Stata数据处理: 面板数据填充和补漏

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Source: http://www.statalist.org/forums/forum/general-stata-discussion/general/17996-substitute-rows-with-average-of-row-above-and-below

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问题描述

解决方法1：使用 tssmooth ma 命令

解决方法2：使用 duplicates tag 命令

附：文中使用的代码

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问题描述

我有一份面板数据，有些年份上的数据有两行或多行记录 (例如，本例中 2007 年的数据)。棘手的是，这两行数据存在差异，且无法判断哪一个记录是正确的。此时，比较稳妥的选择是：将这两汉数据都舍弃，使用相邻年度 (2006 和 2008 年) 的均值作为 2007 年的观察值 (插值)。

clear
input ID    year    var1    var2    var3
1    2006    34    45    65
1    2007    45    43    41
1    2007    3    56    59
1    2008    39    54    76
1    2009    41    57    68
end
save "data00.dta", replace

原始数据详情：

. list

     +--------------------------------+
     | ID   year   var1   var2   var3 |
     |--------------------------------|
  1. |  1   2006     34     45     65 |
  2. |  1   2007     45     43     41 |
  3. |  1   2007      3     56     59 |
  4. |  1   2008     39     54     76 |
  5. |  1   2009     41     57     68 |
     +--------------------------------+

解决方法1：使用 tssmooth ma 命令

思路：

先删除重复的观察值 (2007 年的数据)
继而使用 tsfill 填充年份，让数据变成平行面板；
最后用 tssmooth ma 命令插值 (用前后两年的平均值代替 2007 年的缺失值)。
说明：此处 ma 是 moving average 的简写。

命令如下：

. use "data00.dta", clear
*-删除重复值  (数据有误)
. drop if year == 2007
. tsset ID year
. tsfill
. list
     +--------------------------------+
     | ID   year   var1   var2   var3 |
     |--------------------------------|
  1. |  1   2006     34     45     65 |
  2. |  1   2007      .      .      . |
  3. |  1   2008     39     54     76 |
  4. |  1   2009     41     57     68 |
     +--------------------------------+
*-填充缺失值：
forv i = 1/3 {
    tssmooth ma v`i' = var`i' , w(1, 0, 1)
    replace var`i' = v`i' if var`i' == .
}
drop v?
list

运行结果如下：

. forv i = 1/3 {
  2.     tssmooth ma v`i' = var`i' , w(1, 0, 1)
  3.     replace var`i' = v`i' if var`i' == .
  4. }
The smoother applied was
     (1/2)*[x(t-1) + 0*x(t) + x(t+1)]; x(t)= var1
(1 real change made)
The smoother applied was
     (1/2)*[x(t-1) + 0*x(t) + x(t+1)]; x(t)= var2
(1 real change made)
The smoother applied was
     (1/2)*[x(t-1) + 0*x(t) + x(t+1)]; x(t)= var3
(1 real change made)

. drop v?

. list
     +--------------------------------+
     | ID   year   var1   var2   var3 |
     |--------------------------------|
  1. |  1   2006     34     45     65 |
  2. |  1   2007   36.5   49.5   70.5 |
  3. |  1   2008     39     54     76 |
  4. |  1   2009     41     57     68 |
     +--------------------------------+

从结果的提示信息可以看出 w(1, 0, 1) 选项的含义：

The smoother applied was
     (1/2)*[x(t-1) + 0*x(t) + x(t+1)]; x(t)= var1

解决方法2：使用 duplicates tag 命令

思路：

使用 duplicates tag 命令标记重复的观察值，并使用 gen() 选项产生新变量用以记录标记情况；
删除重复的观察值 (其实，这两步可以合为一步)；
使用 _n 标记观察先后顺序 (x[_n] 表示 $x_{t}；$ x[_n-1] 表示 $x_{t-1}$ ；x[_n+1] 表示 $x_{t+1}$ )，进行插值；

clear
input id year var1 var2 var3
1 2006 34 45 65
1 2007 45 43 41
1 2007 3 56 59
1 2008 39 54 76
1 2009 41 57 68
end

使用 duplicates tag 标记重复的观察值：

. duplicates tag id year, gen(mistake)  
. list
. bysort id year: keep if (_n == 1)
  foreach v of varlist var1 var2 var3 {  
     replace `v' =  (`v'[_n-1] + `v'[_n+1])/2 if mistake
  }

结果如下：

.  duplicates tag id year, gen(mistake)  
Duplicates in terms of id year

.  list   // A-1
     +------------------------------------------+
     | id   year   var1   var2   var3   mistake |
     |------------------------------------------|
  1. |  1   2006     34     45     65         0 |
  2. |  1   2007     45     43     41         1 |
  3. |  1   2007      3     56     59         1 |
  4. |  1   2008     39     54     76         0 |
  5. |  1   2009     41     57     68         0 |
     +------------------------------------------+

.  bysort id year: keep if (_n == 1)
(1 observation deleted)

.  list   // A-2
     +------------------------------------------+
     | id   year   var1   var2   var3   mistake |
     |------------------------------------------|
  1. |  1   2006     34     45     65         0 |
  2. |  1   2007     45     43     41         1 |
  3. |  1   2008     39     54     76         0 |
  4. |  1   2009     41     57     68         0 |
     +------------------------------------------+

.  foreach v of varlist var1 var2 var3 {  
  2.     replace `v' =  (`v'[_n-1] + `v'[_n+1])/2 if mistake
  3.  }

.  list   // A-3
     +------------------------------------------+
     | id   year   var1   var2   var3   mistake |
     |------------------------------------------|
  1. |  1   2006     34     45     65         0 |
  2. |  1   2007   36.5   49.5   70.5         1 |
  3. |  1   2008     39     54     76         0 |
  4. |  1   2009     41     57     68         0 |
     +------------------------------------------+

附：文中使用的代码

*------------
*-Solution 1:
* You could use tssmooth ma.
* For example:

clear
input ID    year    var1    var2    var3
1    2006    34    45    65
1    2007    45    43    41
1    2007    3    56    59
1    2008    39    54    76
1    2009    41    57    68
end

list

drop if year == 2007
tsset ID year
tsfill
list 

forv i = 1/3 {
    tssmooth ma v`i' = var`i' , w(1, 0, 1)
    replace var`i' = v`i' if var`i' == .
}
drop v?
list

*------------
*-Solution 2:  

clear
input id year var1 var2 var3
1 2006 34 45 65
1 2007 45 43 41
1 2007 3 56 59
1 2008 39 54 76
1 2009 41 57 68
end

duplicates tag id year, gen(mistake)  
list
bysort id year: keep if (_n == 1)
list
foreach v of varlist var1 var2 var3 {  
   replace `v' =  (`v'[_n-1] + `v'[_n+1])/2 if mistake
}
list

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