多くの国では、大学入学のために学生を順位付けする目的で、重大な影響を伴う試験が用いられているが、この政策がもたらす帰結はほとんど知られていない。重大な影響を伴う試験で特に良い、あるいは悪い成績を取ることは、学生の認知能力を考慮した後も、受験者に長期的な影響を及ぼすのだろうか。学生の成績に対する完全にランダムなショックによって生じた変動が、恒久的な賃金への影響をもたらすのであれば、学生の順位付けの主な方法として重大な影響を伴う試験を用いることは非効率である可能性が示唆される。また、学生の能力をノイズのある形で測定する試験に過度に依存すると、学生と職業との不適切なマッチングや労働力の非効率な配分につながる可能性があるため、社会全体の厚生も低下しうる。SATの改訂計画をめぐる最近の議論は、現行版はランダム性が高く、学生の能力を公平に測るものではないという懸念が、部分的な動機となっている（New York Times 2014）。1 こうした試験の帰結に関する証拠が乏しいにもかかわらず、試験は学生を順位付けし、入学選考の関門として機会を配分するため、世界中で広く用いられている。
学生の順位付けに重大な影響を伴う試験を用いることの帰結を評価するのは難しい。第一に、標準化された試験の得点と成人期の賃金を、代表性のある母集団について示す大規模なデータ標本は、一般に入手できない。2 第二に、能力の高い学生ほど重大な影響を伴う試験で良い成績を収めると考えられるため、認知能力の効果と試験で良い成績を取ることの効果を別々に識別するのは難しい。考えられる解決策の一つは、こうした試験の成績に影響するランダムな要因の変動がもたらす帰結を調べることだ。候補となるのは大気汚染の変動であり、認知機能や試験得点に影響し、個々の学生の結果にもっともらしくランダムな変動を生じさせる可能性がある。大気汚染は、多様な作業における人間の生産性に悪影響を及ぼすことが示されている（Graff Zivin and Neidell 2012, Chang et al. 2014）。学生は汚染状況を事前に知らず、試験日を変更することもできないまま試験会場に割り当てられるため、これは成績に影響する外生的要因である。このことにより、学生の得点のうち全面的に運に関係する要素の効果を直接測定し、こうした試験が長期的な影響を及ぼすかどうかについての証拠を示せる可能性がある。
イスラエルの高校における汚染と試験結果
2本の論文で、イスラエルの高校生のデータセットを用いて、この問いに直接取り組む。データでは、バグルートの得点、試験中に学生がさらされた汚染、成人期の所得と学歴を観察できる。バグルートは、高校の各学年修了後に学生が受ける一連の重大な影響を伴う試験であり、イスラエルの学生が一流校に入学できる見通しに大きく関わるほか、学生が就ける職業の範囲も左右する。2本の論文ではそれぞれ、（1）バグルートの得点が汚染への曝露にどの程度敏感か、（2）バグルートの得点が成人後の経済的成果に及ぼす影響を評価する。
第1の論文では、2000–2002年のイスラエルの受験者全員を対象に調べ、40万件を超える科目試験について、汚染状況と結果を観察する。同じ学生について高校の各学年後に複数回の試験を受けた記録を観察できるため、学校と個々の学生の双方について、時間を通じて変わらない特性を統制できる。バグルート試験の厳格さと精密な採点は、汚染による認知能力の低下がわずかであっても、認知機能と大気汚染の潜在的な関連を分析するための文脈を提供する。さらに、イスラエルは国土が狭く、監視体制もよく整っているため、ほとんどの試験会場は汚染濃度を正確に観測できる測定局の近くにある。最後に、イスラエルの民族的多様性は、異なる集団が汚染にどう反応するかを調べ、汚染が認知能力に影響する複数のメカニズムを見分ける可能性を探るための文脈を提供する。論文では、得点が汚染によって有意な影響を受けることを示す相当な証拠を提示し、測定された効果の異質性は、この影響の生理学的メカニズムを示唆する。また、この効果は非常に一時的である。図1に示すとおり、汚染の影響は試験当日に顕著であり、前日と翌日に観察される影響ははるかに小さい。
図1。 試験の前後数日間におけるPM2.5の試験得点への影響
注：図は、試験前日までの各日、試験当日（Day=0）、および試験後の各日のPM2.5測定値を用いてバグルートの試験得点を回帰した係数を示す。標準誤差は学校単位でクラスター化している。
第2の論文では、学生単位のデータを調べ、より重要な経済的問いを立てる。重大な影響を伴う試験で「調子の悪い日」を経験することは、学生にとって長期的にどのような意味を持つのか。同じ学生の標本を用い、試験期間中の平均汚染曝露を分析する。同じ学校の学生でも異なる日に試験を受けるため、学校固定効果を含めた後にも汚染曝露にはかなりのばらつきがある。結果を表1に示す。PM2.5（2.5 μm未満の浮遊粒子状物質）の平均曝露が10単位増えることは、学生のバグルート総合得点の0.023%低下、バグルートの修了資格取得率の0.03%低下、中等教育後教育への進学率の0.019%低下、および大学での就学年数の0.15年減少と関連すると推定される。賃金への影響も有意であり、平均的な汚染曝露におけるPM2.5の10単位増加は、月収を109イスラエル・シェケル（$29）減少させる。これは約2%の低下に相当する。このことは、深刻な汚染が発生している時期に試験を受ける学生が、学業面でも経済面でも、無視できない長期的影響を受けることを示唆する。
表1。 粒子状物質が中等教育後の教育および成人後の所得に及ぼす縮約形効果
注：表の各セルは、それぞれ別個の回帰を表す。表は、表1で説明した学生単位の標本を用いて推定した、バグルート受験期間中の平均PM2.5（AQI）と各結果との関係を報告する。すべての回帰には、バグルート受験期間中の平均気温と湿度、母親と父親の就学年数、性別、2010年時点の年齢に関する非表示の統制変数が含まれる。係数はAQI 100単位あたりで報告する。標準誤差は学校単位でクラスター化し、不均一分散に頑健な方法で算出しており、係数の下の括弧内に記載する。
