5.1 Panel Data计量经济学模型概述.ppt

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1、第第5 5章章 Panel DataPanel Data计量经济学模型计量经济学模型 Panel Data面板数据面板数据综列数据综列数据平行数据平行数据时空数据时空数据 本章内容本章内容5.1对对Panel Data计量经济学模型进行总的概述，并计量经济学模型进行总的概述，并讨论模型设定检验的原理和方法；讨论模型设定检验的原理和方法；5.2介绍变截距介绍变截距Panel Data模型；模型；5.3介绍变系数介绍变系数Panel Data模型；模型；5.4介绍动态介绍动态Panel Data模型。模型。Panel Data计量经济学理论研究前沿领域计量经济学理论研究前沿领域一个是一个是Pane

2、l Data非线性模型研究，或者称为非线性模型研究，或者称为Panel Data非经典计量经济学模型研究。例如非经典计量经济学模型研究。例如Panel Data离离散选择模型、散选择模型、Panel Data计数数据模型、计数数据模型、Panel Data选择性样本模型等。选择性样本模型等。另一个是另一个是Panel Data单位根和协整检验理论方法研究。单位根和协整检验理论方法研究。有关这两个领域，限于本书的篇幅和定位，本章有关这两个领域，限于本书的篇幅和定位，本章将不予讨论。将不予讨论。5.1 Panel Data5.1 Panel Data计量经济学模型概述计量经济学模型概述 一、一、P

3、anel Data模型的发展模型的发展 二、经典二、经典Panel Data模型的类型模型的类型 三、经典三、经典Panel Data模型的设定检验模型的设定检验 一、一、Panel DataPanel Data模型的发展模型的发展 1 1、经济分析中的、经济分析中的Panel DataPanel Data问题问题 只利用截面数据或者只利用时间序列数据不能满只利用截面数据或者只利用时间序列数据不能满足分析目的的需要。足分析目的的需要。例如，如果分析生产成本问题例如，如果分析生产成本问题 例如，分析外商直接投资对我国各个地区经济增长的例如，分析外商直接投资对我国各个地区经济增长的影响影响 2 2

4、、计量经济学模型方法中的、计量经济学模型方法中的Panel DataPanel Data问题问题 充分利用尽可能多的样本信息，是任何一项计量充分利用尽可能多的样本信息，是任何一项计量经济学应用研究必须遵循的基本原则。经济学应用研究必须遵循的基本原则。计量经济学模型方法的核心是依据样本信息估计总体计量经济学模型方法的核心是依据样本信息估计总体参数参数.采用采用Panel Data比单纯采用横截面数据或时间序列数比单纯采用横截面数据或时间序列数据会使得模型分析更加有效据会使得模型分析更加有效.Panel Data计量经济学模型理论正是基于样本信息的计量经济学模型理论正是基于样本信息的充分利用而发展

5、的。充分利用而发展的。在具体模型方法方面，在具体模型方法方面，采用采用Panel Data比单纯采比单纯采用横截面数据或时间序列数据也有许多优势用横截面数据或时间序列数据也有许多优势。例。例如如:可以显著地增加自由度，使得统计推断更加有效；可以显著地增加自由度，使得统计推断更加有效；可以降低变量之间的共线性，使得参数估计量更具有可以降低变量之间的共线性，使得参数估计量更具有效性；效性；可以有助于从不同的经济理论出发建立的互相竞争的可以有助于从不同的经济理论出发建立的互相竞争的模型中识别出正确的模型；模型中识别出正确的模型；可以减少甚至消除模型估计偏差；等等。可以减少甚至消除模型估计偏差；等等。

6、3 3、Panel DataPanel Data模型的发展模型的发展 20世纪世纪60年代将年代将Panel Data引入计量经济学模型，引入计量经济学模型，只是将面板数据作为一组只是将面板数据作为一组混合数据（混合数据（Pooled Data）样本用以估计经典的计量经济学模型。样本用以估计经典的计量经济学模型。面板数据模型理论方法的发展和应用研究的开展面板数据模型理论方法的发展和应用研究的开展主要发生在主要发生在20世纪世纪80-90年代。年代。进入进入21世纪，世纪，Panel Data模型理论方法研究已经模型理论方法研究已经成为理论计量经济学最活跃的领域。成为理论计量经济学最活跃的领域。

7、目前，目前，Panel Data模型已经成为应用最为广泛的模型已经成为应用最为广泛的计量经济学模型。计量经济学模型。二、经典二、经典Panel DataPanel Data模型的类型模型的类型 模型模型1：截面个体变系数模型，简称变系数模型。：截面个体变系数模型，简称变系数模型。该模型表示，在横截面个体之间，存在个体影响（变截该模型表示，在横截面个体之间，存在个体影响（变截距），也存在变化的经济结构，因而结构参数在不同横距），也存在变化的经济结构，因而结构参数在不同横截面个体上是不同的。截面个体上是不同的。模型模型2：截面个体变截距模型，简称变截距模型：截面个体变截距模型，简称变截距模型。该模

