WEBVTT 00:00:00.299 --> 00:00:04.644 O caminho para criar e gerar efeito é obscuro e perigoso. 00:00:05.139 --> 00:00:08.015 Mas as armas da econometria são fortes. 00:00:08.480 --> 00:00:11.734 Ataque com intensidade e com variáveis instrumentais flexíveis 00:00:11.734 --> 00:00:15.803 quando a natureza te abençoar com uma atribuição aleatória fortuita. 00:00:19.393 --> 00:00:21.094 (Som de um gongo) 00:00:23.653 --> 00:00:26.362 Os ensaios randomizados são o caminho mais seguro 00:00:26.362 --> 00:00:28.704 para a comparação da ceteris paribus. 00:00:28.704 --> 00:00:32.640 Infelizmente, essa ferramenta poderosa não está sempre disponível. 00:00:33.224 --> 00:00:36.940 Mas às vezes, a randomização acontece por acidente. 00:00:36.940 --> 00:00:40.592 E asim chegamos às variáveis instrumentais -- 00:00:40.592 --> 00:00:41.938 VI como abreviação. 00:00:41.938 --> 00:00:44.508 -[Sussurros] -Variáveis instrumentais. 00:00:44.508 --> 00:00:48.186 A primeira aula de hoje é a primera de duas sobre VI. 00:00:48.958 --> 00:00:52.801 Nossa primera aula de VI, começa com uma história sobre escolas. 00:00:52.801 --> 00:00:54.348 [Sino escolar tocando] 00:00:54.348 --> 00:00:56.138 Escolas Charter são escolas públicas 00:00:56.138 --> 00:01:00.112 livres da supervisão diária dos distritos e de contratos sindicais de professores. 00:01:00.895 --> 00:01:03.511 E questiona-se se o impulso de conquistas das Charters 00:01:03.511 --> 00:01:05.161 são um dos mais importantes 00:01:05.161 --> 00:01:07.761 na história da reforma educacional americana. 00:01:08.145 --> 00:01:12.562 As escolas charter mais populares têm mais candidatos do que vagas, 00:01:12.562 --> 00:01:16.462 Então a sorte de um sorteio de loteria decide quem ficará com a vaga. 00:01:16.870 --> 00:01:20.695 Há muita coisa em jogo para os alunos que esperam sua chance, 00:01:20.695 --> 00:01:25.003 e ter de esperar pelos resultados traz à tona muitas emoções, 00:01:25.003 --> 00:01:27.832 como foi registrado no documentário premiado 00:01:27.832 --> 00:01:29.699 "Esperando pelo Superman." 00:01:30.258 --> 00:01:32.916 "Não chore. Você vai fazer a mamãe chorar. Ok?" 00:01:37.498 --> 00:01:40.618 As Charters realmente fornecem uma melhor educação? 00:01:40.948 --> 00:01:43.183 Os críticos dizem que não, 00:01:43.413 --> 00:01:46.586 argumentando que as charters matriculam os melhores alunos, 00:01:46.586 --> 00:01:50.164 mais inteligentes e motivados; então as diferenças em resultados futuros 00:01:50.164 --> 00:01:52.061 refletem em um viés de seleção. 00:01:52.595 --> 00:01:54.729 -[Kamal] Espera aí, essa parece ser fácil. 00:01:55.139 --> 00:01:57.639 Na loteria, ganhadores são escolhidos aleatoriamente, 00:01:57.639 --> 00:02:00.083 -Então é só comparar ganhador e perdedor. -Exato. 00:02:00.083 --> 00:02:01.784 É isso aí, Kamal, 00:02:01.784 --> 00:02:04.375 mas as loterias da charter não forçam as crianças 00:02:04.375 --> 00:02:07.560 à entrarem ou não em uma escola particular -- 00:02:07.749 --> 00:02:10.667 eles tornam as vagas da charter aleatórias. 00:02:11.650 --> 00:02:13.449 Algumas crianças dão sorte. 