面板數(shù)據(jù)的發(fā)展和研究——基于計量經(jīng)濟學(xué)的研究方法

◇馬奕虹

一、前言

回顧計量經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展歷程，不難看出，實證研究新技術(shù)的革新是和計量經(jīng)濟學(xué)的研究與演進相互伴隨著的，數(shù)理模型的應(yīng)用與創(chuàng)新為計量經(jīng)濟學(xué)思想的研究提供了廣闊的發(fā)展和研究的空間。

面板數(shù)據(jù)（平行數(shù)據(jù)）是一種特指的樣本類型的數(shù)據(jù)，首先，采取并整理從時間序列上截取的多個截面；其次，對已采集的截面進行管理，并在截面上選取符合研究進展所需的樣本觀測值；最后，我們將這種通過截面采集來的特有的數(shù)據(jù)（樣本觀測值）稱為面板數(shù)據(jù)。由于計量經(jīng)濟學(xué)的引進和發(fā)展，在計量經(jīng)濟學(xué)的研究中，越來越多的需要這種截面數(shù)據(jù)的運用。經(jīng)典的計量經(jīng)濟學(xué)理論研究方法的一步步發(fā)展都是伴隨著應(yīng)用研究領(lǐng)域的拓展而進一步發(fā)展起來的，許多課題的研究都是經(jīng)常需要采用截面數(shù)據(jù)和時間序列數(shù)據(jù)作為樣本，并選取樣本觀測值進行深一步的研究和探討。

二、面板數(shù)據(jù)發(fā)展中的優(yōu)點及其不足

面板數(shù)據(jù)的發(fā)展，從計量經(jīng)濟學(xué)研究和分析的角度而言，與其他兩類數(shù)據(jù)模型相比，如截面數(shù)據(jù)模型或者是時間序列的數(shù)據(jù)模型，面板數(shù)據(jù)模型已經(jīng)展現(xiàn)出它自身的優(yōu)點，這些優(yōu)點是突出的且是有具利用價值的：

1.有效性的進一步突出：由于面板數(shù)據(jù)通過樣本觀測值的獲取和分析研究，帶來了大量且有研究價值的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包含了更多的變量。與一般采集的數(shù)據(jù)進行對比，發(fā)現(xiàn)面板數(shù)據(jù)在增加數(shù)據(jù)的自由度和降低解釋變量之間的共線性方面的作用是明顯的，面板數(shù)據(jù)的有效性的進一步突出和顯現(xiàn)。

2.面板數(shù)據(jù)在經(jīng)濟問題中的適應(yīng)性：在多種層面分析經(jīng)濟問題的研究中可以利用面板數(shù)據(jù)的特點進行分析。比如，面板數(shù)據(jù)在對生產(chǎn)成本問題的分析方面：首先，基于截面數(shù)據(jù)只是選擇同一截面上不同規(guī)模的企業(yè)數(shù)據(jù)作為樣本觀測值，所以截面數(shù)據(jù)對生產(chǎn)成本問題分析的優(yōu)點是可以分析成本與企業(yè)規(guī)模的關(guān)系，但劣勢是在分析技術(shù)進步對成本的影響方面，這種劣勢會愈加明顯。那么，截面數(shù)據(jù)對生產(chǎn)成本問題的分析顯然是很不合適的；其次，基于時間序列數(shù)據(jù)是只選擇同一企業(yè)在不同時間上的數(shù)據(jù)作為樣本觀測值，時間序列數(shù)據(jù)對生產(chǎn)成本問題分析的優(yōu)點是可以分析成本與技術(shù)進步的關(guān)系，但劣勢是在分析企業(yè)規(guī)模對成本的影響方面，這種劣勢也會愈加明顯，那么用時間序列數(shù)據(jù)分析生產(chǎn)成本問題是不現(xiàn)實的。

同上述的時間序列數(shù)據(jù)和截面數(shù)據(jù)相比，面板數(shù)據(jù)的優(yōu)越性體現(xiàn)在：首先可以利用面板數(shù)據(jù)分析生產(chǎn)成本問題，其次是可以利用面板數(shù)據(jù)分析成本與技術(shù)進步的關(guān)系，最后可以利用面板數(shù)據(jù)分析成本與企業(yè)規(guī)模的關(guān)系相聯(lián)系。這三方面的優(yōu)勢的原因在于，面板數(shù)據(jù)是在不同時間上選擇不同規(guī)模的企業(yè)數(shù)據(jù)作為面板數(shù)據(jù)的樣本觀測值，這種樣本觀測值更加科學(xué)和易于統(tǒng)計計量，所以面板數(shù)據(jù)在經(jīng)濟問題中的適應(yīng)性是很明顯和很強的。

