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1、在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确第九章第九章空间计量经济模型空间计量经济模型在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确第一节第一节 空间计量经济学概述空间计量经济学概述第二节第二节 空间权重矩阵的设定和选择空间权重矩阵的设定和选择第三节第三节
2、 空间自相关的检验空间自相关的检验第四节第四节 空间线性回归模型空间线性回归模型第五节第五节 空间计量的实证例子空间计量的实证例子在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确 空空 间间 计计 量量 经经 济济 学学 由由 荷荷 兰兰 经经 济济 学学 家家Jean Jean PaelinckPaelinck在在19741974年年提提出出,后后经经AnselinAnselin等等人人发发展展,最终形成了学科框架体系。最终形
3、成了学科框架体系。第一节第一节 空间计量经济学概述空间计量经济学概述 空间计量经济学发端于空间相互作用理论及空间计量经济学发端于空间相互作用理论及其进展其进展,沿着模型和数据驱动两条路线沿着模型和数据驱动两条路线发展发展。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确从模型从模型驱动驱动看,理看,理论经济论经济学的学的兴兴趣越来越从彼此独趣越来越从彼此独立的决策主体模型立的决策主体模型转转向明确解向明确解释释系系统统中不同主体
4、中不同主体(参参数或效用数或效用)相互作用的模型。相互作用的模型。即即分析分析个体之间的个体之间的“直直接接”相互作用以及单个个体的相互作用是如何导致相互作用以及单个个体的相互作用是如何导致集体行为和总体模式。集体行为和总体模式。从数据驱动看,从数据驱动看,计量经济学的热点由时间序列数据计量经济学的热点由时间序列数据转向空间数据。转向空间数据。空间数据之间并非完全独立,而是空间数据之间并非完全独立,而是存在着某种空间联系和关联性,但是经典的计量经存在着某种空间联系和关联性,但是经典的计量经济学分析方法的基本出发点是济学分析方法的基本出发点是样本独立假设样本独立假设。因此。因此无法直接用经典计量
5、分析方法揭示与地理位置相关无法直接用经典计量分析方法揭示与地理位置相关的空间数据关联和依赖性。的空间数据关联和依赖性。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空间计量经济学研究包括以下四个感兴趣的领域:空间计量经济学研究包括以下四个感兴趣的领域:计计量量经经济济模模型型中中空空间间影影响响的的确确定定,合合并并了了空空间间影影响响的的模模型型的的估估计计,空空间间影影响响存存在在的的说说明明检检验验和和诊诊断断,空空间间
6、预测。预测。空空间间计计量量经经济济学学广广泛泛应应用用于于区区域域科科学学、地地理理经经济济学学、城城市市经经济济学学和和发发展展经经济济学学等等领领域域。如如研研究究区区域域经经济济、土地使用、房屋价值、人均收入、环境状况等土地使用、房屋价值、人均收入、环境状况等空间计量经济学了弥补地理空间临近带来的空间相空间计量经济学了弥补地理空间临近带来的空间相关性和空间异质性,关性和空间异质性,通过空间结构参数化方法能更通过空间结构参数化方法能更准确地检验空间变量相互影响的关系、方向和强度准确地检验空间变量相互影响的关系、方向和强度在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一
7、定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空空间间依依赖赖性性(spatial spatial dependencedependence):表表现现为为观测值与区位之间的一致性观测值与区位之间的一致性空空间间异异质质性性(spatial spatial heterogeneityheterogeneity):表表现现为每一空间区位上事物及变量的独特性。为每一空间区位上事物及变量的独特性。空间效应空间效应 地地区区之之间间的的经经济济地地理理行行为为之之间间一一般般都都存存在在一一定定程程度
8、度的的空空间间交交互互作作用用,即即空空间间效效应应,包包括空间依赖性和空间异质性。括空间依赖性和空间异质性。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空间依赖性空间依赖性空空间间依依赖赖性性也也叫叫空空间间自自相相关关性性,这这并并不不意意味味着着空空间间上上的的观观测测值值缺缺乏乏独独立立性性,并并且且空空间间相相关关性性的的强强度度和和模式由绝对位置或相对位置模式由绝对位置或相对位置(布局、距离布局、距离)决定。决定
