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1第一章Stata概貌§1.1Stata的功能、特点和背景Stata是一个用于分析和管理数据的功能强大又小巧玲珑的实用统计分析软件，由美国计算机资源中心（ComputerResourceCenter）研制。从1985至1998的十四年时间里，已连续推出1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，……及2.0，2.1，3.0，3.1，4.0，5.0，6.0等多个版本，通过不断更新和扩充，内容日趋完善。它同时具有数据管理软件、统计分析软件、绘图软件、矩阵计算软件和程序语言的特点，又在许多方面别具一格。Stata融汇了上述程序的优点，克服了各自的缺点，使其功能更加强大，操作更加灵活、简单，易学易用，越来越受到人们的重视和欢迎。Stata的突出特点是只占用很少的磁盘空间，输出结果简洁，所选方法先进，内容较齐全，制作的图形十分精美，可直接被图形处理软件或字处理软件如WORD等直接调用。一、Stata的数据管理能力1.Stata的数据管理空间受计算机的操作系统和计算机扩展内存的影响。对640k内存的微机，3.1版本的Stata可以管理2400个记录×99个变量，并随计算机扩展内存的增加而增加；对4.0的WINDOWS版本，Stata可以管理4800个记录×99个变量；对WINDOWS95下的5.0版本，可根据计算机的配置情况设置变量数和记录数，如32M扩展内存的计算机，可处理2千万个数据。变量数和记录数可以互相交易（trade），即减少记录数可以增加变量数，减少变量数可以增加记录数。2.可以将分组变量转换成指示变量(哑变量)，将字符串变量映射成数字代码。3.可以对数据文件进行横向和纵向链接，可以将行数据转为列数据，或反之。4.可以恢复、修改执行过的命令。5.可以利用数值函数或字符串函数产生新变量。6.可以从键盘或磁盘读入数据。二、Stata的统计功能Stata的统计功能很强，除了传统的统计分析方法外，还收集了近20年发展起来的新方法，如Cox比例风险回归，指数与Weibull回归，多类结果与有序结果的logistic回归，Poisson回归、负二项回归及广义负二项回归，随机效应模型等。具体说，Stata具有如下统计分析能力：1.数值变量资料的一般分析：参数估计，ｔ检验，单因素和多因素的方差分析，协方差分析，交互效应模型，平衡和非平衡设计，嵌套设计，随机效应，多个均数的两两比较，缺项数据的处理，方差齐性检验，正态性检验，变量变换等。2.分类资料的一般分析：参数估计，列联表分析2检验，列联系数，确切概率)，流行病学表格分析等。3.等级资料的一般分析：秩变换，秩和检验，秩相关等。4.相关与回归分析：简单相关，偏相关，典型相关，以及多达数十种的回归分析方法，如多元线性回归，逐步回归，加权回归，稳键回归，二阶段回归，百分位数(中位数)回归，残差分析、强影响点分析，曲线拟合，随机效应的线性回归模型，等。5.危险度分析：条件和非条件的logistic回归，多类结果与有序结果的logistic回归，Probit回归，及其他广义线性模型，随机效应的logistic回归，随机效应的Poisson回归，等。6.生存分析：基线生存曲线的估计、相对危险度的估计，Kaplan-Meier生存曲线、寿命表分析，对数秩检验，Mantel-Haenszel检验，Wilcoxon-Gehan检验，Cox比例风险模型，正态截尾及Tobit回归，指数回归和Weibull回归，等。7.其它方法：质量控制，整群抽样的设计效率，诊断试验评价，kappa，等。三、Stata的作图功能Stata的作图模块，主要提供如下八种基本图形的制作:直方图(histogram)，条形图(bar),百分条图(oneway)，百分圆图(pie)，散点图(twoway)，散点图矩阵(matrix)，星形图(star)，分位数图。这些图2形的巧妙应用，可以满足绝大多数用户的统计作图要求。在有些非绘图命令中，也提供了专门绘制某种图形的功能，如在生存分析中，提供了绘制生存曲线图，回归分析中提供了残差图等。详见第五章。四、Stata的矩阵运算功能矩阵代数是多元统计分析的重要工具，Stata提供了多元统计分析中所需的矩阵基本运算，如矩阵的加、积、逆、Cholesky分解、Kronecker内积等；还提供了一些高级运算，如特征根、特征向量、奇异值分解等；在执行完某些统计分析命令后，还提供了一些系统矩阵，如估计系数向量、估计系数的协方差矩阵等。尽管Stata的容量最大只容许的矩阵(默认为，用它来完成日常工作中的统计分析显然不现实，但用它来做一些练习，提高多元统计分析的教学效率，无疑是很有帮助。详见第十八章。五、Stata的程序设计功能Stata是一个统计分析软件，但它也具有很强的程序语言功能，这给用户提供了一个广阔的开发应用的天地，用户可以充分发挥自己的聪明才智，熟练应用各种技巧，真正做到随心所欲。事实上，Stata的ado文件(高级统计部分)都是用Stata自己的语言编写的。下面这段程序是笔者自行编写的，用于产生n个参数为的Poisson分布的随机数。progdefinerp/*定义程序名setobs`2’/*定义数据库的最大记录数setseed`3’/*设置随机数种子，genrp=./*定义变量rp，用于存放Poisson分布随机数locallamda0=exp(`1’)/*计算lamda0localj=1/*j=1while`j’`2’+1{/*对jn循环，j表示产生的第j个Poisson分布随机数locali=1/*i=1localr0=1/*r0=1while`i’0{/*i循环localr1=uniform()/*r1=均匀分布的随机数localr0=`r1’*`r0’/*r0=r1*t0if`r0’`lamda0’{/*如果r0lamda0localn0=`i’-1/*n0=i-1locali=-1/*i=-1}locali=`i’+1/*i循环}quietreplacerp=`n0’if_n==`j’/*第j个rp＝n0localj=`j’+1/*j循环}end§1.2Stata的界面3Windows版本的Stata的界面上有一级菜单行，二级菜单窗口，命令窗口，结果窗口，图形窗口，变量名窗口，已执行过的命令窗口，帮助窗口等。