第九章第九章第九章第九章空间计量经济模型空间计量经济模型空间计量经济模型空间计量经济模型 学习目标 学习目标 熟悉空间效应的来源 掌握空间权重矩阵的设定 掌握空间相关性的各种统计检验方法 掌握线性空间模型的分类及选择 掌握线性空间模型的极大似然估计法的原理 熟悉 GeoDa 软件进行线性空间模型估计的详细步骤 简单地说 空间计量经济学 spatial econometrics 就是空间经济的计量 是计量经济 学的一个分支 空间计量经济学研究的是如何在横截面数据 cross sectional data 和面板数 据 panel data 的回归模型中处理空间相互作用 空间自相关 和空间结构 空间不均匀 性 目前已经成为空间经济学及其相关学科的重要学科基础 本章将主要讨论空间权重矩 阵的设定 空间相关性的检验 空间计量经济模型的设定 参数估计及检验 第一节 空间计量经济学概述 作为现代微观计量经济学的一个分支 旨在为处理截面数据或面板数据中的空间效应 空间相关性与空间异质性而发展专门的建模 估计与统计检验方法 由于对其理论上的关心 以及将计量经济模型应用到新兴大型编码数据库中的要求 近年来这个领域获得了快速发 展 一 空间计量经济学的缘起与发展一 空间计量经济学的缘起与发展 就历史观点而言 由于在区域计量经济模型中处理次级地区数据的需要 早在20世纪70 年代欧洲就展开了空间计量经济学研究 并将它作为一个确定的领域 Paelinck yconstxiaofeiWu 我国居民消费与经济增长的空间滞后模型结果和空间误差模型结果分别如图9 7 图9 8 所示 实证结果证实了居民消费对本省经济增长具有巨大的推动作用 空间自回归系数和空 间自相关系数都非常显著 表明区域经济存在显著的相关性 通过比较空间滞后模型和空间 误差模型的拟合优度 2 R 对数似然函数值 赤池信息准则和施瓦茨准则等 空间误差模型 更适合用于居民消费与经济增长的空间计量分析 图图9 79 79 79 7我国居民消费与经济增长的空间滞后模型结果我国居民消费与经济增长的空间滞后模型结果 图图9 89 89 89 8我国居民消费与经济增长的空间误差模型结果我国居民消费与经济增长的空间误差模型结果 本章小结本章小结 空间计量经济学是计量经济学的一个分支 是以空间经济理论和地理空间数据为基础 以建立 检验和运用空间计量模型为核心 对经济活动的空间相互作用 空间相关性 和空 间结构 空间异质性 问题进行定量分析 研究空间经济活动或经济关系数量规律的一门经 济学学科 从某种程度上而言 空间计量经济学与空间统计学之间的不同和计量经济学与统 计学之间的不同一样 空间权重矩阵是进行空间计量分析的前提和基础 主要基于相邻和基于距离方式两种确 定空间权重矩阵 空间权重矩阵的设定是外生的 选择具有较大的主观随意性 为减少矩阵 选择的主观性 可采用嵌套的空间权重 根据空间权重矩阵可计算变量的空间滞后 空间滞 后为邻近观测单元上某一随机变量的加权平均 或作为一个空间平滑滤波器 建立空间计量模型之前一般必须先进行空间相关性的预检验 探索性空间数据分析是用 于探测空间分布的非随机性或空间自相关的一种方法 它主要使用两类工具 第一类用来分 析空间数据在整个系统内表现出的分布特征 通常将这种整体分布特征称为全局空间相关 性 一般用Global Moran s I指数 Global Geary s C指数测度 第二类用来分析局部子系统所 表现出的分布特征 又称为局部空间相关性 一般用局部空间自相关统计量LISA 局部 Moran Geary指数等 Moran散点图来测度 空间滞后模型和空间误差模型是最常见的两种空间经济计量模型 空间滞后模型的表示 形式为 XWyy 空间误差模型的表示形式为 YXWu 最小二乘法不再是估计空间计量模型的有效方法 最大似然估计 ML 成为空间计量模型 的主流估计方法 判断地区间的空间相关性存在与否 一般通过包括Moran s I检验 最大似 然LM Error检验及最大似然LM Lag检验等一系列空间效应检验进行 在Moran s I检验显著 的情况下 如果最大似然LMLag检验较LMErr检验更加显著 并且稳健估计LR LMLag显著 而LR LMErr不显著 则选择空间滞后模型 反之 则选用空间误差模型 本章关键词本章关键词 空间计量经济学 空间统计学 空间效应 空间相关性 空间异质性 空间权重矩阵 探索 性空间数据分析 全局空间自相关分析 局部空间自相关分析 空间滞后模型 空间误差模型 最大似然估计 拉格朗日乘数检验 复习思考复习思考题题 1 空间计量经济与传统计量经济学 空间统计学的区别和联系 2 空间效应的分类及空间相关性的来源 基于邻近的空间权重矩阵有什么缺点 如何修正 3 探索性空间数据分析的两大工具是什么 尝试运用全局Moran s I 指数和局部Moran s I 指数 Moran散点图等LISA指标分析我国区域经济的空间相关性及其时间演变趋势 4 空间线性回归模型的通用及其特殊表示形式 并说明在什么情况下出现特殊的空间计量 模型 5 说明两大空间计量模型 空间滞后模型和空间误差模型的参数估计方法及模型的判别 准则 6 探索性空间数据分析可以探索各地区的空间联系 但是不能清晰地反映出各地区增长速 度的差异 可运用空间经济计量学方法对中国各地区人均GDP的增长速度做进一步分析 以 验证地区收敛是否存在 尝试运用各种不同的空间计量模型研究改革开放以来中国各省份人 均GDP增长的收敛性 并判断各种空间计量模型的好坏 表表 9 19 19 19 1全国各省 直辖市全国各省 直辖市 2009200920092009年人均年人均 GDPGDPGDPGDP 城镇居民人均消费城镇居民人均消费数据表数据表 省市2009 年人均 GDP城镇居民人均消费 北京市6878817893 30 天津市6240314801 35 河北省242849678 75 山西省215449355 10 内蒙古自治区4022512369 87 辽宁省3489812324 58 吉林省2631910914 44 黑龙江省216659629 60 上海市7822520992 35 江苏省4423213153 00 浙江省4433516683 48 安徽省1639110233 98 福建省3305113450 57 江西省171859739 99 山东省3579612012 73 河南省204779566 99 湖北省2245010294 07 湖南省2022610828 23 广东省4074816857 50 广西壮族自治区1592310352 38 海南省1916610086 65 四川省1733910860 20 贵州省102589048 29 云南省1353610201 81 西藏自治区152959034 31 陕西省2173210705 67 甘肃省128528890 79 青海省194548786 52 宁夏回族自治区2147510280 00 新疆维吾尔自治区199269327 55 数据来源数据来源 中国统计年鉴 中国统计年鉴 2010201020102010