因果推断毕业论文

本文是在我在这学期听了北京大学国发院2019年春季学期沈艳老师开设的《高级计量经济学2》后对因果推断部分的总结，主要涉及DID、RD、倾向得分匹配、HCW及合成控制法等计量方法。 因为文章包含了很多我个人的理解，免不了有所疏漏或者有理解不到位之处，还请大家批评指正。大家如果有兴趣对因果推断的方法进一步探究，可以阅读我在文章最下方列出的课程参考文献以及我自己认为对理解因果推断很有帮助的一些文章。首先，什么是因果推断？我认为因果推断是用已有的证据去证明两件事、两个变量之间的因果联系，比如证明教育年限对于工资水平的影响，或者是气候变化对于农作物产量的影响，这里的教育年限和气候变化就是因，而工资水平和农作物产量则是果。 用于验证因果关系最理想的办法，自然是做实验。继续上文教育年限和工资水平的例子，我们如果想证明教育年限对于工资水平有影响，在理想状态下应该找一群人，控制他们的性别、年龄、智商等等所以可能影响工资水平的因素不变化，而只让教育年限发生变化，来观察工资水平是否会发生变化以及发生多大的变化。但现实中，尤其是对于社会学科来说，通常的研究对象是人，很难像自然科学一样在可以对各变量进行严格控制的环境下进行实验，所以就又有了下面我们要讲的方法。 第一种是随机控制实验（random control trial），也就是近些年比较火的RCT方法。用药品测试作为例子，为了测试某种新药到底有没有效果，药品公司招募了一批符合条件的被试者，将这些被试者随机分入控制组或者实验组。控制组仅发放安慰剂，而实验组则会发放真正的药品，但是被试者并不知道发放到自己手中的药品究竟是安慰剂还是开发的新药。在实验结束以后，对比实验组与控制组的相应身体指标，二者之间的平均差异就是新药的效果。 第二种是自然实验（natural experiment）或者准实验（quasi-experiment）。这类实验主要是指由于某些外部突发事件，使得当事人仿佛随机地被分配到了实验组和控制组，因而可以进行比较，探究是否存在因果关系。通过个体分组是否完全取决于这一突发事件，我们又可以进一步将其分为两类实验：第一类个体分组完全取决于突发事件，比如1992年，美国新泽西州通过法律将最低工资从每小时美元提高到美元，但在相邻的宾夕法尼亚州最低工资依然保持不变，这两个州的雇主仿佛被随机地分配到实验组（新泽西州）与控制组（宾夕法尼亚州）。这类自然实验可以直接用OLS估计因果效应。第二类个体分组只是部分地由自然实验所决定，如Angrist(1990) 考察越战期间的参军者，当时美国对全国年轻男子以生日抽签的方式进行征兵，尽管抽签完全随机，但是否参军取决于体检，且有些人得到豁免，另一些人未抽中却自愿参军，此时应以自然实验所带来的随机变动作为工具变量。 那在介绍完以上的实验之后，我们正式进入因果推断的框架。我们这里主要用到的是RCM的模型，即Rubin Causal Model (RCM; Rubin 1978)。首先我们引入潜在因变量的概念。 什么叫做潜在因变量呢？例如一个人上了大学，我们想研究上大学这一事件对于他的收入带来了多大的提升，这一提升叫做上大学这一事件的处理效应。为了计算这一处理效应，我们就要对这个人上了大学的收入和没上大学的收入两者相减。但在实际情况中，我们只能观察到他上了大学的收入，而无法观察到他没上大学的话收入是多少，因为一个人无法像薛定谔的猫一样同时兼具两种状态，要么是生，要么是死，一旦一种状态被确定，另一种状态下发生的事情就无法观测到了。此时，这个无法观测到的因变量就叫做潜在因变量。那我们引入以下的一些notation。 接下来我们就要定义所谓的处理效应。因为总体可以分为实验组和控制组，相应在总体、实验组和控制组三个层面上就有三种处理效应。