用STATA实现Stochastic frontier analysis（SFA）

70024

收藏 2006-04-26

这两天一直在烦如何实现SFA的事情，因为审稿人说我投的文章方法（panel data approach on Solow model）太旧。

在网上看到极多的人在讨论用Frontier 4.1来实现。本来也想找一个，但是在论坛上看到一位朋友用STATA实现了SFA（只是不知道如何得到technology efficiency），而我以前估算panel data时用的就是STATA （在此要感谢西交大金禾）, 就打算用STATA来实现。

在网上一搜，居然有现成的。只能感叹网络真好了，呵呵。

实现命令:

(如果是panel data

Tsset panel, time)

Frontier 因变量 自变量1 自变量2 …. 自变量n

predict te

List te

输出的结果就是技术效率（相对的，但它的变化率是有意义的）了

[此贴子已经被作者于2006-4-27 9:18:29编辑过]

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arlionn

2006-4-26 18:57:00

stata 官方命令为 frontier (截面数据分析) 和 xtfrontier (面板数据分析)。
目前有两个功能很强大的外部命令，一个做截面分析（help sfcross），另一个做面板数据分析（help sfpanel）。
由于两个命令都是外部命令，因此需要下载，以 sfpanel 为例，下载命令如下：

复制代码

查看帮助方法如下：

复制代码

如下参考文献提供了具体的公式和计算过程的说明：
Belotti, F., S. Daidone, G. Ilardi, V. Atella. "Stochastic Frontier Analysis Using Stata". STATA JOURNAL, 2013, 13 (4):719-758.
下载：http://www.researchgate.net/profile/Vincenzo_Atella/publication/256033901_Stochastic_Frontier_Analysis_Using_Stata/links/0912f511d6394614b2000000.pdf；or  ftp://www.ceistorvergata.it/repec/rpaper/RP251.pdf

上述两个外部命令可以实现如下论文中提到的各类模型：

Battese, G. E., and T. J. Coelli. 1988. Prediction of firm-level technical efficiencies with a generalized frontier
      production function and panel data. Journal of Econometrics 38: 387-399.

------. 1992. Frontier production functions, technical efficiency and panel data: With application to paddy farmers in India.
      Journal of Productivity Analysis 3: 153-169.

------. 1995.  A model for technical inefficiency effects in a stochastic frontier production function for panel data.
      Empirical Economics 20: 325-332.

Cornwell, C., P. Schmidt, and R. C. Sickles. 1990. Production frontiers with cross-sectional and time-series variation in
      efficiency levels.  Journal of Econometrics 46: 185-200.

Greene, W. 2005a. Reconsidering heterogeneity in panel data estimators of the stochastic frontier model.  Journal of
      Econometrics 126: 269-303.

------. 2005b. Fixed and random effects in stochastic frontier models. Journal of Productivity Analysis 23: 7-32.

Kumbhakar, S. C. 1990. Production frontiers, panel data, and time-varying technical inefficiency. Journal of Econometrics 46:
      201-211.

Lee, Y. H., and P. Schmidt.  1993. A production frontier model with flexible temporal variation in technical efficiency.  In
      The Measurement of Productive Efficiency: Techniques and Applications, ed. H. O. Fried, C. A. K. Lovell, and S. S.
      Schmidt, 237-255. New York: Oxford University Press.

Pitt, M. M., and L.-F. Lee. 1981. The measurement and sources of technical inefficiency in the Indonesian weaving industry.
      Journal of Development Economics 9: 43-64.

Schmidt, P., and R. C. Sickles. 1984. Production frontiers and panel data. Journal of Business and Economic Statistics 2:
      367-374.

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四脚朝天

2006-4-26 19:16:00

good! thanks!

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byron251

2006-4-26 23:35:00

Frontier 因变量 自变量1 自变量2 …. 自变量n

List te

输入这组命令,第一个命令会有结果,第二个命令后面则出现

. list te
variable te not found
r(111);

并没有显示技术效率.

在命令list te 之前加上命令:predict te 后面的技术效率才能显示出来.

不知楼主是怎么就显示出技术效率的,有没有用命令:predict te .

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四脚朝天

2006-4-27 01:04:00

今天我也碰到跟你一样的情况了，那可能是因为你的数据不符合随机前沿方法的要求，求解的过程是一个不断叠代的过程，如果不收敛，就会出现没有输出的情况。

如果是面板数据的话，你可以试一下这两个命令：

xtfrontier 因变量自变量1 自变量2 …. 自变量n, ti

xtfrontier 因变量自变量1 自变量2 …. 自变量n, tvd

如果在叠代过程中出现no concave 就有问题了。

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四脚朝天

2006-4-27 01:06:00

the meaning of concave: used of the side of a curve or surface on which neighboring normals to the curve or surface converge and on which lies the chord joining two neighboring points of the curve or surface

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byron251

2006-4-27 01:59:00

谢谢四脚朝天的回复.

