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空间计量经济学发端于空间相互作用理论及 其进展，沿着模型和数据驱动两条路线发展。
3
从模型驱动看，理论经济学的兴趣越来越从彼此独 立的决策主体模型转向明确解释系统中不同主体(参 数或效用)相互作用的模型。即分析个体之间的“直 接”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。 从数据驱动看，计量经济学的热点由时间序列数据 转向空间数据。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 济学分析方法的基本出发点是样本独立假设。因此 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。
C [ y i,o y j] v E [ y iy j] E [ y i] E [ y j] 0i j
8
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(geographical proximity)
（2）截面上个体间互相竞争(competition)和合作： （3）模仿行为(copy cat)：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。
真实空间相关性反映现实中存在的空间交互作用（ Spatial Interaction Effects），比如区域经济要素的流 动、创新的扩散、技术溢出等。
干扰空间依赖性可能来源于测量问题，
Y I Y A Y B ,Y II Y C ( 1 ) Y B
当 0 时，cov(YI,YII)0
10
空间异质性
7
空间相关性是指第 个i 空间观测单元的观测变量
与其y 他n i 各地观测变量之间存在着函数关系
f
y i f( y 1 ,,y i 1 ,y i 1 ,f ,y n ) i,i 1 ,,n
空间自相关通常是空间相关性的核心内容，是用来 测试空间某点的观测值是否与其相邻点的值存在相 关性的一种分析方法。可用来表示属性值相似性与 位置相似性的一致程度
空间计量经济分析

空间计量经济分析

可视化功能强大，支持生成地图和各 种图表。
应用领域：广泛应用于地理学、社会学、经济 学等领域，用于研究空间分布、区域差异和空 间关系。
R语言的空间计量包
01
简介：R语言是一个强大的统计分析工具，其空间计量包 提供了丰富的函数和工具进行空间数据分析。
02
特点
03
灵活的编程语言，易于定制和扩展。
04
拥有庞大的社区和丰富的资源支持。
04
支持多种空间权重矩阵和地理数据格式。
05
可与其他Python库（如NumPy、Pandas）无缝集成。
06
应用领域：广泛应用于地理信息系统（GIS）、城市规划、 环境科学等领域，用于探索空间模式、预测和决策支持。
05
空间计量经济分析的挑战与展望
数据获取与处理
数据来源
空间计量经济分析需要大量空间数据，包括地理空间数据、经济数 据等，需要从各种来源获取数据，并进行清洗和整理。
在空间误差模型中，误差项被假定为服从某种空间过程，如 高斯过程或马尔科夫过程。通过估计这些误差项的相关参数 ，可以更好地解释和预测某一属性在空间上的变异和分布。
马尔科夫链蒙特卡洛方法
马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）方法是一种基于随机采样的统计推断方法，常用于估计复杂模型的参数。 在空间计量经济学中，MCMC方法被广泛应用于估计空间自回归模型和空间误差模型的参数。
VS
常见的空间自回归模型包括SAR （Spatial Autoregression）模型和 SEM（Spatial Error Model）模型 等。这些模型能够揭示不同观测点之 间的相互影响机制，为政策制定和区 域发展提供科学依据。
空间误差模型
空间误差模型是一种用于处理空间相关误差的计量模型。它 假设观测点之间的误差存在相关性，而这些相关性可以通过 空间权重矩阵来捕捉。
计量经济学课件PPT课件

计量经济学课件PPT课件


非线性模型转换方法
多项式回归
通过引入自变量的高次项，将非线性关系转化为线性 关系进行处理。
变量变换
对自变量或因变量进行某种函数变换，以改善模型的 拟合效果。
非参数回归
不假定具体的函数形式，通过数据驱动的方式拟合非 线性关系。
实例分析：金融时间序列预测
数据准备
收集金融时间序列数据，如股票 价格、交易量等，并进行预处理。
模型选择依据
Hausman检验，LM检验等。
实例分析：经济增长收敛性问题研究
研究背景
探讨不同国家或地区间经济增长差异及其收 敛性。
模型构建
选择合适的面板数据模型，设定经济增长收 敛假设。
实证分析
收集相关数据，运用计量经济学软件进行回 归分析，检验收敛性假设是否成立。
结论与政策建议
根据实证结果得出结论，提出促进经济增长 收敛的政策建议。
机器学习算法与计量经济学模型结合
将机器学习算法与传统计量经济学模型相结合，形成更具解释性和预测能力的混合模型。
大数据背景下计量经济学挑战与机遇
01
大数据背景概述
数据量巨大、类型多样、处理速度快等 特点。
02
计量经济学面临的挑 战
数据质量、计算效率、模型可解释性等 问题。
03
计量经济学面临的机 遇
利用大数据技术挖掘更多信息，提高模 型预测精度和政策评估效果；同时推动 计量经济学理论和方法的发展创新。
Geary's C指数
与Moran's I指数类似，也是用于检验全局空间自相关。
LISA集聚图 用于检验局部空间自相关，可以直观展示空间集聚或异常 值区域。
空间滞后和空间误差模型选择
空间滞后模型（SLM）
空间计量经济学分析(共70张PPT)

