面板数据模型形式的选择

张晓峒的面板数据模型课件

面板数据模型形式的选择

张晓峒南开大学数量经济研究所 南开大学数量经济研究所

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面板数据模型形式的选择张晓峒

【摘要】 面板数据模型除了应用 F 检验和 Hausman 检验确定 摘要】 应该建立混合模型、固定效应模型还是随机效应模型之外， 应该建立混合模型、固定效应模型还是随机效应模型之外， 如何恰当地选择模型的形式也是一个重要问题。 如何恰当地选择模型的形式也是一个重要问题。本文运用多 组经济数据展示模型形式的选择过程以及模型形式不合理时 对模型参数估计带来的影响。 对模型参数估计带来的影响。

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关系的面板数据研究 案例 1:工业 SO2 排放及人均 GDP 关系的面板数据研究 ：个省级地区(不包括重庆、西藏和港澳台地区) 以中国 29 个省级地区(不包括重庆、西藏和港澳台地区)1995-2006 年间 12 年的面板数据来对我国的经济增长与环境问题做出分析， 年的面板数据来对我国的经济增长与环境问题做出分析，所选数据均为平衡 面板数据， 组数据。 其中， RGDP 表示人均国内生产总值 单位： ) 面板数据， 348 组数据。 共 其中， (单位： 元 ， SO2 表示工业二氧化硫排放量(单位：吨)。用 BJ、TJ、HEB、SX、NMG、 表示工业二氧化硫排放量(单位： )。用 、 、 、 、 、 LN、JL、HLJ、SH、JS、ZJ、AH、FJ、JX、SD、HEN、HUB、HUN、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 GD、GX、HAN、SC、GZ、YN、SHX、GS、QH、NX、XJ 分别表示北京、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 分别表示北京、 天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、 天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、安 徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、四川、贵 福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、四川、 云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。 州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。 各地区 1995-2006 的人均国内生产总值和工业二氧化硫排放量数据均来 中国统计年鉴》。 自于 1996-2007 年《中国统计年鉴》。

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关系的面板数据研究 案例 1:工业 SO2 排放及人均 GDP 关系的面板数据研究 ：线性混合模型估计结果是 线性混合模型估计结果是 SO2it = 557081.4 + 1.1111 RGDPit (16.0) (0.4) ) ) R2 = 0.0005,DW=0.11, N×T= 29×12= 348 , × × 说明二氧化硫排放量 二氧化硫排放量( 人均国内生产总值( 之间不 说明二氧化硫排放量(SO2it, 吨)与人均国内生产总值(RGDPit, 元)之间不 知数据一定非常散。 存在线性关系。 存在线性关系。由可决系数 R2 = 0.0005 知数

据一定非常散。 二次多项式混合模型估计结果是 SO2it = 423499.3 + 23.4691 RGDP it - 0.00055 RGDP it 2 (8.0) (3.2) ) ) (-3.3) ) R2 = 0.0315,DW=0.12, N×T= 29×12= 348 , × × 说明二氧化硫排放量 二氧化硫排放量( 人均国内生产总值( 说明二氧化硫排放量(SO2it)与人均国内生产总值(RGDPit)有可能存在二 知数据一定非常散。 次非线性关系。 次非线性关系。由可决系数 R2 = 0.0315 知数据一定非常散。 据此就可以建立二次多项式形式的面板数据模型吗 首先分析数据散点图 分析数据散点图。 据此就可以建立二次多项式形式的面板数据模型吗？首先分析数据散点图。

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案例 1:工业 SO2 排放及人均 GDP 关系的面板数据研究 ： 关系的面板数据研究SO2_95 SO2_96 SO2_97 SO2_98 2400000 2000000 1600000 1200000 800000 400000 0 0 10000 20000 30000 RGDP 40000 50000 60000 SO2_99 SO2_00 SO2_01 SO2_02 SO2_03 SO2_04 SO2_05 SO2_06

二氧化硫排放量( 人均国内生产总值( 面板数据散点图。 数据散点图 二氧化硫排放量(SO2it)与人均国内生产总值(RGDPit)面板数据散点图。

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关系的面板数据研究 案例 1:工业 SO2 排放及人均 GDP 关系的面板数据研究 ：SO2_95_06 2400000 2000000 1600000 1200000 800000 400000 0 0 10000 20000 30000 RGDP 40000 50000 60000SO2_95_06

SO2_95_06F12500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 -500000 0

SO2_95_06 vs. Polynomial (degree=2) of RGDP

10000

20000

30000 RGDP

40000

50000

60000

线性混合模型的回归直线

二次多项式回归曲线 二次多项式回归曲线

拟合二次回归曲线是没有道理的(人均国内生产总值超过 之后， 拟合二次回归曲线是没有道理的(人均国内生产总值超过 6 万元之后，二氧化硫排放量 为负)。那么应该建立何种面板数据模型呢？ )。那么应该建立何种面板数据模型呢 (SO2)为负)。那么应该建立何种面板数据模型呢？

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关系的面板数据研究 案例 1:工业 SO2 排放及人均 GDP 关系的面板数据研究 ：经济理论中有反映经济增长与收入分配之间关系的库兹涅茨曲线(Kuznets, , 经济理论中有反映经济增长与收入分配之间关系的库兹涅茨曲线 1955)(人均国民收入从最低上升到中等水平时 ，收入分配状况先趋于恶 (人均国民收入从最低上升到中等水平时， 继而随着经济发展，逐步改善，最后达到比较公平的收入分配状况， 化 ，继而随着经济发展 ，逐步改善 ，最后达到比较公平的收入分配状况 ， 的形状) 呈颠倒过来的 U 的形状 ) Grossman and Krueger (1991) 在分析环境效应时 通过对 42 个国家截面数据 在分析环境效应时,通过对 的分析， 微尘和悬浮颗粒三种环境质量指标与收入之间的关系， 的分析，研究了 SO2、微尘和悬浮颗粒三种

环境质量指标与收入之间的关系， 发现环境污染与经济增长的长期关系呈倒 发现环境污染与经济增长的长期关系呈倒 U 形， 并且判断出在一国人均 GDP 美元的转折点时，经济增长趋向于加重环境压力； 未达到 4000-5000 美元的转折点时，经济增长趋向于加重环境压力；一旦一 美元的转折点， 国人均 GDP 超过了 4000-5000 美元的转折点，经济增长就开始倾向于减轻环 境压力。 境压力。800000 so2 700000 600000 500000 400000 300000 200000 rgdp 100000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

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案例 1: : 关系的面板数据研究 工业 SO2 排放及人均 GDP 关系的面板数据研究Grossman and Krueger (1991) 用人均收入变化的三类效应来解释该 用人均收入变化的三类效应来解释该 现象的出现 经济发展意味着更大规模的经济活动与资源需求量, 的出现: 现象的出现: 经济发展意味着更大规模的经济活动与资源需求量, 因而对环境产生负面的规模效应 但同时经济发展又通过正的技术进 对环境产生负面的规模效应； 因而对环境产生负面的规模效应；但同时经济发展又通过正的技术进 步效应(例如更为环保的新技术的使用)以及结构效应 结构效应( 步效应(例如更为环保的新技术的使用)以及结构效应(例如产业结构 的升级与优化) 减少了污染排放、改善了环境质量。因此, 的升级与优化) 减少了污染排放、改善了环境质量。因此, 这三类效 型曲线关系。 应共同决定了环境质量与经济发展之间的这一倒 U 型曲线关系。

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