空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)-分析

空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)-分析第一頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明什么是空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)？Tobler(1970)提出的“地理學(xué)第一定律”則認(rèn)為任何事物都存在空間相關(guān)，距離越近的事物空間相關(guān)性越大，這種空間相關(guān)性的存在打破了大多數(shù)經(jīng)典計(jì)量分析中的一些基本假設(shè)。第二頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明什么是空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)？空間計(jì)量學(xué)的發(fā)展以空間統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展為基礎(chǔ)。統(tǒng)計(jì)學(xué)家Whittle(1954)最早關(guān)注并研究估計(jì)了空間回歸模型；Matheron(1963)在總結(jié)了南非工程師Krige的實(shí)踐和研究基礎(chǔ)上，于1963年首次明確提出了“空間統(tǒng)計(jì)學(xué)(SpatialStatistics)”的概念，從而開(kāi)啟空間影響關(guān)系的定量研究。第三頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明什么是空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)？空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)作為一個(gè)確定的研究領(lǐng)域出現(xiàn)是在20世紀(jì)70年代早期，為滿足區(qū)域計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)中處理區(qū)域經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的需要而出現(xiàn)的。Fisher(1971)首次在應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)研究領(lǐng)域中提了空間自回歸的概念，并分析了它在線性回歸中的應(yīng)用；1974年P(guān)aelinck在荷蘭統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)年會(huì)大會(huì)致詞時(shí)首次提出了“空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)”(SpatialEconometrics)的名詞。第四頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明什么是空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)？PaelinckandKlaassen(1979)首先提出了“空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)(SpatialEconometrics)”的概念并羅列空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的五大研究特征：空間模型中空間相互依賴的作用；空間聯(lián)系的非對(duì)稱性；來(lái)自于其它空間單元上的要素對(duì)某空間單元解釋的重要性；前后相互作用的差異；空間建模的清晰化第五頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明什么是空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)？Anselin(1988)對(duì)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)作了一個(gè)定義：空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)是處理在區(qū)域科學(xué)模型統(tǒng)計(jì)分析中因空間因素引致的諸多特性的技術(shù)總稱。認(rèn)為空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容是：（1）計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型中空間效應(yīng)的嚴(yán)格定義（2）考慮空間效應(yīng)的模型的估計(jì)；（3）對(duì)空間效應(yīng)的設(shè)定檢驗(yàn)和診斷；（4）空間預(yù)測(cè)。