Stata数据处理：纵横长宽转换-reshape命令一文读懂！（上）

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作者：何庆红 (北京大学)

目录

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• 专题：数据处理

  • reshape命令一文读懂！（下）
  • Stata：宽数据到长数据的转换-tolong

1. 问题背景

在「长宽数据」转换时，我们经常受困于以下问题：

• 数据是长数据还是宽数据，是要长转宽，还是宽转长；
• 变量 i、j、stub 具体对应自己数据中哪个变量；
• 变量命名不规范怎么处理，如 stu1b、stu2b 或 stubf 、stubm；
• long-long 与 wide-wide 如何转变 (两个 j 变量)。

    long
        +------------+                  wide
        | i  j  stub |                 +----------------+
        |------------|                 | i  stub1 stub2 |
        | 1  1   4.1 |     reshape     |----------------|
        | 1  2   4.5 |   <--------->   | 1    4.1   4.5 |
        | 2  1   3.3 |                 | 2    3.3   3.0 |
        | 2  2   3.0 |                 +----------------+
        +------------+

为此，本文将通过对 reshape 命令介绍，来一一解答上述问题，以帮助大家更好的进行长宽数据转换。

2. reshape 语法

reshape wide stub, i(i) j(j)

• 该命令为长变宽；
• stub 为要转换的变量，可以单个也可以多个；
• i(i) 为 ID 变量，必须唯一；
• j(j) 为 stub 子集变量名。

reshape long

• 运行 reshape wide ... 后，实现快速转换。

reshape long stub, i(i) j(j)

• 该命令为宽变长。

reshape wide

• 运行 reshape long ... 后，实现快速转换。

reshape error

• 报告有问题的观测值。

值得注意的是：

• 长变宽，变量 j 是存在的，而宽变长，变量 j 是不存在的；
• 可以通过占位符 @ 的使用，来限定数值在变量名中位置，默认数值处于变量名结尾，例如：

    long
        +------------+                  wide
        | i  j  stub |                 +----------------+
        |------------|                 | i  stu1b stu1b |
        | 1  1   4.1 |     reshape     |----------------|
        | 1  2   4.5 |   <--------->   | 1    4.1   4.5 |
        | 2  1   3.3 |                 | 2    3.3   3.0 |
        | 2  2   3.0 |                 +----------------+
        +------------+

• 可以在上述语句后加 string 选项，以实现变量值为字符串、或变量名全为字符串的长变宽、或宽变长转换，例如：

    long
        +------------+                  wide
        | i  j  stub |                 +----------------+
        |------------|                 | i  stubf stubm |
        | 1  f   4.1 |     reshape     |----------------|
        | 1  m   4.5 |   <--------->   | 1    4.1   4.5 |
        | 2  f   3.3 |                 | 2    3.3   3.0 |
        | 2  m   3.0 |                 +----------------+
        +------------+

3. 具体案例

*-避免stata16不能正常调用数据
  globa url "https://www.stata-press.com/data/r16/"

*-stata16以下版本
  webuse reshape1

*-案例一：宽变长
  use $url/reshape1, clear
  list
  reshape long inc ue, i(id) j(year)
  list, sepby(id)
  reshape wide  //快速从长数据变宽数据
  *reshape wide inc ue, i(id) j(year) //标准的从长数据变宽数据方法

     +-------------------------------------------------------+
     | id   sex   inc80   inc81   inc82   ue80   ue81   ue82 |
     |-------------------------------------------------------|
  1. |  1     0    5000    5500    6000      0      1      0 |
  2. |  2     1    2000    2200    3300      1      0      0 |
  3. |  3     0    3000    2000    1000      0      0      1 |
     +-------------------------------------------------------+

     +-----------------------------+
     | id   year   sex    inc   ue |
     |-----------------------------|
  1. |  1     80     0   5000    0 |
  2. |  1     81     0   5500    1 |
  3. |  1     82     0   6000    0 |
     |-----------------------------|
  4. |  2     80     1   2000    1 |
  5. |  2     81     1   2200    0 |
  6. |  2     82     1   3300    0 |
     |-----------------------------|
  7. |  3     80     0   3000    0 |
  8. |  3     81     0   2000    0 |
  9. |  3     82     0   1000    1 |
     +-----------------------------+

*-案例二：报告存在问题观测值
  use $url/reshape2, clear
  list
  reshape long inc, i(id) j(year)
  reshape error  //列出存在问题的观察值

     +----------------------------------+
     | id   sex   inc80   inc81   inc82 |
     |----------------------------------|
  1. |  1     0    5000    5500    6000 |
  2. |  2     1    2000    2200    3300 |
  3. |  3     0    3000    2000    1000 |
  4. |  2     0    2400    2500    2400 |
     +----------------------------------+
     
variable id does not uniquely identify the observations
    Your data are currently wide.  You are performing a reshape long.  You specified
    i(id) and j(year).  In the current wide form, variable id should uniquely identify
    the observations.  Remember this picture:

         long                                wide
        +---------------+                   +------------------+
        | i   j   a   b |                   | i   a1 a2  b1 b2 |
        |---------------| <--- reshape ---> |------------------|
        | 1   1   1   2 |                   | 1   1   3   2  4 |
        | 1   2   3   4 |                   | 2   5   7   6  8 |
        | 2   1   5   6 |                   +------------------+
        | 2   2   7   8 |
        +---------------+
    Type reshape error for a list of the problem observations.

i (id) indicates the top-level grouping such as subject id.