我觉得出现上面的问题不在于数据不符合要求,而是在做完frontier命令后数据库中并没有产生te项,所以用list te 当然是有误的.而命令predict te的作用就是产生te项.

还有我用frontier命令时迭代中没有出现no concave,用xtfrontier命令后第一次迭代出现no concave,后面几次就没有了.我现在对no concave 这个问题不了解,不知道这个对结果有何影响,如何避免?

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四脚朝天

2006-4-27 02:29:00

想找出问题出在哪里，没有结果啊，请大家指点啊。

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四脚朝天

2006-4-27 09:10:00

这是我的结果，我相信是数据不合它的要求：可以看一下对frontier的介绍（用命令help frontier)

Iteration 0: log likelihood = 93.280382
Iteration 1: log likelihood = 95.255713
Iteration 2: log likelihood = 95.283378
Iteration 3: log likelihood = 95.283449
Iteration 4: log likelihood = 95.283449
Likelihood-ratio test of sigma_u=0: chibar2(01) = 10.30 Prob>=chibar2 = 0.001

.list te

+----------+
| tei |
|----------|
1. | .7613522 |
2. | .7695889 |
3. | .8085979 |
4. | .8238616 |
5. | .7995904 |
|----------|
6. | .7629564 |
7. | .7427968 |
8. | .753442 |
9. | .7571638 |
10. | .7609406 |
|----------|

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papas9527

2007-3-18 16:18:00

thanks a lot !!!!

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foodstar

2007-4-20 18:33:00

我在用xtfrontier lnpatapl lntrd lnh, i(region) ti这个命令求解各地区某行业技术效率时叠代过程中得到的Log-likelihood是负的,而技术效率结果都是10左右,请问是怎么回事情啊?

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songking

2007-4-20 19:07:00

个人觉得如果用stata仅仅计算效率是可以的，如果要同时找到技术效率的原因，则与frontier软件结果相差太远

希望大家多交流，我也是用stata的,我对照过结果

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foodstar

2007-4-21 09:27:00

geweihao

我用frontier４.１对某年度各地区的电子通信行业的工业增加值,固定资产净值余额以及平均从业人员数利用C-D函数求技术效率时得到下面结果,请问为什么结果都这么接近1呢,难道不同地区的技术效率几乎没有差异?显然不是啊？请问到底是哪里出了问题?我用的instruction文件附在后面,请指点，如果能帮我解决这个问题,将拨1000现金到您帐户,非常感谢.（处理过程是先求各指标对数，形成txt格式数据，修改ins文件然后做估计）可直接邮件和我联系。chaizhixian@sina.com

technical efficiency estimates :

firm eff.-est.

1 0.99924769E+00
2 0.99924727E+00
3 0.99924711E+00
4 0.99924557E+00
5 0.99924892E+00
6 0.99924685E+00
7 0.99924677E+00
8 0.99924658E+00
9 0.99924702E+00
10 0.99924666E+00
11 0.99924626E+00
12 0.99924686E+00
13 0.99924694E+00
14 0.99924551E+00
15 0.99924694E+00
16 0.99924728E+00
17 0.99924742E+00
18 0.99924644E+00
19 0.99924617E+00
20 0.99924643E+00
21 0.99924613E+00
22 0.99924663E+00
23 0.99924622E+00
24 0.99924615E+00
25 0.99924703E+00
26 0.99924606E+00
27 0.99924626E+00
28 0.99924709E+00
29 0.99924620E+00
30 0.99924641E+00

mean efficiency = 0.99924669E+00

instruction文件内容如下：

1 1=ERROR COMPONENTS MODEL, 2=TE EFFECTS MODEL
eg8-dta.txt DATA FILE NAME
eg8-out.txt OUTPUT FILE NAME
1 1=PRODUCTION FUNCTION, 2=COST FUNCTION
y LOGGED DEPENDENT VARIABLE (Y/N)
30 NUMBER OF CROSS-SECTIONS
1 NUMBER OF TIME PERIODS
30 NUMBER OF OBSERVATIONS IN TOTAL
2 NUMBER OF REGRESSOR VARIABLES (Xs)
n MU (Y/N) [OR DELTA0 (Y/N) IF USING TE EFFECTS MODEL]
n ETA (Y/N) [OR NUMBER OF TE EFFECTS REGRESSORS (Zs)]
n STARTING VALUES (Y/N)
IF YES THEN BETA0
BETA1 TO
BETAK
SIGMA SQUARED
GAMMA
MU [OR DELTA0
ETA DELTA1 TO
DELTAP]

NOTE: IF YOU ARE SUPPLYING STARTING VALUES
AND YOU HAVE RESTRICTED MU [OR DELTA0] TO BE
ZERO THEN YOU SHOULD NOT SUPPLY A STARTING
VALUE FOR THIS PARAMETER.