第六頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明什么是空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)？盡管空間統(tǒng)計(jì)學(xué)與空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)建立在相同的方法論框架基礎(chǔ)之上，但區(qū)別于前者以數(shù)據(jù)作為研究出發(fā)點(diǎn)，后者側(cè)重于以模型作為研究的出發(fā)點(diǎn)，二者的區(qū)別類似于統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的關(guān)系，區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)主要在于判斷是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)（空間統(tǒng)計(jì)）還是模型驅(qū)動(dòng)（空間計(jì)量）。第七頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型區(qū)別于傳統(tǒng)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型的關(guān)鍵之處在于前者在分析現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)行為中考慮了個(gè)體之間在空間上的相互作用及表現(xiàn)的差異性，即空間效應(yīng)(SpatialEffects)，而后者則默認(rèn)假設(shè)個(gè)體在空間上具有獨(dú)立性和同質(zhì)性?？臻g效應(yīng)在模型中的度量主要通過(guò)引入空間權(quán)重矩陣(SpatialWeightMatrix)，以及構(gòu)造空間滯后因子(SpatialLagOperator)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第八頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間依賴性（空間自相關(guān)）空間依賴性指的是，在截面數(shù)據(jù)中位于某一空間單元上的觀測(cè)與位于其它空間單元上的觀測(cè)相關(guān)?？臻g依賴不僅意味著空間上的觀測(cè)值缺乏獨(dú)立性，而且意味著潛在于這種空間相關(guān)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)空間相關(guān)的強(qiáng)度及模式由絕對(duì)位置（格局）和相對(duì)位置（距離）共同決定。Tobler(1970)的地理學(xué)第一定律指出，每件事物都是相關(guān)的，較近的事物比較遠(yuǎn)的關(guān)聯(lián)更強(qiáng)。Goodchild(1986)認(rèn)為，如果空間相鄰的事物有相似的屬性，這種模式即被描述為存在著正的空間自相關(guān)，當(dāng)空間相鄰的事物有相異的屬性，這種模式就是負(fù)的自相關(guān)，零意味著屬性與空間無(wú)關(guān)。第九頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間依賴性（空間自相關(guān)）AnselinandRey(1991)區(qū)別了實(shí)質(zhì)（Substantial）空間依賴性和干擾（Nuisance）空間依賴性的不同。實(shí)質(zhì)空間依賴性反映現(xiàn)實(shí)中存在的空間交互作用（SpatialInteractionEffects），比如區(qū)域經(jīng)濟(jì)要素的流動(dòng)、創(chuàng)新的擴(kuò)散、技術(shù)溢出等，它們是區(qū)域間經(jīng)濟(jì)或創(chuàng)新差異演變過(guò)程中的真實(shí)成分，是確確實(shí)實(shí)存在的空間交互影響，如勞動(dòng)力、資本流動(dòng)等耦合形成的經(jīng)濟(jì)行為在空間上相互影響、相互作用，研發(fā)的投入產(chǎn)出行為及政策在地理空間上的示范作用和激勵(lì)效應(yīng)。干擾空間依賴性可能來(lái)源于測(cè)量問(wèn)題，比如區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程研究中的空間模式與觀測(cè)單元之間邊界的不匹配，造成了相鄰地理空間單元出現(xiàn)了測(cè)量誤差所導(dǎo)致。測(cè)量誤差是由于在調(diào)查過(guò)程中，數(shù)據(jù)的采集與空間中的單位有關(guān)，如數(shù)據(jù)一般是按照省市縣等行政區(qū)劃統(tǒng)計(jì)的，這種假設(shè)的空間單位與研究問(wèn)題的實(shí)際邊界可能不一致，這樣就很容易產(chǎn)生測(cè)量誤差。