這個(gè)研究有意思。 本研究依托《中國老年人健康長壽影響因素調(diào)查(CLHLS)》數(shù)據(jù)以及中國環(huán)保部公布的API數(shù)據(jù),構(gòu)建了2000至2012/14年的省級面板數(shù)據(jù)。將2008年北京奧運(yùn)會的環(huán)境管制政策視為一個(gè)準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn),本研究采用合成雙重差分(Synthetic Difference-in-Differences,SDID)方法,首次識別了短期暴露于PM10對老年癡呆癥患病率的因果效應(yīng)。 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),每立方米年度PM10濃度降低1微克,老年癡呆癥患病率將降低0.82個(gè)百分點(diǎn),且這種影響在不同老年群體間存在差異。這些發(fā)現(xiàn)為將改善空氣質(zhì)量作為延緩老年癡呆癥發(fā)病的有效公共衛(wèi)生政策提供了證據(jù)支持,并指出這可能是政府減輕公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)的一個(gè)潛在工具。研究還表明,隨著近年來中國空氣質(zhì)量的改善,老年癡呆癥患病率有望顯著下降,進(jìn)而帶來潛在的經(jīng)濟(jì)收益:從全球范圍看,潛在的經(jīng)濟(jì)效益可能從2.1億美元到281億美元不等(參考:審稿人: 你確定你文章將為社會帶來萬億級的收益? 若不發(fā)表會遭受上萬億的損失?)。
研究發(fā)現(xiàn)的回歸結(jié)果如下: 簡要介紹一下: 目前,關(guān)于空氣污染與老年癡呆之間是否存在因果聯(lián)系的研究尚不充分,這引發(fā)了兩個(gè)核心問題:首先,空氣污染是否真的是誘發(fā)老年癡呆的因素之一?其次,采取空氣污染控制措施是否能夠有效地延緩老年癡呆的發(fā)展進(jìn)程? 為了深入挖掘問題的答案,本研究將目光投向了2008年北京奧運(yùn)會期間實(shí)施的嚴(yán)格空氣污染控制措施。這一措施可謂人類歷史上為改善短期空氣質(zhì)量而進(jìn)行的規(guī)模最大的努力之一。自2007年底起,中國政府為了確保奧運(yùn)會期間北京的空氣質(zhì)量,采取了全方位的嚴(yán)格空氣質(zhì)量保障措施。這些措施的力度之大,以及對老年癡呆發(fā)病率的外生性影響,使其成為了一種完美的準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)。這一背景為本研究提供了絕佳的機(jī)遇,用以解決空氣污染的內(nèi)生性問題。通過評估2008年北京奧運(yùn)會期間實(shí)施的治理措施對空氣污染的影響,能夠獲得關(guān)于空氣污染對老年癡呆發(fā)病率影響的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)性估計(jì)。 為了準(zhǔn)確評估2008年北京奧運(yùn)會期間所采取的治理措施對北京地區(qū)空氣污染和老年癡呆發(fā)病率的因果影響,本研究需要構(gòu)建一個(gè)可靠的反事實(shí)分析框架。這一分析旨在探究在缺少這些治理措施的情境下,北京的空氣污染和老年癡呆發(fā)病率可能呈現(xiàn)的發(fā)展趨勢。為此,本研究采納了Arkhangelsky等(2021)提出的合成雙重差分法(SDID),通過將北京的數(shù)據(jù)與未受治理措施影響的對照省份構(gòu)建的合成反事實(shí)進(jìn)行對比分析。合成雙重差分法(SDID)與本研究的目標(biāo)完美契合。合成雙重差分(SDID)方法與本文的研究目標(biāo)高度吻合。這種方法允許納入單位固定效應(yīng),以捕捉北京與對照組在結(jié)果變量水平上的重要系統(tǒng)性差異。此外,這種方法還提升了那些與北京及奧運(yùn)會前狀況相似的未受管制省份在對照組中的重要性,以及與處理期相仿的奧運(yùn)會前期階段的重要性,為研究提供了一個(gè)強(qiáng)有力的分析工具。 在本研究中,重點(diǎn)分析了兩組關(guān)鍵的數(shù)據(jù)集。第一組數(shù)據(jù)來自中國環(huán)境保護(hù)部,涵蓋了2000年至2012年間的每日空氣污染指數(shù)(API)以及主要污染物的記錄。