00:02:13.449 --> 00:02:14.966 Outras não. 00:02:14.966 --> 00:02:17.235 Se quiséssemos saber os resultados 00:02:17.235 --> 00:02:19.202 que as escolas charter oferecem, 00:02:19.202 --> 00:02:22.417 poderíamos tratar isso como um ensaio randomizado. 00:02:22.717 --> 00:02:24.684 Mas estamos interessados nos resultados 00:02:24.684 --> 00:02:27.042 do público das escolas charter, 00:02:27.042 --> 00:02:28.283 não nas vagas. 00:02:28.568 --> 00:02:32.039 E não é todo mundo que aceita quando lhe são oferecidas. 00:02:32.039 --> 00:02:37.234 A VI torna o resultado de ganhar uma vaga na charter, no resultado 00:02:37.234 --> 00:02:40.367 de na verdade, estar, em uma escola charter. 00:02:40.367 --> 00:02:42.344 -[Aluno] Legal. -Ah, bacana. 00:02:45.925 --> 00:02:48.871 Vamos ver um exemplo. Uma escola charter 00:02:48.871 --> 00:02:52.353 do Knowledge Is Power Program, ou KIPP para abreviar. 00:02:52.736 --> 00:02:54.937 Essa escola KIPP fica em Lynn -- 00:02:54.937 --> 00:02:58.837 uma cidade industrial na costa de Massachusetts. 00:02:59.104 --> 00:03:01.886 A escola tem mais candidatos do que vagas, 00:03:01.886 --> 00:03:05.620 e então escolhe seus alunos usando uma loteria. 00:03:05.834 --> 00:03:11.854 De 2005 a 2008, 371 alunos das quartas e quintas séries 00:03:11.854 --> 00:03:15.350 colocaram seus nomes na loteria da KIPP em Lynn. 00:03:15.350 --> 00:03:18.805 253 alunos ganharam uma vaga na KIPP, 00:03:18.805 --> 00:03:21.651 118 alunos perderam. 00:03:21.967 --> 00:03:26.001 Um ano depois, os ganhadores da loteria tinham maiores notas em matemática 00:03:26.001 --> 00:03:27.852 em relação aos que perderam. 00:03:27.852 --> 00:03:30.466 Mas lembrem-se, não estamos tentando descobrir 00:03:30.466 --> 00:03:33.803 se ganhar a loteria o faz melhor em matemática. 00:03:34.070 --> 00:03:38.471 Queremos saber se estar na KIPP o faz melhor em matematica. 00:03:39.041 --> 00:03:45.750 Dos 253 ganhadores da loteria, só 199 foram de fato para a KIPP. 00:03:46.139 --> 00:03:48.804 Os outros escolheram uma escola pública tradicional. 00:03:49.563 --> 00:03:55.536 Similarmente, dos 118 que perderam, alguns até acabaram indo para a KIPP. 00:03:55.536 --> 00:03:57.452 Eles ganharam uma vaga depois. 00:03:57.452 --> 00:04:00.044 Então qual foi o efeito que as notas dos exames 00:04:00.044 --> 00:04:02.377 para entrar na KIPP tiveram? 00:04:03.109 --> 00:04:05.426 Por que não avaliamos suas notas de matemática? 00:04:05.894 --> 00:04:07.235 Boa pergunta? 00:04:07.235 --> 00:04:09.302 Com quem você os compararia? 00:04:09.302 --> 00:04:11.111 Com aqueles que não entraram. 00:04:11.111 --> 00:04:12.944 Os alunos são aleatórios? 00:04:14.161 --> 00:04:16.177 -[Camila] Não. - Há um viés de seleção. 00:04:16.177 --> 00:04:17.909 -Correto. -[Otto] Quê? 00:04:17.909 --> 00:04:21.826 As vagas da KIPP são aleatórias, então podemos ter certeza 00:04:21.826 --> 00:04:26.409 da ceteris paribus. Mas os candidatos não são aleatórios. 