İLERİ PANEL VERİ YÖNTEMLERİ

Sabit Etkiler Tahmini

Panel verilerinin analizinde çoklu regresyonları için kullanılan lm komutu yerine plm paketini kullanıcaz. İlk olarak bu plm paketini R-studio’ya yüklüyoruz.

library(plm)
## Warning: package 'plm' was built under R version 4.1.3

Benim burada kullanacağım verisetimin ismi ‘’driving’’. Bu verisetini gözlemleyebilmek ve değişkenlerimin ne anlama geldiklerini anlamak için bu verisetini indiriyorum.

library(wooldridge)
## Warning: package 'wooldridge' was built under R version 4.1.3
data('driving')

Verisetindeki her değişkenin ilk 10 gözlemini görebilmek için head komutunu şu şekilde kullanıyoruz;

head(driving, 10)
##    year state  sl55  sl65 sl70 sl75 slnone seatbelt minage zerotol gdl bac10
## 1  1980     1 1.000 0.000    0    0      0        0     18       0   0     1
## 2  1981     1 1.000 0.000    0    0      0        0     18       0   0     1
## 3  1982     1 1.000 0.000    0    0      0        0     18       0   0     1
## 4  1983     1 1.000 0.000    0    0      0        0     18       0   0     1
## 5  1984     1 1.000 0.000    0    0      0        0     18       0   0     1
## 6  1985     1 1.000 0.000    0    0      0        0     20       0   0     1
## 7  1986     1 1.000 0.000    0    0      0        0     21       0   0     1
## 8  1987     1 0.542 0.458    0    0      0        0     21       0   0     1
## 9  1988     1 0.000 1.000    0    0      0        0     21       0   0     1
## 10 1989     1 0.000 1.000    0    0      0        0     21       0   0     1
##    bac08 perse totfat nghtfat wkndfat totfatpvm nghtfatpvm wkndfatpvm statepop
## 1      0     0    940     422     236     3.200      1.437      0.803  3893888
## 2      0     0    933     434     248     3.350      1.558      0.890  3918520
## 3      0     0    839     376     224     2.810      1.259      0.750  3925218
## 4      0     0    930     397     223     3.000      1.281      0.719  3934109
## 5      0     0    932     421     237     2.830      1.278      0.720  3951834
## 6      0     0    882     358     224     2.510      1.019      0.637  3972527
## 7      0     0   1080     500     279     3.177      1.471      0.821  3991569
## 8      0     0   1111     499     300     2.970      1.334      0.802  4015261
## 9      0     0   1024     423     226     2.580      1.066      0.569  4023858
## 10     0     0   1029     418     247     2.520      1.024      0.605  4030229
##    totfatrte nghtfatrte wkndfatrte vehicmiles unem perc14_24 sl70plus sbprim
## 1      24.14      10.84       6.06   29.37500  8.8      18.9        0      0
## 2      24.07      11.08       6.33   27.85200 10.7      18.7        0      0
## 3      21.37       9.58       5.71   29.85765 14.4      18.4        0      0
## 4      23.64      10.09       5.67   31.00000 13.7      18.0        0      0
## 5      23.58      10.65       6.00   32.93286 11.1      17.6        0      0
## 6      22.20       9.01       5.64   35.13944  8.9      17.3        0      0
## 7      27.08      12.53       6.99   33.99371  9.8      17.0        0      0
## 8      27.67      12.43       7.47   37.40741  7.8      16.6        0      0
## 9      25.45      10.51       5.62   39.68992  7.2      16.2        0      0
## 10     25.53      10.37       6.13   40.83333  7.0      15.8        0      0
##    sbsecon d80 d81 d82 d83 d84 d85 d86 d87 d88 d89 d90 d91 d92 d93 d94 d95 d96
## 1        0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
## 2        0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
## 3        0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
## 4        0   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
## 5        0   0   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
## 6        0   0   0   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
## 7        0   0   0   0   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
## 8        0   0   0   0   0   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0
## 9        0   0   0   0   0   0   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0
## 10       0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0
##    d97 d98 d99 d00 d01 d02 d03 d04 vehicmilespc
## 1    0   0   0   0   0   0   0   0     7543.874
## 2    0   0   0   0   0   0   0   0     7107.785
## 3    0   0   0   0   0   0   0   0     7606.622
## 4    0   0   0   0   0   0   0   0     7879.802
## 5    0   0   0   0   0   0   0   0     8333.562
## 6    0   0   0   0   0   0   0   0     8845.614
## 7    0   0   0   0   0   0   0   0     8516.377
## 8    0   0   0   0   0   0   0   0     9316.308
## 9    0   0   0   0   0   0   0   0     9863.649
## 10   0   0   0   0   0   0   0   0    10131.764

driving veriseti, Freeman (2007)’den elde edilmiştir. Bu tabloda görüldüğü üzere bazı değişkenler zamana bağlı değişmekte bazıları ise değişmemektedir. Mesela state değişkeni (alfabetik sıralanan 48 kıta devleti) yıllara göre değişmezken toplam trafik ölümleri(totfat) değişkeni yıllara göre değişim göstermektedir.

