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稳健性检验与内生性

稳健性检验与内生性

稳健性检验

稳健性检验:看基准回归结果是否随方法、样本、度量方式的变化而保持稳定,没有统一的操作方式。判定标准盯三点,任一出现明显变化即视为不稳健:

  1. 回归系数没有出现跳跃性变化(大小稳定)。
  2. 回归系数显著性没有出现明显变化(星级稳定)。
  3. 回归系数的方向没有变化(符号稳定)。

反例:基准回归系数 -0.091 且三颗星,换方法后符号翻转为 +0.091,或系数由显著变为不显著,都说明结果不稳健。

常见操作清单:换样本、换时间窗口、换计量方法、换变量度量方式。2SLS 本身也是一种稳健性检验,无非把估计方法从 OLS 换成 2SLS。

内生性

内生性:模型中的一个或多个解释变量与随机扰动项相关。内生性有三个来源:

遗漏变量:核心解释变量与没有控制的因素相关。方法:工具变量、2SLS。

互为因果:解释变量与被解释变量之间存在双向因果联系。方法:解释变量滞后一期、PSM、DID。

度量误差:解释变量的度量与真实值之间有偏差。方法:增加变量不同的度量方式;样本选择偏误用两阶段选择模型。

方法与变量类型对应:X 为连续变量时用 2SLS 或工具变量;X 为 0/1 选择变量(如是否聘请四大审计机构)时用两阶段选择模型。

识别靠主观判断,不用统计检验。期刊里没有文章靠某个检验统计量证明存在内生性。回答一个问题即可:X 是否还受到其他因素的强烈影响?是,则 X 内生。严格外生变量的例子:911 事件、天气、地理位置、历史变量。连续型经济变量(现金流、债务到期日、房价)基本都不可能严格外生。

工具变量与 2SLS

工具变量:与模型中的随机解释变量高度相关、却不与随机误差项相关的变量,估计过程中被当作工具使用。

工具变量须满足四个条件:

  1. 与所替代的随机解释变量高度相关。
  2. 与随机误差项不相关。
  3. 与模型中其他解释变量不相关。
  4. 同一模型中引入多个工具变量时,这些工具变量之间不相关。

经典例子:储蓄方程中农民收入内生,文献用地区降雨量作工具变量——降雨量越多,农作物收成越差,农民收入越低,而降雨量对储蓄方程严格外生。今天再用天气做工具变量已难发表。

最简单的两类工具变量:用行业或地区平均值作为某公司对应变量的 IV;用内生变量自身滞后 1 期(或多期)作工具变量。教科书例子:工资方程中教育水平内生,常用 IV 为母亲教育水平、兄弟姐妹数量。

识别条件:方程 \(y = \beta_1 + \beta_2 x_2 + \beta_3 x_3 + \beta_4 x_4 + u\) 中 x3、x4 为内生变量,至少需要两个工具变量 z1、z2。一个内生变量至少配一个工具变量,两个内生变量至少配两个工具变量。

第一阶段是否放入外生变量:三种情形文献里都出现过——不放入、放入、放入多个外生变量。三种情形不改变第二阶段回归系数的方向,只改变大小;99% 的文献把外生控制变量放入第一阶段。

软件实现:手动两步法——第一阶段 reg var5 var1 var2(var5 内生,var1、var2 为工具变量),predict v_w 存拟合值,第二阶段 reg var4 v_w。该写法无法判断工具变量好坏。替代命令 ivreg2 var4 (var5=var1 var2), endog(var5)

弱工具变量检验:Stock-Yogo weak ID test。原假设是所选工具变量为弱工具变量;Cragg-Donald 统计量大于 Stock-Yogo 临界值(10% 水平)时拒绝原假设,即不存在弱工具变量问题。

发展趋势:期刊普遍要求严格外生的事件或政策,直接找一个外生冲击做 DID,不再纠缠工具变量是否足够外生。

案例一:Jayaraman 与 Milbourn(2012)的稳健性布局

Jayaraman 和 Milbourn(2012,The Accounting Review)研究股票流动性对高管薪酬的影响,全篇按稳健性检验的三点判定逐表安排。

表 2(基准回归,OLS):因变量为现金薪酬占比,核心解释变量为股票流动性 Liq,系数 -0.091、-0.069、-0.041(三列,均显著),控制 Tobin's Q、ROA、CFO、股票回报率及波动率,控制年度与行业固定效应,观测 21750 个。

表 3(2SLS,换方法):第一阶段因变量为 Liq,工具变量为 LagLiq(流动性滞后一期)与 IndLiq(行业股票流动性中位数),系数 0.741 与 0.270 且非常显著;第二阶段自变量换为第一阶段拟合值 PrLiq,系数 -0.103、-0.079、-0.043。表 2 与表 3 对比:系数大小、方向、显著性均未出现明显变化,结论稳健。表 3 观测数比表 2 少 5 个,来自滞后一期造成的样本损失。

表 5(换变量形态):把核心解释变量换成 Liq 的变化量,系数方向与基准一致。

表 7(换度量方式):替换 PPS 与 Liq 的度量方式,系数与表 2 相比未出现明显变化。

案例二:Mian 与 Sufi(2011)房价与家庭债务

Mian 和 Sufi(2011,American Economic Review)研究房价上升如何使已有住房者借款增加、推高家庭债务。三个基本事实(Figure 1):1978—2008 年家庭债务增长远多于公司债务;家庭债务收入比持续上升而公司债务收入比没有明显上升趋势;1997 年拥有住房者的债务与房价指数同步上行。

房价明显内生,作者做 2SLS。第一阶段用 1997 年住房供给弹性作工具变量预测房价增长:

\[HousePriceGrowth0206_{izm} = \delta X_{izm} + \rho \cdot Elasticity_{m,1997} + \varepsilon_{izm}\]

第二阶段因变量为家庭债务增长率,房价代入第一阶段拟合值:

\[LeverageGrowth0206_{izm} = \theta X_{izm} + \beta \cdot \widehat{HousePriceGrowth0206}_{izm} + v_{izm}\]

用历史弹性作工具变量的方式如今用得越来越少,顶级期刊要求找到外生冲击或政策直接做 DID。

宏观数据处理要点

同比与环比:同比是今年某季度与去年同季度相比,环比是本季度与上一季度相比。多数宏观数据(如 CPI)只公布同比,做模型前要换算为环比;GDP 的同比、环比不能混用。

差分与平稳性:宏观时间序列几乎都有增长趋势,直接回归有问题;做差分(增长率)后数据围绕均值变动,才满足平稳性。