00:04:26.635 --> 00:04:30.626 A escolha para aceitar a vaga pode ser devido a características 00:04:30.626 --> 00:04:32.984 que se relacionam com os feitos em matemática -- 00:04:33.251 --> 00:04:36.157 digamos, que por exemplo, pais mais dedicados 00:04:36.157 --> 00:04:38.957 são mais propensos à aceitaram a vaga. 00:04:38.957 --> 00:04:42.646 É muito provável que seus filhos também sejam melhores em matemática, 00:04:42.646 --> 00:04:44.090 independente da escola. 00:04:44.090 --> 00:04:45.114 -[Aluna] Exato. 00:04:45.114 --> 00:04:47.725 A VI converte o resultado da vaga 00:04:47.725 --> 00:04:50.567 no resultado dos alunos da KIPP, 00:04:50.573 --> 00:04:53.371 então, alguns ganhadores vão para outros lugares 00:04:53.371 --> 00:04:56.573 e alguns perdedores vão para a KIPP de alguma maneira. 00:04:56.950 --> 00:05:00.517 Basicamente, a VI pega uma randomização incompleta 00:05:00.517 --> 00:05:03.007 e faz os ajustes apropriados. 00:05:03.684 --> 00:05:07.107 Como? A VI descreve uma reação em cadeia. 00:05:07.641 --> 00:05:10.343 Por que as vagas afetam as conquistas? 00:05:10.343 --> 00:05:13.256 Provavelmente, porque elas afetam os alunos que vão à charter, 00:05:13.256 --> 00:05:16.643 e os alunos da charter melhoram suas notas em matemática. 00:05:16.643 --> 00:05:20.645 A primeira ligação da cadeia, chamada de primeiro estágio, 00:05:20.645 --> 00:05:24.478 é o efeito da loteria nos alunos da charter. 00:05:24.478 --> 00:05:28.452 O segundo estágio é a ligação entre ir para a charter 00:05:28.452 --> 00:05:30.153 e um resultado variável 00:05:30.153 --> 00:05:32.261 Neste caso, notas em matemática. 00:05:32.732 --> 00:05:36.441 A variável instrumental, ou "instrumento" para abreviar, 00:05:36.441 --> 00:05:40.246 é a variável que inicia a reação em cadeia. 00:05:40.979 --> 00:05:43.993 O efeito do instrumento no resultado 00:05:43.993 --> 00:05:46.631 é chamado de forma reduzida. 00:05:48.143 --> 00:05:51.869 Essa reação em cadeia pode ser representada matematicamente. 00:05:51.869 --> 00:05:54.241 Multiplicamos o primeiro estágio, 00:05:54.241 --> 00:05:56.349 o resultado da vitória dos alunos, 00:05:56.349 --> 00:05:57.960 pelo segundo estágio, 00:05:57.960 --> 00:06:00.538 o resultado dos alunos nas notas. 00:06:00.538 --> 00:06:02.713 E temos então a forma reduzida, 00:06:02.713 --> 00:06:05.680 o resultado que a vitória da loteria gerou nas notas. 00:06:06.780 --> 00:06:11.566 A forma reduzida e o primeiro estágio são visíveis e fáceis de calcular. 00:06:11.752 --> 00:06:14.876 Porém, o resultado que os alunos tiveram nas conquistas 00:06:14.876 --> 00:06:17.093 não é diretamente visível. 00:06:17.093 --> 00:06:20.360 Este é o efeito causal que estamos tentado determinar. 00:06:21.043 --> 00:06:23.827 Dado à hipóteses importantes, discutiremos brevemente, 00:06:23.827 --> 00:06:25.977 encontramos o resultado dos alunos da KIPP 00:06:25.977 --> 00:06:29.265 dividindo a forma reduzida pelo primeiro estágio. 00:06:29.265 --> 00:06:32.910 Isso ficará mais claro com um exemplo 00:06:32.910 --> 00:06:34.207 -Ok -Vamos lá. 00:06:37.161 --> 00:06:38.728 Só uma palavrinha sobre medição. 00:06:38.728 --> 00:06:41.745 Medimos as conquistas usando desvios padrões, 00:06:41.745 --> 00:06:44.728 frequentemente ilustrada pela letra grega sigma (σ). 