Eğer kullancağımız modelde sabit etkileri(fixed effect veya first differencing) kullanıcaksak state değişkeni ve slnone değişkenini kullanamayız. Ama state değişkeninin etkisinin incelenen zaman diliminde bir etkisi olup olmadığını anlayabilmek için 1980’den 1989’a kadar olan yıllar için yıl kuklaları ile state değişkeninin etkileşimini regresyona ekleyebiliriz.

library(plm)

Öncelikle verisetini panel verisetine çevirmemiz gerekli. Bunun için de pdata.frame komutunu kullanıcaz.

drivingpd <- pdata.frame(driving, index = c('state' , 'year'))
pdim(drivingpd)
## Balanced Panel: n = 48, T = 25, N = 1200

pdim komutu sayesinde verisetinin balansını kontrol edebildik. Kaç kişi için kaçy ıl kaç tane veri toplandığını görebiliyoruz. 48 kişiden 25 yıl boyunca 1200 gözlem toplanmıştır.

model1 <- plm(totfat ~ sbprim + sbsecon + factor(year)*minage, data = drivingpd, model = 'within')
summary(model1)
## Oneway (individual) effect Within Model
## 
## Call:
## plm(formula = totfat ~ sbprim + sbsecon + factor(year) * minage, 
##     data = drivingpd, model = "within")
## 
## Balanced Panel: n = 48, T = 25, N = 1200
## 
## Residuals:
##      Min.   1st Qu.    Median   3rd Qu.      Max. 
## -956.8600  -48.3659    2.4352   49.2843  942.4742 
## 
## Coefficients: (16 dropped because of singularities)
##                           Estimate Std. Error t-value  Pr(>|t|)    
## sbprim                    -92.6078    23.3846 -3.9602 7.962e-05 ***
## sbsecon                    23.6656    17.1465  1.3802   0.16780    
## factor(year)1981          311.3725   420.4569  0.7406   0.45912    
## factor(year)1982          353.6447   426.9757  0.8283   0.40770    
## factor(year)1983          231.7364   429.4438  0.5396   0.58957    
## factor(year)1984          191.8586   440.1786  0.4359   0.66302    
## factor(year)1985          200.8533   475.6098  0.4223   0.67288    
## factor(year)1986         -176.6593   534.6951 -0.3304   0.74117    
## factor(year)1987         -687.4649   722.8049 -0.9511   0.34176    
## factor(year)1988        -1355.4760  2152.6590 -0.6297   0.52904    
## factor(year)1989         -164.5791    42.0427 -3.9146 9.605e-05 ***
## factor(year)1990         -185.9263    42.1382 -4.4123 1.122e-05 ***
## factor(year)1991         -249.8650    42.6743 -5.8552 6.259e-09 ***
## factor(year)1992         -297.6427    42.9004 -6.9380 6.723e-12 ***
## factor(year)1993         -279.8441    43.0175 -6.5054 1.167e-10 ***
## factor(year)1994         -268.3510    43.2595 -6.2033 7.775e-10 ***
## factor(year)1995         -244.9424    43.7927 -5.5932 2.802e-08 ***
## factor(year)1996         -235.2644    43.8376 -5.3667 9.745e-08 ***
## factor(year)1997         -233.4462    43.8642 -5.3220 1.240e-07 ***
## factor(year)1998         -241.1905    43.8938 -5.4949 4.841e-08 ***
## factor(year)1999         -231.3041    43.9614 -5.2615 1.712e-07 ***
## factor(year)2000         -225.5484    43.9994 -5.1262 3.483e-07 ***
## factor(year)2001         -220.5484    43.9994 -5.0125 6.242e-07 ***
## factor(year)2002         -200.3968    44.0402 -4.5503 5.943e-06 ***
## factor(year)2003         -198.9688    44.1303 -4.5087 7.212e-06 ***
## factor(year)2004         -203.8855    44.1303 -4.6201 4.282e-06 ***
## minage                     27.7360    15.7997  1.7555   0.07945 .  
## factor(year)1981:minage   -18.2146    21.8687 -0.8329   0.40507    
## factor(year)1982:minage   -26.2371    22.1647 -1.1837   0.23677    
## factor(year)1983:minage   -21.4820    22.2058 -0.9674   0.33355    
## factor(year)1984:minage   -17.7166    22.6376 -0.7826   0.43402    
## factor(year)1985:minage   -18.7757    24.1285 -0.7782   0.43664    
## factor(year)1986:minage     2.1014    26.6495  0.0789   0.93716    
## factor(year)1987:minage    26.5210    35.3058  0.7512   0.45270    
## factor(year)1988:minage    58.4193   102.9313  0.5676   0.57045    
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Total Sum of Squares:    26071000
## Residual Sum of Squares: 21105000
## R-Squared:      0.19046
## Adj. R-Squared: 0.13103
## F-statistic: 7.50849 on 35 and 1117 DF, p-value: < 2.22e-16

Burda en büyük katsayı 1988 yılı ile minimum içme yaşı ilişkisi ve bu değer 58.4, t değeri ise 0.56.

Rassal Etkiler Modeli

plm içinde bulunan pvar komutu zamanla değişmeyen ve bireye göre değişmeyen değişkenleri bize gösterir.

pvar(drivingpd)
## no time variation:       state 
## no individual variation: year d80 d81 d82 d83 d84 d85 d86 d87 d88 d89 d90 d91 d92 d93 d94 d95 d96 d97 d98 d99 d00 d01 d02 d03 d04