さらに分析では、バグルート試験期間中の平均汚染曝露とバグルート総合得点との強い第1段階の関係を利用し、バグルートの得点が1点上がるごとの経済的リターンを推定する。二段階最小二乗法（2SLS）を用いると、1点あたり月収が（2010年時点で）66シェケル（$18）増えると推定される。バグルート総合得点の標準偏差は約24点であるため、これは得点の比較的小さな差であっても、試験が賃金に大きな影響を及ぼすことを意味する。バグルート受験期間中の汚染曝露と中等教育後教育との強い関係を踏まえ、2SLSを用いて高等教育の暗黙のリターンを推定できる。中等教育後の就学が1年増えると月収が707シェケル（$191）増えると推定され、大学教育の暗黙のリターンは14%となる。この率は、イスラエルおよび他地域での中等教育後教育のリターンに関する既存の推定値よりわずかに高いだけである（Frish 2009, Oreopoulos and Petronijevic 2013, Angrist and Chen 2011, Angrist and Lavy 2009）。この文脈では除外制約が破られている可能性があるものの、中等教育後教育のリターンに関する既存の推定値と本研究の推定値が類似していることは、PM2.5が就学および経済的成果に及ぼす効果の推定規模が妥当であることを裏付ける証拠となる。3
結びの考察
本研究の知見は、認知機能が汚染の影響を受けることを示す証拠の蓄積に寄与する。これは、汚染削減による健康上の便益だけに注目すると、大気汚染を減らす真の便益を過小評価する可能性があることを示唆する。第二に、本分析は、学生の順位付けに重大な影響を伴う試験を用いることの大きな欠点を浮き彫りにする。学生が高校を卒業してから10年後にも、得点の完全にランダムな変動が影響しうるなら、バグルートのような重大な影響を伴う試験を重視しすぎることは、能力主義の原則と整合しない可能性がある。また、汚染濃度が高いと人的資本の生産性が一時的に低下し、人的資本の高い学生が、より資格の少ない同級生よりも低い順位に置かれるなど、配分の非効率が生じる可能性がある。その結果、職業間の労働者配分が非効率になり、労働力の生産性が低下する可能性もある。これらの結果は、学生の総合的な学業記録ではなく、重大な影響を伴う試験での成績を過度に重視する危険性を示している。
参考文献
Angrist, J D and S H Chen (2011), “Schooling and the Vietnam-Era GI Bill: Evidence from the Draft Lottery”, American Economic Journal: Applied Economics 3(2): 96–118.
Angrist, J and V Lavy (2009), “The Effects of High Stakes High School Achievement Awards: Evidence from a Randomized Trial”, American Economic Review 99(4): 1384–1414.
Cawley, J, J Heckman, and E Vytlacil (2001), “Three observations on wages and cognitive ability”, Labour Economics 8: 419–442.
Chang, T, J Graff Zivin, T Gross, and M Neidell (2014), “Particulate Pollution and the Productivity of Pear Packers”, NBER Working Paper 19444.
Frisch, R (2009), “The Economic Returns to Schooling in Israel”, Israel Economic Review 7(1): 113–141.
Graff Zivin, J S and M J Neidell (2012), “The Impact of Pollution on Worker Productivity”, American Economic Review 102: 3652–3673.
Lewin, T (2014), “学校の授業内容に沿うことを目指す新SAT”, The New York Times, 5 March.
Oreopoulos, P and U Petronijevic (2013), “Making College Worth It: A Review of Research on the Returns to Higher Education”, NBER Working Paper 19053.
脚注
1 最近のSAT改訂計画をめぐる議論で、College Boardの会長は、「大学入試試験は学生が取り組んできた学習を公平に測るものだと考える人は、わずか20 percentにすぎない」と述べた（New York Times 2014）。
2 米国では、Educational Testing Service（ETS）は情報をほとんど公開しないことで知られており、私たちの知る限り、人口の小さな部分集団についてさえ、SAT得点と成人後の成果を結び付けた研究は行われていない。軍の新兵についてはASVABが利用可能になっているが、他の部分集団にどの程度当てはまるかは明らかでない（Cawley et al. 2001）。
3 バグルート総合得点は学生が選択できる中等教育後の進路に直接影響するため、汚染を操作変数として中等教育後教育のリターンを推定する2SLSモデルは、バグルート総合得点を除外することにより偏りが生じる。
共同発行： VoxEU
著者：Victor Lavyは、The Hebrew University of JerusalemのWilliam Haber経済学講座教授であり、Royal Holloway University of Londonの経済学講座教授でもある。Avraham Ebensteinは、Hebrew University経済学部の教員である。Sefi Rothは、Royal Holloway, University of London経済学部の博士課程候補者である。
画像：ケンブリッジのハーバード大学で、卒業式に臨む学生たちが着席する様子。REUTERS/Brian Snyder。