空间计量经济学分析(共70张PPT)

空间计量经济学简介
A Brief Introduction to Spatial Econometrics
*
1
Topics
• 空间计量经济学的基础 • 空间滞后模型计量分析 • 空间误差模型计量分析 • 地理加权回归模型分析 • 空间计量经济分析软件包：GeoDa/ArcGIS
*
天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。
2
Definition
• 简单地说，空间计量经济学（Spatial Econometrics）就是空间经济的计量。
即：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 用经济计量模型为核心，运用数学、统计学方法与计算机技术对经 济活动的相互作用（空间自相关spatial dependence）和空间结构（ 空间异质性spatial heterogeneity）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。
• Inverse distance weights matrices
0
W=
1
(d )2 2 ,1 1
(d )2 3 ,1 1
(d )2 4 ,1
1 (d )2
1,2
0
1 (d )2
3,2
1 (d )2
4,2
1 (d )2
1,3
1 (d )2
2 ,3
0
1 (d )2
4 ,3
1 (d )2
1,4
1 (d )2
• 在区域经济管理研究中，将空间效应因素引入，一般要用空间权值 矩阵（Weights Matrix）来表达空间相互作用。
• 对位置的量化一般依据“距离”而定：空间距离和经济距离
*
天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。
2024版计量经济学(很好用的完整)ppt课件

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贝叶斯计量经济学的定义
基于贝叶斯定理和概率分布理论进行计量分析的经济学分支。
贝叶斯先验分布的设定
根据历史数据、专家经验等因素设定参数的先验分布，作为后续推 断的基础。
贝叶斯计量模型的估计方法
包括马尔科夫链蒙特卡罗方法、变分贝叶斯方法等，用于估计模型 参数和进行统计推断。
机器学习在计量经济学中应用
机器学习算法在计量经济学中的应用场景
广义线性模型介绍
1
定义
广义线性模型是一类用于回归分析的统计 模型，它扩展了线性模型的框架，允许响 应变量遵循非正态分布，并且可以通过一 个链接函数与解释变量建立线性关系。
2
组成
广义线性模型由三部分组成——随机成分、 系统成分和链接函数。随机成分指定响应 变量的分布类型和参数，系统成分描述解 释变量与响应变量之间的线性关系，链接 函数则将随机成分和系统成分连接起来。
06
计量经济学软件应用
EViews软件介绍及操作指南
01
EViews软件概述
EViews是一款功能强大的计量 经济学软件，广泛应用于数据 分析、模型估计和预测等领域。
02
数据导入与预处理
介绍如何在EViews中导入数据、 进行数据清洗和预处理等操作。
03
模型估计与检验
详细讲解EViews中线性回归模 型、时间序列模型等模型的估 计方法，以及模型的检验和诊 断。
THANKS
包括变量选择、模型诊断、预测等。
监督学习在计量经济学中的应用
通过训练数据集学习模型，然后利用测试数据集评估模型性能。
非监督学习在计量经济学中的应用
通过聚类、降维等技术发现数据中的潜在结构和模式。
深度学习在计量经济学中的应用
《空间经济学》课件

