软件应用 | Stata 17 正式发布！

本文转载自公众号计量经济学及Stata应用

2021年4月20日，Stata 公司正式宣布Stata 17上线啦！或许计量小伙伴们还没把Stata 16捂热，Stata公司就高效地推出了Stata 17。工欲善其事，必先利其器。而Stata公司正如“有匪君子，如切如磋，如琢如磨”，把Stata这把利器打造得日益精良与称手。

Stata之所以能成为最流行的计量经济学软件，根本原因在于Stata十分贴近计量经济学的实践应用。那么，全新的Stata 17给我们带来了怎样的惊喜呢？总结起来，主要有以下十个方面，下面分别介绍：

1. 双重差分法的官方命令

2. 完美的表格输出

3. Lasso的新功能

4. 离散选择模型的新命令

5. 久期数据的新命令

6. 贝叶斯计量经济学的全面升级

7. 非参数的趋势检验

8. 元分析的新命令

9. Stata与Python、Java、H2O 及 Jupyter Notebook的整合

10. Do文件编辑器的改进与Stata速度提升等

1. 双重差分法的官方命令

“双重差分法”（Difference-in-differences，简记DID）或许是最常用的计量方法。怎么能没有DID的Stata官方命令呢？为此，Stata 17及时地推出了DID的官方命令xtdidregress；其中，“xt” 表示这是适用于面板数据的命令。

除了进行常规的 DID 估计，命令xtdidregress还允许最多指定三个“分组变量”（group variables），或两个分组变量与一个时间变量，从而进行“三重差分法”（Difference-in-differences-in-differences，简记DDD）的估计。

另外，针对“重复截面数据”（repeated cross-sectional data），即所谓“准面板”（pseudo panel data），Stata 17也推出了相关的新命令didregress，可进行类似 DID 的估计。

更重要的是，你可以用DID的官方命令，轻松地画平行趋势图啦~

2. 完美的表格输出

实证研究者经常需要将Stata的多个回归结果以表格形式输出到Word文件中。虽然早有官方命令estimates table可完成此类任务，但比较死板；故此前Stata用户一般使用非官方命令（比如estout或outreg）来输出回归结果。为此，Stata 17大幅改善了原来的table命令，使用户可轻松地以表格形式汇报回归结果（regression results）或统计特征（summary statistics）。

进一步，你可以设计回归表格的风格（styles），并应用于所创建的表格，然后将此表格输出到Word或其他形式的文件（包括PDF、HTML、LaTex、Excel、Markdown 等）。另外，你还可以使用新增的前缀（prefix）collect，来收集Stata命令的各种估计结果。最后，Stata 17还新增了Table Builder（表格创建器），让用户可通过点击鼠标（point-and-click）来创建表格。

3. Lasso的新功能

作为“高维回归”（high-dimensional regression）的常用工具，Stata 16已经推出了有关Lasso（Least Absolute Shrinkage and Selection Operator，即所谓 “套索估计量”）的一系列官方命令。Stata 17则提供了更多有关 Lasso 的新功能。

使用Lasso估计处理效应模型。在 Stata 16 中，可使用命令teffects估计“处理效应”（treatment effects）模型；而命令lasso则用于估计协变量很多的高维模型。Stata 17则将二者结合起来，其推出的新命令telasso，可估计包含很多协变量的处理效应模型。使用 BIC 选择Lasso惩罚参数。作为一种“惩罚回归”（penalized regression），在进行Lasso估计时，需要选择惩罚参数（penalty parameter）。在Stata 16中，可使用交叉验证（cross-validation）、适应性方法（adaptive method）或代入法（plugin）来选择惩罚参数。

