M1-059M1: Mathematics & Statistics FundamentalsCausal InferenceMedium
Mastery:
Causal Inference: 解释双重差分(DID)与它的关键假设。
📐 Mathematical Definition
⚡ Executive Summary
Core Concept: 比较处理组与对照组的'前后变化之差';关键假设是平行趋势。
📌 Key Takeaways
- •平行趋势不可直接检验,需前趋势图/事件研究法
- •交错处理需用现代 DID 估计量(Callaway-Sant'Anna)
📐 Mathematical Derivations
DID 的核心思想是<strong>用对照组的变化扣除时间趋势</strong>:处理组的前后变化 = 处理效应 + 时间趋势,对照组的前后变化 = 时间趋势,两者相减即得处理效应。这比简单前后比较(会混入时间趋势)和简单组间比较(会混入组间固有差异)都更强。<strong>关键识别假设是平行趋势(parallel trends)</strong>:若无处理,处理组与对照组的结果本会沿<strong>平行</strong>路径演变。注意这是<strong>反事实假设</strong>,不可直接检验(因为处理组的反事实路径不可观测),只能间接支持。DID 可写成双向固定效应回归:Y_it=α+β·Treat_i·Post_t+γ_i+δ_t+ε_it,其中 γ_i、δ_t 为个体与时间固定效应,β 即 DID 估计量。
🏭 Production Trade-offs
实践要点:① <strong>平行趋势的诊断</strong>——用<strong>事件研究法(event study)</strong>画处理前多期的动态效应,若处理前的系数接近 0 且无趋势,则支持平行趋势假设;若处理前已存在趋势差异,DID 失效。其他方法包括:用不同的对照组做安慰剂检验、做合成控制(synthetic control)构造更可信的反事实。② <strong>交错处理(staggered adoption)的陷阱</strong>——当不同个体在不同时间接受处理时,用传统双向固定效应(TWFE)回归会因'已处理组被当作对照组'而产生<strong>负权重</strong>问题(Goodman-Bacon 分解证明 β 是多个 2×2 DID 的加权和,部分权重为负),可能给出方向相反的结论。解法是使用现代估计量:<strong>Callaway & Sant'Anna (2021)</strong> 的组-时间 ATT、<strong>Sun & Abraham (2021)</strong> 的交互加权、或 <strong>Borusyak et al.</strong> 的插补法。③ <strong>其他威胁</strong>——预期效应(处理前已反应)、组成变化(样本进出)、其他同期政策冲击,需用安慰剂检验与稳健性分析排除。
⚠️ Common Interview Pitfalls
- ✕用 TWFE 处理交错处理(负权重问题)
- ✕只看处理前一期就断言平行趋势(需多期事件研究)
🎯 Interviewer Follow-ups
- ?如何检验平行趋势?
- ?交错 DID 的负权重问题是什么?
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