The data are currently in the wide form; there should be a single
observation per i.

2 of 4 observations have duplicate i values:

     +----+
     | id |
     |----|
  2. |  2 |
  3. |  2 |
     +----+

(data now sorted by id)

*-案例三：占位符使用
  use $url/reshape3, clear
  list
  *reshape long inc ue, i(id) j(year)  //错误的方法
  *list, sepby(id)
  reshape long inc@r ue, i(id) j(year)
  list, sepby(id)
  reshape wide
  *reshape wide inc@r ue, i(id) j(year)

     +----------------------------------------------------------+
     | id   sex   inc80r   inc81r   inc82r   ue80   ue81   ue82 |
     |----------------------------------------------------------|
  1. |  1     0     5000     5500     6000      0      1      0 |
  2. |  2     1     2000     2200     3300      1      0      0 |
  3. |  3     0     3000     2000     1000      0      0      1 |
     +----------------------------------------------------------+

     +-----------------------------+
     | id   year   sex   incr   ue |
     |-----------------------------|
  1. |  1     80     0   5000    0 |
  2. |  1     81     0   5500    1 |
  3. |  1     82     0   6000    0 |
     |-----------------------------|
  4. |  2     80     1   2000    1 |
  5. |  2     81     1   2200    0 |
  6. |  2     82     1   3300    0 |
     |-----------------------------|
  7. |  3     80     0   3000    0 |
  8. |  3     81     0   2000    0 |
  9. |  3     82     0   1000    1 |
     +-----------------------------+

*-案例四：允许使用字符
  use $url/reshape4, clear
  list
  reshape long inc, i(id) j(sex) string
  list, sepby(id)
  reshape wide
  *reshape wide inc, i(id) j(sex) string

     +-------------------------+
     | id   kids   incm   incf |
     |-------------------------|
  1. |  1      0   5000   5500 |
  2. |  2      1   2000   2200 |
  3. |  3      2   3000   2000 |
     +-------------------------+

     +------------------------+
     | id   sex   kids    inc |
     |------------------------|
  1. |  1     f      0   5500 |
  2. |  1     m      0   5000 |
     |------------------------|
  3. |  2     f      1   2200 |
  4. |  2     m      1   2000 |
     |------------------------|
  5. |  3     f      2   2000 |
  6. |  3     m      2   3000 |
     +------------------------+

*-案例五：long-long 与 wide-wide 转变 (两个 j 变量)
  use $url/reshape5, clear
  list
  reshape wide @inc, i(hid year) j(sex) string
  reshape wide minc finc, i(hid) j(year)
  list
  *reshape long minc finc, i(hid) j(year)
  *reshape long @inc, i(hid year) j(sex) string
  *list

     +-------------------------+
     | hid   sex   year    inc |
     |-------------------------|
  1. |   1     f     90   3200 |
  2. |   1     f     91   4700 |
  3. |   1     m     90   4500 |
  4. |   1     m     91   4600 |
     +-------------------------+

     +-----------------------------------------+
     | hid   finc90   minc90   finc91   minc91 |
     |-----------------------------------------|
  1. |   1     3200     4500     4700     4600 |
     +-----------------------------------------+

4. 其他命令

*-gather 和 spread 的使用
  sysuse educ99gdp.dta, clear
  list
  gather public private  //快速宽变长
  list
  spread variable value  //快速长变宽

     +----------------------------------+
     |       country   public   private |
     |----------------------------------|
  1. |     Australia       .7        .7 |
  2. |       Britain       .7        .4 |
  3. |        Canada      1.5        .9 |
  4. |       Denmark      1.5        .1 |
  5. |        France       .9        .4 |
     |----------------------------------|
  6. |       Germany       .9        .2 |
  7. |       Ireland      1.1        .3 |
  8. |   Netherlands        1        .4 |
  9. |        Sweden      1.5        .2 |
 10. | United States      1.1       1.2 |
     +----------------------------------+

    +----------------------------------+
     |       country   variable   value |
     |----------------------------------|
  1. |     Australia     public      .7 |
  2. |     Australia    private      .7 |
  3. |       Britain     public      .7 |
  4. |       Britain    private      .4 |
  5. |        Canada     public     1.5 |
     |----------------------------------|
  6. |        Canada    private      .9 |
  7. |       Denmark     public     1.5 |
  8. |       Denmark    private      .1 |
  9. |        France     public      .9 |
 10. |        France    private      .4 |
     |----------------------------------|
 11. |       Germany     public      .9 |
 12. |       Germany    private      .2 |
 13. |       Ireland     public     1.1 |
 14. |       Ireland    private      .3 |
 15. |   Netherlands     public       1 |
     |----------------------------------|
 16. |   Netherlands    private      .4 |
 17. |        Sweden     public     1.5 |
 18. |        Sweden    private      .2 |
 19. | United States     public     1.1 |
 20. | United States    private     1.2 |
     +----------------------------------+

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