第十頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間依賴性（空間自相關(guān)）空間自相關(guān)的度量方法可以分為全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)。全局空間自相關(guān)描述某種現(xiàn)象的整體分布情況，判斷此現(xiàn)象在特定的區(qū)域內(nèi)是否有聚集特征存在，但不能確切地指出聚集在哪些位置。測(cè)量全局空間自相關(guān)的統(tǒng)計(jì)量有：全局Moran’sI統(tǒng)計(jì)量、全局GearyC統(tǒng)計(jì)量等。局部空間自相關(guān)用來(lái)計(jì)算局部空間聚集性，可以指出那些聚集位置，還可以探測(cè)空間異常等。測(cè)量局部空間自相關(guān)的統(tǒng)計(jì)量有：局部Moran’sI統(tǒng)計(jì)量、局部GearyC統(tǒng)計(jì)量、G統(tǒng)計(jì)量和Moran散點(diǎn)圖等。在這些統(tǒng)計(jì)量中，提出最早而且應(yīng)用最廣泛的是Moran(1948)所提出的Moran’sI統(tǒng)計(jì)量。第十一頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間依賴性（空間自相關(guān)）全局Moran’sI統(tǒng)計(jì)量Wij為空間權(quán)重矩陣W中的第(i,j)個(gè)元素。Moran’sI指數(shù)在(-1,1)之間，大于0表示各地區(qū)間為空間正相關(guān)，數(shù)值較大，正相關(guān)的程度越強(qiáng)；小于0則表明空間負(fù)相關(guān)，等于0表示各地區(qū)之間無(wú)關(guān)聯(lián)。第十二頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間依賴性（空間自相關(guān)）Moran(1948)進(jìn)一步指出Moran’sI值近似服從均值為E(I)和方差為V(I)的正態(tài)分布，根據(jù)空間數(shù)據(jù)的分布特征可以得到：其中，，

和分別表示空間權(quán)重矩陣第行之和與第列之和。因而近似服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的Moran’sI形式為：第十三頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間依賴性（空間自相關(guān)）局部Moran’sI統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算公式為：其中：Zi為Yi的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化（行和歸一化）之后的空間權(quán)重矩陣的元素。第十四頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間權(quán)重矩陣的設(shè)置一般認(rèn)為，空間權(quán)重值隨著距離的增加而減少，隨著區(qū)域公共邊界長(zhǎng)度增加而增加，此外，空間權(quán)重值要反映空間對(duì)象之間的可達(dá)性。然而，由于我們對(duì)距離、相互作用和假設(shè)關(guān)系等因素的認(rèn)識(shí)程度的限制，針對(duì)不同的問(wèn)題，仍然沒(méi)有一個(gè)普遍接受的空間關(guān)系的表達(dá)方式。在現(xiàn)實(shí)中，空間權(quán)重矩陣的應(yīng)用與問(wèn)題緊密相連，不同研究目的所使用的空間權(quán)重定義可能會(huì)有很大的差異?？臻g權(quán)重矩陣為一個(gè)矩陣，其中表示空間單元的數(shù)量。在實(shí)際的區(qū)域分析中，該矩陣的選擇設(shè)定是外生的，原因是n×n維的W包含了關(guān)于區(qū)域i和區(qū)域j之間相關(guān)的空間連接的外生信息，不需要通過(guò)模型來(lái)估計(jì)得到它，只需通過(guò)權(quán)值計(jì)算出來(lái)就行了。W中的元素Wij表示區(qū)域i和區(qū)域j在空間上相連接的原因，W的對(duì)角線上元素被設(shè)為0。為了減少或消除區(qū)域間的外在影響，權(quán)值矩陣被標(biāo)準(zhǔn)化（）成行元素之和為1。