00:06:44.728 --> 00:06:48.862 Um σ é uma grande mudança, dos 15% da parte inferior 00:06:48.862 --> 00:06:51.634 para a parte do meio, com mais distribuições de conquistas. 00:06:51.634 --> 00:06:55.412 Até mesmo ¼ ou ½ de uma diferença σ é grande. 00:06:56.262 --> 00:06:58.389 Agora já podemos colocar alguns números 00:06:58.389 --> 00:07:01.655 na equação que introduzimos antes. 00:07:01.655 --> 00:07:03.231 Primeiro, qual o resultado 00:07:03.231 --> 00:07:06.076 de ganhar a loteria sob as notas em matemática? 00:07:06.354 --> 00:07:10.421 As notas em matemática dos candidatos da KIPP são 1/3 do desvio padrão 00:07:10.421 --> 00:07:11.835 abaixo da média estadual, 00:07:11.835 --> 00:07:14.386 um ano antes de se candidatarem à KIPP. 00:07:14.386 --> 00:07:18.320 Mas um ano depois, os ganhadores tiveram notas bem na média estadual, 00:07:18.320 --> 00:07:21.482 enquanto que os perdedores ainda estão bem abaixo, 00:07:21.482 --> 00:07:25.499 com uma nota média em cerca de -0.36 σ. 00:07:25.834 --> 00:07:29.619 O resultado de ganhar a loteria sob as notas, é a diferença 00:07:29.619 --> 00:07:32.819 entre as notas dos ganhadores e as notas dos perdedores. 00:07:33.403 --> 00:07:35.784 Pegue as notas médias em matemática dos ganhadores, 00:07:35.784 --> 00:07:38.269 e subtraia pelas notas médias dos perdedores, 00:07:38.269 --> 00:07:41.502 então teremos 0.36 σ. 00:07:41.908 --> 00:07:46.880 Póximo: Qual é o resultado de ganhar a loteria para os alunos? 00:07:46.880 --> 00:07:49.193 Em outras palavras, se você ganhá-la, 00:07:49.193 --> 00:07:52.257 o quão mais provável fica para você em ir para KIPP 00:07:52.257 --> 00:07:53.456 do que se perder? 00:07:53.671 --> 00:07:57.798 Qual é a porcentagem de ganhadores da loteria que vão para a KIPP? 00:07:57.798 --> 00:08:00.774 Divida os números de ganhadores que vão para a KIPP 00:08:00.774 --> 00:08:05.490 pelo número total de ganhadores da loteira -- isso dá 78%. 00:08:05.810 --> 00:08:09.331 Para achar a porcentagem dos perdedores da loteria que vão para a KIPP, 00:08:09.331 --> 00:08:12.333 dividimos o número de perdedores que vão para a KIPP 00:08:12.333 --> 00:08:16.865 pelo número total de perdedores da loteria -- isso dá 4%. 00:08:17.377 --> 00:08:21.597 Subtraia 4 de 78, e descobrimos que ganhar a loteria 00:08:21.597 --> 00:08:25.600 deixa você 74% mais provável de ir para a KIPP. 00:08:25.946 --> 00:08:28.532 Agora podemos encontrar o que realmente queremos -- 00:08:28.532 --> 00:08:34.551 o resultado dos alunos nas notas, dividindo 0.36 por 0.74. 00:08:34.789 --> 00:08:37.585 Ir para a KIPP aumenta as notas em matemática 00:08:37.585 --> 00:08:41.606 por 0.48 desvios padrão na média. 00:08:42.126 --> 00:08:44.503 Esse é um ganho de conquista incrível, 00:08:44.503 --> 00:08:47.380 Igual a sair do terço da parte inferior 00:08:47.380 --> 00:08:49.925 para a parte do meio, das distribuições de conquistas. 00:08:49.925 --> 00:08:51.085 -[Sussurros]. 