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1 Stata and Stata Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1


2 Data Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13


3 Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65


4 Survey Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107


5 Summary Statistics and Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Summary Statistics for Measurement Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Exploratory Data Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Normality Tests and Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Frequency Tables and Two-Way Cross-Tabulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

Multiple Tables and Multi-Way Cross-Tabulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Tables of Means, Medians and Other Summary Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

Using Frequency Weights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

6 ANOVA and Other Comparison Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

One-Sample Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Two-Sample Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

One-Way Analysis of Variance (ANOVA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Two- and N-Way Analysis of Variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

Factor Variables and Analysis of Covariance (ANCOVA) . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

Predicted Values and Error-Bar Charts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

7 Linear Regression Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

Simple Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

Correlation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Multiple Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Hypothesis Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Dummy Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Interaction Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Robust Estimates of Variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Predicted Values and Residuals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Other Case Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

Diagnosing Multicollinearity and Heteroskedasticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

Confidence Bands in Simple Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Diagnostic Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

8 Advanced Regression Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Lowess Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Robust Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

Further rreg and qreg Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

Nonlinear Regression — 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Nonlinear Regression — 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

Box–Cox Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

Multiple Imputation of Missing Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

Structural Equation Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

9 Logistic Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

Space Shuttle Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Using Logistic Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Marginal or Conditional Effects Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

Diagnostic Statistics and Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

Logistic Regression with Ordered-Category y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

Multinomial Logistic Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

Multiple Imputation of Missing Values — Logit Regression Example . . . . . . . . 278

10 Survival and Event-Count Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

Survival-Time Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

Count-Time Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288

Kaplan–Meier Survivor Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

Cox Proportional Hazard Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

Exponential and Weibull Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

Poisson Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Generalized Linear Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

11 Principal Component, Factor and Cluster Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314

Principal Component Analysis and Principal Component Factoring . . . . . . . . . . 315

Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

Factor Scores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Principal Factoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

Maximum-Likelihood Factoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

Cluster Analysis — 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

Cluster Analysis — 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

Using Factor Scores in Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

Measurement and Structural Equation Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

12 Time Series Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

Further Time Plot Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

Recent Climate Change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

Lags, Lead and Differences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

Correlograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

ARIMA Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

ARMAX Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

13 Multilevel and Mixed-Effects Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387

Example Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

Regression with Random Intercepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

Random Intercepts and Slopes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

Multiple Random Slopes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

Nested Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404

Repeated Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

Cross-Sectional Time Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410

Mixed-Effects Logit Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

14 Introduction to Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

Basic Concepts and Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

Do-files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

Ado-files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

Local macros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

Global macros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

Scalars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

Looping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

If ... else . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430

Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431

Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432

Example Program: multicat (Plot Many Categorical Variables) . . . . . . . . . . . . 434

Using multicat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437

Help File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441

Monte Carlo Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445

Matrix Programming with Mata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452


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