《空间经济学》课件

《空间经济学》PPT 课件
xx年xx月xx日
• 空间经济学的定义与背景 • 空间经济学的核心理论 • 空间经济学在实践中的应用 • 空间经济学的前沿研究 • 空间经济学面临的挑战与未来发
展方向 • 案例分析
目录
01
空间经济学的定义与背景
定义
空间经济学是一门研究空间经济活动 和现象的学科，主要探讨地理空间因 素对经济发展和区域差异的影响。
详细描述
空间均衡理论为区域经济发展规划提供了重 要的理论支撑和实践指导。通过分析不同区 域的发展条件、资源禀赋和比较优势，空间 均衡理论可以帮助政策制定者制定出符合区 域特点的发展战略，推动区域经济的均衡和
可持续发展。
03
空间经济学在实践中的应 用
城市规划与区域发展
要点一
城市规划
空间经济学在城市规划中主要应用于土地利用、交通规划 、城市增长边界等方面。通过研究土地利用的演变和影响 因素，可以更好地指导城市规划和土地利用政策。
新经济地理学的研究领域包括产业集聚、区域发展、城市经济等，为解决 现实问题提供了新的思路和方法。
空间计量经济学的研究
1
空间计量经济学是空间经济学的一个重要分支， 主要研究空间数据的计量和分析方法。
2
空间计量经济学的发展为空间经济学的研究提供 了更加科学和严谨的方法论基础。
3
空间计量经济学的研究领域包括空间相关性、空 间异质性、空间权重矩阵等，为解决现实问题提 供了更加精确的计量工具。
产业转移的空间经济效应
分析产业转移对转出地和承接地经济发展的影响，探讨产业转移过 程中的空间经济效应。
产业转移的政策与策略
研究政府在产业转移中的政策选择和策略制定，提出促进产业合理 转移的政策建议。
空间计量经济分析

空间计量经济分析

空间依赖、空间异质性



传统的统计理论是一种建立在独立观测值假定基础上 的理论。然而，在现实世界中，特别是遇到空间数据 问题时，独立观测值在现实生活中并不是普遍存在的 （Getis, 1997）。 对于具有地理空间属性的数据，一般认为离的近的变 量之间比在空间上离的远的变量之间具有更加密切的 关系（Anselin & Getis，1992）。正如著名的 Tobler地理学第一定律所说：“任何事物之间均相关， 而离的较近事物总比离的较远的事物相关性要高。” （Tobler，1979） 地区之间的经济地理行为之间一般都存在一定程度的 Spatial Interaction，Spatial Effects）：Spatial Dependence and Spatial Autocorrelation）。
2019年1月14日11时15分
天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。
4
空间依赖性




真实空间依赖性反映现实中存在的空间交互作 用（Spatial Interaction Effects）， 比如区域经济要素的流动、创新的扩散、技术 溢出等， 它们是区域间经济或创新差异演变过程中的真 实成分，是确确实实存在的空间交互影响， 如劳动力、资本流动等耦合形成的经济行为在 空间上相互影响、相互作用，研发的投入产出 行为及政策在地理空间上的示范作用和激励效 应。
天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。 7
2019年1月14日11时15分
空间异质性


空间异质性（空间差异性），是空间计量学模 型识别的第二个来源。 空间异质性或空间差异性，指地理空间上的区 域缺乏均质性，存在发达地区和落后地区、中 心（核心）和外围（边缘）地区等经济地理结 构，从而导致经济社会发展和创新行为存在较 大的空间上的差异性。
空间分析 ---空间计量

空间分析 ---空间计量


4. Explanatory variables are fixed in repeated sampling
5. More observations than explanatory variables and no linear dependence between explanatory variables Under these Assumptions, Ordinary Least Squares is Best Unbiased estimator with minimum mean squared error
计算误差模型中误差项的 MORAN’I b = inv(x'*x)*x'*y; e = y - x*b; epe = e'*e; mi = (e'*W*e)/epe; M = eye(n) - x*(inv(x'*x))*x'; tmw = trace(M*W); meani = tmw/(n-k); vari = trace((M*W)*(M*W')) + trace((M*W)*(M*W)) + tmw*tmw; vari = vari/((n-k)*(n-k+2)); vari = vari - meani*meani; mis = (mi-meani)/sqrt(vari);
空间权重矩阵的类型 cont.
– Standardized W matrix: all columns sum to 1
wsij = wij / Σj wij
Meaning: the total neighbor effects are the same no matter how many neibours there are.
空间计量经济学分析