第十五頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間權(quán)重矩陣的主要設(shè)定方式設(shè)定方式研究者二進(jìn)制連接空間權(quán)重矩陣Moran(1948)基于距離的空間權(quán)重矩陣Moran(1948)帶阻力非標(biāo)準(zhǔn)化的空間權(quán)重矩陣French(1965)Queen空間權(quán)重矩陣BerryandMarble(1968)K最近點(diǎn)空間權(quán)重矩陣BerryandMarble(1968)Dacey空間權(quán)重矩陣Dacey(1968)Cliff-Ord空間權(quán)重矩陣CliffandOrd(1973,1981)一般可達(dá)性空間權(quán)重矩陣BodsonandPeeters(1975)資源可利用性空間權(quán)重矩陣Hoede(1979)閥值空間權(quán)重矩陣VanDamandWeesie(1991)基于距離衰減函數(shù)的空間權(quán)重矩陣Anselin(1992)按資源獲取難易度定義的空間權(quán)重矩陣Leenders(1995)，Snijders(1996)第十六頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間權(quán)重矩陣的設(shè)置二進(jìn)制連接權(quán)重矩陣、Queen權(quán)重矩陣突出了空間單元間的直接相鄰性；基于距離的權(quán)重矩陣、K最近點(diǎn)權(quán)重矩陣、閥值權(quán)重矩陣則重點(diǎn)突出空間單元間距離的作用；帶阻力非標(biāo)準(zhǔn)化的權(quán)重矩陣主要用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)對(duì)象之間的交互作用，這種權(quán)重矩陣模型在實(shí)際使用時(shí)較為困難，因?yàn)樾枰A(yù)先設(shè)定兩個(gè)對(duì)象之間的阻力；一般可達(dá)性權(quán)重矩陣突出了空間單元之間的不同連接方式，如公路、鐵路和其他交通的聯(lián)系，這種權(quán)重矩陣模型在使用時(shí)，需要知道交通方式的相對(duì)重要性這個(gè)具體的量；按資源獲取難易度來(lái)定義的權(quán)重矩陣主要從資源可利用性角度考慮，是一種帶資源限制的權(quán)重矩陣，這種權(quán)重矩陣模型在使用時(shí)需要預(yù)先知道相互作用的對(duì)象之間的資源；Cliff-Ord權(quán)重矩陣和Dacey權(quán)重矩陣突出了空間單元之間的潛在相互影響。第十七頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間權(quán)重矩陣的設(shè)置最常用的兩種：二元鄰近矩陣(BinaryContiguityMatrix)。如果兩個(gè)觀測(cè)值所在空間單元具有地理上的連接，即存在著共同的邊界，則wij=1，否則wij=0；主對(duì)角線上元素為零，即不存在空間自影響。二元鄰近矩陣又可以分為一階鄰近矩陣和高階鄰近矩陣一階鄰近矩陣（theFirstOrderContiguityMatrix）假定兩個(gè)地區(qū)有共同邊界時(shí)空間關(guān)聯(lián)才會(huì)發(fā)生，即當(dāng)相鄰地區(qū)i和j有共同的邊界用1表示，否則以0表示。又分為Rook鄰近和Queen鄰近兩種計(jì)算方法。Rook鄰近以僅有共同邊界來(lái)定義“鄰居”，而Queen鄰近則除了共有邊界鄰區(qū)外還包括共同頂點(diǎn)的鄰居，基于Queen鄰近的空間矩陣第十八頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間權(quán)重矩陣的設(shè)置AnselinandSmirnov(1996)提出了高階鄰近矩陣的算法，其目的是為了消除在創(chuàng)建矩陣時(shí)出現(xiàn)的冗余及循環(huán)。二階鄰近矩陣（theSecondOrderContiguityMatrix）表示了一種空間滯后的鄰近矩陣。也就是說(shuō)，該矩陣表達(dá)了鄰近地區(qū)的相鄰地區(qū)的空間信息。當(dāng)使用時(shí)空數(shù)據(jù)并假設(shè)隨著時(shí)間推移產(chǎn)生空間溢出效應(yīng)時(shí)，這種類型的空間權(quán)值矩陣將非常有用。在高階鄰近矩陣的設(shè)定下，特定地區(qū)的初始效應(yīng)或隨機(jī)沖擊將不僅會(huì)影響其鄰近地區(qū)，而且隨著時(shí)間的推移還會(huì)影響其鄰近地區(qū)的相鄰地區(qū)。當(dāng)然，這種影響是幾何遞減的。可以看出，鄰近空間權(quán)值矩陣因其對(duì)稱與計(jì)算簡(jiǎn)單而最為常用，適合于測(cè)算地理空間效應(yīng)的影響。第十九頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間權(quán)重矩陣的設(shè)置最常用的兩種：另一種是基于觀測(cè)的地理距離設(shè)置W。設(shè)定中主對(duì)角線上元素Wii為零，而當(dāng)兩個(gè)空間單元i,j相鄰或距離小于某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則設(shè)定其對(duì)應(yīng)元素Wij；或以其逆距離為權(quán)重，即Wij=1/dij。