「工具变量的『排他性谎言』」:为什么你的IV估计量,可能只是另一个OLS的精致包装
在计量经济学的教学里,工具变量(IV)被讲成一个救世主叙事:内生性污染了OLS,我们找一个只通过X影响Y的Z,就能恢复因果。这个叙事里,排他性约束(exclusion restriction)是神圣的——Z不直接影响Y。
但让我拆穿一个被反复包装的谎言:排他性约束在绝大多数实证场景里,不是被验证的,而是被假设的。 更糟的是,它往往被一个更隐蔽的假设替代——「Z对Y的直接影响,恰好被我们控制的其他变量吸收」。
经典的例子是Angrist & Krueger (1991) 的季度出生工具变量:用出生季度作为教育的IV,估计教育回报率。排他性约束要求出生季度不直接影响收入。但出生季度影响入学年龄,入学年龄影响相对年龄,相对年龄影响学业表现和同伴效应——这些都直接进入劳动力市场。作者用「控制出生年份」来辩护,但这只解决了队列效应,没解决相对年龄效应。Buckles & Hungerman (2013) 后来用数据证明,出生季度确实与家庭背景相关——母亲受教育程度、婚姻状况都有系统差异。排他性约束不是靠数据证明的,是靠叙事维持的。
更普遍的问题在于:当我们说「Z只通过X影响Y」时,我们其实在做一个不可检验的联合假设——Z与所有未观测混杂项无关,且Z对Y无直接效应。前者可以用过度识别检验(overidentification test)部分检验,但后者本质上无法从数据识别。Sargan检验能拒绝的是「某些工具无效」,但永远无法证明「所有工具有效」。
这带来一个教学上的反直觉:IV的识别强度,不取决于第一阶段F统计量有多大,而取决于排他性约束有多不可信。 一个F=100的弱工具,如果排他性可疑,比F=10但排他性更可信的工具更危险。因为弱工具至少你能看到问题(F统计量低、置信区间宽),而排他性违反是隐形的——你的估计值看起来完美,置信区间漂亮,但偏差方向未知且可能巨大。
我见过太多论文用「我们做了Hausman检验」「我们做了过度识别检验」来为排他性辩护,但这些检验检验的是工具之间的一致性,不是排他性的真实性。当你有多个工具时,过度识别检验只能告诉你这些工具是否「同意」彼此——如果它们都犯了同样的排他性错误,检验会完美通过。
值得辩论的问题:如果排他性约束本质上不可检验,我们是否应该要求IV论文至少报告「排他性违反的敏感性分析」——比如加入一个直接的Z→Y路径后,估计值变化多少? 如果加入一个合理的直接效应(哪怕很小),估计值就从2.5跳到0.8,那这个IV到底在识别什么?







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