窗口的大小、位置可根据用户需要进行调整。§1.3进入和退出Stata一、DOS版本的Stata的进入和退出前已述及，要将Stata程序所在的路径放入autoexec.bat中，我们可在DOS下任何目录位置进入Stata，但我们假定d:\盘上进行。D:\Stata进入Stata后，屏幕显示Stata的版本号，公司所在地等信息，Dos版本下的Stata即出现圆点提示符。这时即可键入Stata的各种命令。若已在Stata状态读入了数据，并且已将数据按Stata指令存盘，或读入的数据虽经分析，但对数据及数据结构等未作任何修改，则只须键入：.exit即可退出Stata。如未将数据按Stata指令存盘，或读入的数据或数据结构已被修改(Stata的有些命令会自动修改数据结构，如按某变量排序等)，这时，Stata将拒绝退出Stata状态。若确实不需要存盘而退出Stata，可键入：.e，clear(e为exit的简写)即可强行退出Stata。或分两步，即先放弃所有数据，．drop_all再退出Stata，.exit二、WINDOWS版本的Stata的进入和退出4在桌面上双击Wstata的图标：即可进入Stata，并出现命令窗口。在Stata的菜单中选File,再选exit,如数据已经存盘，则可退出Stata。如数据未存盘，则Stata给出如下提示：“Datahaschangedwithoutbeingsaved.Doyoureallywanttoexit?”(数据已改变，但未存盘，是否真的要退出？)如要退出，则按确定，否则按取消。将数据存盘后再退出。在WINDOWS下，亦可用DOS的命令退出Stata。§1.4Stata的数据输入与储存Stata可以从键盘输入数据，也可以从文件读入数据。WINDOWS下的Stata还可以用Stata的数据编辑器输入、修改和管理数据。这里简单介绍如何从键盘输入数据，有关更详细的数据读入方式将在第三章中讲述。一、从键盘输入数据例1.1某实验得到如下数据x12345y45.56.27.78.5进入Stata后，操作过程如下，其中划线部分为操作者输入部分。.inputxyxy1.142.25.53.36.24.47.75.58.56.end用list命令可以看到输入的数据。.listxy1.142.25.53.36.24.47.75.58.5二、保存数据为了方便以后应用，输入Stata的数据应存盘。如欲将上述数据存入d:\mydata\子目录中，文件名为ex1.dta，命令为：.saved:\mydata\ex1filed:\temp\ex1replace.dtasaved该指令在d:盘的mydata子目录中建立了一个名为“ex1.dta”的Stata格式的数据文件。后缀dta是Stata内定的数据格式文件。该格式文件只能在Stata中用use命令打开：.used:\mydata\ex1如目标盘及子目录中已有相同文件名的文件存在，则该命令将给出如下信息：filed:\mydata\ex1.dtaalreadyexists，告诉用户在该目标盘及子目录中已有相同的文件名存在。如欲覆盖已有文件，则加选择项replace。命令及结果如下：.saved:\mydata\ex1,replace5filed:\temp\ex1.dtasaved这样，Stata在d:盘的mydata子目录中建立了一个名为“ex1.dta”的Stata格式数据文件,并替换了原有文件。§1.5Stata的结果文件Stata在屏幕上显示的运行结果有两种，一种是纯字符型的(如方差分析结果，回归分析结果等)，一种是图形。若要将操作过程和纯字符型结果记录下来，需事先打开一个log文件：．logusing文件名设结果文件名为result1，则Stata自动加上后缀“.log”,亦可由用户自己加上其他后缀。执行该指令后的所有操作指令和文字结果(除help下显示的结果)将记录在结果文件“result1.log”中。若执行某一指令后的结果没有必要记录下来，则可事先用指令“logoff”暂停记录，需要记录时再用“logon”继续记录，最后用“logclose”关闭文件。如果结果文件“result1.log”已经存在，用“logusingresult1”不能打开已有文件result1.log。如要覆盖文件result1.log，则加选择项replace。即键入：.logusingresult1,replace如要在其后进行添加，则键入：.logusingresult1,append文件“result1.log”可在EDIT、PE2、WPS或WORD等字处理软件下编辑、打印，也可在DOS下用type或print命令通过显示器浏览或打印机输出硬拷贝。若要将图形结果打印下来，需要在绘图指令中加上“saving”选择项。例如，画例1.1中x与y的散点图并存入文件“ex1.gph”，可用下述指令：．graphyx，c(l)saving(d:\mydata\ex1)这时屏幕上显示y与x的散点图，并将被存入d:\mydata\子目录中，文件名为“ex1.gph”(gph是Stata内定的图形文件后缀，用户亦可自己定义后缀名)。该图形可在Stata状态用“graphusingd:\mydata\ex1”重新显示在屏幕上，可在File的PrintGraph打印，也可用打印命令“gphdot”打印。DOS版本的Stata可在DOS提示符下用“gphdot”命令打印：D:\MYDATAgphdotex1.gph更详细的内容见第五章。§1.6Stata的操作方式Stata的操作有交互式操作和非交互式操作两种形式。一、交互式操作