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固定效应:让每个群组成为自身的对照

计量经济学04 / 笔记

组内估计量一次性消除所有不随时间变化的群组混杂因素,以舍弃全部组间变异为代价,处理一大类遗漏变量偏误。

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视频讲解 · 01:14 让每个群组成为自身的对照

Vera 用组内去均值说明固定效应如何消除所有不随时间变化的群组特征,并明确这种识别只来自同一群组内部的变化。短片先建立变换直觉,正文再讨论时间不变变量、组间信息与剩余混杂。

英语讲解 · 16:9点击播放后才会开始,不自动播放。

短片用于展示组内变换的核心机制;识别边界、标准误与扩展模型仍以正文为准。

假设数据由若干群组构成——对同一批个人、企业或地区进行重复观测——并且每个群组都存在与解释变量相关的、固定但未观测的特征。**固定效应(FE)**通过让每个群组成为自身的对照来处理这一问题。

带有群组特定截距的模型为:

y_ig = x_ig'β + α_g + ε_ig

组内(FE)估计量从每个变量中减去群组均值,ỹ_ig = y_ig − ȳ_g,从而完全消去 α_g

β̂_FE = ( Σ x̃_ig x̃_ig' )⁻¹ Σ x̃_ig ỹ_ig

在代数上,它等价于包含完整群组虚拟变量的一般 OLS(LSDV)。收益很大:只要混杂因素在群组内部保持不变,FE 就能消除所有不随时间变化的群组混杂,无论是否可观测。这样无需逐一测量,就能去除一整类遗漏变量偏误。

代价同样重要:

  • FE 只能利用组内变异进行识别。任何在群组内部恒定的解释变量都会与 α_g 一同被消除,因而无法估计其系数。
  • 它会舍弃组间变异。如果真正关心的正是群组之间的差异,FE 会丢弃有效信号;此时它是错误工具,或至多只能作为一个会削弱目标系数的稳健性检验。

FE 与其他估计量的关系如下:

估计量α_g 的假设使用的变异
合并 OLSx 不相关且为零组间 + 组内
随机效应x 不相关组间 + 组内(有效率)
固定效应可以x 相关仅组内

Hausman 检验比较 FE 与 RE;显著结果表明 α_g 与解释变量相关,因此应倾向 FE。

固定效应的边界也必须明确:它只能吸收在群组内部恒定的混杂因素。任何在群组内部变化、同时仍与 x 相关的因素——例如随时间变化的冲击——都不会被处理,仍需要工具变量或明确的研究设计。

常见错误包括:试图在 FE 下估计群组内部恒定变量的效应(这在结构上不可能);以及当研究对象本身就是组间差异时仍机械地使用 FE。