空间计量经济学分析


环境政策对空气质量的空间影响评估
政策梳理
梳理相关环境政策，如排放标准、 环保税等。
模型建立
采用空间计量经济学模型，如空间回 归模型、地理加权回归模型等，评估 环境政策对空气质量的空间影响。
结果解读
根据模型结果，解读环境政策对 空气质量的空间影响程度和作用 机制。
数据收集
收集各地区的空气质量数据，如 PM2.5、PM10等。
它结合了传统计量经济学的方法和地 理空间分析的技术，以揭示空间因素 对经济行为和结果的影响。
空间计量经济学的重要性
揭示空间因素对经济行为和结果的影响
空间计量经济学能够揭示地理位置、邻近地区和区域发展等因素对经济行为和结果的影响，有助于更好地理解经济现 象和预测未来趋势。
促进区域经济发展
通过对区域经济发展中空间因素的深入分析，空间计量经济学可以为政策制定者提供有针对性的建议，促进区域经济 的均衡和可持续发展。
都受到相邻区域观测值的影响，而局部性空间依赖则是指只有某些特定区域的观测值受到相邻区域观测值的影 响。 • 空间依赖性的存在会影响到模型的估计结果，因此在进行空间计量经济学分析时需要考虑空间依赖性的影响。
空间异质性
在空间计量经济学中，空间异质性可以通过引 入随机效应模型或固定效应模型来处理。
在进行空间计量经济学分析时，需要考虑空间异质性 的影响，以便更准确地估计模型参数。
推动学科交叉融合
空间计量经济学融合了经济学、地理学、统计学等多个学科的理论和方法，有助于推动相关学科的交叉 融合和创新发展。
空间计量经济学的发展历程
20世纪70年代
01
空间计量经济学初步形成，主要研究领域为区域科学和经济地
理学。
20世纪80年代
计量财政学专题5：空间计量经济学

计量财政学专题5：空间计量经济学


厦门大学
邓明
什么是空间计量经济学？
n
尽管空间统计学与空间计量经济学建立在相同 的方法论框架基础之上，但区别于前者以数据 作为研究出发点，后者侧重于以模型作为研究 的出发点，二者的区别类似于统计学与计量经 济学的关系，区分的标准主要在于判断是数据 驱动（空间统计）还是模型驱动（空间计量）。
厦门大学
邓明
邓明
•
•
•
厦门大学
空间计量经济学基础
n
•
•
空间权重矩阵的设置
最常用的两种：
二元邻近矩阵(Binary Contiguity Matrix)。如果两 个观测值所在空间单元具有地理上的连接，即存在着 共同的边界，则wij=1，否则wij=0；主对角线上元素 为零，即不存在空间自影响。二元邻近矩阵又可以分 为一阶邻近矩阵和高阶邻近矩阵 一阶邻近矩阵（the First Order Contiguity Matrix）假定两个地区有共同边界时空间关联才会发 生，即当相邻地区i和j有共同的边界用1表示，否则 以0表示。又分为Rook邻近和Queen邻近两种计算方法。 Rook邻近以仅有共同边界来定义“邻居”，而Queen 邻近则除了共有边界邻区外还包括共同顶点的邻居， 基于Queen邻近的空间矩阵
厦门大学
邓明
空间计量经济学基础
n
•
空间依赖性（空间自相关）
空间依赖性指的是，在截面数据中位于某一空间单元上的观测 与位于其它空间单元上的观测相关。空间依赖不仅意味着空间 上的观测值缺乏独立性，而且意味着潜在于这种空间相关中的 数据结构，也就是说空间相关的强度及模式由绝对位置（格局） 和相对位置（距离）共同决定。 Tobler(1970)的地理学第一定律指出，每件事物都是相关的， 较近的事物比较远的关联更强。 Goodchild(1986)认为，如果空间相邻的事物有相似的属性，这 种模式即被描述为存在着正的空间自相关，当空间相邻的事物 有相异的属性，这种模式就是负的自相关，零意味着属性与空 间无关。
空间经济计量学导论

空间经济计量学导论


可以用标准化统计量Z来检验n个区域是否存在空间自相关关系，Z的计 算公式为：
Z
I E(I ) VAR( I )
原假设为变量间不存在任何形式的空间相关性。 当Z值为正且显著时，表明存在正的空间自相关，也就是说相似 的观测值(高值或低值)趋于空间集聚； 当Z值为负且显著时，表明存在负的空间自相关，相似的观测值 趋于分散分布，如高值与低值的观测值集聚； 当Z值为零时，观测值呈独立随机分布。
1.3.1 空间相关性的设置
2. 空间误差模型 对模型中误差项设置空间自相关项（空间滞后因子） 适用于研究机构或地区之间的相互作用因所处的相对位置不同而存在差 异的情况。 1）空间误差自相关（spatial error autoregressive,SEAR）模型
y X u,
2）空间误差移动平均模型
w W 21 j 是观测点 i 邻近观测点的集合。 空间权重矩阵W是N阶对称矩阵，且对角线元素均为0. wn1
ij ji