所用数据：

1 1 5.282188 4.807294 2.13061
2 1 5.146331 5.081404 2.288486
3 1 3.068518 3.555348 .6205765
4 1 1.108563 1.99061 -.0833816
5 1 2.757475 .6312718 -.8439701
6 1 4.295651 4.252772 1.824549
7 1 2.134166 3.314186 .0487901
8 1 1.690096 2.867899 -.210721
9 1 5.67057 6.007092 2.90252
10 1 6.416994 6.136214 3.756071
11 1 4.954982 4.629863 2.754934
12 1 2.821379 2.442347 .5481214
13 1 5.241906 4.725616 2.566487
14 1 2.183802 2.261763 .8586616
15 1 5.081342 4.573679 2.427454
16 1 3.185939 3.663562 .6151857
17 1 3.839667 2.923162 1.05779
18 1 2.754934 3.906005 .7884574
19 1 7.211896 6.665047 4.73576
20 1 1.581038 1.547562 -.2357223
21 1 -1.07881 .1823216 -2.302585
22 1 1.581038 1.856298 -.356675
23 1 4.219949 4.234107 2.157559
24 1 1.965713 2.197225 .2700271
25 1 .4946962 -.2231435 -1.560648
26 1 3.465111 4.037774 1.619388
27 1 1.699279 2.163323 -.0202027
28 1 -2.995732 -4.60517 -4.60517
29 1 -1.469676 .8020016 -2.65926
30 1 -3.506558 -4.60517 -4.60517

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yuxin4143york

2007-5-10 00:30:00

补充一点，当需要得到最后的效率估计时，应用：predct te, te

而不是：predict te

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arlionn

2007-5-10 09:06:00

要找出影响技术效率的因素，有两种途径：

一，两步法。step1: 计算 te; step2：用 te 与相关因素做回归。该方法比较旧。

二，一步法。假设随机边界模型为 y_it = a_i + x_it'b + u_it, 其中 u_it = w_it + e_it,

w_it 表示无效率成分，假设它服从单边分布，然后将 w_it 表示成一系列变量的线性函数，写出最终的似然函数，采用MLE估计即可。

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foodstar

2007-5-12 10:30:00

技术进步如何分析?

连博士:您说的是技术效率变化原因分析，请问用stata,针对面板数据能测算技术进步指数吗?如果可以,不知能否指教?非常感激!

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楊永列

2007-5-12 15:42:00

評論

STATA 只解決1992模型

並無法解決1995模型

Y=F(x1,x2,...)+u+V

U=G(z1,z2,...)+v

建議還是用Frontier 4.1来实现較好

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sunrain75

2007-12-3 12:39:00

Stata 和Stochastic Frontier给出的结果从来都不一致。如果你用一种软件给出的效率比较高的话，用另外一种软件给出的效率就较低。

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蓝色

2007-12-3 12:45:00

以下是引用楊永列在2007-5-12 15:42:00的发言：

評論

STATA 只解決1992模型

並無法解決1995模型

Y=F(x1,x2,...)+u+V

U=G(z1,z2,...)+v

建議還是用Frontier 4.1来实现較好

是吗？

frontier lnv lnk lnl, d(t) cm(z)

是什么意思呢

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ideallee81

2007-12-30 15:10:00

回上楼

这做的应该是非面板的随机生产前沿分析。

D(T) 意思是U是截尾正态分布

CM（）是非效率影响因素的估计函数

[此贴子已经被作者于2007-12-30 15:11:26编辑过]

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zhanman

2008-6-9 14:31:00

panel data能用frontier吗  还是只能用xtfrontier??

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whgyu

2008-6-10 05:43:00

xtfrontier就是对panel data的

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zhanman

2008-6-10 21:21:00

以下是引用whgyu在2008-6-10 5:43:00的发言：
xtfrontier就是对panel data的

那对不同的假设分布能做吗

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zhanman

2008-6-10 21:23:00

以下是引用whgyu在2008-6-10 5:43:00的发言：
xtfrontier就是对panel data的

那xtfrontier有没有不同假设分布的呀,说明书里好象没说到?象frontier那样有半正态指数等分布?

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whgyu

2008-6-10 22:03:00

manual里应该有。一个是truncated normal假设，另一个比较复杂些。

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niling015

2009-11-13 21:47:22

感谢。。。

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niling015

2009-11-14 14:39:17

我的也出现no concave这个表达式，而且是用frontier做的后面几次迭代中有。我做出来u=0，这是怎么回事呢？

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sunshine880607

2009-11-16 19:02:25

好！！！！！！！！！！！！！！！！！！

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rendaaccount

2009-11-29 16:55:14

这里有一些SFA 程序，可试试。

http://homepage.ntu.edu.tw/~wangh/

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xiao77

2009-12-9 14:24:26

15# arlionn
您好：我今天正好看到一篇文章，比较一步法和两步法的结果，正如你说的，两步法确实比较好。但我不知道，在stata中如何写这两种方法程序，麻烦你能不能把程序或命令传给我，非常感谢！

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技术进步如何分析?

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