由于官方API數(shù)據(jù)未包含細(xì)顆粒物(PM2.5)的信息,并且在超過90%的時(shí)間內(nèi),主要污染物為直徑10微米以下的顆粒物(PM10),因此本研究選擇PM10作為衡量空氣污染水平的指標(biāo)。第二組數(shù)據(jù)則來自中國健康長壽調(diào)查(CLHLS),這是目前全球最大的百歲老人數(shù)據(jù)庫,它不僅包含了百歲老人的數(shù)據(jù),還涵蓋了90歲以上、80歲以上以及65至79歲人群的對比數(shù)據(jù)。在CLHLS中,老年癡呆癥的診斷是基于簡易精神狀態(tài)檢查(MMSE)的評分來確定的。 本研究的主要發(fā)現(xiàn)概括如下:首先,2008年北京奧運(yùn)會期間實(shí)施的治理措施顯著提升了北京的空氣質(zhì)量。基準(zhǔn)回歸分析顯示,這些措施使北京的PM10濃度平均下降了約26微克/立方米,這一結(jié)果與He等研究者在2016年的研究結(jié)果相吻合。更進(jìn)一步的分析還揭示,這些治理措施顯著降低了北京地區(qū)老年癡呆癥的發(fā)病率,降幅達(dá)到了21.7個(gè)百分點(diǎn)。綜合這些發(fā)現(xiàn),可以得出結(jié)論:北京地區(qū)年均PM10濃度每減少1微克/立方米,老年癡呆癥的發(fā)病率就會降低0.82個(gè)百分點(diǎn),這一降低幅度占到了平均發(fā)病率的2.39%。 本文深入探討了空氣質(zhì)量改善對不同人群老年癡呆癥發(fā)病率影響的差異性,并揭示了性別、年齡和教育水平在這一過程中的重要作用。具體地,當(dāng)空氣中PM10的年均濃度每降低1微克/立方米時(shí),女性老年癡呆癥的發(fā)病率下降了0.80個(gè)百分點(diǎn),而男性的變化在統(tǒng)計(jì)上并不顯著。在不同年齡段中,高齡老年人群的老年癡呆癥發(fā)病率下降更為顯著:85至94歲的人群下降了0.72個(gè)百分點(diǎn),95歲以上的人群更是下降了1.71個(gè)百分點(diǎn)。在教育水平方面,教育程度較低的老年人從空氣質(zhì)量改善中獲益更多,其中小學(xué)和中學(xué)教育程度的人群老年癡呆癥發(fā)病率分別下降了0.79和0.32個(gè)百分點(diǎn),而高中及以上教育程度的人群變化不顯著。婚姻狀況和兒童時(shí)期的醫(yī)療條件同樣對改善效果有所影響:離異或喪偶的人群老年癡呆癥發(fā)病率下降了1.47個(gè)百分點(diǎn),兒童時(shí)期缺乏醫(yī)療條件的人群下降了1.08個(gè)百分點(diǎn),而已婚人群和有兒童時(shí)期醫(yī)療條件的人群分別只下降了0.22和0.58個(gè)百分點(diǎn)。這些分組分析顯示,包括女性、高齡老年人、低教育水平人群、離異或喪偶老年人以及兒童時(shí)期缺乏醫(yī)療條件的人群在內(nèi)的特定弱勢群體,從空氣質(zhì)量改善中獲益更多。 在本項(xiàng)研究中,采用了合成雙重差分(SDID)方法來預(yù)測,如果未曾實(shí)施BOG08治理措施,北京及其對照省份可能會展現(xiàn)出怎樣的趨勢。為了確保研究結(jié)果的精確性,依照Clarke等(2023年)的研究方法,對比分析了BOG08政策實(shí)施前后北京與合成對照組之間的差異。事件研究的結(jié)果顯示,沒有明顯證據(jù)表明存在這種差異。 人們可能會懷疑,除了空氣質(zhì)量的改善之外,是否還有其他因素在空氣污染治理期間對老年癡呆發(fā)病率的降低有所貢獻(xiàn)。為了全面解答這一疑問,本研究從多個(gè)維度進(jìn)行了深入的分析: 首先,考慮到家庭收入和股市表現(xiàn)可能間接影響健康狀況,本研究分析了2008年北京奧運(yùn)會(以下簡稱BOG08)期間旅游業(yè)的增長是否顯著提高了家庭收入,并評估了股市波動對健康可能產(chǎn)生的影響。其次,本研究調(diào)查了醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施和資源是否有所增強(qiáng),包括醫(yī)療支出、醫(yī)院數(shù)量、病床數(shù)量以及醫(yī)生和護(hù)士的配備情況。第三,本研究探討了吸煙、飲酒、運(yùn)動、高血壓和糖尿病等可調(diào)整的老年癡呆風(fēng)險(xiǎn)因素是否出現(xiàn)了顯著變化。最后,為了進(jìn)行對照分析,本研究還進(jìn)行了額外的安慰劑檢驗(yàn),評估BOG08對非空氣污染相關(guān)健康問題(如白內(nèi)障、前列腺腫瘤、褥瘡和關(guān)節(jié)炎)以及與空氣污染相關(guān)健康問題(例如哮喘)的影響。