微观计量经济学
面向本科生与研究生的微观数据因果推断课程,覆盖 OLS、IV、面板、DID、RDD、匹配、离散选择和机器学习。
微观计量经济学:用微观数据构造可信的因果反事实
课程定位
微观计量经济学研究个人、家庭、企业、学校、地区和政策项目层面的数据,重点是如何从观察到的结果中构造“如果同一个单位没有接受处理,会发生什么”的反事实。
它不是计量经济学基础的简单应用清单,而是一套研究设计流程:
Rendering diagram…
本课程承接计量经济学的 OLS、推断和数据工作流;它不把“有一个显著系数”当作因果识别,而是先问反事实如何被构造,再选择估计方法。
学习成果
完成课程后,你应能够:
- 使用潜在结果、ATE、ATT、LATE 和异质性处理效应定义目标参数。
- 判断随机实验、IV、面板、DID、RDD、匹配和合成控制的识别条件。
- 解释 OLS、2SLS、固定效应、事件研究、局部多项式和离散选择估计。
- 选择与处理分配、误差相关和样本层级匹配的标准误。
- 诊断平行趋势、操纵、弱工具、重叠、选择和函数形式风险。
- 区分总体效应、局部效应、短期效应和特定人群的政策效应。
- 用 Python 或 R 完成从数据清理到可重复结果的微观实证项目。
- 阅读前沿论文时,先审查识别策略,再审查估计器、推断和稳健性。
本科生与研究生路径
| 层级 | 必须掌握 | 研究生扩展 |
|---|---|---|
| 本科生 | 能画潜在结果、解释 OLS/IV/DID/RDD 的直觉,完成一个清晰的政策评估。 | 加入异质性、安慰剂和替代窗口分析。 |
| 研究生 | 能写出识别假设、目标参数、估计量和推断方案。 | 处理交错处理、弱识别、部分识别、机器学习 nuisance functions 和外部有效性。 |
先修诊断
| 问题 | 需要掌握的思想 |
|---|---|
| 为什么同一单位的 和 不能同时观察? | 因果推断的基本反事实问题。 |
| 为什么加入固定效应不一定消除内生性? | 固定效应只消除时间不变差异。 |
| DID 的平行趋势是关于哪个未观察结果的假设? | 关于处理组在未处理状态下的趋势。 |
| RDD 为什么是局部效应? | 设计比较阈值附近单位,不能自动推广到远离阈值的人群。 |
| 机器学习为什么不能替代识别假设? | 算法可改进预测或控制函数估计,但不能创造外生变动。 |
如果这些问题还不熟,先返回计量经济学的 OLS 与推断章节,再开始具体设计。
贯穿案例:教育政策评估
假设某项奖学金政策使部分学生更容易进入大学,研究者关心四年后的收入。一个完整分析要依次说明:
- 处理: 获得奖学金、实际入学,还是完成学位?
- 结果: 年收入、就业概率、工作质量还是继续教育?
- 目标参数: ATE、符合资格者 ATT,还是被政策改变行为者 LATE?
- 识别: 随机资格、政策阈值、地区实施时间,还是工具变量?
- 处理版本: 不同学校、金额、持续时间和遵从程度是否混在一起?
- 推断: 处理在哪里分配,错误项在哪里相关,标准误应聚类到哪里?
- 外部有效性: 结果能否推广到未申请、其他年龄或其他地区?
