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1、第七章第七章 空间计量经济学模型空间计量经济学模型 7.17.1空间计量经济学模型概述空间计量经济学模型概述 一、空间计量经济学模型的发展一、空间计量经济学模型的发展二、空间计量经济学模型的类型二、空间计量经济学模型的类型 一、空间计量经济学模型的发展一、空间计量经济学模型的发展 1 1、概述、概述 空间计量经济学（空间计量经济学（Spatial Econometrics）是在是在20世纪世纪70、80年代开始出现的一个计量经济学分年代开始出现的一个计量经济学分支学科。支学科。 Anselin（1988）给出的定义：其基本内容是在计量经）给出的定义：其基本内容是在计量经济学模型中考虑经济变量的
2、空间效应，并进行一系列济学模型中考虑经济变量的空间效应，并进行一系列的模型设定、估计、检验以及预测的计量经济学模型的模型设定、估计、检验以及预测的计量经济学模型方法。方法。 空间依赖性打破了大多数传统经典统计学和计量经济空间依赖性打破了大多数传统经典统计学和计量经济学中相互独立的基本假设，是对传统方法的继承和发学中相互独立的基本假设，是对传统方法的继承和发展。展。 空间效应空间效应 空间相关性空间相关性（spatial dependence） 空间异质性空间异质性（spatial heterogeneity） 将空间效应纳入计量模型分析的框架下，便面临将空间效应纳入计量模型分析的框架下，便面临
3、着两方面的问题。着两方面的问题。 一是如何正确的将空间效应引入既有的模型，或者根一是如何正确的将空间效应引入既有的模型，或者根据空间效应的特殊性构造新的计量经济学模型；据空间效应的特殊性构造新的计量经济学模型； 二是对于新的模型，如何进行估计和检验。二是对于新的模型，如何进行估计和检验。 2 2、从计量经济学模型的角度提出问题、从计量经济学模型的角度提出问题 截面数据计量经济学模型截面数据计量经济学模型 被解释变量存在一定的相关性被解释变量存在一定的相关性 用解释变量构造矩条件的矩估计不是无偏估计量。用解释变量构造矩条件的矩估计不是无偏估计量。 工具变量估计量虽然满足无偏性，但是在估计的过工具
4、变量估计量虽然满足无偏性，但是在估计的过程中损失了空间相关性的信息。程中损失了空间相关性的信息。 随机误差项存在一定的相关性随机误差项存在一定的相关性 LLN和和CLT便不再成立。便不再成立。 采用经典模型的方法很难消除。采用经典模型的方法很难消除。3 3、从经济学的角度提出问题、从经济学的角度提出问题 空间相关性包含明确的经济信息空间相关性包含明确的经济信息 这些经济信息具有意义。这些经济信息具有意义。 为了避免这些经济信息的损失，就需要将这些信息分为了避免这些经济信息的损失，就需要将这些信息分离出来。离出来。 二、空间计量经济学模型的类型二、空间计量经济学模型的类型 1 1、概念、概念 空
5、间相关性表现在两个方面：空间相关性表现在两个方面： 空间实质相关空间实质相关（spatially substantive dependence）。反映现实中存在的空间交互作用）。反映现实中存在的空间交互作用（Spatial Interaction Effects）。）。 空间扰动相关空间扰动相关（spatial nuisance dependence）。由）。由归入随机干扰项的，没有作为解释变量的影响因素的归入随机干扰项的，没有作为解释变量的影响因素的空间相关性所引起的。空间相关性所引起的。 空间相关性表现出的空间效应可以用不同的模型空间相关性表现出的空间效应可以用不同的模型来刻画：来刻画：
