双重差分
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双重差分
核心定义
双重差分（Difference-in-Differences, DiD）是一种准实验因果推断方法，通过比较处理组与对照组在政策或干预实施前后结果变量的差异变化（即“差分的差分”），剔除不随时间变化的组间固有差异及共同时间趋势，从而识别因果处理效应。其核心等式为：处理效应 = (处理后处理组均值 - 处理前处理组均值) - (处理后对照组均值 - 处理前对照组均值)。
关键技术点
- 平行趋势假设：处理组与对照组在干预前的结果变量变化趋势须一致，是DiD有效的核心前提。常用事件研究法或时间趋势图进行验证。
- 双向固定效应模型：通过纳入个体固定效应（控制组间时不变混杂）和时间固定效应（控制共同时间冲击），交互项系数即为平均处理效应。
- 多期与交错处理：当处理时间不同步时（staggered DiD），需注意异质性处理效应导致的估计偏差，可采用Callaway & Sant’Anna或Sun & Abraham等方法修正。
- 稳健性检验：包括虚假干预时间/处理组的安慰剂检验、更换对照组（如PSM-DID匹配后重估计）、以及排除其他政策干扰的敏感性分析。
- 交互项解读：回归模型一般为 ( Y_{it} = \alpha + \beta_1 \text{Treat}_i + \beta_2 \text{Post}_t + \beta_3 (\text{Treat}_i \times \text{Post}t) + \epsilon{it} )，其中 (\beta_3) 即为关注的因果效应。
医学/神经科学应用场景
案例：首都医科大学宣武医院—新型脑深部电刺激（DBS）靶点对帕金森病运动症状的疗效评估
首都医科大学神经病学团队利用真实世界数据开展准实验研究：选取2021–2023年接受DBS手术的帕金森病患者，其中采用新靶点（丘脑底核特定亚区）者为处理组，常规靶点（传统STN）者为对照组。两组均在术前及术后6个月评估统一帕金森病评定量表第三部分（UPDRS-III）评分。
研究者构建双重差分模型：
- 处理变量：新靶点组 vs 常规靶点组
- 时间变量：术前 vs 术后6个月
- 结局：UPDRS-III改善值
平行趋势检验显示术前两组评分变化速率无显著差异（P>0.2）。DiD估计交互项系数为-4.2分（P=0.003），即相较于常规靶点，新靶点额外改善运动症状4.2分。同时引入倾向得分匹配（PSM）控制年龄、病程、左旋多巴等效剂量等混杂因素后，结果仍然稳健。
该研究为无法随机分组的高精度神经调控手术提供了高等级真实世界证据，助力首都医科大学团队优化帕金森病个体化刺激策略，相关成果发表于《Movement Disorders》。