在Stata 17中，新增了选择项 “selection(bic)”，可使用 “贝叶斯信息准则”（Bayesian Information Criterion，简记BIC）选择惩罚参数。而且，新增的估计后命令（postestimation command）bicplot 可以很方便地将此选择过程可视化。使用Lasso处理聚类数据。对于“聚类数据”（cluster data），由于每个聚类中观测值存在自相关，故通常的Lasso估计可能导致偏差。在Stata 17中，在使用命令lasso或elasticnet时，可通过新增选择项 “cluster(clustvar)” 来处理聚类数据。进一步，对于使用Lasso进行统计推断的命令，比如poregress（表示partialing-out regress），则可使用Stata 17的新增选择项 “cluster(clustvar)” 来得到聚类稳健的标准误（cluster-robust standard errors）。

4. 离散选择模型的新命令

离散选择模型（discrete choice model）是微观计量经济学的常用模型。在Stata 17中，增加了以下离散选择模型的新命令：

“面板多项逻辑模型”（panel multinomial logit model）。对于横截面数据的多项逻辑模型，Stata已有mlogit命令。Stata 17新增的xtmlogit命令则可使用面板数据估计多项逻辑模型。这无疑是Stata在离散选择模型方面的一大进步，因为此前Stata只能使用xtlogit或xtprobit估计面板二值选择模型。“零膨胀排序逻辑模型”（zero-inflated ordered logit model）。对于排序数据（ordered data），此前可使用Stata命令ologit或oprobit进行估计。在实践中，有时排序数据中最低类别所占比重很大。若将最低类别的取值记为“零”，则存在所谓“零膨胀”现象。此时可使用Stata 17的新增命令ziologit，估计更有效率的“零膨胀排序逻辑模型”（zero-inflated ordered logit model）。

5. 久期数据的新命令

“久期数据”（duration data）常用于生物统计的 “生存分析”（survival analysis），在经济学中也有广泛用途，例如失业的持续时间，婚姻的延续时长，王朝的寿命等。久期数据常存在 “删失”（censoring）或 “归并” 问题，比如当研究结束时，有些病人可能尚未死亡；或者有些失业者还未找到工作。

Stata 17新推出的命令stintcox，可使用Cox模型来估计一种特殊的“区间删失”（interval-censored）数据。对于区间删失数据，我们只知道事件发生于某个区间，但无法确知其发生时点；比如，只知道癌症复发于两次体检之间的时段。如果忽略久期数据存在的区间删失问题，则会导致估计偏差。

6. 贝叶斯计量经济学的全面升级

在大数据时代，由于数据日益复杂而多样，在处理有些问题时，基于频率学派的传统计量方法可能不便使用，使得贝叶斯学派的计量经济学逐渐兴起。频率学派认为待估计的参数是给定的未知数（fixed unknown parameters），而贝叶斯学派则将未知参数视为服从某个分布的随机变量，并可随时根据新的样本信息将其 “先验分布”（prior distribution）更新为 “后验分布”（posterior distribution）。Stata 17将Stata中原有的贝叶斯统计学与计量经济学进行了全面升级。

贝叶斯面板数据模型（Bayesian panel-data models）。Stata目前已有的面板命令包括xtreg（静态面板），xtlogit或xtprobit（面板二值选择模型），以及xtologit或xtoprobit（面板排序模型）等。在 Stata 17中，如果要使用贝叶斯方法估计这些面板模型，只要在原命令之前加上 “前缀”（prefix）bayes即可。贝叶斯向量自回归模型（Bayesian VAR models）。“向量自回归”（Vector Autoregression，简记VAR）是常见的时间序列模型。在已有的Stata中，可用命令var来估计VAR模型，而后续命令则包括：使用fcast进行 “动态预测”（dynamic forecast），以及使用irf估计 “脉冲响应函数”（impulse response function，简记 IRF）与 “预测误差方差分解”（forecast error variance decomposition，简记 FEVD）。

在Stata 17中，则可使用命令“bayes: var”（即在命令var之前加上前缀bayes）估计贝叶斯的 VAR 模型。然后，使用bayesfcast进行动态预测；而脉冲响应函数（IRF）与预测误差方差分解（FEVD）也可类似地得到。使用贝叶斯方法估计VAR模型有两大好处。首先，VAR模型通常包含较多参数，若样本较小，则估计结果不稳定。而贝叶斯方法由于较易“整合先验信息”（incorporating prior information），故在用小样本估计VAR模型时更为稳健。

