工具變量不完全外生的時候怎么辦?
當模型中存在內(nèi)生的解釋變量時,尋找合適的工具變量是最為常用的方法。一個有效的工具變量必須滿足兩個條件。首先,工具變量必須和內(nèi)生解釋變量相關,這一點通常比較好滿足。其次,工具變量必須滿足排他性約束(exclusion restriction),即工具變量與其他可能影響被解釋變量的擾動項不相關。排他性約束意味著,工具變量只能通過影響內(nèi)生的解釋變量進而影響我們關心的結果變量,而不能經(jīng)由其他的渠道對結果變量產(chǎn)生影響。研究者們通常需要花費大量的時間和精力向讀者證明,他們使用的工具變量能夠滿足排他性約束。如果做了很多努力仍然無法證明工具變量嚴格外生時應該怎么辦呢?
Conley等人2012年發(fā)表在The Review of Economics andStatistics上的文章提供了一種解決辦法。Conleyet al. (2012) 放松了工具變量的排他性約束,假定工具變量可以是近乎外生的(Plausibly Exogenous)。讓我們通過下面的模型來理解這種方法的精髓:
在(1)式和(2)式中,Y是結果變量, X是內(nèi)生變量矩陣, Z是工具變量矩陣。ε和V是擾動項。傳統(tǒng)的模型要求Z滿足排他性約束,即γ=0,F(xiàn)在放松排他性約束,假定γ很接近于0,但是可以不必嚴格等于0。此時,利用先驗信息對γ的取值或分布情況進行一定的設定,也能估計出我們感興趣的參數(shù)β。當β和γ都是向量時,可以證明:
從(3)式可以看出,當γ較小時,仍然比較接近于真實值β。(3)式還可以反映出弱工具變量問題對估計結果造成的影響。當Z和X的相關性很小,即П很小時,γ/П將變得很大,從而帶來較大的估計誤差。當Z和X的相關性很強,即П很大時,估計結果較為準確。
接下來的問題就是,γ應該怎樣取值。作者介紹了四種方法。第一種方法是列出γ的可能取值,然后分別進行估計。例如,假定γ=,(1)式可以轉化為
然后,對(4)式進行二階段最小二乘估計(2SLS)可以估計出。
第二種方法是假定γ取多個值,并且這幾個值出現(xiàn)的概率不同。例如,γ以0.1的可能性取0.02,以0.9的可能性取0.03。第三種方法是假設γ服從一定的概率分布,如正態(tài)分布、均勻分布等,然后在γ的不同取值上進行點估計。第四種方法叫做貝葉斯估計。前三種方法均假定γ的取值或分布和β無關,第四種方法允許γ的分布和β有關系。(詳細的技術細節(jié)請參見原文)在理論部分之后,作者利用以往文獻中的幾個經(jīng)典數(shù)據(jù),采用上述四種方法進行了估計,并且進行了比較。
這篇文章為解決內(nèi)生性問題提供了新的方案,文中介紹的方法特別適用于工具變量和內(nèi)生解釋變量相關性較強,但是排他性假設又難以完全滿足的情形。當然,IV最重要的賣點其實是它一階段的故事,十分擔心有一天大家會像GMM一樣把這種方法玩壞了。重要的事情最后說:相應的stata命令為plausexog(My name is 雷鋒)。
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---------------------------2016年7月4日11:05:37