9、。空空间间相相关关性性是是指指一一地地所所发发生生的的事事件件,行行为为与与现现象象,会会直直接接或或间间接接影影响响到到另另一一地地发发生生的的事事件件行行为为和和现现象象。通通常常我我们们假假定定距距离离较较近近的的观观测测值值之之间间的的空空间间相相关关程程度度比距离较远的程度高。比距离较远的程度高。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空空间间相相关关性性是是指指第第 个个空空间间观观测测单单元元的的观观测测变
10、变量量 与与其其他他各各地地观观测测变变量量之之间间存存在在着着函函数数关关系系空空间间自相关通常是空自相关通常是空间间相关性相关性的的核心内容核心内容,是是用来用来测试测试空空间间某点的某点的观测值观测值是否与其相是否与其相邻邻点的点的值值存在相存在相关性的一种分析方法。关性的一种分析方法。可用来表示可用来表示属性值相似性与属性值相似性与位置相似性的一致程度位置相似性的一致程度在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一
11、般而言,空间相关性来源于以下几个方面:一般而言,空间相关性来源于以下几个方面:(1)观测数据地理位置接近)观测数据地理位置接近(geographical proximity)(2)截面上个体间互相竞争)截面上个体间互相竞争(competition)和合作:和合作:(3)模仿行)模仿行为为(copy cat):在一群体中,个体会重复或在一群体中,个体会重复或模仿一个或几个特定个体的行为。模仿一个或几个特定个体的行为。(4)溢出效应)溢出效应(spillovereffect):溢出效应是指经济:溢出效应是指经济活动和过程中的外部性对未参与经济活动和过程其中的活动和过程中的外部性对未参与经济活动和过
12、程其中的周围个体的影响。周围个体的影响。(5)测量误差:)测量误差:在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确根据空根据空间间相关性的来源,可将空相关性的来源,可将空间间相关性相关性产产生的原因分生的原因分为为两大两大类类:相:相邻邻空空间单间单位存在空位存在空间间交互影响和交互影响和测测量量误误差,差,从而将空从而将空间间相关性划分相关性划分为为真真实实(Substantial)空)空间间相关相关性和干性和干扰扰(Nui
13、sance)空)空间间相关性。相关性。真真实实空空间间相关性反映相关性反映现实现实中存在的空中存在的空间间交互作用交互作用(Spatial Interaction Effects),比如区域),比如区域经济经济要素的要素的流流动动、创创新的新的扩扩散、技散、技术术溢出等溢出等。干干扰扰空空间间依依赖赖性可能来源于性可能来源于测测量量问题问题,当当时,时,在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空间异质性空间异质性空间异质
14、性(也叫做空间不均匀性或空间差异性)空间异质性(也叫做空间不均匀性或空间差异性):各变量由于所处的区位位置不同而存在的差异性。从统计学角度看,空间异质性是指研究对象在空间上非平稳,这违背了经典统计学所要求的所有样本都来自于同一总体的假设。可表示为:于于检检验验不不同同区区域域间间的的空空间间依依赖赖性性,并并不不仅仅限限于于相相邻邻区区域域空空间间异异质质性性意意味味着着地地理理空空间间上上的的区区域域缺缺乏乏均均质质性性,存存在在发发达达地地区区和和落落后后地地区区、中中心心(核核心心)和和外外围围(边边缘缘)地地区区等等经经济济地地理理结结构构,从从而而导导致致经经济济社社会会发发展展和和
15、创创新新行行为为存存在在较较大大的的空空间间上上的的差差异异性性。的的相相关关性性,这这是是一一种种对对拟拟合残差的检验合残差的检验)在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确对于空间异质性,只要将空间单元的特性考虑进去,对于空间异质性,只要将空间单元的特性考虑进去,大多可以用经典的计量经济学方法进行估计。大多可以用经典的计量经济学方法进行估计。但是当空间异质性与空间相关性同时存在时,经典但是当空间异质性与空间相关性同时存
16、在时,经典的计量经济学估计方法不再有效,而且在这种情况的计量经济学估计方法不再有效,而且在这种情况下,问题变得异常复杂,区分空间异质性与空间相下,问题变得异常复杂,区分空间异质性与空间相关性比较困难。关性比较困难。空间变系数的地理加权回归模型(空间变系数的地理加权回归模型(Geographical Geographical Weighted RegressionWeighted Regression,简记为,简记为GWRGWR)是处理空间异)是处理空间异质性的一种良好的估计方法。质性的一种良好的估计方法。空间异质性空间异质性在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定
17、的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确第二节第二节 空间权重矩阵的设定和选择空间权重矩阵的设定和选择定定义义空空间间对对象象的的相相互互邻邻接接关关系系,这这需需要要借借助助一一种种工工具具即即空空间间权权重重矩矩阵阵。通通过过空空间间权权重重矩矩阵阵我我们们可可以以用用简简单单的的数数字来表示复杂的空间地理位置关系。字来表示复杂的空间地理位置关系。空空间间计计量量经经济济学学引引入入空空间间权权重重矩矩阵阵,这这是是与与传传统统计计量量经经济济学学的的重重要要区区别别之之一一,也也是是