00:08:51.085 --> 00:08:53.507 Essas estimativas são para as crianças que optam 00:08:53.507 --> 00:08:54.781 pela loteria da KIPP, 00:08:54.781 --> 00:08:57.762 onde o status de inscrição é mudado pela vitória. 00:08:57.985 --> 00:09:00.617 Esse não é necessariamente um exemplo aleatório 00:09:00.617 --> 00:09:02.283 de todas as crianças em Lynn. 00:09:02.536 --> 00:09:05.035 Não podemos supor que veríamos o mesmo resultado 00:09:05.035 --> 00:09:07.327 -com outros tipos de estudantes. -Aha. 00:09:07.327 --> 00:09:10.218 Mas esse resultado para as crianças da KIPP 00:09:10.218 --> 00:09:13.367 é provavelmente um bom indicador das consequências 00:09:13.367 --> 00:09:15.767 de abrir vagas adicionais nas charters. 00:09:15.767 --> 00:09:17.216 -Legal. -Entendi. 00:09:19.628 --> 00:09:23.352 A VI elimina o viés de seleção, mas como todos os nossos métodos, 00:09:23.352 --> 00:09:25.624 a solução constroe-se através de suposições 00:09:25.624 --> 00:09:27.540 que não devem ser tomadas como certas. 00:09:28.098 --> 00:09:31.463 Primeiro, deve haver um primeiro estágio substancial -- 00:09:31.463 --> 00:09:35.565 isso é, a variável instrumental, ganhar ou perder a loteria, 00:09:35.565 --> 00:09:39.065 deve realmente mudar a variável dos resultados que estamos interessados -- 00:09:39.065 --> 00:09:41.031 aqui, os alunos da KIPP. 00:09:41.298 --> 00:09:44.594 Neste caso, o primeiro estágio não está de fato incerto. 00:09:44.594 --> 00:09:47.894 Ganhar a loteria tornam os alunos da KIPP bem mais capazes. 00:09:48.386 --> 00:09:50.631 Nem todas as histórias de VI são assim. 00:09:51.321 --> 00:09:53.698 Segundo, o instrumento deve ser tão bom 00:09:53.698 --> 00:09:54.931 como os aleatórios, 00:09:54.931 --> 00:09:58.716 indicando que ganhadores e perdedores tenham características iguais. 00:09:58.893 --> 00:10:01.559 Este é o pressuposto de independência. 00:10:01.977 --> 00:10:05.716 É claro que os ganhadores da loteria são de fato atribuídos aleatoriamente. 00:10:05.716 --> 00:10:09.656 Ainda assim, devemos buscar equilíbrio e confirmar que ganhadores e perdedores 00:10:09.656 --> 00:10:11.493 tenham a mesma base familiar, 00:10:11.493 --> 00:10:13.590 aptidões similares e etc. 00:10:13.590 --> 00:10:16.969 Nosso foco é tentar garantir que as loterias da KIPP sejam justas. 00:10:16.969 --> 00:10:20.055 Com nenhum grupo de candidatos com chances suspeitas de ganhar. 00:10:21.373 --> 00:10:24.373 Finalmente, exigimos que o instrumento mude resultados 00:10:24.373 --> 00:10:26.092 só pela variável de interesse -- 00:10:26.092 --> 00:10:28.100 neste caso, ir para a KIPP. 00:10:28.299 --> 00:10:31.367 Esta suposição é chamada de restrição de exclusão. 00:10:32.951 --> 00:10:37.500 A VI só funciona se você puder atender essas três suposições. 00:10:38.033 --> 00:10:40.418 Eu não entendo a restrição de exclusão. 00:10:40.917 --> 00:10:43.599 Como ganhar a loteria afeta mais nas notas de matemática, 00:10:43.599 --> 00:10:45.244 do que ir para a KIPP? 00:10:45.244 --> 00:10:47.230 -É mesmo. -Boa pergunta. 00:10:47.230 --> 00:10:50.536 Suponha que os ganhadores da loteria estejam felizes só por ganhar, 00:10:50.536 --> 00:10:55.045 e que essa felicidade os motiva a estudar e aprender mais matemática. 