這些測試有助于排除其他健康改善因素的干擾,確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。 研究結(jié)果顯示,在BOG08期間,家庭收入、醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施和資源、常見的老年癡呆可調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)因素以及非空氣污染相關(guān)健康問題均未出現(xiàn)顯著變化。這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步增強(qiáng)了本研究的觀點(diǎn),即老年癡呆發(fā)病率的降低更有可能是由于BOG08期間實(shí)施的空氣污染治理措施所致,而非其他因素所引起。 此外,在2008年北京奧運(yùn)會(BOG08)期間,除了PM10之外,臭氧(O3)、二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)等其他污染物的濃度也可能有所下降。本研究借鑒了Deryugina等學(xué)者在2019年的研究方法,專門分析了PM10在降低老年癡呆癥發(fā)病率中的獨(dú)特影響。研究結(jié)果表明,即使考慮了其他污染物的影響,PM10的減少對健康改善的貢獻(xiàn)依然顯著且穩(wěn)定,這表明觀察到的老年癡呆健康益處主要?dú)w功于PM10濃度的降低。 為確保研究結(jié)果的穩(wěn)健性,本文進(jìn)行了一系列的穩(wěn)健性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果顯示,無論是基準(zhǔn)結(jié)果還是異質(zhì)性效應(yīng),對于控制變量的調(diào)整、對照組的選擇、時(shí)間段的劃分或是老年癡呆癥發(fā)病率的測量方法的變化,研究結(jié)果都表現(xiàn)出了很高的穩(wěn)健性。此外,采用標(biāo)準(zhǔn)的雙重差分(DID)方法和固定效應(yīng)工具變量估計(jì)法得到的結(jié)果也支持了本研究的結(jié)論。這些綜合檢驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了PM10濃度與老年癡呆癥發(fā)病率之間的關(guān)系是穩(wěn)健且顯著的,并非由方法學(xué)偏差或偶然因素所導(dǎo)致。 最終,本文采用簡易的估算方法,量化了通過提升空氣質(zhì)量減少老年癡呆癥病例所能帶來的成本節(jié)省。依據(jù)2010年《全球阿爾茨海默報(bào)告》中對每位老年癡呆癥患者的成本估算,本文計(jì)算了減少老年癡呆癥病例的經(jīng)濟(jì)效益。分析結(jié)果顯示,在東亞地區(qū),考慮到區(qū)域特定的老年癡呆癥成本,改善空氣質(zhì)量可能帶來的經(jīng)濟(jì)效益估計(jì)介于9.7億至23.6億美元之間。而在全球范圍內(nèi)進(jìn)行成本估算時(shí),潛在的經(jīng)濟(jì)效益可能從2.1億美元到281億美元不等。這些數(shù)字不僅突顯了改善空氣質(zhì)量對健康的益處,也顯示了其巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 下面是空氣污染老年癡呆癥影響機(jī)制: 實(shí)證策略在本節(jié)中,將詳細(xì)說明本研究采用的實(shí)證策略,該策略旨在揭示空氣污染(以PM10為衡量標(biāo)準(zhǔn))與老年癡呆癥發(fā)病率之間的因果聯(lián)系。在確定因果效應(yīng)的過程中,一個(gè)主要挑戰(zhàn)是個(gè)體的空氣污染暴露受到多種因素的影響,這使得空氣污染成為一個(gè)內(nèi)生變量。為了探索空氣污染的外生變化,本研究將2008年北京奧運(yùn)會(BOG08)期間實(shí)施的政策作為一個(gè)準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)。采用了Arkhangelsky等(2021年)提出的合成雙重差分(Synthetic Difference-in-Differences, SDID)方法,用以評估BOG08政策對PM10濃度和老年癡呆癥發(fā)病率的影響。通過這兩個(gè)估計(jì)值,可以計(jì)算出空氣污染對老年癡呆癥發(fā)病率的具體影響。 