18、进进行行空空间间计计量量分分析析的的前前提提和和基础。基础。通通常常定定义义一一个个二二元元对对称称矩矩阵阵来来表表达达个个位位置置上上空空间间单单元元(例如区域)之间的邻接关系(例如区域)之间的邻接关系在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空空间间滞后解滞后解释为邻释为邻近近观测单观测单元上某一随机元上某一随机变变量的加量的加权权平平均,或作均,或作为为一个空一个空间间平滑平滑滤滤波器波器 或或 的第的第 行是行是
19、。这这正是正是 所有所有邻邻居的加居的加权权平均,平均,赋赋予予邻邻居的居的权权重重为为为了为了减少或消除了区域间的外在影响,并使得减少或消除了区域间的外在影响,并使得W变得不变得不再具有量纲,进行再具有量纲,进行行行标标准化准化在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一一般般以以邻邻接接标标准准和和距距离离标标准准来来分分类类空空间间权权重重矩矩阵阵,即即分分为为基基于于邻邻接接概概念念的的空空间间权权重重矩矩阵阵(C
20、ontiguity based spatial weights matrix)和和基基于于距距离离概概念念的的空空间间权权重重矩矩阵阵(Distance based spatial weights matrix)。)。(一)一(一)一阶邻阶邻近矩近矩阵阵(the First Order Contiguity Matrix)在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确另另一一种种在在实实际际分分析析中中经经常常遇遇到到的的情情
21、况况就就是是空空间间单单元元是是由由一一些些不不规规则则的的面面单单元元构构成成,如如图图9.2.3所所示示的的一一些些空空间间单单元元,可可依依据据Haining(2003)的的说说明明给给出出对对应应的空间权重矩阵。的空间权重矩阵。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(二)二阶邻接矩阵(二)二阶邻接矩阵(the Second Order Contiguity Matrix)二二阶邻阶邻接矩接矩阵阵表示了一种空表示
22、了一种空间间滞后的滞后的邻邻近矩近矩阵阵。也就是。也就是说说,相,相邻邻地区的相地区的相邻邻地区的空地区的空间间信息信息,可反映空间扩散可反映空间扩散的进程,即随着时间的推移,起初对相邻区域产生的影的进程,即随着时间的推移,起初对相邻区域产生的影响将会扩散到更多的区域。响将会扩散到更多的区域。字母字母A表示我们要分析的空间单元对象,字母表示我们要分析的空间单元对象,字母B表示表示A的的全部二阶全部二阶Rook邻居邻居在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的
23、梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确三、基于距离的空三、基于距离的空间权间权重矩重矩阵阵(Distance Based Spatial Weights)(一)基于空(一)基于空间间距离的空距离的空间权间权重矩重矩阵阵空空间间权值权值指指标标随区域随区域 和和 之之间间的距离的距离 的的变变化而化而变变化,化,其取其取值值取决于取决于选选定的函数形式。定的函数形式。一般有欧式距离、一般有欧式距离、Chebyshev距离,距离,Braycur距离,距离,Canberra距离和距离和Gcircle距离距离.由于空间距离的计算公式不统一,由于空间距离的计算公式不统一,Pace(1997)提出了)提出了
24、有限距离的设定有限距离的设定在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(二)基于经济距离的空间权重矩阵(二)基于经济距离的空间权重矩阵在在经济经济学学领领域,距离的域,距离的测测度度对对象可以是各个地区任何两象可以是各个地区任何两个个变变量之量之间间的距离,如区域的距离,如区域间间的交通通勤的交通通勤时间时间,交通运,交通运输输流、信息通流、信息通讯讯量、量、经济发经济发展水平、展水平、资资本流本流动动、劳动劳动力力流流动
25、动,贸贸易流易流动动、人口迁移等。在社会学、人口迁移等。在社会学领领域,距离的域,距离的测测度度对对象象还还可以可以为为居民的文化素居民的文化素质质、社会网、社会网络络合作关系合作关系的的远远近和人近和人际际关系的关系的亲亲疏等。疏等。较较多地使用了以多地使用了以经济发经济发展水平差异展水平差异为为距离定距离定义义的的对对象,一般象,一般称之称之为经济为经济距离距离权权重矩重矩阵阵。为为第第 i 个空个空间单间单元第元第t年年 经济变经济变量的取量的取值值在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学