CliffandOrd(1973,1981)對(duì)這類基于地理位置設(shè)定權(quán)重矩陣的方法進(jìn)行一般化，由空間單元之間的共同邊界長(zhǎng)度與距離決定權(quán)重因子，即所謂的“Cliff-Ord權(quán)重”，其中bij代表共同邊界長(zhǎng)度，dij表示空間距離，通過(guò)對(duì)參數(shù)α、β的不同選擇構(gòu)造不同的權(quán)重矩陣。這類基于地理的權(quán)重設(shè)定方式盡管應(yīng)用廣泛，但并非具有普遍適用性。第二十頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間異質(zhì)性空間異質(zhì)性或空間差異性是指地理空間上的區(qū)域缺乏均質(zhì)性，例如存在發(fā)達(dá)地區(qū)和落后地區(qū)、中心（核心）和外圍（邊緣）地區(qū)等經(jīng)濟(jì)地理結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和創(chuàng)新行為存在較大的空間上的差異性。空間異質(zhì)性反映了經(jīng)濟(jì)實(shí)踐中的空間觀測(cè)單元之間經(jīng)濟(jì)行為（如增長(zhǎng)或創(chuàng)新）關(guān)系的一種普遍存在的不穩(wěn)定性。對(duì)于空間異質(zhì)性，只要將空間單元的特性考慮進(jìn)去，大多可以用經(jīng)典的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法進(jìn)行估計(jì)。但是當(dāng)空間異質(zhì)性與空間相關(guān)性同時(shí)存在時(shí)，經(jīng)典的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)估計(jì)方法不再有效，而且在這種情況下，問(wèn)題變得異常復(fù)雜，區(qū)分空間異質(zhì)性與空間相關(guān)性比較困難。第二十一頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)空間異質(zhì)性在回歸分析中明確考慮空間異質(zhì)性主要出于三個(gè)原因：一是從某種意義上，異質(zhì)性背后的結(jié)構(gòu)是空間的，因此在決定異質(zhì)性的形式時(shí)，觀測(cè)點(diǎn)的位置極其重要；其次，由于結(jié)構(gòu)是空間的，異質(zhì)性通常與空間自相關(guān)一起出現(xiàn)，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)不再適用(AnselinandGriffith,1988)；第三，在一個(gè)單一橫截面上，空間自相關(guān)和空間異質(zhì)性在觀測(cè)上可能是相同的（Heckman,1991）?？臻g異質(zhì)通過(guò)模型回歸系數(shù)參數(shù)化實(shí)現(xiàn)，但設(shè)定與樣本數(shù)相同的系數(shù)顯然在估計(jì)上無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此通常需要根據(jù)經(jīng)濟(jì)理論或經(jīng)驗(yàn)對(duì)系數(shù)種類進(jìn)行分類。第二十二頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型測(cè)度空間自相關(guān)的統(tǒng)計(jì)量是一個(gè)描述統(tǒng)計(jì)量，在回歸分析之前如果發(fā)現(xiàn)變量存在空間自相關(guān)性（通常分析的是因變量）時(shí)，則需要在回歸模型中采取特殊的處理方式。在回歸模型中考慮空間相關(guān)性的原因主要有兩點(diǎn)：一是空間因素本身在模型中的重要性，區(qū)位和距離往往是經(jīng)濟(jì)研究的重點(diǎn)之一，在經(jīng)濟(jì)地理、區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究中存在空間外溢、空間擴(kuò)散等現(xiàn)象；二是截面數(shù)據(jù)的空間測(cè)量誤差，與觀測(cè)相關(guān)聯(lián)的空間單元可能與考慮的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的空間范疇不一致，而由于這種不一致導(dǎo)致的空間測(cè)量誤差將產(chǎn)生空間相關(guān)。回歸模型中用于測(cè)度空間相關(guān)的方式有兩種：空間滯后和空間誤差。前者在模型解釋變量中引入新的解釋變量——空間滯后變量，通過(guò)空間自相關(guān)系數(shù)來(lái)衡量空間相關(guān)的方向和大??；后者則在不改變解釋變量的前提下，在誤差項(xiàng)中考慮空間相關(guān)，通過(guò)構(gòu)造帶有誤差項(xiàng)的空間自回歸結(jié)構(gòu)模型，用于估計(jì)空間自相關(guān)系數(shù)。第二十三頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間滯后模型在空間滯后模型中，空間相關(guān)在回歸模型右邊加以考慮，即在模型中引入空間滯后因子作為解釋變量。