图 片 来 源：作者Slides

文章来源：Mu Y, Rubin E A, Zou E. What’s missing in environmental (self-) monitoring: Evidence from strategic shutdowns of pollution monitors. Review of Economics and Statistics, R&R.

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引言

2013年9月9日，连接着纽约曼哈顿和新泽西的乔治·华盛顿大桥意外关闭了五天，导致了一次非常严重的交通拥堵。在此同时，附近的一个PM2.5监测站点（新泽西消防站站点）在2013年9月6日-9月18日之间也停止了工作，持续时间长达13天，是该监测站点建立十多年来最长的一次停工。为什么监测站点会停工如此之久，和交通拥堵导致的污染上升之间有没有联系？新泽西州是否上演了一出“火龙烧仓”的大戏？

如果从理论上分析的话，我们能发现，地方政府有动力也有能力“操控”环境监测数据：第一，环保署对于空气质量有着高标准要求，如果地方被发现违规，那么会面临高昂的处罚和整改成本；第二，地方政府有自由裁量权，他们提供的监测数据被允许存在一定的缺失，每个季度最多可以缺失25%；第三，地方政府既是空气污染监测者，也是预报数据提供者，因此他们有能力操控数据。基于以上的原因，有理由推测，空气污染监测站点的意外关闭或许起源于一些地方政府的策略性行为。

在本文中，几位作者利用美国的数据，提出了一个独特的计量经济学框架来验证美国空气监测站点的策略性关闭行为。本文采取了一个由点到面的分析方法：首先，基于新泽西消防站站点的数据，发现当美国政府发布“空气质量预警”时，站点的缺测概率会显著上升；然后，利用统计学方法，本文将第一步的研究推广开来，识别出了“有趣”（即存在较高策略性行为嫌疑）的站点。最后，本文分析了区域特征对于站点策略性行为的影响。本文的研究方法（由点到面，从案例观察到政策启示）相当精彩，值得相关领域的文章借鉴。

新泽西的“火龙烧仓”

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撇开多源化的数据和精巧的理论模型暂且不提，首先看一下本文是如何精巧证明了新泽西州的“火龙烧仓”大戏。本文用一个简单的事件研究方法来研究这一问题，模型如下式所示：

其中，Capture Ratet是一个dummy变量，表示t天是否按照计划进行了监测；I(t=τ）是一个指示函数，τ=0是“空气质量预警”的当天。因此，如果在τ=0前后的βτ显著较低，则说明当空气质量预警时，站点的缺测概率显著升高，进而说明很大可能“另有玄机”。同时，利用下式，本文也计算了“空气质量预警”当天的平均缺测效应：

新泽西州消防站站点数据的回归结果如下图Panel A所示，可以看到在“空气质量预警”前后，站点更容易出现监测缺失，尤其是在预警当天，按计划进行监测的可能性下降了32.5%。本文还进行了安慰剂检验，如Panel B所示，将所有“空气质量预警”的时间进行随机分配，并没有发现类似的结果。这些结果充分说明，“空气质量预警”确实会导致空气质量监测站点出现缺测的可能增加，证明了新泽西消防站站点确实存在类似于“火龙烧仓”的把戏。

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从点到面：发现地方政府的小动作

新泽西消防站站点的故事也给了我们一个启发：既然地方政府可能通过玩小动作来规避环境监管，那么我们是否可以反向利用这种策略性的应对行为，来寻找那些偷偷玩小动作的站点？答案是当然可以。
在分析完新泽西消防站站点的小动作后，本文开始寻找那些有小动作的站点。首先，本文提出的若干个零假设是：

利用上一部分提出的事件研究方法和安慰剂检验，可以对所有站点进行逐一检验，看均值差统计量T和安慰剂检验的p值。

下图两个Panel展示了由点到面的分析结果。Panel A表明，1,359个站点的t值中，相当一部分集中在p<0.05的区间，Panel B进一步表明，在这部分t<0.05的站点中，大部分“符号是正确的”，即T<0。从上一部分的分析结果可知，当p<0.05时，说明站点很有可能在玩“火龙烧仓”的小把戏。在本文中，这些p<0.05的站点被称为“有趣的站点”。

