Эмпирическое задание: имея панельные данные по фирмам о затратах на НИОКР и показателях производительности, предложите эконометрическую стратегию для оценки причинного влияния НИОКР на производительность, учитывая проблему эндогенности и гетерогенности
Кратко и по делу — пошаговая эконометрическая стратегия с уравнениями, проверками и способами бороться с эндогенностью и гетерогенностью. 1) Целевая модель (TFP или лог-производительность) yit=αi+γt+β RDit+Xitδ+εit,
y_{it} = \alpha_i + \gamma_t + \beta \, RD_{it} + X_{it}\delta + \varepsilon_{it}, yit=αi+γt+βRDit+Xitδ+εit,
где yity_{it}yit — показатель производительности (TFP, лог-выход на рабочую силу и т.п.), αi\alpha_iαi — фирменные FE, γt\gamma_tγt — годовые FE, RDitRD_{it}RDit — затраты на НИОКР, XitX_{it}Xit — набор управляемых контролей. Этот базовый фикс-эффект контролирует постоянную фирменную гетерогенность. 2) Проблема эндогенности - Причины: обратная причинность (высокая продуктивность стимулирует RDRDRD), одновременно воздействующие шоки, измерительная ошибка. - Стратегии: a) Инструменты (IV / 2SLS). Первая стадия: RDit=πZit+αi+γt+Xitϕ+uit,
RD_{it} = \pi Z_{it} + \alpha_i + \gamma_t + X_{it}\phi + u_{it}, RDit=πZit+αi+γt+Xitϕ+uit,
второй — та же основная модель, но с предсказанными RD^it\widehat{RD}_{it}RDit. Требования: инструмент релевантен (π≠0\pi\neq0π=0) и экзогенен. Возможные инструменты: изменение налоговых льгот на R&D по регионам/отраслям, квазиэкспериментальные субсидии, отраслево-временные шоки, удалённость до научных центров, политика амортизации R&D. Проверки: F-stat первой стадии, тест Хансена/Сargan для сверхидентификации, анализ чувствительности к исключению инструментов. b) Динамическая панель — системный GMM / Arellano–Bond (если есть лаг зависимой и RDRDRD динамичен): yit=ρyi,t−1+βRDit+αi+γt+vit,
y_{it} = \rho y_{i,t-1} + \beta RD_{it} + \alpha_i + \gamma_t + v_{it}, yit=ρyi,t−1+βRDit+αi+γt+vit,
используем лаги yi,t−sy_{i,t-s}yi,t−s, RDi,t−sRD_{i,t-s}RDi,t−s как инструменты. Проверки: AR(1), AR(2) для остатков, тесты на переизбыточность (Hansen), проверка слабых инструментов. c) Control function: оценить уравнение для RDitRD_{it}RDit, сохранить остаток u^it\hat u_{it}u^it и включить его в основное уравнение — если условие коррекции выполнено, это снимает часть эндогенности. 3) Учет временных трендов и обратной причинности - Добавить фирменно-специфические тренды: αi+λit\alpha_i + \lambda_i tαi+λit. - Лаги и опережающие эффекты: оценить кумулятивные лаги RDi,t−kRD_{i,t-k}RDi,t−k и проверить пред-тренды (включить ℓ\ellℓ-лидеры для диагностики обратной причинности). 4) Различные идентификационные подходы при политике/шоке - Разность-в-разницах / event-study (если есть экспогенный шок/политика): yit=αi+γt+∑k≠−1βk1{t−ti=k}+Xitδ+εit,
y_{it}=\alpha_i+\gamma_t+\sum_{k\neq -1}\beta_k\mathbf{1}\{t-t_i=k\}+X_{it}\delta+\varepsilon_{it}, yit=αi+γt+k=−1∑βk1{t−ti=k}+Xitδ+εit,