因其與時(shí)間序列分析中的自回歸類似，所以又稱為空間自回歸模型(SpatialAutoregressiveModel，SAR)。Anselin(1988a)給出包含其它解釋變量的混合空間自回歸模型表達(dá)式：其中，Y為N×1維因變量向量，X為包含K個(gè)解釋變量的N×K維向量，WY為空間滯后因子，ε為的維誤差向量；W為N×N維空間權(quán)重矩陣，β為解釋變量系數(shù)，ρ為空間自相關(guān)系數(shù)。假定誤差服從均值為零，方差為σ2的獨(dú)立同分布()，且與解釋變量不相關(guān)。在空間滯后模型中，參數(shù)反映了自變量對(duì)因變量的影響，空間滯后因變量WY是一內(nèi)生變量，反映了空間距離對(duì)區(qū)域行為的作用。第二十四頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間滯后模型當(dāng)空間自相關(guān)效應(yīng)存在時(shí)，即ρ≠0，空間滯后因子與誤差項(xiàng)之間存在相關(guān)性：解釋變量與誤差項(xiàng)相關(guān)，即出現(xiàn)變量?jī)?nèi)生性問(wèn)題，普通最小二乘（OLS）估計(jì)將不再適用于模型的估計(jì)。第二十五頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間滯后模型Anselin(1988)給出了空間滯后模型的極大似然估計(jì)方法第二十六頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間誤差模型在空間誤差模型中，空間相關(guān)的存在不影響回歸模型的結(jié)構(gòu)，但此時(shí)誤差項(xiàng)則存在著類似于空間滯后模型的結(jié)構(gòu)，模型表達(dá)式如下：其中，λ為空間自相關(guān)系數(shù)；ξ為回歸誤差模型的誤差項(xiàng)，假設(shè)其服從均值為零，方差為σ2的獨(dú)立同分布。由于SEM模型與時(shí)間序列中的序列相關(guān)問(wèn)題類似，也被稱為空間自相關(guān)模型（SpatialAutocorrelationModel，SAC）。第二十七頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間誤差模型回歸模型中不存在解釋變量與誤差項(xiàng)的相關(guān)問(wèn)題，因此上面模型的OLS估計(jì)量是無(wú)偏的，但卻非有效，因?yàn)榛貧w誤差項(xiàng)存在自相關(guān)。當(dāng)時(shí)，非單位矩陣，主對(duì)角線以外存在非零元素，即誤差項(xiàng)各觀測(cè)單元之間存在相關(guān)性，這導(dǎo)致了OLS估計(jì)的非有效性。第二十八頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間誤差模型與空間滯后模型的選擇可通過(guò)包括兩個(gè)拉格朗日乘數(shù)（LagrangeMultiplier）形式的LMERR、LMLAG統(tǒng)計(jì)量及其穩(wěn)?。≧obust）的R-LMERR、R-LMLAG）等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。AnselinandFlorax(1995)提出了如下判別準(zhǔn)則：如果在空間依賴性的檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)LMLAG較之LMERR在統(tǒng)計(jì)上更加顯著，且R-LMLAG顯著而R-LMERR不顯著，則可以斷定適合的模型是空間滯后模型；相反，如果LMERR比LMLAG在統(tǒng)計(jì)上更加顯著，且R-LMERR顯著而R-LMLAG不顯著，則可以斷定空間誤差模型是恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?。除了擬合優(yōu)度R2檢驗(yàn)以外，常用的檢驗(yàn)準(zhǔn)則還有：自然對(duì)數(shù)似然函數(shù)值（loglikelihood，LogL）、似然比率（likelihoodratio，LR）、赤池信息準(zhǔn)則（akaikeinformationcriterion，AIC）、施瓦茨準(zhǔn)則（schwartzcriterion，SC）。對(duì)數(shù)似然值越大，AIC和SC值越小，模型擬合效果越好。第二十九頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型地理加權(quán)回歸模型傳統(tǒng)的OLS只是對(duì)參數(shù)進(jìn)行“平均”或“全域”估計(jì)，不能反映參數(shù)在不同空間的空間非穩(wěn)定性。