你不可不知的工具变量研究方法综述

你不可不知的⼯具变量研究⽅法综述
计量经济学在进⾏政策效应评估时⼀般采⽤两个思路⼀虚拟变量法和⼯具变量法。虚拟变量法是将政策变量作为外⽣变量进⾏处理,⽤虚拟变量的系数近似政策效应,该⽅法因估计简单且简洁明了,在早期的政策效应评估中应⽤较多,但其隐含⼀个重要假定,即虚拟变量是外⽣的,并且与误差项是相互独⽴的。在实际情况中,个体的经济决策以及经济运⾏系统存在的复杂性均决定了政策变量并⾮外⽣,会表现出明显的内⽣性。所以,在存在内⽣性问题的条件下,虚拟变量不适⽤于政策效应评估。rtiyishu
⼯具变量(IV)作为计量经济学中重要的估计⽅法之⼀,可有效解决内⽣性问题。⼯具变量必须与内⽣解释变量具有⾼度的相关性,否则会导致弱⼯具变量问题,进⽽使估计量出现不⼀致性( Staiger和Yogo,2005)。所以,选择合适的⼯具变量⾄关重要,现有⽂献也基本集中于⼯具变量选取的研究。对于⼯具变量的选择问题,最早可追⾄ Andrews(1999)提出的⼴义矩估计中矩条件的选择问题, Donald和 Newey(2001)主要研究了在包含内⽣解释变量的线性回归模型中如何选取⼯具变量,提出了针对该类模型的最优⼯具变量选择标准,为⼯具变量的选择问题提供了基本模式;okui(2009)基于 Donald和 Newey(2001)⽅法,提出了动态⾯板模型中最优⼯具变量的选择标准。虽然这些⽅法存在⼀些不⾜,但却为⼯具变量问题的研究提供了重要息⽰甚⾄灵感。具体的,现有⽂献中选择的⼯具变量主要有以下⼏个⽅⾯
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将聚集数据作为⼯具变量
Card和 Krueger(1996)为了解决同效应( peer effect)的内⽣性问题,将州、郡等分析层⾯的集聚数据作为学校、班级以及邻⾥等层⾯解释变量的⼯具变量。Evans等(1992)在研究学校贫困⽣⽐例是否对学⽣怀孕或辍学具有显著影响的实证过程中,为学校贫困⽣⽐例选取的⼯具变量为失业率、贫困率以及家庭收⼊中位数,认为这三个因素必然与学校贫困⽣⽐例有关,但却不直接影响学⽣怀孕或辍学等⾏为;Bentolima等(2010)将联邦就业率作为“使⽤社会关系”的⼯具变量,以考察其对个⼈收⼊的影响效应,其理由是:联邦就业率与收⼊之间并未存在直接关系,但如果就业率较⾼,则在联邦内利⽤关系求职的必要性相对较低。虽然将集聚数据作为⼯具变量会克服内⽣性问题,但由于⽆法保证集聚数据具有完全外⽣性,所以可能会引⼊噪⾳,甚⾄导致遗漏偏误( Grogger,1996; Rivkin,2001),所以,使⽤该类⼯具变量的研究呈减少趋势。
2
将⾃然现象作为⼯具变量
通常认为在⼀定的区域范围内,河流、降⾬、⾃然灾害等现象具有⾼度的随机性、外⽣性等特征,可被假设为与个⼈、体的异质性⽆关,但与此同时⼜会影响某些社会过程。Hoxby(2000)将区域内的河流数量作为学校数量的⼯具变量,⽤于验证学区内学校之间的竞争能否提⾼教学质量。由于历史积
累的某种特征可能会导致学校数量存在内⽣性,⽽将河流数量作为学校数量的⼯具变量具有很强的说服⼒,即河流数量发的交通问题会直接影响学校的设⽴数量,⽽河流是⾃然形成,其与教学质量并⽆直接关系; Culter和 Glaeser(1997)同样将河流数量作为邻⾥区隔的⼯具变量,考察邻⾥之间的区隔程度对居住者产⽣的影响。该⼯具变量的合法性体现在,河流越多必将导致邻⾥之间的区隔程度越严重,但河流数量却与居住者的收⼊⽆关。此外,除了河流,经济学家还将其他⾃然现象作为⼯具变量进⾏实证研究。