где 1{t−ti=k}\mathbf{1}\{t-t_i=k\}1{t−ti=k} — индикаторы для расстояния во времени от внедрения политики. Обязательно тестировать отсутствие пред-трендов (коэффициенты до события ≈ 0). 5) Гетерогенность эффектов - Позволить коэффициенту по RDRDRD зависеть от характеристик: βi=β0+β1Wi\beta_i=\beta_0+\beta_1 W_iβi=β0+β1Wi, оценка через взаимодействия: RDit×WiRD_{it}\times W_iRDit×Wi. - Групповой анализ (по секторам, размерам, возрасту фирмы). - Модель случайных коэффициентов / деревья причинной гетерогенности / Causal Forest для оценки неоднородных эффектов. - Квантили воздействия: квантили регрессии по следам или распределение эффектов. 6) Технические моменты и робастность - Вычисление TFP: Olley–Pakes, Levinsohn–Petrin или Ackerberg–Cutler–Fisher для снижения смещения поведения входящих факторов. - Кластеризация стандартных ошибок на уровне фирмы или выше (отрасль×регион), если спилловеры. - Проверки: тесты слабых инструментов, тесты на автокорреляцию остатков, placebo-тесты, исключение подозрительных инструментов. - Обработка пропусков и измерительных ошибок: использовать лаги RD, внешние административные данные или центроиды. 7) Последовательность практической реализации (рекомендуемая) 1. Сконструировать надежный показатель производительности (TFP) методами OP/LP/ACF. 2. Описательная статистика, предтренды и корреляции, визуализация. 3. Оценить фикс-эффектную модель yit=αi+γt+βRDit+Xity_{it}=\alpha_i+\gamma_t+\beta RD_{it}+X_{it}yit=αi+γt+βRDit+Xit. 4. Протестировать эндогенность (Durbin–Wu–Hausman) и, при необходимости, применить IV (обосновать инструменты). 5. Если данные панельные с динамикой — применить system GMM и проверить AR(2), Hansen. 6. Провести event-study, если есть политика/шок. 7. Оценить гетерогенность через взаимодействия, подклассы и методы ML для CATE. 8. Привести множество робастных проверок: альтернативные меры RD, разные лаги, кластеризация, placebo. Кратко: базовый путь — фикс‑эффекты + проверенные IV (или sysGMM при динамике) + проверка пред-трендов и явной гетерогенности; все результаты дополнять тестами валидности инструментов и множеством робастных проверок.
1) Целевая модель (TFP или лог-производительность)
yit=αi+γt+β RDit+Xitδ+εit, y_{it} = \alpha_i + \gamma_t + \beta \, RD_{it} + X_{it}\delta + \varepsilon_{it},
yit =αi +γt +βRDit +Xit δ+εit , где yity_{it}yit — показатель производительности (TFP, лог-выход на рабочую силу и т.п.), αi\alpha_iαi — фирменные FE, γt\gamma_tγt — годовые FE, RDitRD_{it}RDit — затраты на НИОКР, XitX_{it}Xit — набор управляемых контролей. Этот базовый фикс-эффект контролирует постоянную фирменную гетерогенность.
2) Проблема эндогенности
- Причины: обратная причинность (высокая продуктивность стимулирует RDRDRD), одновременно воздействующие шоки, измерительная ошибка.
- Стратегии:
a) Инструменты (IV / 2SLS). Первая стадия:
RDit=πZit+αi+γt+Xitϕ+uit, RD_{it} = \pi Z_{it} + \alpha_i + \gamma_t + X_{it}\phi + u_{it},
RDit =πZit +αi +γt +Xit ϕ+uit , второй — та же основная модель, но с предсказанными RD^it\widehat{RD}_{it}RDit . Требования: инструмент релевантен (π≠0\pi\neq0π=0) и экзогенен. Возможные инструменты: изменение налоговых льгот на R&D по регионам/отраслям, квазиэкспериментальные субсидии, отраслево-временные шоки, удалённость до научных центров, политика амортизации R&D. Проверки: F-stat первой стадии, тест Хансена/Сargan для сверхидентификации, анализ чувствительности к исключению инструментов.