當(dāng)用橫截面數(shù)據(jù)建立計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型時(shí)，由于這種數(shù)據(jù)在空間上表現(xiàn)出復(fù)雜性、自相關(guān)性和變異性，使得解釋變量對(duì)被解釋變量的影響在不同區(qū)域之間可能是不同的，假定區(qū)域之間的經(jīng)濟(jì)行為在空間上具有異質(zhì)性的差異可能更加符合現(xiàn)實(shí)。對(duì)存在異質(zhì)性的空間個(gè)體行為分析，地理加權(quán)回歸模型（GeographicalWeightedRegression，GWR）是空間異質(zhì)性問(wèn)題的有效方法。第三十頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型地理加權(quán)回歸模型地理加權(quán)回歸模型擴(kuò)展了普通線性回歸模型。在GWR模型中，特定區(qū)位的回歸系數(shù)不再是利用全部信息獲得的假定常數(shù)，而是利用鄰近觀測(cè)值的子樣本數(shù)據(jù)信息進(jìn)行局域（Local）回歸估計(jì)而得，并隨著空間上局域地理位置變化而變化的變數(shù)，GWR模型可以表示為：系數(shù)βj的下標(biāo)j表示與m×1觀測(cè)值聯(lián)系的待估計(jì)參數(shù)向量，是關(guān)于地理位置(ui,vj)的k+1元函數(shù)。GWR可以對(duì)每個(gè)觀測(cè)值估計(jì)出k個(gè)參數(shù)向量的估計(jì)值，ε是第i個(gè)區(qū)域的隨機(jī)誤差，滿足零均值、同方差、相互獨(dú)立等球形擾動(dòng)假定。第三十一頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型地理加權(quán)回歸模型GWR模型可以表示為在每個(gè)區(qū)域都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的估計(jì)函數(shù)，其對(duì)數(shù)似然函數(shù)可以表示為：式中，α為常數(shù)，。由于極大似然法（ML）的解不是唯一的，HastieandTibshirani(1993)認(rèn)為用該方法求解是不恰當(dāng)?shù)?。TibshiraniandHastie(1987)提出了局域求解法（其原理參見(jiàn)該文獻(xiàn)）

第三十二頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間回歸模型中的參數(shù)解釋由于空間回歸模型研究的是空間個(gè)體間復(fù)雜的空間依賴關(guān)系，因此，模型的參數(shù)包含了關(guān)于空間個(gè)體間關(guān)系的大量信息。某個(gè)空間個(gè)體相關(guān)聯(lián)的解釋變量的變化將會(huì)影響該空間個(gè)體自身，這種影響就是傳統(tǒng)的回歸模型所描述的直接效應(yīng)（directeffect），同時(shí)，也會(huì)間接影響其他空間個(gè)體，產(chǎn)生間接效應(yīng)（indirecteffect）。正如BehrensandThisse(2007)所言，分析這種間接效應(yīng)的能力是空間回歸模型作用的一個(gè)重要體現(xiàn)。但是，空間回歸模型的參數(shù)所包含的信息也增加了對(duì)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行解釋的難度。第三十三頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間回歸模型中的參數(shù)解釋在普通的線性回歸模型中，回歸參數(shù)的實(shí)際意義非常直觀，只需要將被解釋變量對(duì)解釋變量求偏導(dǎo)即可，這一點(diǎn)可由線性回歸模型的線性性以及解釋變量之間的獨(dú)立性所保證，對(duì)于如下的線性回歸模型：那么有成立。也就是說(shuō)，在普通的線性回歸模型中，個(gè)體i的信息集只包含與個(gè)體i相關(guān)的解釋變量信息。第三十四頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間回歸模型中的參數(shù)解釋在包含被解釋變量或是解釋變量的空間滯后項(xiàng)的空間回歸模型中，個(gè)體的信息集中除了與個(gè)體相關(guān)的解釋變量信息外，還包含相鄰地區(qū)（觀測(cè)個(gè)體）的信息，因此對(duì)回歸參數(shù)的解釋就變得復(fù)雜得多，例如如下的SpatialDubinModel(SDM)：將其改寫(xiě)成如下的形式：其中第三十五頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間截面回歸模型空間回歸模型中的參數(shù)解釋因此有

