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前沿方法 | 双重差分法的安慰剂检验:一个实践的指南
 

在经济学实证研究中,双重差分法(DID)凭借其清晰的因果识别逻辑,成为政策效应评估的核心工具。然而,DID平行趋势假定本质上不可检验,时变混杂因素的干扰更可能导致估计偏差,这让许多实证结果的可靠性备受质疑。近年来,安慰剂检验作为DID研究的“证伪检验”(falsification test)迅速崛起,陈强、齐霁、颜冠鹏在《管理世界》2025年第2期发表的《双重差分法的安慰剂检验:一个实践的指南》,系统梳理了DID安慰剂检验的四种主要形式、适用场景、操作细节和常见误区,并配套开发了Stata命令didplacebo,堪称DID研究者的“实操手册”。

一、DID安慰剂检验的四种主要形式

根据改变处理变量的不同方式,陈强等(2025)将DID安慰剂检验具体分为时间安慰剂检验(in-time placebo test)、空间安慰剂检验(in-space placebo test)、混合安慰剂检验(mixed placebo test)以及外部安慰剂检验external placebo test)。

(一)时间安慰剂检验

1.做法

“伪处理时间”,将政策实施时间向前平移(滞后)若干期,用处理前的数据重新估计DID,时间安慰剂检验也是检验平行趋势假定的一种方法。

2.标准DID使用的注意事项

1)明确时间安慰剂检验的原假设为“安慰剂效应为0”;

2)去掉处理后的样本数据,以避免安慰剂效应被处理效应污染;

3)尽量使用除第1期外的所有处理前各期,分别进行时间安慰剂检验。当然,如果处理前包含很多期,也可仅汇报部分时期的时间安慰剂检验结果。

(二)空间安慰剂检验

1.做法

“伪处理个体”,人为指定某些控制组个体为“伪处理个体”,而以其余控制组个体作为控制组,进行DID估计。或者,在全样本中通过随机抽样的方法来确定“伪处理组”。

2.标准DID使用的注意事项

1)明确空间安慰剂检验的原假设为“处理效应为0”;

2)相对于安慰剂效应的分布,为了考察处理效应估计值是否异常极端,可计算双边、左边或右边p值,并得到相应的检验结论。

(三)混合安慰剂检验

1.做法

同时使用“伪处理时间”和“伪处理个体”。

2.标准DID使用的注意事项

1)明确混合安慰剂检验的原假设为“处理效应为0”;

2)为保持标准DID设计,针对每个安慰剂样本,应使用统一的伪处理时间(否则,安慰剂样本可能变为交叠DID设计);

3)相对于安慰剂效应的分布,为了考察处理效应估计值是否异常极端,可计算双边、左边或右边p值,并得到相应的检验结论。

(四)外部安慰剂检验

1.做法

更换被解释变量、处理变量或样本。

2.标准DID使用的注意事项

有些稳健性检验也通过更换结果变量、解释变量或样本的方式进行,但其原理却与安慰剂检验大相径庭。在进行稳健性检验时,是在寻找相似的结果变量、解释变量或样本(例如:以不同方式度量被解释变量或解释变量),并希望得到显著的结果。反之,在进行安慰剂检验时,则寻找不相干的结果变量、处理变量或样本(在理论上安慰剂效应为0),并希望得到不显著的结果。

二、不同DID的安慰剂检验

(一)交叠DID的安慰剂检验

与标准DID不同,交叠DID允许个体的处理时间不尽相同,但一旦受处理,则在样本期间一直受处理,不允许政策退出。

1.交叠DID的时间安慰剂检验

与标准DID基本类似,首先,去掉处理后的观测值(一般会使数据变为非平衡面板)。其次,将处理时间滞后若干期,设为伪处理时间(须保证每位个体在伪处理时间之前至少有一期观测值),然后进行DID估计(可使用TWFE或异质性稳健估计方法),并考察安慰剂效应的显著性。交叠DID的一些异质性稳健估计法,例如CS-DID可以估计并检验处理前的时间效应,并以此作为平行趋势检验。

2.交叠DID的空间安慰剂检验

根据样本中个体开始接受处理的不同时间,可将个体分为若干“组群”(cohorts)。交叠DID的空间安慰剂检验使用伪处理组,但不改变处理时间。与标准DID类似,根据产生伪处理组的不同方式,交叠DID的空间安慰剂检验分为“非随机”与“随机”两种。其中,非随机空间安慰剂检验从经济理论出发,由研究者指定某些控制组个体构成伪处理组。