同一数据集可以产生多个不同的估计量。研究设计的价值在于让读者知道哪个估计量对应哪个政策问题。
课程章节
| 章节 | 主题 | 主要问题 |
|---|---|---|
| 01|微观计量与因果推断导论 | 微观计量与因果推断导论 | 潜在结果、RCT、选择偏误如何连接? |
| 02|线性回归与 OLS | 线性回归与 OLS | 控制变量、FWL、稳健推断和经济解释如何完成? |
| 03|工具变量法 | 工具变量法 | 如何用外生变动识别内生处理? |
| 04|面板数据方法 | 面板数据方法 | 如何利用个体和时间维度控制不可观测差异? |
| 05|双重差分法 | 双重差分法 | 如何构造政策前后和处理对照的反事实? |
| 06|断点回归设计 | 断点回归设计 | 阈值附近的局部比较何时可信? |
| 07|匹配与倾向得分 | 匹配与倾向得分 | 可观测选择与重叠条件如何影响估计? |
| 08|离散选择模型 | 离散选择模型 | 如何建模二元、多元和随机效用选择? |
| 09|计数数据与受限因变量 | 计数数据与受限因变量 | 零值、上限、截断和计数结构如何处理? |
| 10|合成控制法 | 合成控制法 | 如何为单个处理单位构造加权反事实? |
| 11|机器学习与因果推断 | 机器学习与因果推断 | 高维控制和异质性如何与识别结合? |
| 12|前沿文献与现代微观案例 | 高校准入、因果机器学习与选择后推断 | 研究结论如何进入异质性政策与有效决策? |
各章现在采用同一教学骨架:先定义 estimand 与反事实,再给最小公式、一个反例、一个可独立运行的浏览器实验,最后用诊断清单和短任务收束。详细程度来自推理链完整,而不是堆叠重复代码。
二次审查后的识别与实验地图
本轮审查不只检查章节是否“有公式”,而是逐章核对目标参数、识别条件、诊断任务和网页实验是否能连成完整研究流程。以下表格可作为选题导航:
| 方法 | 主要 estimand | 最关键的识别风险 | 网页实验 |
|---|---|---|---|
| RCT / 潜在结果 | ATE、ITT、TOT | 不遵从、流失、干扰和处理版本 | 自选择与随机化 |
| OLS | 线性投影或条件效应 | 遗漏变量、坏控制、函数形式 | OVB、HC1 与 FWL |
| IV | LATE 或结构参数 | 排除限制、弱工具、单调性 | 鼓励设计与 Wald 比率 |
| 面板固定效应 | 个体内变化对应的参数 | 时间变化混淆、动态偏误 | pooled 与双向 FE |
| DID | ATT 或组别—时间效应 | 平行趋势、交错实施、预期效应 | 平行与非平行反事实 |
| RDD | 阈值处局部处理效应 | 操纵、排序、带宽与函数形式 | 局部线性与带宽 |
| 匹配 / IPW | 可观测选择下的 ATE/ATT | 无混杂、重叠和极端权重 | 平衡、权重与 ESS |
| 离散选择 | 选择概率、边际效应 | IIA、尺度归一化、内生属性 | Logit 与 AME |
| 计数 / 受限结果 | 条件均值或潜变量参数 | 过度离散、零膨胀、删失机制 | Poisson QMLE 与 IRR |
| 合成控制 | 单个处理单位的路径效应 | 供体池、预处理拟合、外推 | 权重、RMSPE 与安慰剂 |
| 因果机器学习 | 异质性效应、正交矩条件 | 过拟合、重叠、目标泄漏 | 交叉拟合 DML |
表中每个实验都使用当前项目的 Pyodide fenced block,单元彼此独立,可在浏览器中显示、修改和运行;前沿章另给出等价 webR 实现。合成数据只用于暴露统计机制,不会自动证明真实应用中的识别假设。
一页研究设计审计表
在运行任何回归前,先完成下面九项。若其中一项写不清,增加模型复杂度通常不会解决问题。
- 研究问题: 哪个主体、处理、结果和时间范围?
- 目标参数: ATE、ATT、LATE、局部效应、边际效应还是预测风险?
- 处理分配: 谁决定处理,在哪个层级、何时决定?
- 反事实来源: 随机化、阈值、时间变化、工具变量还是可观测匹配?
- 识别假设: 哪些假设可用数据诊断,哪些只能依靠制度知识?
- 估计量: 为什么该估计器对应目标参数,而不是另一个参数?
- 推断: 误差可能在哪里相关,处理实际有多少个独立分配单元?
- 稳健性: 哪个检查直接回应最重要的识别威胁?
- 适用范围: 对哪些人、地区、时期和处理版本成立?