0,i j
w22
wn 2
w2 n wnn
W一般采用经过行标准化的空间权重矩阵 W 形式，即对每个观测点 i 而言， j w ij 1
u Wu
u W
y X u, y X u,
3）空间误差自相关移动平均模型
4）空间误差分量模型
u W1u W2
u W v
y X u,
3. 空间杜宾模型 y W1 y X1 W2 X 2 4. 一般空间模型（general spatial model,GSM）
Cliff 和Ord(1972)在变量满足独立同分布的假定下，推导了大样本条件 下的Moran's I 统计量分布。 基于简单的线性回归模型 Y X , Moran's I 的一般表达式为

第九章 空间计量经济学


第三节 空间自相关的检验
一、空间自相关的形式表达 时间序列上的自相关 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 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
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：空间自回归过程（SAR）和空间移动平均 过程（SMA）。
字母A表示我们要分析的空间单元对象，字母B表示A的 全部二阶Rook邻居
三、基于距离的空间权重矩阵（Distance Based Spatial Wei （一）基于空间距离的空间权重矩阵
空间权值指标随区域 i和 j之间的距离 d 的变化而变化 ij 其取值取决于选定的函数形式。 一般有欧式距离、Chebyshev距离，Braycur距离， Canberra距离和 Gcircle距离. 由于空间距离的计算公式不统一，Pace（1997）提出了 有限距离的设定
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，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 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。 空间计量经济学广泛应用于区域科学、地理经济学、 城市经济学和发展经济学等领域。如研究区域经济、 土地使用、房屋价值、人均收入、环境状况等
空间相关性是指第 i个空间观测单元的观测变 量 yni 与其他各地观测变量之间存在着函数关 系 f
yi f ( y1,, yi1, yi1,, yn ) i , i 1,, n
f
空间自相关通常是空间相关性的核心内容，是用来 测试空间某点的观测值是否与其相邻点的值存在相 关性的一种分析方法。可用来表示属性值相似性与 位置相似性的一致程度

第29章-空间计量经济学

© 陈强,《高级计量经济学及Stata 应用》课件，第二版，2014 年，高等教育出版社。

第 29 章空间计量经济学29.1 地理学第一定律许多经济数据都涉及一定的空间位置。

比如，研究全国各省的GDP、投资、贸易、R&D 等数据。

此前各章很少关注各省经济之间的互动，通常假设各省的变量相互独立。

但各省经济有着广泛的联系，而且越近的省份联系越密切。

1根据Tobler (1970)，“所有事物都与其他事物相关联，但较近的事物比较远的事物更关联”(Everything is related to everything else, but near things are more related than distant things)。