本文也分析了这些“有趣的站点”在缺测频率上和其它站点是否有显著差异，结果如下图所示。可以看到，对于这些“有趣的站点”来说，在空气预警当天，它们按照计划进行监测的可能性显著下降；然而，对于其它的站点来说，则没有观察到类似的模式。

“有趣的站点”何以有趣？

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在利用统计方法识别出“有趣的站点”后，本文分析了区域特征对于这些站点策略性行为的影响。首先，本文绘制了站点的分布地图，发现这些“有趣的站点”常常呈现出集中分布的趋势，表明其分布存在较强的空间相关性。这一结果非常有意思，暗示了“有趣的站点”的出现可能是由于地方政府所推动的。

接下来，本文使用了截面上的回归分析来探讨哪些因素驱动着“有趣的站点”的出现。结果如下表所示，可以看到，站点所在县是否是“合规县”（attainment）具有重要影响。当站点位于违反NAAQS而被指定为nonattainment时，站点成为“有趣的站点”的概率显著提高。这种提高作用只反映在“正常符号”的站点，而对于非正常符号的站点没有任何效应，再一次印证了之前的发现。

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策略性应对的后果

在之前的分析中，本文由点到面，详细分析了站点的策略性关闭行为，并识别出了可能存在类似操作的站点。进一步地，本文利用反距离权重插值和机器学习方法，对缺失值进行了类似“填充”的操作，来探究这些“有趣站点”的存在，是否干扰了监测结果。结果如下图所示，显而易见，这些“有趣站点”的存在，会低估实际的空气污染，从而扭曲监测结果。最后，本文利用多个参数，评估了这种策略性应对的存在所导致的健康成本大约为每个“有趣站点”6740万美元。

结论

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本文分析了美国空气污染监测中存在的策略性关闭问题。基于计量经济学方法，本文发现，当空气污染变得严重时，地方政府尤其是空气监管不达标的县，会倾向于采取策略性的应对行为，通过临时关闭空气质量监测站点来规避监测，从而扭曲了监测结果，也带来了高昂的健康成本。

本文也提出了一些颇具可行性的建议来解决这一环境监测中存在的问题，例如，可以通过辅助性的方式（例如反距离插值等）来对缺失值进行补充；又或者，可以模仿CEMS的监测过程，通过回溯来弥补缺失的数据等。

除了研究方法上的精彩之外，本文另一个亮点在引言部分，作者们写到：“我们向环保署环境空气质量监测小组报告了我们的发现，与我们讨论的官员说，站点关闭的原因可能是地方机构采取了善意的行动，关闭监测设备并进行维护，为即将到来的污染事件做准备。事实上，我们从对话中了解到，在环境空气质量监测中，监管主体是地方政府，联邦监管机构往往不担心这种战略应对措施。官员们也认可识别这些‘有趣的站点’是有意义的，用他们的话说，虽然这些结果并不一定表明地方机构做得‘不对’，但应该告知他们，他们的数据看起来与其他人不同。我们希望我们的分析能够提高人们对监测和执法挑战的认识。”无论是和政策制定者深入交流探讨寻找他们的经验，还是坦诚地在文章中指出和自己不一致的观点，都是值得赞美的科学研究态度，经济学研究应该像这样去更多地去和真实世界对话，在曲折中寻找正确的方向。

推文作者：胡志韧，康奈尔大学Dyson应用经济与管理学院博士生

 Abstract 

Regulators often rely on regulated entities to self-monitor compliance, potentially creating strategic incentives for endogenous monitoring. This paper builds a framework to detect whether local governments skip air pollution monitoring when they expect air quality to deteriorate. The core of our method tests whether the timing of monitor shutdowns coincides with the counties’ air quality alerts – public advisories based on local governments’ own pollution forecasts. Applying the method to a monitor in Jersey City, NJ, suspected of a deliberate shutdown during the 2013 “Bridgegate” traffic jam, we find a 33% reduction of this monitor’s sampling rate on pollution-alert days. Building on large-scale inference tools, we then apply the method to test more than 1,300 monitors across the U.S., finding 14 metro areas with clusters of monitors showing similar strategic behavior. We assess geometric imputation and remote-sensing technologies as potential solutions to deter future strategic monitoring.

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