：
假设 3：对每个个体 i，误差向量 Ui 是均值为零、具有协方差矩阵为 σi2 IT 的独立同分布
( ) 随机向量，即， E (ui ) = 0 ， E
ui u'j
=
⎧σ ⎨
2 i
IT
⎩0
(i = j) (i ≠ j) .
假设 4：模型（5.3）的系数向量 βi 是均值 β 和协方差矩阵 Σ 的独立同分布随机向量，
0.36 0.719 -.0308242 .0446818
_c ons
25.00319 6.239317
4.01 0.000
12.77435 37.23202
面板数据计量分析 白仲林
2 面板数据随机系数模型
自 Swamy（1970、1973 和 1978 等）应用面板数据的随机系数模型研究美国各州汽油需 求函数等问题以来，面板数据的随机系数模型得到了一些应用。然而，由于该类模型的参数 估计计算比较复杂，制约了它的广泛应用，经验研究主要集中于随机效应模型的使用。但是 这并不意味着随机系数模型不重要，实际上，在研究经济增长收敛理论（Durlauf，2001） 等许多经济问题时，建立面板数据随机系数模型是解决问题的合理方法（Canova，1999）。 本节主要介绍两种面板数据随机系数模型，一种是 Swamy 随机系数模型，另一种是 Hsiao 随机系数模型。
' ，m = 1, 2, …, M
显然，模型（4.3）是标准的线性 SUR 模型（Zellner，1962）。从而，可以基于 SUR
模型的两种估计方法（FGLS 估计量和迭代估计法 ITERZEF）估计模型（4.1）。
类似地，也可以讨论双因素误差的模型（4.1），即， uimt = μim + λtm + vimt 的情形。
sureg (I1 = F1 C1) (I2 = F2 C2[, noconstant]) (I3 = F3 C3) (I4 = F4 C4) (I5 = F5 C5)[ , isure]
. sureg (I1 = F1 C1) (I2 = F2 C2) (I3 = F3 C3) (I4 = F4 C4) (I5 = F5 C5)
"
xKi2
⎥ ⎥
# " #⎥
⎡X1
⎢ ， X =⎢⎢
X2 %
⎤ ⎥ ⎥， ⎥
⎢⎥ ⎣YN ⎦ NT×1
⎢⎥ ⎣ X N ⎦ NT×K
⎢ ⎣x1iT
x2iT
"
⎥ x ⎦ KiT T×K
⎢ ⎣
⎥ XN⎦
⎡ ξ1 ⎤
⎡ξ1i ⎤
⎡ u1 ⎤
ξ
=
⎢ ⎢
ξ
2
⎢#
⎥ ⎥ ⎥
， ξi
=
⎢⎢ξ2i ⎢#
⎥ ⎥ ⎥
Seemingly unrelated regression
Eq uat ion
Obs Parms
RMSE "R-sq"
chi 2
P
I1
20
2 85.19983 0.9203
261.12 0.0000
I2
20
2 90.75319 0.4487
20.06 0.0000
I3
20
2 26.13536 0.6954
46.73 0.0000
I4
20
2 12.34291 0.9122
210.78 0.0000
I5
20
2 8.391486 0.6778
39.19 0.0000
迭代估计法选项
Coef. Std. Err.
z
P>| z|
[95% Conf. Interval]
I1
F1
.1288887 .0212979
6.05 0.000
um = ( IN ⊗ιT ) μm + vm
E
⎛ ⎜ ⎝
μm vm
⎞ ⎟ ⎠
(
μ
l
'
vl
')
=
⎛σ ⎜
I 2
μ ,ml N
⎝
⎞
σ
I 2
v,ml NT
⎟ ⎠
，
m，l = 1, 2, …, M
μ ~（0，∑ μ ⊗ IN）
ν ~（0，∑v ⊗ INT），
( ) ( ) 其中，∑ μ=
σ2 μ ,ml
和∑v=
( ) 即，
βi
=
β
+ξ i
， E (ξi )
=
0；E
ξi
ξ
' j
⎧Σ
=
⎨ ⎩
0
(i (i
= ≠
j) j)
；
假设 5：对任意的 i 和 j，误差向量 ui 与系数向量 β j 独立。 于是，模型（5.3）的合并随机项 Xξ +U 的协方差矩阵
( )( ) Ω
=
E
⎡ ⎢⎣
Xξ +U
Xξ +U
⎡⎡
Σ
+ σi2
X
' i
X
i
−1
⎤ ⎥⎦
−1
.
于是，在模型（5.3）的协方差矩阵 Ω 已知的情况下， β 的 GLS 估计
( ) ∑ ∑ ∑ βˆ =
X ' Ω−1 X
−1
X ' Ω Y −1
=
⎛ ⎜⎝
N i =1
X ω X ' −1 ii i
⎞−1 ⎟⎠
N i =1
X ω Y ' −1 ii i
=
N Wi βˆ i
面板数据计量分析 白仲林
第四讲 面板数据变系数回归模型
1 确定性变系数模型——SUR 模型
单因素面板数据 SUR 模型 前面所讨论的面板数据模型属于面板数据单方程模型，常常也需要建立多方程的面板数
据模型。这里只讨论一种最简单的情形，即假设在 M 个方程中，每个单方程模型的解释变 量各不相同。对于更一般的情况，请参考 Baltagi(2008，P121-141).
.0871455 .1706319
C1
.3758285 .0327336 11.48 0.000
.3116718 .4399852
_cons -194.2639 88.39845 -2.20 0.028 -367.5217 -21.00617
I2
F2
.1169084 .0566231
2.06 0.039
假设面板数据模型
K
∑ yit = βkit xkit + uit i = 1,2," , N ； t = 1,2," ,T k =1
（5.1）
的系数向量 β 的均值向量为 β 、协方差矩阵为 Σ ，且随机向量
β = β +ξ
it
it
( i = 1,2," , N ， t = 1,2," ,T )
（5.2）
（5.4）
ωi = E ⎡⎣(Xiξi + ui )(Xiξi + ui )' ⎤⎦ = E ⎡⎣(Xiξi )(Xiξi )' + uiui' ⎤⎦ ，
ωi
=
X
i
ΣX
' i
+
σ
2 i
ITLeabharlann i = 1,2,3," , N .
5.2 Swamy 随机系数模型的估计
由于模型（5.3）的合并随机项 Xξ +U 存在异方差和序列相关性，所以，模型（5.3）
C3
.1370399 .0224845
6.09 0.000
.0929712 .1811087
_cons -21.03639 26.55502 -0.79 0.428 -73.08328 31.01049
I4
F4
.0682848 .0170288
4.01 0.000
.0349089 .1016607
C4
σ2 v ,ml
是 M×M 矩阵。
所以，M 个方程的误差向量 u 的方差协方差矩阵是
Ω= E(uu′)= ∑μ ⊗ ( IN ⊗ JT)+ ∑v ⊗ ( IN ⊗ IT)
（4.2）
( ) 其中，JT 是元素为 1 的 T×T 矩阵， u' = u1' " uM ' 是 1×MNT 的误差列向量。
面板数据计量分析 白仲林
(占总资产)比率是影响工业电力需求的重要因素。但是，考虑到宏观或产业政策的相互影响， 使得这三个模型的误差项具有相关性，因此需要将它们联立估计。
这时，面板数据模型应该设定为
K