8、型表示，在横截面个体之间，存在个体影响（变截该模型表示，在横截面个体之间，存在个体影响（变截距），不存在变化的经济结构，因而结构参数在不同横距），不存在变化的经济结构，因而结构参数在不同横截面个体上是相同的。截面个体上是相同的。模型模型3：截面个体截距、系数不变模型。：截面个体截距、系数不变模型。该模型表示，在横截面个体之间，不存在个体影响（变该模型表示，在横截面个体之间，不存在个体影响（变截距），也不存在变化的经济结构，因而模型的截距和截距），也不存在变化的经济结构，因而模型的截距和结构参数在不同横截面个体上是相同的。结构参数在不同横截面个体上是相同的。模型模型4：截面个体不变截距、变系数模

9、型。：截面个体不变截距、变系数模型。该模型表示，在横截面个体之间，不存在个体影响，但该模型表示，在横截面个体之间，不存在个体影响，但是存在变化的经济结构，因而模型截距相同，而结构参是存在变化的经济结构，因而模型截距相同，而结构参数在不同横截面个体上是不同的。该模型在实际应用中数在不同横截面个体上是不同的。该模型在实际应用中很少出现，从经济行为方面看，如果在不同横截面个体很少出现，从经济行为方面看，如果在不同横截面个体上结构参数存在差异，那么模型截距一般肯定也存在差上结构参数存在差异，那么模型截距一般肯定也存在差异。异。模型模型5：时点变系数模型。：时点变系数模型。该模型表示，在不同的时点之间，

10、存在个体影响（变截该模型表示，在不同的时点之间，存在个体影响（变截距），也存在变化的经济结构，因而结构参数在不同时距），也存在变化的经济结构，因而结构参数在不同时点是不同的。该模型在实际应用中也很少出现，从经济点是不同的。该模型在实际应用中也很少出现，从经济行为方面看，不同个体之间的行为差异往往比同一个个行为方面看，不同个体之间的行为差异往往比同一个个体在不同时点上的行为差异更为明显。体在不同时点上的行为差异更为明显。模型模型6：截面个体和时点变截距模型。：截面个体和时点变截距模型。该模型表示，在横截面个体之间，存在个体影响，同时该模型表示，在横截面个体之间，存在个体影响，同时在不同的时点之间

11、，存在个体影响，但是不存在变化的在不同的时点之间，存在个体影响，但是不存在变化的经济结构，因而结构参数在不同横截面个体上是相同的。经济结构，因而结构参数在不同横截面个体上是相同的。这是一类在实际应用中常见的模型。从应用的角度，人们这是一类在实际应用中常见的模型。从应用的角度，人们希望既控制截面个体影响，也控制时点影响，然后求得平希望既控制截面个体影响，也控制时点影响，然后求得平均意义上的不变的结构参数。均意义上的不变的结构参数。该模型的估计方法与模型该模型的估计方法与模型2并无大的差别。并无大的差别。三、经典三、经典Panel DataPanel Data模型的设定检验模型的设定检验 1 1、

12、模型设定检验的目的、模型设定检验的目的 采用采用Panel Data由于可以构造比单独采用横截面数据或时间序列数据由于可以构造比单独采用横截面数据或时间序列数据更现实的结构模型，计量经济学的经验研究大大地丰更现实的结构模型，计量经济学的经验研究大大地丰富了。富了。但但Panel Data包括两维的数据包括两维的数据(横截面和时间横截面和时间)，如果，如果模型设定不正确，将造成较大的偏差，估计结果与实模型设定不正确，将造成较大的偏差，估计结果与实际将相差甚远。际将相差甚远。所以，在建立所以，在建立Panel Data模型时必须控制不可观察的模型时必须控制不可观察的个体和（或）时间的特征以避免模型

13、设定的偏差并改个体和（或）时间的特征以避免模型设定的偏差并改进参数估计的有效性。进参数估计的有效性。Panel Data是来自经济活动的复杂过程。是来自经济活动的复杂过程。若假设经济变量在每个时点上都是由参数化的概率分若假设经济变量在每个时点上都是由参数化的概率分布函数生成的，实际上是不现实的。布函数生成的，实际上是不现实的。忽视这种在横截面或时间上参数的本质上的差异可能忽视这种在横截面或时间上参数的本质上的差异可能会导致参数估计不是一致估计或估计出的参数值无意会导致参数估计不是一致估计或估计出的参数值无意义。义。建立建立Panel Data模型的第一步是检验刻画被解释模型的第一步是检验刻画被

