第二讲 空间计量经济学基础

第二讲空间计量经济学基础空间相关性空间加权矩阵空间相关性的测度一、空间相关性在截面数据中，位于某一空间单元上的观测值，与位于其它空间单元上的观测值相关。空间相关性的原因：经济活动的空间溢出效应遗漏变量的影响经济活动边界与行政边界不一致空间相关性的影响空间上观测值缺乏独立性违反了固定重复抽样假设引发了对空间计量经济学模型的需求二、空间权重矩阵空间相关性的描述112121111)(nnywywywy222221212)(nnywywywynnnnnnnywywywy)(2211nnnnnnnnnyyy212121222211121121nyyyy21nnnnnn212222111211n21WyyW就被称作空间权重矩阵，其中的元素表示两个区域之间的连接关系。空间权重矩阵W的几点特性n×n维的矩阵，n表示空间中区域的个数。每一个区域与其自身无关，因此，对角线元素取值为0。矩阵元素为外生信息，根据实际情况设定。空间权重矩阵W的设定邻接关系（ContiguityWeightMatrix）距离关系（DistanceWeightMatrix）邻接关系•用是否相邻表示连接关系。具体的，若区域i与区域j相邻，则设置wij=1，否则，设置wij=0.典型邻接方式•类型：rook邻接；bishop邻接；queen邻接。•层次：一阶邻接；二阶邻接；高阶邻接。1：铜川2：渭南3：咸阳4：宝鸡5：西安距离关系•用距离远近表示连接关系，可以是空间距离，也可以是经济距离。典型的距离关系•类型：逆距离权重，wij=1/dijK最近逆距离权重设定方式研究者二进制连接空间权重矩阵Moran(1948)基于距离的空间权重矩阵Moran(1948)带阻力非标准化的空间权重矩阵French(1965)Queen空间权重矩阵BerryandMarble(1968)K最近点空间权重矩阵BerryandMarble(1968)Dacey空间权重矩阵Dacey(1968)Cliff-Ord空间权重矩阵CliffandOrd(1973,1981)一般可达性空间权重矩阵BodsonandPeeters(1975)资源可利用性空间权重矩阵Hoede(1979)阀值空间权重矩阵VanDamandWeesie(1991)基于距离衰减函数的空间权重矩阵Anselin(1992)按资源获取难易度Leenders(1995)，Snijders(1996)空间权重矩阵的主要设定方式具体设定依据•目前并没有一个公认恰当的设定方式•各种设定方式都可以参考使用•研究中，根据研究目的，选择一种或几种合适的连接关系。•通过后续回归分析，根据模型拟合优度，确定最终的连接关系和相应的空间权重矩阵。空间权重矩阵W的标准化为了衡量区域的平均影响，对W进行标准化处理，使其行和等于1。变换公式：njijijij0111010100110111010100110000000000003131312121414141413131312121三、空间相关性的测度测度空间相关性的必要性空间统计VS空间计量经济学•空间统计基于数据的空间数据分析方法，与理论分析无关。•空间计量经济学是基于理论的空间数据分析。测度空间相关性，属于空间统计分析范畴，有助于预判空间计量经济分析的必要性全局莫然指数（Moran’sI）莫然指数I在(-1,1)之间，大于0表示各地区间为空间正相关，小于0表明空间负相关，等于或接近0表示各地区之间无关联。ninjniiijninjjiijYYwYYYYwnMI111211)())((局部莫然指数局部莫然指数（LocalMoranIndex），或称LISA（localindexofspatialassociation），用来度量区域i与它邻域之间的关联程度。正的Ii表示正相关，负值则表示负相关。nijjijniiiiYYwYYYYnI)()()(12本讲小结空间相关性是空间计量经济学的基础，不存在空间相关性，就不存在空间计量经济学。空间相关性在模型中的度量，主要通过引入空间权重矩阵W来体现。空间权重矩阵W的设定尚无普遍接受的表达式，具体设定可根据研究目的确定。邻接关系、逆距离、K最近逆距离是最常用的三种设定方式。在进行空间计量分析之前，可对数据先进行空间统计分析常用的空间统计量包括全局莫然指数和局部莫然指数，前者反映空间总体相关性，或者反映特定区域与其邻域间的相关关系。