MATLAB空间面板数据模型操作简介

1、MATLAB 空间面板数据模型操作简介空间面板数据模型操作简介MATLAB安装安装：在民主湖资源站上下载MATLAB2009a，或者2010a,按照其中的安装说明安装MATLAB。（MATLAB较大，占用内存较大，安装的话可能也要花费一定的时间）一、数据布局一、数据布局首先我们说一下MATLAB处理空间面板数据时， 数据文件是怎么布局的， 熟悉eviews的同学可能知道，eviews中面板数据布局是：一个省份所有年份的数据作为一个单元（纵截面：一个时间序列），然后再排放另一个省份所有年份的数据，依次将所有省份的数据排放完，如下图，红框中“1-94”“1-95”“1-96”“1-97”中，1是省

2、份的代号，94,95,96,97表示年份，eviews是将每个省份的数据放在一起，再将所有省份堆放在一起。与eviews不同，MATLAB处理空间面板数据时，面板数据的布局是（在excel中说明）：先排放一个横截面上的数据（即某年所有省份的数据），再将不同年份的横截面按时间顺序堆放在一起。如图：ABC1省份省份时期时期211995321995431995541995651995711996821996931996104199611519961211997132199714319971541997165199717这里需要说明的是，MATLAB中省份的序号需要与空间权重矩阵中省份一一对应，我们一

3、般就采用中国统计年鉴分地区数据中省份的排列顺序。（二阶空间权重矩阵我会在附件中给出）。二、数据的输入：二、数据的输入：MATLAB与excel链接：在excel中点击“工具一加载宏一浏览”找到MATLAB的安装目录,一般来说，如果安装时没有修改安装路径，此安装目录为：C:ProgramfilesMATLABR2009atoolboxexlink点击excllink.xla即可完成excel与MATLAB的链接。这样的话excel中的数据就可以直接导入MATLAB中形成MATLAB的数据文件。操作完成后excel的加载宏界面如图：选中“SpreadsheetLinkEX3.0.3forusewi

4、thMATLAB”卩表示我们希望excel与MATLAB实现链接。点击确定后，excel窗口如图:红色框内选项为：startMATLAB表示打开MATLAB,般来说，如果excel实现了与MATLAB的链接，当我们打开excel时，excel会自动启动MATLAB，所以excel的打开速度很慢。Putmatrix：表示将excel中的数据输入MATLAB中，我们经常用的就是此项，选中需要导入到MATLAB中的数据（就是一个矩阵），点击putmatrix即可。如：下表是一个数据表格，那么红色框内的数据就是我们需要导入MATLAB中的数据。10licrosoftExcel-居民消费所有数据-NIE

5、理文件編辑视图过插入格式TM（T）数据窗口帮助-st：=Lt_tmsLtlabpiitniSLtrixgetm：=Ltri盟evalstringgetfigui_ewiE：=LTdprefererLcesA1.5814ABCDEFGHI1地区时期”増按率期初人均彳斜居民消豔均居鑑專贈咅熒瓠苻柱JE（毎百万人在校大学生!爲、2N1T迂yOpcpcUgjicempedn31 3.0310042813.0993352782.5437454862.5186089690.0251365170.52451.7883421 J.0297894713.054229912.6062162022.57043684

6、60.0357793560.514611.5814531 J.0216027162.5611013842.254975262.2176906550.0372846050.41950.7832641 3.0362295442.5622928642.2755838042.2410594830.0345243210.40091.0145751 J.0310042812.5010592622.368867982.3151230680.0537449110.36480.9365861 3.0153597552.8325089132.490844392.4275008370.0633435530.3866

7、1.2175971 J.0170333392.5809249762.4449873742.3913869930.0536003810.30731.217181 3.0060379552.7512791042.496794692.4809405140.0158541760.32591.0903191 J.0224283713.3953263932.7160739962.6434291580.0726448380.62941.826111010.044539762.6334684562.3823388342.2983728970.0839659370.46881.09831111 J.050379

8、7562.5198279942.3262815312.2853935590.0408879720.48250.92891121 J.0330214452.3873898262.2657766592.2181022750.0476743830.39990.84071131 3.0166155482.4361626472.3035022152.2627459850.040756230.38371.08281141 J.0561422622.4409090822.2256683252.1859659170.0397024080.40480.95471151 3.0240749872.49968708

9、32.2654837672.2278878440.0375959220.4170.79381161 J.0289777052.3654879852.1989351532.1282094550.0707256970.39960.67211171 3.0576661042.5211773252.2543746272.2149461360.0394284910.42011.11462181 J.0330214452.4563660332.3108372422.2618825660.0489546760.44570.915421191 J.0289777052.5682017242.368781519

10、2.3272057370.0415T5T810.44840.86752201 3.0056094452.3521825182.1943291152.1724112630.0219178530.43020.78182211 J.0025979812.4969296482.4169725052.4005732290.0163992750.41870.7725150112221 3.0429690732.429752282.2460352192.1894481810.0565870390.44150.9205420862231 J.0390173222.4166405072.2102842612.2

11、077851020.0024991590.44150.79242241 3.0378247512.2430380492.1337869952.1088726790.0249143160.38840.81422251 J.0056094452.3541084392.2376145132.1943726530.043241860.42830.77312261 3.0413926852.4638929892.3144385282.2379191730.0765193550.39371.1572227102.5415792442.264794992.234264320.030530670.37650.