3.面板數(shù)據(jù)的可利用性體現(xiàn)在對識別和測量的某些效應(yīng)方面，因為時間序列數(shù)據(jù)或者是橫截面數(shù)據(jù)在識別和測量某些效應(yīng)時不能有很好的作用體現(xiàn)。例如，Ben-Porath（1973年）提出的著名已婚女性的就業(yè)問題案例的分析中，面板數(shù)據(jù)對識別和測量的某些效應(yīng)方面的功用有明顯體現(xiàn)：由于已婚女性的就業(yè)率低的實際狀況。假設(shè)利用截面數(shù)據(jù)分析得到其只有50%的勞動市場的平均就業(yè)率，這種情況下的計算和統(tǒng)計就會產(chǎn)生了兩種可能性：可能性一，50%的勞動市場平均就業(yè)率的就業(yè)機會可以給每一位已婚女性，這種情況下會產(chǎn)生很高的工作間的周轉(zhuǎn)；可能性二，50%的已婚女性全年都在積極努力的工作，與之相反，另外50%的已婚女性一直不工作，這種情況下卻沒有周轉(zhuǎn)。從而不難看出，在解決此類問題時，由于時序或橫截面所提供的普通數(shù)據(jù)不能把上述的兩種情況區(qū)分開，所以，在利用面板數(shù)據(jù)對識別和測量某些效應(yīng)方面的功用就是很可行的。

4.面板數(shù)據(jù)在對不同個體進行控制和獲取數(shù)據(jù)的方面具有特性。例如在對單個的個人、企業(yè)或者公司、乃至國家這幾類方面的影響和是有明顯的特性的。這一點，與時間序列數(shù)據(jù)和橫截面數(shù)據(jù)相比，它們的研究對這些個體方面不能夠有效地加以控制，所以利用時間序列數(shù)據(jù)和橫截面數(shù)據(jù)進行這方面的數(shù)據(jù)分析時，會與實際值產(chǎn)生偏差，不能有效的研究出實際值，而面板數(shù)據(jù)則不會產(chǎn)生這一點。美國46個州1963～1988年香煙的消費的例子便是對面板數(shù)據(jù)這個特性有力的闡述和論證。

5.面板數(shù)據(jù)對微觀層面上的一些數(shù)據(jù)變量的收集和測量是可以得出的。由于面板數(shù)據(jù)能被以微觀的單元來收集和整合，如對單個的個人、企業(yè)或者公司、家庭、國家層面的數(shù)據(jù)的收集。這樣在微觀層面的數(shù)據(jù)收集和整理方面，許多單元的變量能更為精確統(tǒng)計和計算計量，利用面板數(shù)據(jù)可以有效的減少因測量誤差所引起的偏差，從而保證了研究的可靠性和有效性。

面板數(shù)據(jù)的發(fā)展模型除了具備以上的優(yōu)點外，它也有一些不容忽視的局限性：

1.在偏差引起的層面，偏差的產(chǎn)生會受錯誤的模型設(shè)定和不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)收集所導(dǎo)致。首先，是因為面板數(shù)據(jù)模型有二維數(shù)據(jù)構(gòu)成的；其次，當(dāng)發(fā)現(xiàn)模型的設(shè)定或數(shù)據(jù)的收集不正確將可能會造成較大的偏差；最后，實驗中會出現(xiàn)明顯地造成估值與實際值不符合的情況。

從另一層面來講，由于面板數(shù)據(jù)是產(chǎn)生于復(fù)雜的經(jīng)濟和經(jīng)濟活動的過程中，倘若忽視面板數(shù)據(jù)在橫截面的差異來單向研究的話，那么，概率分布函數(shù)的生成是由經(jīng)濟變量在每個時點上的參數(shù)化所引起，這種研究的結(jié)果就可能會導(dǎo)致兩種情況產(chǎn)生，一是參數(shù)估計分一致，二是估計出的參數(shù)無實際意義。

2.面板數(shù)據(jù)會造成模型估計方面的偏差：樣本非隨機造成觀測值的偏差是產(chǎn)生我們研究截面或面板數(shù)據(jù)誤差的關(guān)鍵性條件之一，這樣進而造成模型統(tǒng)計數(shù)據(jù)方面的估計誤差。

3.在使用和發(fā)展中需要注意的截面數(shù)據(jù)收集到樣本觀測值的可靠性問題。

三、簡單回歸模型在面板數(shù)據(jù)中的應(yīng)用：利用計量經(jīng)濟學(xué)研究方法

在計量經(jīng)濟學(xué)模型中，簡單回歸模型作為一種最常見的面板數(shù)據(jù)模型而多次被研究者采用。首先，可以在該模型中觀測到解釋變量并且這一效應(yīng)是相等的，也就是說回歸系數(shù)是假設(shè)的常系數(shù)β，β 是不隨個體和時間的變化而變化的。其次，在研究中發(fā)現(xiàn)，被遺漏的變量不會影響到統(tǒng)計的效果，因為它們已經(jīng)被分解到個體識別因子、時間識別因子以及誤差項當(dāng)中，如下面的方程式：

