生成矩阵_如何使用Stata生成空间权重矩阵、计算Moran's I及画莫兰散点图

本文介绍了如何在Stata中生成空间权重矩阵,包括行标准化的二元矩阵和距离倒数矩阵,并展示了计算全局及局部Moran's I指数的方法,用于经济变量的空间自相关分析。同时提供了画Moran散点图的步骤。

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一、生成空间权重矩阵

1.Create a row-standardized binary spatial weights matrix assuming spherical coordinates and a distance cut-off of 10 miles(生成行标准化的二元空间权重矩阵)

. use 31_provinces_longitude&latitude,clear

.spwmatrix gecon latitude longitude, wn(wbin) wtype(bin) db(0 550) r(3958.761) row

.clear

.svmat wbin

.save wbin

2.Generate an inverse distance squared spatial weights matrix using projected latitudes and longitudes(生成距离倒数空间权重矩阵)

. use 31_provinces_longitude&latitude,clear

. spwmatrix gecon latitude longitude, wname(winvsq) wtype(inv) alpha(1) dband(0 100) cart

. clear

. svmat winvsq

. save winvsq

二、计算Moran's I

(一)计算全域Moran's I

1.使用距离倒数空间权重矩阵

. use winv.dta,clear

. spatwmat us

### 如何在 Stata 中绘制莫兰指数图 为了在 Stata创建莫兰散点图,可以利用 `spmoranscatter` 或者其他空间分析包中的命令。以下是具体方法: #### 安装必要的软件包 首先需要确保已经安装了用于生成莫兰散点图所需的程序包。可以通过下面这条指令来完成安装: ```stata ssc install spmoregs, replace ``` #### 准备数据集并加载到内存中 假设有一个包含地理坐标以及感兴趣的变量(比如空气污染物浓度)的数据文件,在继续之前应该先将其读入工作环境中: ```stata use your_dataset.dta, clear ``` 这里替换 `your_dataset.dta` 为实际使用的数据路径。 #### 创建权重矩阵 接着要构建一个表示观测之间邻接关系的空间权重矩阵W。这一步骤对于计算局部Moran's I统计量至关重要。可以根据研究对象的特点选择合适的定义方式;例如基于距离阈值、k近邻等标准建立连接规则。 ```stata spwmatrix create idvar lat lon wmatname, band(min_dist max_dist) // 或者使用 k-nearest neighbors 方法 spwmatrix create knn(idvar) nneigh(k_value), name(wmatname_knn) ``` 注意调整参数以适应特定应用场景下的需求。 #### 计算全局/局部 Moran’s I 统计量及其显著性水平 有了上述准备之后就可以调用相应函数求解整体或分区域内的自相关程度,并检验其是否具有统计学意义。 ```stata global morani = _b[_cons] local pvalue = r(p) display "Global Moran's I statistic is " %9.4f `morani' display "with a P-value of " %9.4f `pvalue' // 对于局部指标 LISA 可执行如下操作 lisa var_of_interest using wmatname, gen(lisa_) ``` #### 构建莫兰散点图可视化结果 最后便是呈现图形化表达形式——即所谓的“莫兰散点图”。它能够直观展示各位置处属性值与其周围平均状况之间的关联模式。 ```stata spmoranscatter var_of_interest using wmatname, mlabel(var_label) /// title("Moran Scatter Plot") subtitle("(Variable: var_of_interest)") /// ytitle("Spatial Lagged Variable") xtitle("Original Variable Value") ``` 以上过程涵盖了从环境搭建直至最终产出可视化的全流程[^1]。
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