空间计量经济学理论研究若干问题..doc

空间计量经济学理论研究若干问题 陈 斐1，2 （1．南昌大学中国中部经济发展研究中心；2． 南昌大学经济与管理学院，江西 南昌 330047） 摘要：近年来，空间计量经济学研究得到了快速发展。本文在介绍空间回归分析中如何考虑空间影响或空间相关以及空间自相关的形式化表达的基础上，分析横截面数据空间线性模型的通用模式，随后讨论几种主要空间回归模型的基本形式。 关键词：空间计量经济；横截面数据；空间线性模型；空间滞后 空间计量经济学是计量经济学的一个分支，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）[1]。它与地学统计和空间统计学相似。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。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。 1 空间计量经济学发展概述 最近，不仅在应用计量经济学中，而且在理论计量经济学中对位置和空间相互作用给予了更多的关注。在一些专门化的领域中出现了一些明确结合了空间因素的模型以及相应的空间计量经济学应用，如区域科学、城市和房地产经济学、经济地理[2-5]；而且在更多的经济学传统领域的各种经验调查研究中，也越来越多地采用空间计量经济学方法，如需求分析研究、国际经济学、劳动经济学、公共经济学和地方财政、农业和环境经济学[6]。此外，在一些涉及计量经济学方法的文献中，对如何处理与结合数据的“地理”属性的模型相适合的备择模型、估计量和检验统计进行了越来越多的讨论[7-10]。 在应用计量经济学和理论计量经济学的主流中，最近对存在的空间相互作用的确定、估计和检验的关注可以归结于两个主要因素：一是在理论经济学的框架内对那些考虑原子论式的因素（Atomistic Agent）的决策模型的兴趣不断增加。这些新的理论框架以社会规范、邻近影响和其它同等组影响的形式确定并研究这些因子之间的“直接”相互作用以及单个因子的相互作用是如何导致集体特性和聚集模式的。如社会相互作用理论模型[11]、贸易结构发展模型[12，13]、邻近溢出效应[14，15]等。这些框架也形成包括因子之间重要相互作用的经验模型的一些基础。阿瑟[16]、克鲁格曼[17-20]等重新对与经济地理学有关的马歇尔外部性、聚集经济及其它溢出效应的空间特征进行了评论。 第二个主要的因素在于，标准的计量经济技术通常不能用于存在空间自相关的情形中。但是在地理数据集中普遍存在空间自相关，除了需要处理空间模型的方法之外，还需要能够从实践、适用的角度来处理空间数据的技术。模型的性质、GIS技术的迅速普及以及地学编码的社会经济数据集的有效性都对这些处理地理数据的特殊专业化方法产生了需要[6]。在应用经济学和政策分析中，GIS与空间数据分析和模拟技术的结合已很普遍，特别是在房地产和住宅经济学[21][22]、环境和资源经济学[23][24]、发展经济学[25]等领域中。 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 和 Klaassen[26]定义了这个领域，包括：空间相互依赖在空间模型中的任务；空间关系不对称性；位于其他空间的解释因素的重要性；过去的和将来的相互作用之间的区别；明确的空间模拟。Anselin[1]将空间计量经济学定义为：处理由区域科学模型统计分析中的空间所引起的特殊性的技术总称。换句话说，空间计量经济学研究的是明确考虑空间影响（空间自相关和空间不均匀性）的方法。目前，空间计量经济学研究包括以下四个感兴趣的领域：计量经济模型中空间影响的确定；合并了空间影响的模型的估计；空间影响存在的说明检验和诊断；空间预测。 2 空间回归分析基础 2.1 空间影响 在空间回归分析中，空间影响与空间相关有关，即与空间自相关或空间不均匀性有关。为了获得模型参数的可识别性，必须同时考虑空间自相关或空间不均匀性[6]。根据矩条件，可以正式表达空间自相关，即属性值相似性与位置相似性的一致程度。 ， （1） 式中：、分别指单个观测位置，、表示相应位置上某一随机变量的值。根据观测位置的空间结构、空间相互作用或空间排列，当非零位置对、的特殊布局具有一个解释时，从空间角度看这个协方差将变得有意义[6]。 空间不均匀性以非常量误差方差（不同空间离中趋势）或模型系数（空间状况）的形式表示结构不稳定性。借助标准的计量经济工具，可以处理这种结构不稳定性。然而，对于在回归分析中为何必须明确考虑空间不均匀性，主要出于以下三个原因：一是从某种意义上而言不均匀性背