昨天正好给学生上课时讲到了这个点,就在这里回复一下吧,说得不对的地方请指正。
考虑一个简单的T=3的没有外生变量的dynamic panel model:
\[Y_{i2}=\beta Y_{i1} +\alpha_i +e_{i2},\]
\[Y_{i3}=\beta Y_{i2} +\alpha_i +e_{i3}.\]
取 first difference 我们得到:
\[\Delta Y_{i3}=\beta \Delta Y_{i2} + \Delta e_{i3}.\]
第一个问题:什么是 差分GMM (FD-GMM)?
在上述公式中,由于 \[ \Delta Y_{i2} \] 与 \[ \Delta e_{i3} \] 相关联,采用 \[Y_{i1}\] 作为
\[ \Delta Y_{i2} \] 的工具变量 (IV)的估计方法叫做 FD-GMM。
第二个问题:FD-GMM的问题是什么?
从第一个公式我们可以得到
\[ \Delta Y_{i2}=( \beta-1) Y_{i1} +\alpha_i +e_{i2},\]
所以当 beta 接近与1时,工具变量和内生变量之前的关系是很弱的(因为 |beta-1| 很小),这容易产生所谓的“弱工具变量问题” (weak instrument)。
第三个问题:怎么解决FD-GMM在beta接近于1时候的问题?
FD-GMM的工具变量,可以看作是以下矩条件(moment condition) 的应用
\[ E ( \Delta e_{i3} Y_{i1} ) =0. \]
但是还有一个矩条件被忽略了,而系统GMM (SYS-GMM)正是利用了以下被忽略了的矩条件:
\[ E( \Delta Y_{i2} ( \alpha_i +e_{i3}) ) =E ( \Delta Y_{i2} ( Y_{i3}-\beta Y_{i2} ) )=0 . \]
这是就是问题中所说的利用first difference 作为 equation in levels 的工具变量。
由于SYS-GMM利用了更多的有效信息,而这个额外的信息是不受beta接近1的影响的,所以能得到更efficient的估计量。