其次，经典的VAR模型使用大样本理论进行统计推断与预测，需要假设估计量服从渐近正态分布，在小样本中不易满足。而贝叶斯方法则不使用大样本理论，也无须渐近正态的假设，故更适用于小样本。

贝叶斯多层模型（Bayesian multilevel models）。Stata 17新推出的bayesmh命令可以估计一系列的贝叶斯多层模型，包含“单变量”（univariate）或“多变量”（multivariate）的线性与非线性多层模型（linear and nonlinear multilevel models），乃至面板的生存时间模型（joint longitudinal and survival-time models）以及结构方程之类的模型（SEM-type models）等。

贝叶斯线性与非线性DSGE模型（Bayesian linear and nonlinear DSGE models）。“动态随机一般均衡”（Dynamic Stochastic General Equilibrium，简记DSGE）模型是宏观经济学的主流模型。在Stata 16 中，可使用命令dsge与dsgenl分别估计线性与非线性的 DSGE 模型。

在Stata 17中，只要在命令dsge与dsgenl之前加上前缀bayes，即可估计相应的线性或非线性的贝叶斯DSGE模型。可供用户选用的 “先验分布”（prior distribution）多达30以上，并可进行贝叶斯脉冲响应分析（Bayesian IRF analysis），区间假设检验（interval hypothesis testing），以及使用贝叶斯因子（Bayesian factors）来比较模型等。

7. 非参数的趋势检验

有时样本数据中存在分组（比如，分为3组），且这些分组有天然的排序（比如，记为1，2，3组），即所谓 “排序分组”（ordered groups）。在这种排序分组的数据中，经常希望检验某个变量在此分组排序中（比如，第1-3组），是否存在某种趋势，比如此变量的取值倾向于越来越大，即所谓 “tests for trend across ordered group”。

为此，可使用Stata已有命令nptrend，进行非参数的Cuzick秩检验（Cuzick test using ranks）。而Stata 17的最新版nptrend命令，则在Cuzick秩检验之外，新增了三个非参数检验，即“Cochran-Armitage test”，“Jonckheere-Terpstra test” 与“linear-by-linear trend test”，使得命令nptrend的功能大大增强。

8. 元分析的新命令

“元分析”（meta-analysis）将多个类似的研究结果综合在一起。比如，针对某个疫苗的有效性（vaccine efficacy），在世界各地进行了多个实验，如何将每个实验所得的疫苗有效性指标，通过加权平均得到统一的度量。Stata 17将Stata的元分析功能作了进一步的提升。

多维元分析（Multivariate meta-analysis）。在将多个研究结果综合在一起时，其中的每个研究可能同时汇报 “多个效应规模”（multiple effect sizes），而这些效应之间可能存在相关性。若使用Stata既有的meta命令，则会忽略这种相关性。Stata 17的新增命令meta mvregress可进行多维元分析，并处理这种相关性。加尔布雷斯图（Galbraith plots）。Stata 17还新增了命令meta galbraithplot，可以画元分析的 “加尔布雷斯图”（Galbraith plots）。此图可用于评估不同研究之间的异质性（assessing heterogeneity of the studies），并发现潜在的极端值（potential outliers）。留一元分析（Leave-one-out meta analysis）。Stata 17新增了 “留一元分析”（Leave-one-out meta-analysis）的功能。所谓“留一元分析”，就是在进行元分析时，每次均留出一个研究（即omitted study，不放在样本中），以考察元分析结果的稳健性；比如，最终结果是否过度依赖于某个研究。在使用Stata命令meta summarize或meta forestplot进行元分析时，可使用新增的选择项leaveoneout来进行留一元分析。