識別挑戰(zhàn)本研究的策略在于利用北京在2008年執(zhí)行的短期空氣污染監(jiān)管政策,并結(jié)合政策實(shí)施前后的面板數(shù)據(jù),來識別BOG08政策對研究結(jié)果的因果效應(yīng)。具體方法是比較實(shí)施政策的北京與其他未實(shí)施類似政策的省份在PM10濃度和老年癡呆癥發(fā)病率方面的時(shí)間序列變化。核心任務(wù)是估計(jì)如果北京在2008年沒有實(shí)施全面的空氣質(zhì)量保障措施,其PM10濃度和老年癡呆癥發(fā)病率將如何變化。為此,本研究需要利用對照組中未受管制省份的信息,構(gòu)建北京PM10濃度和老年癡呆癥發(fā)病率的可靠反事實(shí)模型。 在本研究的分析框架中,主要采用了Abadie等(2003年、2010年、2015年)提出的合成控制法(Synthetic Control, SC)和Roth等(2023年)總結(jié)的雙重差分法(Difference-in-Differences, DID)作為兩種核心的估計(jì)手段。然而,這兩種方法都不能完全消除關(guān)于如何準(zhǔn)確識別2008年北京奧運(yùn)會(BOG08)政策對PM10和老年癡呆癥發(fā)病率因果效應(yīng)的核心假設(shè)的疑慮。具體指的是,在控制了一系列變量后,北京與對照組省份的結(jié)果在沒有空氣污染管制的情況下不應(yīng)存在系統(tǒng)性差異。 盡管單一處理單位和政策介入的時(shí)間點(diǎn)與合成控制(SC)方法的常規(guī)應(yīng)用場景相吻合,但在為北京構(gòu)建一個(gè)可靠的對照組時(shí),仍面臨挑戰(zhàn)。SC方法未能充分考慮單位固定效應(yīng),而單位固定效應(yīng)能夠捕捉北京與對照組省份在結(jié)果水平上的重要系統(tǒng)性差異,這對于本研究來說至關(guān)重要。如圖2的Panel(a)所示,北京的PM10平均濃度高于其他省份。此外,不同省份可能在其他影響結(jié)果的特征上存在差異,例如區(qū)域政策和居民生活方式等,而這些特征并不總是能夠被完全觀察到或量化。 為了更有效地應(yīng)對這些挑戰(zhàn),本文采用了Arkhangelsky等在2021年提出的合成雙重差分(SDID)估計(jì)量,這種方法結(jié)合了合成控制(SC)和DID方法的優(yōu)勢。 合成雙重差分(SDID)方法在這個(gè)方程中,Treatjt是一個(gè)指示變量,對于北京而言,2008年及以后年份其值為1,之前年份其值為0。省份固定效應(yīng)用于控制各省份不隨時(shí)間變化的特征(包括可觀測和不可觀測的特征),而年份固定效應(yīng)用于控制所有省份共同面臨的年度特定影響。向量Xjt包含了一組控制變量。在評估PM10的影響時(shí),本研究控制了濕度和溫度,因?yàn)檠芯匡@示這些因素會影響空氣質(zhì)量。在分析老年癡呆癥患病率時(shí),本研究進(jìn)一步加入了性別、年齡和教育作為控制變量,因?yàn)檫@些因素被認(rèn)為是老年癡呆癥最重要的風(fēng)險(xiǎn)因素。本文關(guān)注的核心系數(shù)是β,它衡量了2008年北京奧運(yùn)會治理政策(BOG08)對北京空氣污染或老年癡呆癥患病率的因果效應(yīng)。 在這個(gè)過程中,省份權(quán)重的確定旨在使北京在2008年之前的PM10和老年癡呆癥發(fā)病率與控制組中未受規(guī)制省份的加權(quán)平均結(jié)果大致平行,這與合成控制法(SC)中使用的權(quán)重有相似之處。時(shí)間權(quán)重 的設(shè)置則是為了確保控制組未受規(guī)制省份的加權(quán)平均結(jié)果在BOG08政策實(shí)施前后的一致性:如果某個(gè)特定的BOG08前時(shí)期更能預(yù)測BOG08后的結(jié)果,那么該時(shí)期會被賦予更高的權(quán)重。 合成雙重差分(SDID)估計(jì)量融合了合成控制(SC)和雙重差分(DID)方法的優(yōu)勢,并能有效應(yīng)對前述的識別難題。首先,與SC方法相似,SDID強(qiáng)調(diào)未受規(guī)制省份的歷史表現(xiàn)與北京的相似性,并匹配它們的處理前趨勢,從而放寬了對原始數(shù)據(jù)“平行趨勢假設(shè)”的嚴(yán)格要求。其次,與DID方法一樣,SDID包含了省份固定效應(yīng)和年份固定效應(yīng),這使得即便北京與未受規(guī)制省份在結(jié)果變量的水平上存在顯著差異,也能構(gòu)建出可靠的反事實(shí)。