12、90743281 -0.049878652.6314437692.4017785592.409874398-0.008095840.4040.99783291 3.0166155482.5682017242.3442017152.3350719640.009129750.38310.9443301J.0421815952.4955443382.32T7T39692.2580014890.069772480.39590.9581选中数据矩阵，点击putmatrix，出现如下窗口：我们需要在弹出的窗口中输入变量名称，即我们选中并输入到MATLAB中的数据矩阵在MATLAB中是以一个变量的形式存在，

13、我们之后在使用时，:宋体丄丄BI旦旦丄丄蚩尋蚩尋尋闺逡尋闺逡, ,1410需要调用该矩阵的某一列（后面详解）。如我们在此输入变量名为“pc”，点击确定。MicrosoftExcel-居民消费所有软据-玄=5文件:JJ編辑迢视图插A(I)格式工具数据窗口址)帮助佔丨当立丨尊聶运戸 3|丨鶴斛鮎宋体T9BI旦旦 辜尋尋辜尋尋勇丄国勇丄国OOgEtmatrixev：ilitring&e：tfigurEwiz：=Lt_dpreferen匚己三0.0310042813635398ABCDEFGH1地区时期GDF増底率期初人均GDF人均居民消费期初人均居民消费人均居民消费的増长率就业人数占总人口；

14、12NTTOPCPc0PTCempHputmsLtFix-t:=LftmatU10111213123456789101111111111111*gggggggzpg77匚j_an口口口口口厂心匚rig匚10.031004ggo.o四亠jmi0.0216010.03622*0.031000.01535*0.01703：0.006030.02242!0.0445：V：=LTiablen：=iiTieinMATLABnF?4E确定I取消0.05CI3TU.4b2b三、三、MATLAB 窗口窗口此时原来已经打开的MATLAB窗口如图：标题栏EATLAB7.8.0(R2009a)FileEditDebu

15、gF：=Lf：allelDesktopWindowHelp菜单栏J芒|晶专0*旨I範工具栏Shortcuts0HowtoAdd0What/sNefriTonunaiidWindowFBM曲im前圖映细刮国到与TEJ：iITiP-V：=L1UH900 x11de控制窗口XStartReady工作空间diu历史记录CommaiuiH-*尹 XI卜隔农药膜1.2.3次L%11-8-11下午2:羽-/饶-11-10-10上午10:3；L胡一一11-10-10上午10:31v iron.-ne空间计量工具箱箱AddFolder.:RnmoveDefault关于空间面数据模型相关的程序， 而我们主要使用的

16、完整程序完整程序是该文件夹下的“Pel” （空间面板空间面板） 。MATLAB7.8.0(R2009a)FileEdi+ViewIlebusF：=LT：=L11elDeEktopWindowHelp*Start我们可以先看一下以“demo”开头的M文件（MATLAB程序），demo即演示，如双击打开“demoLMsarsem_panel”，就会弹出该程序文件的编辑器（editor），点击红圈下的运行按钮，整个程序的运行结果就会显示在MATLAB的“控制窗口”中。PEditor-D:atlabjplv7spatialp.FileEditTextGoCellTolsliebugDesktop口已1

17、器唱专0|色旨打目q1.0clearall;A=wklread(?cigardemo.wkl?1,0);Wl=wklread(?Spat-Sjrm-US.wkT);%Datasetdownloadedfromww.wiley.co.uk/t%SpatialweightsmatriKconstructedbyEll%已爺专 o 御D:mat,labjplv7NewfcurrentDi.*KX34巳jplvT卜T釦New诃MATLAB?Watchthis互Xclearallvar_bvarUcsd_garchts_aggregation.regress1gibbi|graphsoptimireI1

18、11111111anspc:wl:Details空间计空间计量模型量模型pc.mat帮助帮助900K11double30K30double丄幣农膜1.2.3；i%11-10-10Selertafiletoviewilmtails-%11-10-10clearallopenpc.ma-vHU1.1Shortcuts上|HowtoAdd上|WhatNameutilACommanaWindow*口？1X-+n?x胡农药A六、空间面板数据模型解读六、空间面板数据模型解读（一）空间面板数据模型建立的一般步骤是：（一）空间面板数据模型建立的一般步骤是：1、空间相关性检验：MoranI检验，LM检验（这是我