6、当被解释变量之间的空间依赖性对模型显得非常关键当被解释变量之间的空间依赖性对模型显得非常关键而导致了空间相关时，即为而导致了空间相关时，即为空间滞后模型空间滞后模型； 当模型的误差项在空间上相关时，即为当模型的误差项在空间上相关时，即为空间误差模型空间误差模型。 空间滞后模型和空间误差模型是空间计量经济学空间滞后模型和空间误差模型是空间计量经济学模型的基本类型。模型的基本类型。 2 2、空间滞后模型、空间滞后模型 空间滞后模型空间滞后模型（Spatial Lag Model，SLM）描述描述的是空间实质相关的是空间实质相关。 2,0,NYWYX I12121212000NNNNwwwwwwW空
7、间矩阵空间矩阵 由于空间滞后模型与时间序列中的自回归模型相由于空间滞后模型与时间序列中的自回归模型相类似，因此类似，因此SLM也被称作也被称作空间自回归模型空间自回归模型（Spatial Autoregressive Model，SAR）。 空间滞后模型的经济学含义空间滞后模型的经济学含义是，如果所关注的经是，如果所关注的经济变量存在利用空间矩阵表示的空间相关性，则济变量存在利用空间矩阵表示的空间相关性，则仅仅考虑其自身的解释变量不足以很好的估计和仅仅考虑其自身的解释变量不足以很好的估计和预测该变量的变化趋势。而在模型中考虑适当的预测该变量的变化趋势。而在模型中考虑适当的由于空间结构造成的影响
8、，便可以较好的控制这由于空间结构造成的影响，便可以较好的控制这一空间效应造成的影响。一空间效应造成的影响。 3 3、空间误差模型、空间误差模型 空间误差模型（空间误差模型（Spatial Error Model，SEM）描描述的是空间扰动相关和空间总体相关（述的是空间扰动相关和空间总体相关（spatially global dependence）。）。 YXW20,NI 由于空间误差模型与时间序列中的序列相关问题由于空间误差模型与时间序列中的序列相关问题类似，也被称为类似，也被称为空间自相关模型（空间自相关模型（Spatial Autocorrelation Model）或者或者空间残差自回归
9、空间残差自回归模型（模型（Spatial Residual Autoregressive Model，SRAR）。 空间误差模型的经济意义空间误差模型的经济意义在于，在某一个截面个在于，在某一个截面个体发生的冲击会随着这一特殊的协方差结构形式体发生的冲击会随着这一特殊的协方差结构形式而传递到相邻个体，而这一传递形式是具有很长而传递到相邻个体，而这一传递形式是具有很长的时间延续性并且是衰减的，也即是说，空间影的时间延续性并且是衰减的，也即是说，空间影响具有高阶效应。响具有高阶效应。 4 4、空间自回归、空间自回归残差自回归模型残差自回归模型 空间自回归空间自回归残差自回归模型（残差自回归模型（S
10、patial Autoregressive -Residual Autoregressive Model）同时描述空间实质相关和空间扰动相关，同时描述空间实质相关和空间扰动相关，是空间滞后模型和空间误差模型的综合。是空间滞后模型和空间误差模型的综合。 122,0,NYWYXW I12WW5 5、空间残差移动平均模型、空间残差移动平均模型 空间残差移动平均模型（空间残差移动平均模型（Spatial Residual Moving Average Model）描述的是空间扰动相描述的是空间扰动相关和空间局部相关性（关和空间局部相关性（spatially local dependence）。）。 2Y,0,NXW+ I5 5、其它模型类型、其它模型类型 空间空间panel data模型。包括：模型。包括： 空间残差相关固定系数（随机系数）模型、空间自回空间残差相关固定系数（随机系数）模型、空间自回归固定系数（随机系数）模型、空间残差相关固定影归固定系数（随机系数）模型、空间残差相关固定影响（随机影响）模型和空间自回归固定影响（随机影响（随机影响）模型和空间自回归固定影响（随机影响）模型等。响）模型等。 空间微观计量模型。包括：空间微观计量模型。包括： 离散被解释变量数据空间模型离散被解释变量数据空间模型 受限被解释变量数据空间模型受限被解释变量数据空间模型