00:10:55.045 --> 00:10:57.285 independente de onde eles vão estudar. 00:10:57.285 --> 00:10:59.901 Isso violaria a restrição de exclusão, 00:10:59.901 --> 00:11:03.787 porque o efeito motivacional de ganhar é um segundo meio 00:11:03.787 --> 00:11:06.569 pelos quais as loterias podem afetar as notas dos testes. 00:11:06.865 --> 00:11:09.546 Ainda que seja difícil julgar isso por completo, 00:11:09.546 --> 00:11:12.650 não há evidências de meios alternativos 00:11:12.650 --> 00:11:14.108 nos estudos da KIPP. 00:11:17.817 --> 00:11:20.700 A VI resolve o problema do viés de seleção 00:11:20.700 --> 00:11:25.051 em cenários como as loterias da KIPP, onde os sistemas de vagas são aleatórios, 00:11:25.051 --> 00:11:27.083 mas alguns que as ganham, não querem. 00:11:28.451 --> 00:11:31.700 Este tipo de atribuição aleatória intencional e ainda incompleta, 00:11:31.700 --> 00:11:33.367 é surpreendentemente comum. 00:11:33.367 --> 00:11:36.318 Até os ensaios clíncos randomizados têm essa característica. 00:11:37.134 --> 00:11:40.053 A VI resolve o problema de aceitação não aleatória 00:11:40.053 --> 00:11:42.534 em loterias ou pesquisas clínicas. 00:11:43.054 --> 00:11:46.725 Mas as loterias não são as únicas fontes de instrumentos convincentes. 00:11:46.915 --> 00:11:49.124 Muitas questões causais podem ser abordadas 00:11:49.124 --> 00:11:50.758 pela ocorrência natural, 00:11:50.758 --> 00:11:53.831 tão bem quanto as variações das atribuições aleatórias. 00:11:54.731 --> 00:11:56.915 Aqui vai uma questão causal para você: 00:11:56.915 --> 00:11:59.450 As mulheres que têm filhos no iníco de suas careiras 00:11:59.450 --> 00:12:01.647 sofrem grandes punições em relação ao salário 00:12:01.647 --> 00:12:02.648 como resultado disso? 00:12:02.648 --> 00:12:04.970 Afinal, elas ganham menos do que os homens. 00:12:05.573 --> 00:12:08.506 É claro que poderíamos comparar os salários de mulheres 00:12:08.506 --> 00:12:10.891 com mais e menos filhos. 00:12:10.891 --> 00:12:14.190 Mas tais comparações estão repletas de viés de seleção. 00:12:14.806 --> 00:12:17.401 Só se pudéssemos aleatoriamente atribuir os bebês 00:12:17.401 --> 00:12:19.089 para diferentes famílias. 00:12:19.089 --> 00:12:22.131 Sim, é isso, soa muito fantasioso. 00:12:22.470 --> 00:12:26.714 Nossa próxima história de VI -- fantástica, mas não fantasiosa -- 00:12:26.714 --> 00:12:30.234 Ilustra um instrumento de ocorrência natrual incrível 00:12:30.234 --> 00:12:31.918 para o tamanho da família. 00:12:33.317 --> 00:12:34.551 ♪ [Música] ♪ 00:12:34.551 --> 00:12:38.202 Você está no caminho para dominar a econometria. 00:12:38.202 --> 00:12:40.170 Fixe o que aprendeu neste vídeo 00:12:40.170 --> 00:12:42.636 fazendo algumas questões práticas. 00:12:42.886 --> 00:12:46.336 Ou, se já está pronto. Clique no próximo vídeo. 00:12:46.529 --> 00:12:50.204 Você também pode visitar o site da MRU para mais cursos, 00:12:50.204 --> 00:12:52.027 conteúdo de professores, e mais. 00:12:52.289 --> 00:12:53.772 ♪ [Música] ♪ 00:12:53.861 --> 00:12:56.341 Tradução: John Silva.