19、目前知道的两种检验方法，对于其他的一些检验如LR，Walds等本来就是用于截面空间数据空间相关性的检验，如何推广到空间面板数据上来，我也不是很清楚，我也没找到相关的程序，只是看到有些人做空间面板数据模型时也给出了这几种检验的结果）。打包文件中有一个“作业”文件夹，里面有单独的LM与moran检验的M文件，对自己的数据进行空间相关性检验可以直接使用这个程序，当然需要修改某些东西（后面有详解）。2、空间模型的选择：即选择用SAR模型，还是SEM模型，同时还涉及到固定效应和随机效应选择，以及在固定或随机效应模型中选择（地区固定、时期固定、双固定、还是混合面板）。LM检验的结果可以为SAR与SEM的选

20、择提供依据 （查看相关文献） 。 面板数据的固定效应SAR模型直接调用“sar_panel_FE”程序，而固定效应SEM直接调用“sem_panel_FE”程序（这些程序已经作为程序文件存在于某个子目录下）。对于固定效应（地区固定，时间固定，双向固定，混合）的选择，其实只需要在引用上述程序时， 对某些指标进行设置。 如下图， 是截取的一段面板SAR模型的程序， 其实我们可以从百分号“”后的文字去理解这段程序在做什么。红框中是设定模型是那种固定效应：info.model=0：表示此模型为混合模型，即没有固定效应；info.model=1：表示此模型为地区固定效应模型；info.model=2：表

21、示时间固定效应模型；info.model=3：表示双向固定效应模型。关于如何使用已有的完整程序来做自己的研究将在后面详解。%spatialfiKedeffects+spatiallylaggeddependentvariableinfIf;轴requiredforexactresultsinfmudEl二d;results=sar_panel_FE（y叽T,info）;vnames=strvcat（gy,lgyO,pc,gpc,emp3edu3inv,fir、;prt_spnew（resultvnameSj1）;（二）学会使用（二）学会使用“帮助帮助”自学空间面板数据自学空间面板数据关于-Pa

22、nel”文件夹下带有demo字样的M文件，一般都是一个完整的演示文件，可以运行,大家可以读一下。一般等号后面的语句就是对等号左边的变量进行赋值之类的，对于任何命令，都可以在MATLAB的控制窗口输入“which命令名命令名”进行查找，或者直接使用MATLAB提供的帮助，看该命令是什么意思，该怎么使用（上上图给出了帮助的位置）下图是“帮助”窗口，在红框内输入如“wk1read”点回车即可获取“wk1read”的相关解释，用法，描述，实例等等。目前关于MATLAB用于空间面板计量方面的中文操作书我没有在网上找到， 所以也只能通过这种方法来学习panel”下的每一个M文件到底是干什么用的。( (三三

23、) ) 常见的命令：常见的命令：1、关于:%后面可以输入中文，对已写程序进行描述和解释，后的文字是不被运行的。2、wklread:读取后缀名为.wkl的数据文件。(wkl数据文件是MATLAB能识别的数据文件，但具体该文件怎么形成的，我也不清楚。我一般使用的都是通过EXCEL链接导入到MATLAB中的数据，该数据存储后后缀名为.mat，该文件的读取，直接使用命令load, ,如读取名为如读取名为 pc”的的mat文件，直文件，直接用接用loadpc.mat)3、在任何一个空间面板数据模型的程序中，首先要做的，当然是读取数据，第二步就是对空间面板数据进行描述(也叫定义空间面板数据)，同时指定被解

24、释变量y和解释变量x：如下图：T=30;35numberoftimeperiodsN=30;%numberofregionsW=normw(wl);%functionofLeSageconsume竹);%columnnuniberiz=consumef:,4,匚匕9,1D,12);%cKconstant=ones(N*T,1);nobsK=size(K);每一行分别表示：该面板数据的时期数为30(T=30),该面板数据有30个地区(N=30),将空间权重矩阵标准化(W=normw(w1),将名为consume(以矩阵形式出现在MATLABA中)的变量的第3列数据定义为被解释变量y,将名为consume的变量的第4、5、7、8、9、10、12列数据定义为解释变量矩阵x，定义一个有N*T行，1列的全1矩阵，该矩阵名为：xconstant,(ones即为全1矩阵)说明解释变量矩阵x的大小：有nobs行，K列。(size为描述矩阵的大小)。这里说明一下矩阵的引用：a(:，4：6)表示的是矩阵的第四到第六列；逗号前是行号，逗号后是列号；行号、列号必须加中括号;如果使用连续几行或几列，如第一行到第七行，表示成1:7即可；如果几行将是间断的，用逗号隔开；如果是全部的行或列，可省略数值和中括号，直接打冒号“：”即可。4、一般来说使