Munshi(2003)在研究国际移民的问题中,将移民数量的⼯具变量设定为墨西哥移民来源地的降⽔量,⽤于考察移民数量与其收⼊之间的关系。选取移民来源地的降⾬量作为⼯具变量有其合理性,墨西哥某地区的降⾬量与美国的劳动⼒市场并未存在任何联系,但却与该地区的农业收⼊息息相关,通过影响农业预期收⼊进⽽影响移民政策; Cipollone和 Rosolia(2007)试图考察意⼤利班级学⽣的性别构成对⼥⽣成绩会产⽣何种影响,为⾼中班级性别构成选取的⼯具变量是地震导致的男性免征兵政策,因为地震作为⾃然现象是随机且外⽣的;松(2012)将中国农民⼯来源村庄的⾃然灾害程度作为外出打⼯者数量的⼯具变量,分析了同村打⼯⽹的规模与农民⼯收⼊之间的关系。⼯具变量选取的合法性在于,⾃然灾害越严重,外出打⼯的村民越多,在控制地区间应对⾃然灾害能⼒以及来源省份之后,⾃然灾害可被视为外⽣的。
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库仑定律教案将⽣理现象作为⼯具变量
⼈类的⽣⽼病死这⼀⽣理上的⾃然历程,既具有随机性,⼜与特定的经济社会紧密相关,所以,经济学家将其作为⼯具变量,巧妙地运⽤在因果推断中。Angrist和 Evans(1998)试图分析家庭中孩⼦的数量对母亲就业的影响效应,但由于孩⼦数量可随机选取,导致解释变量存在内⽣性,为了解决该问题,巧妙地运⽤⼈类⽣育⾏为中对⼉⼦、⼥⼉偏好的特征,将⼦⼥中的“⽼⼤”和“⽼⼆”的性别组合情况作为孩⼦数量的⼯具变量,认为孩⼦性别是完全随机的,如果前两个孩⼦是同性别双胞胎的话,会提⾼⽣第三个孩⼦的可能性,从⽽增加孩⼦数量; Acemoglu等(2001)将殖民地国家的⾃然死亡率作为该国制度的⼯具变量,他认为,如果某国的死亡率较⾼,那么殖民者就相对不愿留在该国,并在当地建⽴具有掠夺性的制度。由于制度存在路径依赖,殖民时代的制度与当代的制度具有密切联系,将历史上的⾃然死亡率作为⼯具变
夺性的制度。由于制度存在路径依赖,殖民时代的制度与当代的制度具有密切联系,将历史上的⾃然死亡率作为⼯具变量,虽然与当今制度相关,但与⽬前的⼈均收⼊并不存在直接关系; Maurin和 Moschion(2009)分析了法国邻⾥中其他母亲的就业对单⾝母亲就业的影响。为了解决内⽣性间题,将邻⾥前两个⼦⼥的性别组合作为邻⾥母亲就业的⼯具变量,认为这两个变量之间存在直接关系,但邻⾥⼦⼥的性别组合是随机的,并不能直接决定单⾝母亲的就业。Bentolila等(2010)将年长的兄弟妹数量作为使⽤社会关系的⼯具变量,认为兄弟妹的数量是随机的,但如果兄弟妹的数量越多,社会关系⽹就越⼤,那么使⽤社会关系进⾏求职的可能性也相对越⼤。
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将社会空间作为⼯具变量
社会空间包括地理空间、市场空间等,其在特定的分析层⾯上具有随机独⽴性,但却与⼈类⾏为及其社会结果密切相关。Card(1995)在分析教育是否能够增加个⼈收、提⾼个⼈地位的研究中,由于教育具有随机性,所以将其作为解释变量会产⽣内⽣性问题,家到⼤学的距离会在⼀定程度上影响是否上⼤学的决定,但其作为城市空间要与个⼈的社会经济结果并⽆直接关系,所以将调查对象家到最近⼤学的距离为教育的⼯具变量。但地理空间的距离对上学意愿的影响⽐较微弱,或者只影部分⼈的决定,从⽽导致弱⼯具变量与局部预效应问题;al和n(199在其制度分析的研究中,将各国到⾚道的距离作为⼯具变量,显然、该距离是外⽣的,但可⼤致反映各国受西⽅制度影响的程度。除了社会空间要素,市场要素也会与某些现象紧密联系,但却不直接影响个体的具体社会特征。Qian(2008)在考察家庭收⼊性别结构与中国家庭男⼥出⽣性别⽐例关系的研究中,根据茶叶价格的提⾼可巩固⼥性的经济地位,进⽽降低家庭⼥胎被流产的⼏率,⽽茶叶的价格与家庭男⼥出⽣性别⽐例之间并不存在直接的逻关系,所以将茶叶价格作为家庭收⼊性别结构的⼯具变量。