第三,SDID中加入的時(shí)間權(quán)重是SC和DID方法中所沒有的,它通過降低與處理后時(shí)期差異顯著的時(shí)間段的影響,提高了估計(jì)的精確度。最后,SDID方法能夠?yàn)樾?yīng)的點(diǎn)估計(jì)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)誤差,即便在處理前時(shí)期較短的情況下也能進(jìn)行系統(tǒng)性的推斷。因此,本文將SDID方法作為主要的實(shí)證策略,并用以解釋本研究的結(jié)果。 為了利用合成雙重差分(SDID)方法為北京構(gòu)建一個(gè)更為精確的合成對照組,本研究在基準(zhǔn)估計(jì)階段精心挑選了東部地區(qū)的5個(gè)未受規(guī)制省份作為對照組。根據(jù)中國國家統(tǒng)計(jì)局的區(qū)域劃分,中國被劃分為東部、西部、中部和東北四大區(qū)域。東部地區(qū),包括北京在內(nèi),在經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、教育和健康等多個(gè)方面一直遙遙領(lǐng)先于其他地區(qū)。因此,在對照組的選擇上,本研究更傾向于那些與北京特征更為接近的省份。然而,SDID方法中的額外懲罰項(xiàng)可能導(dǎo)致控制組中省份的權(quán)重分配較為分散,與合成控制(SC)方法相比,這可能會使得一些與北京差異較大的省份獲得一定的權(quán)重,從而影響反事實(shí)對照組的精確度。在基準(zhǔn)分析中,本研究特意排除了天津(東部)、河北(東部)、山西(中部)、遼寧(東北)和山東(東部)這些與北京地理位置接近或?qū)嵤┝搜a(bǔ)充措施的省份,以避免它們對估計(jì)結(jié)果造成干擾。在第7.2節(jié)中,本研究利用所有可用省份數(shù)據(jù)進(jìn)行了穩(wěn)健性檢驗(yàn),結(jié)果表明結(jié)論一致且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。 在趨勢識別方面,基于方程(2)的SDID估計(jì)量假設(shè)北京與通過省份權(quán)重和時(shí)間權(quán)重 構(gòu)建的合成對照組在2008年之前具有相似的趨勢。本研究對這一共同趨勢的假設(shè)進(jìn)行了驗(yàn)證。在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤差時(shí),本研究采用了Arkhangelsky等(2021年)提出的安慰劑方差估計(jì)方法,這種方法適用于單一處理組的情況。此外,本研究還進(jìn)行了安慰劑檢驗(yàn),模擬了控制組中的某個(gè)未受規(guī)制省份被錯(cuò)誤地標(biāo)識為處理組的情形。通過這些安慰劑檢驗(yàn)計(jì)算得到的SDID估計(jì)量的方差被用作效應(yīng)估計(jì)的安慰劑方差,并據(jù)此構(gòu)建置信區(qū)間。作為穩(wěn)健性檢驗(yàn)的一部分,本研究還運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)DID方法對方程(1)進(jìn)行了估計(jì),并采用了He等(2016年)提出的固定效應(yīng)工具變量方法,以評估PM10對老年癡呆癥患病率的影響。本研究的結(jié)果顯示,所有結(jié)果在性質(zhì)上均保持一致。 評估共同趨勢假設(shè)本節(jié)的核心任務(wù)是驗(yàn)證共同趨勢假設(shè),這對于確保研究結(jié)果的有效性至關(guān)重要。采用了Clarke等(2023年)在其綜合分析框架中提出的方法,目的是探討在政策實(shí)施前,處理組與合成控制組之間是否存在顯著差異。這一驗(yàn)證步驟非常關(guān)鍵,它確保了兩組在BOG08政策實(shí)施前的趨勢具有可比性,從而為后續(xù)研究結(jié)果的可靠性打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 圖3展示了政策實(shí)施前的趨勢對比分析。圖3的Panel A聚焦于PM10水平,顯示處理組與合成控制組在政策實(shí)施前的趨勢總體上是一致的,但在2001年出現(xiàn)了明顯的偏差。這一特定的偏差已在穩(wěn)健性檢驗(yàn)部分得到了處理,以確保它不會對整體估計(jì)結(jié)果產(chǎn)生過大的影響。 *建議閱讀全文內(nèi)容。
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