26、生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确复合空复合空间权间权重矩重矩阵阵减少空减少空间权间权重重选择选择主主观观性的途径性的途径:采用复合空采用复合空间权间权重矩重矩阵阵。假如有三个空假如有三个空间权间权重矩重矩阵阵,一个是于,一个是于邻邻近的近的权权重矩重矩阵阵 一个是基于空一个是基于空间间离的离的权权重矩重矩阵阵 ,还还有一个基于有一个基于经济经济距距离的离的权权重矩重矩阵阵 ,则则可基于上述三个矩可基于上述三个矩阵阵的加的加权设权设定如定如下的嵌套空下的嵌套空间权间权重矩重矩阵阵在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯
27、度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确第三节第三节 空间自相关的检验空间自相关的检验一、空一、空间间自相关的形式表达自相关的形式表达时间序列上的自相关时间序列上的自相关空间自相关空间自相关空间地理关系导致的自身影响邻居,邻居反过来影空间地理关系导致的自身影响邻居,邻居反过来影响自身均衡结果受到自身的影响响自身均衡结果受到自身的影响某种特定关联结构导致的自相关某种特定关联结构导致的自相关表示空间自相关的方法是指定一个空间随机过程,可分表示空间自相关的方法是指定一个空间随机过程,可分为两种类型:
28、空间自回归过程(为两种类型:空间自回归过程(SARSAR)和空间移动平均)和空间移动平均过程(过程(SMASMA)。)。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空空间间自回自回归过归过程(程(SAR)定)定义为义为:或或空间移动平均过程(空间移动平均过程(SMA)定义为:)定义为:或或在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让
29、学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确二二、探索性空探索性空间间数据分析数据分析 探索性空探索性空间间数据分析数据分析(Exploratory Spatial Data Analysis,ESDA)是一种具有是一种具有识别识别功能的空功能的空间间数据分析方法,主数据分析方法,主要用于探要用于探测测空空间间分布的非随机性或空分布的非随机性或空间间自相关性自相关性 ESDA本质上是由数据驱动的探索过程,而不是由理论本质上是由数据驱动的探索过程,而不是由理论驱动的演绎推理过程,其目的是驱动的演绎推理过程,其目的是“让数据自己说话让数据自己说话”,通过数据分析来
30、发现问题。通过数据分析来发现问题。ESDA主要使用两类工具:第一类称为全局空间相关性,第一类称为全局空间相关性,一般用一般用GlobalMoransI指数、指数、GlobalGearysC指数测度;指数测度;第二类第二类称为局部空间相关性,一般用局部空间自相关称为局部空间相关性,一般用局部空间自相关统计量统计量LISA(局部(局部Moran、Geary指数等)、指数等)、Moran散散点图来测度点图来测度。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅
31、入深,所提出的问题也很明确(一)全局空间自相关分析:Moran指数Morans I 指数:指数:在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确对于该指数,可以用对于该指数,可以用标准化统计量标准化统计量Z Z来检验来检验n n个是否个是否存在空间自相关,存在空间自相关,Z Z的计算公式:的计算公式:当当值为正且显著时值为正且显著时,表明存在,表明存在正正的空间自相关;的空间自相关;当当值为负且显著时值为负且显著时,表明存在,表
32、明存在负负的空间自相关;的空间自相关;当当值为零时值为零时,观测值呈,观测值呈独立独立随机分布。随机分布。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确GearysC指数Gearys CGearys C指数用的是中值离差的叉乘,强调的是观测指数用的是中值离差的叉乘,强调的是观测值之间的离差,其公式为:值之间的离差,其公式为:Gearys C指数指数总总是取正是取正值值,一般介于,一般介于0到到2之之间间(2不不是一个是一个严严
33、格的上界)。当格的上界)。当Gearys C的的值值接近接近1时时,表,表示不存在空示不存在空间间自相关;当自相关;当Gearys C的的值值小于小于1时时,表,表示存在正的空示存在正的空间间自相关,相似的属性在空自相关,相似的属性在空间间上呈上呈现现集集聚;当聚;当Gearys C的的值值大于大于1时时,表示存在,表示存在负负的空的空间间自自相关,相异的属性在空相关,相异的属性在空间间上呈上呈现现集聚。集聚。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,