b) Динамическая панель — системный GMM / Arellano–Bond (если есть лаг зависимой и RDRDRD динамичен):
yit=ρyi,t−1+βRDit+αi+γt+vit, y_{it} = \rho y_{i,t-1} + \beta RD_{it} + \alpha_i + \gamma_t + v_{it},
yit =ρyi,t−1 +βRDit +αi +γt +vit , используем лаги yi,t−sy_{i,t-s}yi,t−s , RDi,t−sRD_{i,t-s}RDi,t−s как инструменты. Проверки: AR(1), AR(2) для остатков, тесты на переизбыточность (Hansen), проверка слабых инструментов.
c) Control function: оценить уравнение для RDitRD_{it}RDit , сохранить остаток u^it\hat u_{it}u^it и включить его в основное уравнение — если условие коррекции выполнено, это снимает часть эндогенности.
3) Учет временных трендов и обратной причинности
- Добавить фирменно-специфические тренды: αi+λit\alpha_i + \lambda_i tαi +λi t.
- Лаги и опережающие эффекты: оценить кумулятивные лаги RDi,t−kRD_{i,t-k}RDi,t−k и проверить пред-тренды (включить ℓ\ellℓ-лидеры для диагностики обратной причинности).
4) Различные идентификационные подходы при политике/шоке
- Разность-в-разницах / event-study (если есть экспогенный шок/политика):
yit=αi+γt+∑k≠−1βk1{t−ti=k}+Xitδ+εit, y_{it}=\alpha_i+\gamma_t+\sum_{k\neq -1}\beta_k\mathbf{1}\{t-t_i=k\}+X_{it}\delta+\varepsilon_{it},
yit =αi +γt +k=−1∑ βk 1{t−ti =k}+Xit δ+εit , где 1{t−ti=k}\mathbf{1}\{t-t_i=k\}1{t−ti =k} — индикаторы для расстояния во времени от внедрения политики. Обязательно тестировать отсутствие пред-трендов (коэффициенты до события ≈ 0).
5) Гетерогенность эффектов
- Позволить коэффициенту по RDRDRD зависеть от характеристик: βi=β0+β1Wi\beta_i=\beta_0+\beta_1 W_iβi =β0 +β1 Wi , оценка через взаимодействия: RDit×WiRD_{it}\times W_iRDit ×Wi .
- Групповой анализ (по секторам, размерам, возрасту фирмы).
- Модель случайных коэффициентов / деревья причинной гетерогенности / Causal Forest для оценки неоднородных эффектов.
- Квантили воздействия: квантили регрессии по следам или распределение эффектов.
6) Технические моменты и робастность
- Вычисление TFP: Olley–Pakes, Levinsohn–Petrin или Ackerberg–Cutler–Fisher для снижения смещения поведения входящих факторов.
- Кластеризация стандартных ошибок на уровне фирмы или выше (отрасль×регион), если спилловеры.
- Проверки: тесты слабых инструментов, тесты на автокорреляцию остатков, placebo-тесты, исключение подозрительных инструментов.
- Обработка пропусков и измерительных ошибок: использовать лаги RD, внешние административные данные или центроиды.
7) Последовательность практической реализации (рекомендуемая)
1. Сконструировать надежный показатель производительности (TFP) методами OP/LP/ACF.
2. Описательная статистика, предтренды и корреляции, визуализация.
3. Оценить фикс-эффектную модель yit=αi+γt+βRDit+Xity_{it}=\alpha_i+\gamma_t+\beta RD_{it}+X_{it}yit =αi +γt +βRDit +Xit .
4. Протестировать эндогенность (Durbin–Wu–Hausman) и, при необходимости, применить IV (обосновать инструменты).
5. Если данные панельные с динамикой — применить system GMM и проверить AR(2), Hansen.
6. Провести event-study, если есть политика/шок.
7. Оценить гетерогенность через взаимодействия, подклассы и методы ML для CATE.
8. Привести множество робастных проверок: альтернативные меры RD, разные лаги, кластеризация, placebo.
Кратко: базовый путь — фикс‑эффекты + проверенные IV (или sysGMM при динамике) + проверка пред-трендов и явной гетерогенности; все результаты дополнять тестами валидности инструментов и множеством робастных проверок.