14、解释变量变量Y的参数是否在所有横截面个体上和时间上都的参数是否在所有横截面个体上和时间上都是常数，即检验所研究的问题属于上述模型是常数，即检验所研究的问题属于上述模型1、2、3中的哪一种，以确定模型的形式。中的哪一种，以确定模型的形式。2 2、F F检验检验经典模型中的约束检验：经典模型中的约束检验：假设假设1：斜率在不同的横截面样本点上和时间上都：斜率在不同的横截面样本点上和时间上都相同，但截距不相同。（模型相同，但截距不相同。（模型2）假设假设2：截距和斜率在不同的横截面样本点和时间：截距和斜率在不同的横截面样本点和时间上都相同。（模型上都相同。（模型3）首先检验假设首先检验假设2。如果接

15、收了假设。如果接收了假设2，则没有必要，则没有必要进行进一步的检验。如果拒绝了假设进行进一步的检验。如果拒绝了假设2，就应该检，就应该检验假设验假设1，判断是否斜率都相等。如果假设，判断是否斜率都相等。如果假设1被拒被拒绝，就应该采用模型绝，就应该采用模型1。检验假设检验假设2的的F统计量统计量从直观上看，如从直观上看，如S3S1很小，很小，F2则很小，低于临界值，接受则很小，低于临界值，接受H2。S3为截距、系数都不变的模型的残差平方和，为截距、系数都不变的模型的残差平方和，S1为截距、为截距、系数都变化的模型的残差平方和。系数都变化的模型的残差平方和。检验假设检验假设1的的F统计量统计量从

16、直观上看，如从直观上看，如S2S1很小，很小，F1则很小，低于临界值，接受则很小，低于临界值，接受H1。S2为截距变化、系数不变的模型的残差平方和，为截距变化、系数不变的模型的残差平方和，S1为截为截距、系数都变化的模型的残差平方和。距、系数都变化的模型的残差平方和。3 3、回归残差平方和的计算、回归残差平方和的计算 第i群的残差平方和 的残差平方和 的残差平方和 的残差平方和 4 4、说明、说明 Panel Data模型的设定检验是建立模型的设定检验是建立Panel Data应应用模型的第一步和不可缺少的步骤，但是在实际用模型的第一步和不可缺少的步骤，但是在实际应用研究中，研究者经常根据研究

17、目的的需要设应用研究中，研究者经常根据研究目的的需要设定模型类型，这是目前定模型类型，这是目前Panel Data模型应用研究模型应用研究中存在的一个突出问题。中存在的一个突出问题。例如，某经济研究类学术刊物例如，某经济研究类学术刊物2011年第年第1-6期共刊载研期共刊载研究论文究论文68篇，其中采用篇，其中采用Panel Data的应用研究论文的应用研究论文25篇，可见篇，可见Panel Data模型应用研究之广泛。在模型应用研究之广泛。在25篇论篇论文中，文中，13篇采用截面个体和时点变截距模型（模型篇采用截面个体和时点变截距模型（模型6），），6篇采用截面个体变截距模型（模型篇采用截面

18、个体变截距模型（模型2），），5篇采用截面篇采用截面个体截距、系数不变模型（模型个体截距、系数不变模型（模型3），），1篇采用截面个篇采用截面个体变系数模型（模型体变系数模型（模型1），而且几乎全部没有进行严格），而且几乎全部没有进行严格的模型设定检验。的模型设定检验。5、忽视模型设定检验的例题：我国资本配置、忽视模型设定检验的例题：我国资本配置效率评价研究效率评价研究Jeffrey Wurgler(2000)提出了资本配置效率模提出了资本配置效率模型，其中型，其中I为固定资产存量，为固定资产存量，V为利润。为利润。经典的模型，正确经典的模型，正确利用我国利用我国39个行业个行业9年的年的35

19、1个样本，采用个样本，采用OLS估计。根据结果，我国资本配置效率为估计。根据结果，我国资本配置效率为0.0375，不仅低于发达国家，也低于大多数发，不仅低于发达国家，也低于大多数发展中国家。展中国家。没有经过检验，主观将模型设定为截距没有经过检验，主观将模型设定为截距和系数都不变的模型和系数都不变的模型为了定量刻画我国每年的资本配置效率，在为了定量刻画我国每年的资本配置效率，在Wurgler(2000)模型中引入时间变量。分别用模型中引入时间变量。分别用每年的行业数据，采用每年的行业数据，采用OLS估计。从估计结果估计。从估计结果可以看出，我国资本配置效率呈逐年下滑趋势。可以看出，我国资本配置效率呈逐年下滑趋势。主观将模型设定为系数随时间主观将模型设定为系数随时间变化的模型！变化的模型！为了分析我国的行业成长性，采用以下模型。为了分析我国的行业成长性，采用以下模型。分别以每个行业为研究对象，进行分别以每个行业为研究对象，进行OLS估计。估计。从结果看出，最具发展潜力的从结果看出，最具发展潜力的5个行业是个行业是。主观将模型设定为系数随行主观将模型设定为系数随行业变化的模型！业变化的模型！