上述模型中，由于為純外生變量，所以假設(shè)與解釋變量不相關(guān)。這樣會產(chǎn)生如下的模型情況：當(dāng)和作為未知參數(shù)時，它們與的相關(guān)性就不是特別的重要了；當(dāng)它們?yōu)楣潭ㄖ禃r，我們稱上式的模型為固定效應(yīng)模型；當(dāng)和為隨機時，要求它們與解釋變量不相關(guān)，上式的模型則被稱為隨機效應(yīng)模型。

對于簡單回歸模型的參數(shù)估計：為了便于研究者的研究簡易性和可行性，假設(shè)在上式的模型中不存在時間效應(yīng)因子，那么也就是說，所有的時間為獨立分布，同時把上式的模型進一步整合成向量模型的形式：新模型中的數(shù)值為e 為T×1元素都為1的向量。

在簡單回歸模型的應(yīng)用中可以看出，計量經(jīng)濟學(xué)在面板數(shù)據(jù)中的應(yīng)用是有益的，同時也是有價值的。首先，通過做漸近性方面的證明；其次，數(shù)據(jù)結(jié)果的驗證需要帶到實驗中去；最后，對結(jié)果的統(tǒng)計和完善是日后科研工作者應(yīng)做的工作，計量經(jīng)濟學(xué)的研究方法也會有所改進和革新。

四、對面板數(shù)據(jù)發(fā)展研究的未來設(shè)想

首先，在面板數(shù)據(jù)模型發(fā)展的近30年研究中，面板數(shù)據(jù)模型所包含的內(nèi)容已隨著計量經(jīng)濟學(xué)的進展和領(lǐng)域的研究而拓展開來，如經(jīng)常會用到的模擬方程模型、變系數(shù)模型等也已應(yīng)運而生并積極發(fā)展著。在這些研究領(lǐng)域中，也結(jié)合了比較好的一些估計參數(shù)的有效方法，如非參數(shù)方法、半?yún)?shù)方法等，隨著方法使用效果的明顯和有效，研究領(lǐng)域的創(chuàng)新已經(jīng)得到了一些較新和較好的結(jié)果，同時，還將會創(chuàng)造出更加豐碩的成果。

其次，由于面板數(shù)據(jù)在控制個體（如個人、企業(yè)、國家等層面）的異質(zhì)性、減少回歸變量之間的多重共線性、降低統(tǒng)計計量的失衡等方面具有的顯著優(yōu)點，都進一步說明了在由時間和截面這兩個方面層面構(gòu)成的空間中，面板數(shù)據(jù)是可以運用并能在這個空間中收集到樣本觀測值的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的變化和規(guī)律，這已經(jīng)成為成為目前計量經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域研究的熱點課題之一。

結(jié)構(gòu)性失業(yè)問題是受到各地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和國家在各個時期的宏觀政策雙方面的影響而產(chǎn)生的，不是受單一效果的影響。在對目前我國的結(jié)構(gòu)性失業(yè)問題的課題研究中,若是使用截面數(shù)據(jù)和時間序列數(shù)據(jù)都是不能行之有效的。但如果采用面板數(shù)據(jù)，其優(yōu)點有：第一，國家的宏觀政策對結(jié)構(gòu)性失業(yè)的影響性是可以分析出來的；第二，不同的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)性失業(yè)問題的影響也是可以用計量經(jīng)濟學(xué)的方法估計出來的。因為面板數(shù)據(jù)對已采集的截面進行管理，并在截面上選取符合研究進展所需的樣本觀測值，故觀測值是更為客觀的。所以說,利用從面板數(shù)據(jù)的特點來研究和解決的實際經(jīng)濟問題是有效的。

最后，在面板數(shù)據(jù)與計量經(jīng)濟學(xué)結(jié)合的領(lǐng)會域中，會出現(xiàn)更多更新的課題，這也是研究者需要關(guān)注的重點。此外，鑒于我國計量統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)展而產(chǎn)生更多有利用價值的課題，運用計量經(jīng)濟學(xué)的研究方法對出現(xiàn)的一些實際問題做出實證分析和問題的解決，將對國家發(fā)展和工業(yè)化建設(shè)都具有價值，值得我們?nèi)シe極探索，并且積極去營造嚴(yán)肅和活潑的研究氛圍。

參考文章

[1]李凌，權(quán)衡.宏觀計量經(jīng)濟學(xué)研究方法的演進與比較[J].經(jīng)濟學(xué)動態(tài)，2009（05）.

[2]余為政.湖南大學(xué)，基于面板數(shù)據(jù)的計量經(jīng)濟模型構(gòu)造及其應(yīng)用，2006年，統(tǒng)計學(xué)專業(yè)碩士畢業(yè)論文.

[3]肖新新，太原理工大學(xué)，管理科學(xué)與工程專業(yè)，基于面板數(shù)據(jù)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟增長關(guān)系的協(xié)整研究，2012，碩士畢業(yè)論文.