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将实验作为⼯具变量
实验作为⼀种外来⼲预,虽然会对被考察的解释变量产⽣冲击,但是却可置⾝模型之外,从⽽为实证研究提供⼯具变量,其中包括政策⼲预、改⾰创新等社会实验。Angrist(1990、1993)、 Angrist等(1996、2010)陆续考察了越南战争期间,美国青年服兵役对当年的参战者和今天的退伍⽼兵在收⼊、健康及后续教育⽅⾯产⽣的影响。由于是否服兵役取决于⽣⽇抽签,⼩于某⼀國值则参加兵役,⼤于该國值则可免于兵役,⽽抽签则是完全随机的,但却对是否服兵役具有直接影响,所以将抽签号作为⼯具变量。Boozer和 Cacciola(2001)考察了班级平均成绩是否对个体成绩具有同侪效应,将班级中参与⼩班实验的⼈数⽐例作为班级平均成绩的⼯具变量。认为⼩班实验是学校从各班随机抽取⼈员组成,是随机且外⽣的,但⼩班教育在提⾼这部分学⽣成绩的同时必然会影响班级的平均成绩; Bohonis和 Finan(2008)采⽤类似的⽅法研究了墨西哥教育情况。将参与国家给⽣活困难的母亲补助项⽬的⽐例作为平均⼉童⼈学率的⼯具变量,⽤于分析同龄⼈的⼊学率是否会对个体⼊学决定产⽣影响。章元和陆铭(2009)分析了农民⼯社会关系⽹与收⼊之间的关系,将农民⼯祖辈的社会背景是否来⾃⽼区作为社会关系⽹的⼯具变量,认为两者之间具有直接联系,但该关系并不会影响农民⼯在外地的收⼊。⽅颖和赵扬(2011)在各地产权保护制度对经济增长影响的研究中,将1919年中国不同城市基督教初级教会⼩学注册⼈数占当地⼈⼝⽐例作为⼯具变量,主要原因是,该⽐例可在⼀定程度上代表在历史上该地区受西⽅影响的程度,⼊读教会⼩学的⽐例越⾼,表明该地区受西⽅影响越⼤,建⽴产权保护制度的意识较强,⽽建⽴教会⼩学的初衷是布道,与经济发展⽔平并不直接相关。
⼯具变量⽅法功能强⼤且简洁明了,但其本⾝存在的局限性在⼀定程度上限制了该⽅法的推⼴:(1)⼯具变量的选择存在很⼤困难,在政策效应评估的过程中,出合适的⼯具变量⾮常不容易。在实际操作中,在能够获得政策实施前后数据的情况下,研究者通常将因变量的滞后变量作为⼯具变量,可能会导致相关性,⽆法从根本上解决内⽣性问题:(2)⼯具变量的随机外⽣性⽆法⽤统计⽅法进⾏验证,其合法性容易被质疑,若提供不出有⼒证据,则后续实证分析将完全失去说服⼒;(3)⼯具变量对样本往往具有⾮均质的影响导致估计量带有权重性特征,使得到的结论仅适⽤于⼀部分样本,降低了科学分析的政策意义( Deaton,2010)。
王忍之
在使⽤⼯具变量⽅法时,应持审慎的态度,清楚说明所需假设前提,并指明⼀⽆法满⾜⼯具变量的外⽣性假设时,估计量将如何偏移,只有将理论党与前⼈的经验教训进⾏充分结合,⼯具变量⽅法才能为因果推断与政策评提供更强的说服⼒以及更⾼的可信度。网上订书
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本文发布于:2024-09-20 22:45:51,感谢您对本站的认可!

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