34、由浅入深,所提出的问题也很明确Local Morans I指数指数又称又称为为LISA(Local indicators of spatial association)用来度量用来度量 区域与其周区域与其周围围地域在空地域在空间间上的差异程度和它上的差异程度和它们们的的显显著性著性对于第对于第 个区域个区域 或或(二)局部空间自相关分析:LocalMoransI指数在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确Getis&Or
35、d(1992)开)开发发了一个了一个Geary指数的局部空指数的局部空间间相关相关性性检验检验,称,称为为 指数,用来指数,用来检验检验局部地区是否存在局部地区是否存在统计统计显显著的高著的高值值或低或低值值。高的高的 值值表示高表示高值值的的样样本集中在一起,而低的本集中在一起,而低的 值表示低值表示低值的样本集中在一起值的样本集中在一起(二)局部空间自相关分析:Geary指数在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确以
36、以(WzWz,z z)为为坐坐标标点点的的MoranMoran散散点点图图,常常用用来来研研究究局局部部的的空空间间的的不不稳稳定定性性,它它对对空空间间滞滞后后因因子子WzWz和和z z进行了可视化的二维图示。进行了可视化的二维图示。MoranMoran散散点点图图的的4 4个个象象限限,分分别别对对应应于于区区域域单单元元与与其邻居之间其邻居之间4 4种类型的局部空间联系形式:种类型的局部空间联系形式:第第1 1象象限限代代表表了了高高观观测测值值的的区区域域单单元元被被同同是是高高值值的的区区域域所所包包围围的的空空间间联联系系形形式式;第第2 2象象限限代代表表了了低低观观测测值值的的
37、区区域域单单元元被被同同是是高高值值的的区区域域所所包包围围的的空空间间联联系系形形式式;第第3 3象象限限代代表表了了低低观观测测值值的的区区域域单单元元被被同同是是底底值值的的区区域域所所包包围围的的空空间间联联系系形形式式;第第4 4象象限限代代表表了了高高观观测测值值的的区区域域单单元元被被同同是是底底值值的的区区域域所所包围的空间联系形式;包围的空间联系形式;(二)局部空间自相关分析:Moran散点图29在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯
38、度,由浅入深,所提出的问题也很明确空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(spatiallysubstantivedependence)。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(SpatialInteractionEffects)。)。空间扰动相关空间扰动相关(spatialnuisancedependence)。)。由归入随机干扰项的,没有作为解释变量的影响因素由归入随机干扰项的,没有作为解释变量的影响因素的空间相关性所引起的。的空间相关性所引起的。根据模型根据模型设设定定时对时对“空空间间相关性相关性”的体的体现现方法的不同,空方
39、法的不同,空间计间计量模型量模型主要分主要分为为空间滞后模型(SAR)、空间误差模型(SEM)、空间杜宾模型(SDM)第四节第四节 空间线性回归模型空间线性回归模型在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空间滞后模型(SAR):当被解释变量之间的空间依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,赖性对模型显得非常关键而导致了空间相关时,反映反映因因变变量的影响因素会通量的影响因素会通过过空空间传导间
40、传导机制作用于其他地机制作用于其他地区区;空间误差模型(SEM):当模型的误差项在空间上相当模型的误差项在空间上相关时,关时,反映反映区域外溢是随机冲区域外溢是随机冲击击的作用的作用结结果;果;空间杜宾模型(SDM):加入解加入解释变释变量及其溢出效量及其溢出效应应而增而增强强了的空了的空间间滞后模型。滞后模型。空间滞后模型、空间误差模型、空间杜宾模型是空间空间滞后模型、空间误差模型、空间杜宾模型是空间计量经济学模型的基本类型。计量经济学模型的基本类型。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生
41、带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一、一、空空间线间线性性回回归归模型模型的的设设定定 分分别别是与被解是与被解释变释变量、解量、解释变释变量的空量的空间间自回自回归过归过程和随机程和随机扰项扰项的空的空间间自回自回归过归过程相关的矩程相关的矩阵阵(9.4.4)若若 (P+3个个约约束束),产产生生经典线性回归模型,如经典线性回归模型,如 所示所示且且满满足:足:,误误差差协协方差矩方差矩阵阵的对角线元素为:的对角线元素为:Z为为P+1个外生变量个外生变量在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题