用我们上面提到的总体处理效应是指总体随机分配个体到实验组与控制组所得到的处理效应，即 。而实验组处理效应为 。控制组的处理效应为 。这三者之间的关系是 ，即总体处理效应是实验组处理效应与控制组处理效应的权重加总。 在现实中由于潜在因变量的问题，我们往往无法估计以上三种处理效应。我们往往通过比较实验组与处理组的平均差异来近似个体处理效应，即： 当 趋于无穷时，该值依概率收敛于 ，经过一番操作后可以化为 第一个花括号内即为实验组的处理效应，第二个花括号内是由实验组和控制组解释变量差异带来的混淆效应，即实验组和控制组个体本身的异质性，第三个花括号内是实验组和控制组个体不可观测因素带来的偏差。 为了使估计的总体处理效应在期望上等于实验组的处理效应，我们需要引入以下两个假定： 第一个假定表明在控制了解释变量之后，实验组与控制组个体的选择与潜在因变量独立。第二个假定叫做重合假定，表明实验组与控制组应当在一个范围内都有观测值。这两个假定合起来称为“the strongly ignorable treatment assignment”假定。 如果以上两个假定成立，那么我们就可以选用回归、倾向得分匹配的方法。反之，则根据需要选用工具变量、DID、RD、HCW、合成控制法等。 除了假定以外，实验组分配机制也是决定我们能否使用因果推断以及使用哪种因果推断方法的重要因素。一般而言，我们都需要考虑实验组分配机制是否存在内部有效性和外部有效性的问题。内部有效性问题主要包含：1）未能完全随机分组；2）未能完全遵从实验设计；3）中途退出实验；4）观察效应或霍桑效应，即观察者会给实验者的行为造成扰动；5）样本量过小。内部有效性问题主要存在于实验设计本身，而外部有效性问题影响实验结果是否能够推广，具有参考价值和普遍的代表性，主要包括：1）样本代表性不足；2）小型实验的条件与大规模推广时的现实条件不同；3）一般均衡效应，以市场供需为例，市场在达到均衡与未达到均衡时供需机制显然是不同的；4）自我选择效应，以就业培训项目为例，选择进入就业培训项目的人往往在近几年收入较低，因此研究就业培训项目对收入的影响就会存在内生性问题。 因为文章比较长，所以我们这部分就先介绍RCM基本框架，接下来依次为大家介绍这一框架下不同的因果推断方法。相关网页： Rubin Causal Model (RCM) 和随机化试验 （作者写的一系列关于因果推断的文章可读性很不错，大家有兴趣可以一览）

人的一生中大约有三分之一的时间都在睡眠。睡眠使身体得到休息，体力得到恢复，对孩子的成长尤其重要，因为“生长激素”是在上半夜睡眠正香时分泌最多。此外，睡眠还能提高机体的免疫功能、生殖功能、改善精神状态、增强记忆力。莎士比亚说：“人生第一道美餐就是睡眠”。从中医学角度来看，睡眠相当于“养阴”。中医理论有阴阳五行学说，“阴”泛指物质基础，如血液、体液等，“阳”泛指多器官的功能。阴阳平衡，则身体健康。若阴虚阳亢，则发生疾病，如甲状腺机能亢进症，表现为心悸、气短、多汗、手颤、瘿肿、食欲亢进、体重下降、月经失调、失眠多梦、眼球突出，严重者可发展成甲状腺机能亢进性心脏病、角膜溃疡等多种并发症。随着现代生活节奏的日益加快，社会竞争的压力让世界上27%的人患上不同程度的睡眠障碍，据国家卫生组织统计，中国成年人失眠发生率为，高于国外发达国家的失眠发生率。由于多数人对于睡眠障碍缺乏科学的了解，往往将失眠的原因归咎于社会竞争的压力、人际关系的矛盾、心理和精神压力等，并没有把它当作一种疾病来看待。睡眠障碍引起的人的社会功能，精神方面的问题，甚至时间长以后它会引起人体器官，比如消化系统、心血管系统、免疫系统功能的障碍。失眠已经成为一个严重的社会问题。睡眠不好不仅会让人患高血压、中风、糖尿病等疾病的几率增加，而因为疲劳驾驶造成的交通事故近年来也呈上升趋势。