9. Stata与Python、Java、H2O及Jupyter Notebook的整合

在大数据时代，Stata也在加快与主流软件平台的整合，为用户提供更多的增值服务。这在Stata 17的此次升级中体现尤其突出。

与 Python 的整合（Python integration）。Python已是炙手可热的主流计算机语言。为此，Stata 16专门提供了一个与Python的接口，让用户在熟悉的Stata界面下调用Python，并在Stata中显示运行结果。Stata 17则更进一步，推出了新的Python包（Python package）pystata，使得用户可在Python 中方便地调用Stata。Stata 17还引入了一个新概念 “PyStata” ，包括 Stata与Python交互的所有方式。与 Java 的整合（Java integration）。Java是一种应用广泛的跨平台编程语言。在Stata 17中，你可以十分方便地在Stata程序中嵌入并执行 Java 代码。

对于JDBC数据交换格式的支持（Support for JDBC）。JDBC（Java Database Connectivity）是一个在不同程序与数据库之间交换数据的跨平台标准（a cross-platform standard for exchanging data between programs and databases）。在Stata 17中，通过支持JDBC，使得 Stata用户可从一些最流行的数据库导入数据，包括Oracle、MySQL、AmazonRedShift、Snowflake、Microsoft SQL Server等。

与H2O的整合（H2O integration）。H2O是一款流行的机器学习软件平台。在Stata 17中，你可以连接并调用H2O的机器学习算法。这无疑为Stata用户打开了另外一扇通往机器学习的窗口！

在Jupyter Notebook中使用Stata（Jupyter Notebook with Stata）。Jupyter Notebook是一款基于网页的流行“集成开发环境”（integrated development environment，简记 IDE），尤其方便展示代码、公式、文字与可视化。在Stata 17中，作为PyStata的一部分（依赖于 Python 包pystata），你可以从 Jupyter Notebook调用 Stata与Mata（Stata的矩阵语言）。这意味着，你可以在同一环境中整合Python与Stata的功能，使得你的工作更加可复制（reproducible）且易于分享。

10. Do文件编辑器的改进与Stata速度提升等

Do文件编辑器的改进（Do-file Editor improvements）。随着编程的重要性日益提高，Stata 16在Do文件编辑器中加入了 “自动填写完成”（autocompletion）与 “语法高亮”（syntax highlighting）的功能。Stata 17又将Do文件编辑器的功能进一步提升。

在Stata 17的Do文件编辑器中，可通过设置 “bookmarks”（书签）而在一个较长的do文件中迅速跳至想要编辑的部分。Stata 17的Do文件编辑器还新增了“navigation control”（导航），其中罗列所有的书签及其标签（bookmarks and their labels），以该Do文件中的全部“程序”（programs）。Stata的速度提升（Faster Stata）。在大数据时代，基础算法的速度越来越重要。为此，Stata 17更新了命令sort与collapse的算法，使之更为快捷。另外，Stata 17也提升了命令mixed（用于估计多层混合效应模型，即 multilevel mixed-effects models）的运行速度。使用Intel Math Kernel Library（MKL）提升速度。Stata 17引入了Intel Math Kernel Library（MKL），适用于所有Intel或AMD的64位计算机，从而可调用深度优化（deeply optimized）的LAPACK（Linear Algebra PACKage）线性代数包。这将使得Stata与Mata的底层计算速度进一步提升，而Stata用户无须作任何事情即可享用。处理日期与时间的新函数（New functions for dates and times）。Stata 17 引入了方便处理日期与时间的新函数，包括Datetime duration（计算持续时间），Datetime relative dates（计算相对日期，比如下个生日的日期），以及Datetime（从日期中提取不同的成分）。这些新函数还会自动考虑闰年（leap years）、闰日（leap days）与闰秒（leap seconds）的因素。总之，Stata 17是一次令人激动的重大升级，不仅有贝叶斯计量经济学的高歌猛进，与主流计算机语言平台的深度整合，更便于编程的Do文件编辑器，而且更为贴近计量实战的需求（DID，表格输出，离散选择等）。显然，在可预见的将来，Stata 依然会是经管社科的首选计量与统计软件。

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