42、也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确若若 (P+1个个约约束束),产产生生混混合合的的回回归归空空间自回归模型间自回归模型:若若 (P+2个个约约束束),产产生生具具有有空空间间自回归随机干扰项的线性回归模型自回归随机干扰项的线性回归模型:若若 (P+2个个约约束束),产产生生具具有有空空间间自回归随机干扰项的线性回归模型自回归随机干扰项的线性回归模型:空间滞后模型空间滞后模型空间误差模型空间误差模型 空间杜宾模型空间杜宾模型在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所
43、提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确若若 (P+1个个约约束束),产产生生具具有有空空间间自自回回归归随机干扰项的混合的回归随机干扰项的混合的回归空间自回归模型:空间自回归模型:广义空间模型广义空间模型(generalversionofthespatialmodel,SAC)在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确横截面数据:空间滞
44、后模型横截面数据:空间滞后模型空间滞后通常被假定是空间自回归过程,空间滞后通常被假定是空间自回归过程,因此空间因此空间滞后模型又称为空间自回归模型滞后模型又称为空间自回归模型,其表达式如下:,其表达式如下:其中,其中,y y是因变量,是因变量,X X是解释变量,是解释变量,W W是空间权重矩是空间权重矩阵,阵,是参数向量,是参数向量,是空间滞后项是空间滞后项WyWy的参数,其的参数,其衡量观测值之间的空间相互作用程度衡量观测值之间的空间相互作用程度,是白噪音是白噪音干扰项。干扰项。空间滞后项视为一个内生变量,而且适当空间滞后项视为一个内生变量,而且适当的估计方法必须解释这种内生性。的估计方法必
45、须解释这种内生性。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确横截面数据:空间误差模型横截面数据:空间误差模型空间误差模型的表达式常用的有如下几种:空间误差模型的表达式常用的有如下几种:空间空间ARAR(1 1)的形式:)的形式:其中,其中,W W是空间权重矩阵,是空间权重矩阵,是回归残差向量,是回归残差向量,是自回归参数,衡量了样本观察值中的空间依赖是自回归参数,衡量了样本观察值中的空间依赖作用,即相邻地区的观察值作用,即
46、相邻地区的观察值y y对本地区观察值对本地区观察值y y的的影响方向和程度影响方向和程度,当地区之间的相互作用因所处,当地区之间的相互作用因所处的相对位置不同而存在差异时,则采用这种模型。的相对位置不同而存在差异时,则采用这种模型。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空间空间MAMA(1 1)的形式)的形式:(moving average):(moving average)其中其中W W是空间权重矩阵,是空间权重矩阵
47、,为白噪声为白噪声空间空间ARMAARMA(1 1)的形式为:)的形式为:在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确实际上还有其他更高阶的设定情况,但鉴于估计实际上还有其他更高阶的设定情况,但鉴于估计中的空间权值问题比较复杂,目前一般空间计量中的空间权值问题比较复杂,目前一般空间计量模型都局限于模型都局限于一阶滞后模型、一阶自回归或一阶一阶滞后模型、一阶自回归或一阶移动平均模型移动平均模型,且常用的比较多的是空间误差自,且
48、常用的比较多的是空间误差自相关,即相关,即ARAR(1 1)的形式。)的形式。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确横截面数据:空间杜宾模型横截面数据:空间杜宾模型空空间间杜杜宾宾模型(模型(Spatial Drubin Model,SDM)的形式的形式模型中模型中 为为直接效直接效应应参数,一个空参数,一个空间单间单元上的解元上的解释变释变量量的的变变化化对对它自身被解它自身被解释变释变量的影响,量的影响,为间接效应
49、参数,为间接效应参数,一个空间单元上的解释变量的变化对其它空间单元的被一个空间单元上的解释变量的变化对其它空间单元的被解释变量的影响。解释变量的影响。对对空空间间杜杜宾宾模型右端的被解模型右端的被解释变释变量移量移项项整理之后得到整理之后得到在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确面板数据空面板数据空间线间线性回性回归归模型模型在面板数据空在面板数据空间计间计量量经济经济模型中,模型中,空空间间滞后因滞后因变变量量空空间
50、间滞后自滞后自变变量量空空间间滞后随机干滞后随机干扰项扰项面板数据空面板数据空间权间权重矩重矩阵阵形式形式为为在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确空空间间面板滞后模型:面板滞后模型:空空间间面板面板误误差模型:差模型:空间面板杜宾模型:空间面板杜宾模型:在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的