人如果丧失睡眠，行为就会发生改变，因此睡眠对人体的生命功能非常重要.长期失眠会导致：1、身体免疫力下降，对各种疾病抵抗力下降。2、记忆力减退，影响工作和学习。3、引发植物神经功能紊乱及老年性痴呆。4、严重者还会引起内分泌失调、抑郁焦虑、精神萎靡。长期失眠是严重危害人类健康的“无形杀手”因此必需及早治疗，刻不容缓！俗话说：“每天睡得好，八十不见老”。这是因为睡眠时，神经系统、循环系统、内分泌系统、消化系统、肌肉的各种神经反射活动较白天睡觉时均有明显改变。例如：肾上腺皮质激素在睡眠时几乎不分泌，而白天分泌加强，呈“昼高夜低”态势；而生长激素、催乳激素等睡时分泌增多，白天则几乎不分泌，呈“昼低夜高”态势。人的下丘脑有一个“生物钟”，决定着睡眠时间的长短。一般来说，婴儿每天平均睡16小时，3岁的孩子每天睡12小时，至少也不应少于10小时，30岁以后熟睡的时间开始减少，年龄越大，夜间醒来的次数也就越多。有人认为一夜要睡足8小时才行。其实睡觉时间多少是因人而异的。有人要睡8~9小时，才有充沛的精力，而有的人却只需睡5~6小时就够了。据说周恩来总理生前日理万机，每天睡眠不超过4～5小时就够了,爱迪生、邱吉尔等也是如此，而德国诗人歌得有时竟连续睡24小时。由此可见，只要适合个人体质与习惯，短时间睡眠并不代表不正常。应当指出：打盹可代替睡眠。研究发现，1天约打10个盹(约100分钟)即可代替夜间7～8小时的连续睡眠。还有人说，睡前不要吃喝东西，这也是不完全正确的。据实验证明，有人睡前喝小量牛奶，可以睡得更香甜。更有人提出如果你少睡了几小时，就要在第二天补睡几小时，才能恢复精力，这也是没有根据的。有人连续几天没睡觉，只要熟睡一整夜，就可补足几天的少睡时间了，这都是不科学的。只有正确的睡眠才能保证健康!首先，要遵照生物钟的运行规律，不要随意打乱它，如什么时间睡觉，什么时间起床，都应有固定的习惯，不要轻易改变。一般地说，睡眠最理想的时间是晚上9点至凌晨2点，这是因为人的睡眠大约每两小时为一节，第一节睡得最沉，第二节稍浅，第三、第四节愈浅，而前二节四小时的睡眠量占总睡眠量的75%。对老年人来说，睡眠时间应比中、壮年多一些为好。这是因为，老年人容易疲劳，而消除疲劳的时间也比较长。70岁以上的老年人最好每天能睡足8~9小时，90岁以上的老年人最好每天睡足10~11小时，同时，每天睡小时午觉也很必要。其次，要注意睡的姿势与方向，睡眠最好取双腿弯曲右侧位，方向最好是使人体保持和地球磁场的磁力线平行，也就是南北向。再次,要注意睡眠的环境，除了安静，还要有空气流通。养成开窗睡眠的好习惯，使空气流通，有利安眠，但开窗时要注意不要让风直接吹身体，特别是头部。可开侧窗，并注意盖好被子。还有，要注意不轻易服用安眠药，可睡前喝一小杯热牛奶，因牛奶含有色氨酸有轻度的催眠作用。关于午睡，也很重要。午睡能产生神奇的力量。午睡一小会儿，一整天下来全身都感觉不错。早在远古的时代，我们的祖先为了躲避午后的暑热，会小憩片刻，以保持体力，这就是午睡。当社会愈来愈工业化时，午睡愈来愈不能实现。“时间就是金钱”的观念，让人们不敢再有片刻的停歇。日本的资本家，让工人们不停的劳动，甚至小便的时间都不给，结果造成不少“过劳死”，频发工伤事故，次品也增多。历史上有许多名人都有午睡的习惯：爱因斯坦就认为，每天午睡帮助他提神醒脑，使他的思维更加清晰、更有创造力；拿破仑则因为长期失眠，养成了用午睡来补充精力的习惯；美国的几位总统——肯尼迪、里根、克林顿，也都有爱睡午觉的习惯。有的小学也有午睡的规定，有人认为小朋友一大早就要起床，赶到学校，晚上还要做功课，这么长的活动时间，可由午睡来补充体力。但也有人认为，有些小朋友精力特别旺盛，若不想午睡，也不需要特别勉强。