本文是对最近上课的实践做了个总结。

值得一提的是，PSM、DID是一种计量分析工具，在实证研究中，比工具更重要的可能是如何构建因果分析框架。

PSM-DID的主要步骤如下：

• PSM

1. 计算倾向得分
2. 以合适的匹配方法选择控制组(0)和处理组(1)
3. 平衡性检验、检验匹配前后的偏差
4. 如果是多个年份的面板数据，可每年都匹配一个控制组，重复1-3步后合并数据即可

DID

1. 在PSM的基础上增加年份虚拟变量，生成年份虚拟变量和处理控制虚拟变量的交互项
2. 跑回归
3. 平行趋势图检验，安慰剂检验等稳健性检验

下面介绍在STATA的操作

参考文献

石大千, 丁海, 卫平, et al. 智慧城市建设能否降低环境污染[J]. 中国工业经济, 2018, No.363(06):119-137.

可以在工业经济网站下载该论文的数据附件

http://www.ciejournal.org/Magazine/show/?id=54281

网址无法直接在微信内打开，请复制后在浏览器打开或点击页尾的阅读原文

需要留意的是，由于附件中没有给出智慧城市的名单，我在网上找了一份，在处理数据过程中会多出合并数据merge这一步骤

下文回归方程的是ln_so，一氧化硫排放量的对数值

PSM

本文的数据是2005-2015年的面板数据，需要重复PSM的1-3步完成匹配，具体方法为：

• 数据预处理

1. merge命令合并数据

   merge m:1 city using 2012智慧城市名单 ,nogendrop if pop == .replace T = 0 if T == .

2. 选择合适的控制变量，并取对数

   global xlist "pop zl gdp rgdp ex sgdp sl l so"foreach x in $xlist{  gen ln_`x' = ln(1 + `x')}

• psmatch2命令匹配

1. 计算倾向得分

   set seed 1000gen tmp = runiform()sort tmp
   
   global xlist "ln_pop ln_zl ln_gdp ln_rgdp ln_ex ln_sgdp ln_sl ln_l"psmatch2 T $xlist , n(3) out(ln_so) logit ate

   前三行的目的是根据psmatch2的help文件提示，为了保证结果可复现，需要设置种子并对数据排序。这里使用了1：3近邻匹配。关于psmatch2的其他匹配方法可以使用help psmatch2命令参考，或者参看本公众号另一篇文章——《PSM在STATA中怎么操作》

2. 平衡性检验

   pstest $xlist ,both graph

   下图是2010年匹配后的结果，匹配前后控制组和处理组的偏差显著降低。匹配质量较好的情况下，偏差应降低到10%以内(即*号在横轴的10以内)。

   
   

3. 匹配质量

   ***匹配前tw (kdensity _pscore if T == 1) ///   (kdensity _pscore if T == 0)
   
   **匹配后tw (kdensity _pscore if T == 1) ///   (kdensity _pscore if (T == 0& _weight != .))

   psmatch2命令运行后会生成_weight变量，当_weight变量不为空时，表示匹配成功。

   匹配前倾向得分的密度曲线重合度低，匹配后倾向得分的密度曲线重合度较高，密度较集中。

   在理想情况下，匹配后倾向得分的密度曲线应高度重合。

   在实际操作中，建议使用graph export命令保存图片，否则运行中绘出来的图将一闪而过。

• 匹配前

  
  

• 匹配后

  
  

PSM的操作到此结束。在开始DID分析前，我们要去掉匹配不成功的城市(即_weight为空值的城市)，并保存这一年的匹配结果，最后合并10年的数据。使用forvalues循环可以轻松解决10年的匹配、合并问题。

forvalues i = 2005/2015{preserve   keep if year == `i'  /*这里填写上面的PSM匹配代码*/   drop if _weight == .   save psm_`i',replacerestore}

use psm_2005,clearforvalues i = 2006/2015{    append using psm_`i'}

DID

DID的步骤比PSM稍简单，但事实上面板数据的分析涉及很多技术性计量问题，这不在本文的讨论范围内。

DID的计量方程为

上述方程省略了各类固定效应。其中:

是年份处理变量，政策实施前为0，政策实施后为1。

是控制组(0)、处理组(1)虚拟变量。

交互项的系数是我们关注的回归系数。

具体步骤如下：

1. 生成不同城市对应的编号，并设置面板

   encode city , gen(city_)xtset year city_

2. 生成上述三个回归系数

   gen time = (year>=2012)gen treat = Tgen did = time * treat

3. 跑回归

   global xlist "ln_pop ln_zl ln_gdp ln_rgdp ln_ex ln_sgdp ln_sl ln_l"xtreg ln_so time treat didxtreg ln_so time treat did $xlist

   这一步关注的时变量did的系数。

   根据不同的论文不同的选材，可以选取不同的控制变量，并逐步添加固定效应。需要注意的是，若使用固定效应，time和treat项有时可以省略。

4. 平行趋势检验

   这是DID的关键假设，实际论文写作时完全可以放在回归前检验。

   为了图形好看，我们使用各年中位数而不是各年均值来绘图。

   DID的平行趋势绘图可参考本公众号的另一篇DID文章——DID平行趋势怎么绘图？。

   bysort year T : egen median_so = median(so)
   
   twoway (connected median_so year if T == 1, msize(large) msymbol(square)        lwidth(thick) lpattern(solid)) ///       (connected median_so year if T == 0, msize(large)            msymbol(diamond) lwidth(thick) lpattern(dash)) ///     , graphregion(color(white)) xline(2012,lc(black) lp(dot)) ytitle(SO emission during 2005-2015 , size(small))  xlabel(2005(1)2015) legend(size(small))

   绘制的图形如下，上方的为处理组，下方的为控制组，在政策实施前，其一氧化硫排放量中位数趋势基本平行，政策实施后处理组的排放量明显下降。两曲线的差距在缩小(不平行)。

   
   

5. 安慰剂检验

   一个方法是更改第2步中的time变量，即人为更改政策的实施时间，检验是否确实是政策发挥了作用。

写在后面：实际的实证研究中，数据的获取、预处理是很繁琐的，很多情况下比跑回归更困难更耗时的。

本推文的作者感谢石大千, 丁海, 卫平三位老师的论文和数据，可点击“阅读原文”直达《中国工业企业》网站。本文上述提及的数据和do文件可以通过下方连接获取。

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