理论与方法支撑
- 潜在结果与实验:Imbens and Rubin, Causal Inference;
- OLS、IV、面板与离散选择:Wooldridge, Econometric Analysis of Cross Section and Panel Data;
- DID 与现代政策评估:Angrist and Pischke;Callaway and Sant’Anna;Sun and Abraham;
- RDD:Cattaneo, Idrobo and Titiunik, A Practical Introduction to Regression Discontinuity Designs;
- 匹配与权重:Rosenbaum and Rubin;Imbens;
- 合成控制:Abadie, Diamond and Hainmueller;
- 因果机器学习:Chernozhukov et al. 的 Double/Debiased ML 与 Athey–Wager 的异质性效应框架。
这些参考负责支撑识别条件和估计性质;具体实证结论仍要由研究场景、数据质量和设计证据支撑。
13 周研究训练路径
| 周次 | 方法 | 研究训练 |
|---|---|---|
| 1 | 潜在结果与实验 | 写出一个政策的处理、结果和反事实。 |
| 2 | OLS 与选择偏误 | 用模拟展示随机化和自选择的差异。 |
| 3 | IV | 画出工具、处理、结果和排除限制路径。 |
| 4 | 面板 | 比较 pooled、固定效应和随机效应。 |
| 5 | DID | 画事件研究图,讨论平行趋势与交错实施。 |
| 6 | RDD | 检查阈值操纵、带宽和连续性。 |
| 7 | 匹配/IPW | 检查倾向得分重叠和权重极端值。 |
| 8 | 离散选择 | 区分概率、边际效应、替代弹性和 IIA。 |
| 9 | 计数/受限因变量 | 比较 Poisson、负二项、Tobit 与两部模型。 |
| 10 | 合成控制 | 选择供体池并进行安慰剂检验。 |
| 11 | 因果机器学习 | 交叉拟合、异质性和过拟合诊断。 |
| 12 | 前沿案例 | 审计高校准入、个体化处理与赢家诅咒证据。 |
| 13 | 研究项目 | 完成识别备忘录、结果表和限制说明。 |
研究项目最低要求
本科项目
- 研究问题、处理、结果和目标人群定义清楚;
- 至少一个基准估计和一个识别威胁讨论;
- 报告单位、样本、标准误和置信区间;
- 至少一个安慰剂、替代结果或样本敏感性检查;
- 诚实区分相关、预测和因果语言。
研究生项目
- 明确 estimand、识别假设和估计量;
- 说明处理效应异质性和外部有效性;
- 检查弱识别、操纵、预趋势、重叠或函数形式;
- 进行多重推断、敏感性分析或部分识别讨论;
- 交付数据字典、可复现代码、分析日志和研究报告。
读论文的方法
阅读一篇微观计量论文时依次回答:
- 作者想估计哪个反事实参数?
- 哪个制度或数据变化提供识别?
- 识别假设能被观察到、检验到,还是只能由制度知识支持?
- 估计器与样本结构匹配吗?
- 标准误和推断是否考虑处理分配与误差相关?
- 效应对哪些人、哪个时间窗口和哪个处理版本成立?
- 稳健性分析是否真的对应识别威胁?
常见错误
- 先选方法,再寻找能套上的问题;
- 把平行趋势图形“好看”当作假设被证明;
- 把第一阶段显著当作 IV 有效;
- 把固定效应写成“控制了所有不可观测变量”;
- 把显著异质性解释成机制,却没有预先定义分组;
- 把机器学习的预测性能当作因果效应可信度;
- 忽略缺失值、样本流失、处理版本和政策执行差异。
推荐教材与工具
- Angrist and Pischke, Mostly Harmless Econometrics;
- Wooldridge, Econometric Analysis of Cross Section and Panel Data;
- Cunningham, Causal Inference: The Mixtape;
- Huntington-Klein, The Effect;
- Python:
pandas、statsmodels、linearmodels、econml; - R:
fixest、estimatr、did、rdrobust、MatchIt、grf。
课程各章的 Pyodide 单元和前沿章的 webR 单元可直接用于浏览器练习;研究生项目仍应在本地环境复现,并固定依赖版本。