[论文解读] More Robust Estimators for Instrumental-Variable Panel Designs, With An Application to the Effect of Imports from China on US Employment

Clément de Chaisemartin, Ziteng Lei|arXiv (Cornell University)|Mar 11, 2021

Advanced Causal Inference Techniques被引用 5

一句话总结

本文提出了一种工具变量相关随机系数（IV-CRC）估计量，以解决在处理效应随地区和时间异质时，一阶差分两阶段最小二乘法（FD 2SLS）回归中的偏差问题。与FD 2SLS不同，后者即使在工具变量外生的情况下也可能产生负权重和有偏估计，而IV-CRC估计量在处理效应异质性下可确保一致估计。该研究重新分析了中国贸易冲击对美国就业的影响，发现其效应微小且不显著——与FD 2SLS估计出的较大且显著的效应相反。

ABSTRACT

We show that first-difference two-stages-least-squares regressions identify non-convex combinations of location-and-period-specific treatment effects. Thus, those regressions could be biased if effects are heterogeneous. We propose an alternative instrumental-variable correlated-random-coefficient (IV-CRC) estimator, that is more robust to heterogeneous effects. We revisit Autor et al. (2013), who use a first-difference two-stages-least-squares regression to estimate the effect of imports from China on US manufacturing employment. Their regression estimates a highly non-convex combination of effects. Our more robust IV-CRC estimator is small and insignificant. Though its confidence interval is wide, it significantly differs from the first-difference two-stages-least-squares estimator.

研究动机与目标

• 识别当处理效应在地区和时间周期之间异质时，一阶差分两阶段最小二乘法（FD 2SLS）估计量产生偏差的根源。
• 开发一种更稳健的工具变量估计量，以在处理效应异质性下一致估计平均处理效应。
• 使用新估计量重新评估Autor等人（2013）广泛引用的研究中关于中国贸易冲击对美国制造业就业影响的结论。
• 为在面板数据设置中使用Bartik型工具变量的研究人员提供实用指导，特别是关于随机冲击假设有效性的考量。

提出的方法

• 提出一种工具变量相关随机系数（IV-CRC）估计量，将地区和时期特定的处理效应建模为与工具变量相关的随机系数。
• 推导FD 2SLS估计量的分解，表明其识别的是处理效应的非凸组合，可能具有负权重。
• 提出一种经修正的FD 2SLS Bartik估计量，通过按时期特定标准差对冲击进行标准化，以确保在随机冲击下实现凸权重。
• 提出两种针对Bartik设计中随机冲击假设的新检验方法，其统计功效高于现有检验。
• 为实践者推荐一个决策树：首先检验随机冲击假设，然后根据检验结果在经修正的FD 2SLS、合并2SLS或IV-CRC之间进行选择。
• 在通勤区（CZ）层面采用自举法标准误，以评估子组分析和异质性分析中推断的稳健性。

实验结果

研究问题

• RQ1 当处理效应在地区和时间周期之间异质时，FD 2SLS估计量是否仍能有效估计平均处理效应？
• RQ2 由于负权重的存在，FD 2SLS估计量是否可能在所有个体处理效应非负的情况下产生负估计？
• RQ3 在何种条件下，经标准化冲击修正的FD 2SLS Bartik估计量能估计处理效应的凸组合？
• RQ4 在中美贸易冲击对美国就业影响的情境下，IV-CRC估计量的结果与FD 2SLS估计量相比如何？
• RQ5 处理效应在通勤区之间异质性的程度如何？哪些可观测特征可预测这种异质性？

主要发现

• FD 2SLS估计量识别的是地区和时期特定处理效应的非凸组合，可能具有负权重，即使工具变量外生，也会导致偏差。
• IV-CRC估计量对来自中国进口对美国制造业就业影响的估计为-0.059，该估计值微小且不显著，置信区间较宽，且与FD 2SLS估计值存在显著差异（t统计量 = -2.330）。
• 在常规职业就业占比低于中位数的CZ子组中，IV-CRC估计值为正但不显著；而在常规职业就业占比较高的子组中，估计值为负且不显著，两组间差异高度显著（t统计量 = -3.694）。
• 研究发现处理效应异质性存在强有力证据：常规职业占比更高的CZ受到的就业负面影响显著更大，且在Bonferroni校正后，该异质性仍具统计显著性。
• 所提出的随机冲击假设检验在ADH数据中拒绝原假设，而Borusyak等人（2022）的前期检验未拒绝，表明新检验具有更高的统计功效。
• 常数处理效应随时间不变的假设被拒绝（p值 < 0.05），表明时间变化的效应可能使FD 2SLS估计值产生偏差。