3.交叠DID的混合安慰剂检验

方法一:不再保持组群结构,陈强等(2025)称之为“无约束”的交叠DID混合安慰剂检验。对于样本中的每位个体,无约束的交叠DID混合安慰剂检验在指定范围内随机抽取一个伪处理时间,由此得到安慰剂样本,并进行DID估计。然后,使用安慰剂效应的分布进行统计推断(方法与空间安慰剂检验相同)。

方法二:保持组群结构,陈强等(2025)称之为“有约束”的交叠DID混合安慰剂检验。

4.交叠DID的空间安慰剂检验

交叠DID外部安慰剂检验的原理类似于标准DID,也可通过替换结果变量、处理变量或样本来实现。

(二)一般DID的安慰剂检验

无论标准DID,还是交叠DID,在样本期间内均不允许政策退出,即个体一旦受处理,则一直受处理。更一般的DID模型,则允许政策退出,即处理变量既可从0变为1,也可从1变为0。对于一般DID模型,通常不便进行空间安慰剂检验,但仍可进行时间、混合与外部安慰剂检验。其中,一般DID的外部安慰剂检验类似于标准DID与交叠DID

1.一般DID的时间安慰剂检验

对于一般DID设计,处理变量并非单调递增,可在01两个取值之间任意切换。因此,在进行一般DID的时间安慰剂检验时,既可将处理时间均提前若干期,也可都推迟若干期。在概念上,将处理时间滞后可检验“预期效应”(anticipation effect),而将处理时间前置则可检验“遗留效应”(carryover effect),即已经退出的政策是否仍在起作用。

2.一般DID的混合安慰剂检验

在进行一般DID的混合安慰剂检验时,可针对每个“个体—时间”组合将安慰剂变量(伪处理变量)随机地赋值为01,但保持原始样本中“处理变量等于1”的观测值所占的比重,且限制安慰剂变量取值为1的最早和最晚时间与原始样本相同。

(三)连续DID的安慰剂检验

标准DID、交叠DID与一般DID均假设处理变量为虚拟变量,取值只能是01。更一般地,政策冲击对于每位个体的强度可能不同。此时,处理变量的取值更加多样(不再是虚拟变量),甚至可以视为连续变量;相应的DID设计则称为“强度DID”或“连续DID”。对于连续DID,仍可进行时间、空间、混合与外部安慰剂检验。其中,连续DID的外部安慰剂检验类似于标准DID与交叠DID

1.连续DID的时间安慰剂检验

尽管连续DID的处理变量为连续变量,但有时并不影响对于处理前与处理后的区分,将处理变量滞后若干期作为安慰剂变量。

2.连续DID的空间安慰剂检验

对于连续DID,仍可进行非随机的空间安慰剂检验,方法类似于标准DID与交叠DID

3.连续DID的混合安慰剂检验

在概念上,也可进行连续DID的混合安慰剂检验,但目前在实践中还很少见

(四)三重差分法的安慰剂检验

如果平行趋势假定不成立,则DID估计量会有偏差。一种解决方法是,寻找另一未受政策影响的样本,进行DID估计。然后将这两个DID估计量相减,以期能减去原DID估计量的偏差,这就是三重差分法differ⁃ence-in-differences-in-differences,简记DDD)的基本思想,可以进行时间安慰剂检验,以及形式更为多样的空间与混合安慰剂检验。

(五)队列DID的安慰剂检验

“队列DID”(cohort DID)把DID方法应用于横截面数据,将同一时点横截面上不同队列的出生年份差异作为“时间”维度。通常,在同一年份出生的个体即构成一个队列,而样本中包含若干队列,可以进行四种安慰剂检验方法。

三、实操指南:didplacebo

为降低编程难度,陈强老师团队开发了Stata命令didplacebo,可从SSCStatistical Software Component)下载,,可方便地进行标准DID与交叠DID的时间、空间与混合安慰剂检验。另外,陈强老师团队还开发了为didplacebo所调用的基础命令xtshuffle,可快捷地实现针对面板数据的随机置换,便于针对其他DID设计进行安慰剂检验。


文献引用

陈强,齐霁,颜冠鹏. 双重差分法的安慰剂检验:一个实践的指南 [J]. 管理世界, 2025, 41 (02): 181-220.


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