其中表示中的第i,j個(gè)元素，表示中的第i行。因此由上式可得這是由于矩陣的存在所導(dǎo)致的。同時(shí)，這是因?yàn)榇嬖谝环N“反饋環(huán)（feedbackloops）”效應(yīng)，地區(qū)i的變化將影響地區(qū)j，而地區(qū)j又反過(guò)來(lái)會(huì)影響i。根據(jù)上面的分析可以看出，矩陣上主對(duì)角線上的元素反應(yīng)的是地區(qū)i的解釋變量的變化對(duì)地區(qū)i的被解釋變量變化的直接效應(yīng)，而非主對(duì)角線上的元素則體現(xiàn)了其他地區(qū)的解釋變量的變化對(duì)地區(qū)i的被解釋變量變化的間接效應(yīng)。第三十六頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間面板數(shù)據(jù)模型為何要使用空間面板數(shù)據(jù)模型？“面板數(shù)據(jù)領(lǐng)域已擴(kuò)散到幾乎所有計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)角落”?！狝rrelano(2003)，“PanelDataEconometrics”的序言Hsiao(1986)和Baltgi(2001)認(rèn)為面板數(shù)據(jù)具有多方面的優(yōu)勢(shì)：(1)可獲得更多的樣本觀測(cè)數(shù)據(jù)，模型具有更高的自由度。(2)有效緩解解釋變量之間共線性和觀測(cè)個(gè)體之間的變異性問(wèn)題。截面數(shù)據(jù)中往往存在個(gè)體之間的差異明顯，時(shí)序自回歸模型中又往往存在著不同程度的共線性問(wèn)題。解決前者可通過(guò)加權(quán)的方式，但加權(quán)因子的選擇同樣也成為一個(gè)問(wèn)題；解決后者可能需要依賴于一些約束，諸如在分布滯后模型估計(jì)中，Almon的多元滯后模型、Koyck的幾何分布滯后模型等。(3)面板數(shù)據(jù)綜合考慮了觀測(cè)個(gè)體之間的差異和個(gè)體內(nèi)部的動(dòng)態(tài)，提供了研究和控制存在于變量之間的不可觀測(cè)效應(yīng)，或遺失變量或不可觀測(cè)變量的效應(yīng)(HausmanandTaylor,1981)。第三十七頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間面板數(shù)據(jù)模型為何要使用空間面板數(shù)據(jù)模型？利用面板數(shù)據(jù)可以在一定程度上緩解或解決截面數(shù)據(jù)使用中碰到的一些問(wèn)題，面板數(shù)據(jù)計(jì)量模型可通過(guò)截距項(xiàng)和變量系數(shù)的不同設(shè)置對(duì)樣本在時(shí)間和空間上的差異性進(jìn)行描述，而且在考慮了時(shí)間和空間二維數(shù)據(jù)情況下，樣本容量得到很大程度的增加，在模型估計(jì)參數(shù)有所增加的情形下，仍然能夠有效地提高自由度。但是，傳統(tǒng)的面板數(shù)據(jù)模型通常更多地強(qiáng)調(diào)差異性的刻畫(huà)，如通過(guò)截距項(xiàng)的差異性設(shè)置描述空間個(gè)體的特性，而忽略個(gè)體在空間上的相互影響關(guān)系，即空間相關(guān)性?？臻g面板數(shù)據(jù)模型通過(guò)因變量或誤差項(xiàng)的空間自回歸項(xiàng)的引入，對(duì)個(gè)體的空間相關(guān)性進(jìn)行刻畫(huà)，這在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)面板數(shù)據(jù)模型對(duì)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)形為刻畫(huà)的不足。第三十八頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間面板數(shù)據(jù)模型空間面板數(shù)據(jù)模型的類型面板數(shù)據(jù)模型主要有四類：固定效應(yīng)模型、隨機(jī)效應(yīng)模型、固定系數(shù)模型和隨機(jī)系數(shù)模型。而其中應(yīng)用最多的當(dāng)屬固定效應(yīng)模型和隨機(jī)效應(yīng)模型。Elhorst(2003)概括了固定效應(yīng)模型、隨機(jī)效應(yīng)模型、固定系數(shù)模型和隨機(jī)系數(shù)模型，以及空間自相關(guān)和空間誤差自相關(guān)兩種存在情況，共八類模型，并討論了估計(jì)量的漸近性及可供選擇的估計(jì)程序等。

第三十九頁(yè)，共48頁(yè)。廈門(mén)大學(xué)鄧明空間面板回歸模型空間固定效應(yīng)模型與截面的空間回歸模型一樣，基于空間滯后因子不同的設(shè)置方式，空間固定效應(yīng)模型可以有三種形式，空間自回歸固定效應(yīng)模型(SpatialFixedEffectModelwithSpatialAutoregressiveDependent)、空間誤差自回歸固定效應(yīng)模型(SpatialFixedEffectModelwithSpatialAutoregressiveError)和混合形式的空間固定效應(yīng)模型(SpatialFixedEffectModelbothwithSpatialAutoregressiveDepende