这被称为“地理学第一定律”(First Law of Geography)。

各省之间的距离信息并不难获得，比如是否相邻，直线距离或运输距离。

将各省的变量数据，再加上各省的位置信息(或相互距离)，即可得到“空间数据”(spatial data 或areal data)。

研究如何处理空间数据的计量经济学分支，称为“空间计量经济学”(spatial econometrics)。

2空间计量经济学的最大特色在于充分考虑横截面单位之间的空间依赖性(spatial dependence)。

空间效应(spatial effects)包括空间依赖性与“空间异质性”(spatial heterogeneity)。

由于标准的计量经济学也考虑横截面单位之间的异质性(比如异方差)，故空间计量经济学的关注重点为空间依赖性。

空间计量经济学诞生于1970 年代。

近年来，空间计量经济学蓬勃发展并进入主流，可归功于两方面。

首先，由于GIS(地理信息系统)的发展，空间数据或包含地理信息的数据(geo-referenced data)日益增多。

34i i =1其次，在经济理论方面，人们越来越关注经济行为人之间的互动，而不仅仅停留于代表性厂商或个人。

第29章空间计量经济学

8
空间权重矩阵考虑的是一阶邻居，还可以考虑二阶邻居，即邻 居的邻居，可用矩阵W 2 来表示。 矩阵W 2 的主对角线上元素一般不再为 0，这意味着邻居的邻居 也包括自己。 实 践 中 ， 有 时 对 空 间 权 重 矩 阵 进 行 “ 行 标 准 化 ” (row ij )除以其所在行元 standardization)，即将矩阵中的每个元素(记为 w 素之和，以保证每行元素之和为 1：
i 1 j 1 n n
I
wij ( xi x )( x j x )
i 1 j 1 2 ( x x ) i i 1 n
n
n
18
莫兰指数 I 的取值一般介于-1 到 1 之间，大于 0 表示正自相关， 即高值与高值相邻、低值与低值相邻；小于 0 表示负自相关，即 高值与低值相邻。 如果莫兰指数 I 接近于 0，则表明空间分布是随机的，不存在空 间自相关。 莫兰指数 I 可视为观测值与其空间滞后(spatial lag)的相关系数。 如果将观测值与其空间滞后画成散点图，称为“莫兰散点图” (Moran scatterplot)，则莫兰指数 I 就是该散点图回归线的斜率。 (即不存在空间自相关)。 考虑原假设 “ H 0 : Cov( xi , x j ) 0, i j ”
1
根据 Tobler (1970)， “所有事物都与其他事物相关联，但较近的 事物比较远的事物更关联”(Everything is related to everything else, but near things are more related than distant things)。 这被称为“地理学第一定律”(First Law of Geography)。 各省之间的距离信息并不难获得，比如是否相邻，直线距离或 运输距离。 将各省的变量数据，再加上各省的位置信息(或相互距离)，即可 得到“空间数据”(spatial data 或 areal data)。 研究如何处理空间数据的计量经济学分支，称为“空间计量经 济学”(spatial econometrics)。

空间计量经济分析


空间滞后模型SLM

空间滞后模型（Spatial Lag Model，SLM）主要是 探讨各变量在一地区是否有扩散现象（溢出效应）。 其模型表达式为：
y Wy X

参数 反映了自变量对因变量的影响，空间滞后因变 量 Wy 是一内生变量，反映了空间距离对区域行为的作 用。
目前计量研究方法及其局限性


经济集群行为可以通过检验一个代表地区间考虑交互 作用的生产函数，即该地区的经济活动及其自身的特 征与其他地区的经济活动的关系，来考察区域经济行 为的集群行为。 可通过纳入空间效应（空间相关和空间差异）的空间 计量经济模型——空间回归模型，包括常系数的空间 滞后模型（Spatial Lag Model，SLM）与空间误差 模型两种（Spatial Error Model，SEM）（Anselin， 1988；Anselin，Florax，1995；吴玉鸣，2005） 和变系数的地理加权回归模型（Geographical Weighted Regression，GWR）来实现。
全域空间相关性检验与分析

Moran’s I定义如下：
Moran' s
1 S 其中， n
2
I
W
i 1 j 1
i
n
n
ij
(Yi Y )(Y j Y )
n n
S 2 Wij
1 n

Yi 表示第 个地 ， i 1 i 1 区的观测值（如专利数），为地区总数（如省域）， 为二进制的邻近空间权值矩阵，表示其中的任一元素， 采用邻近标准或距离标准，其目的是定义空间对象的 相互邻近关系。
空间依赖性


空间依赖性（也叫空间自相关性）是空间效应 识别的第一个来源，它产生于空间组织观测单 元之间缺乏依赖性的考察（Cliff & Ord, 1973）。 Anselin & Rey（1991） 区别了真实 （Substantial）空间依赖性和干扰 （Nuisance）空间依赖性的不同。

7.1_空间计量经济学模型概述


Y WY Xβ ε, ε
0 w 21 W wN 1 w12 0 wN 2
N[0, 2I]
w1N w2 于空间滞后模型与时间序列中的自回归模型相 类似，因此SLM也被称作空间自回归模型 （Spatial Autoregressive Model，SAR）。
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
一、空间计量经济学模型的发展
1、概述
• 空间计量经济学（Spatial Econometrics）是在 20世纪70、80年代开始出现的一个计量经济学分 支学科。
– Anselin（1988）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 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 学中相互独立的基本假设，是对传统方法的继承和发 展。
• 空间效应
– 空间相关性（spatial dependence） – 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 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 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。
1第七章空间计量经济学模型71空间计量经济学模型概述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一空间计量经济学模型的发展1概述空间计量经济学spatialeconometrics是在20世纪7080年代开始出现的一个计量经济学分支学科
第七章 空间计量经济学模型
§7.1空间计量经济学模型概述
3、从经济学的角度提出问题

第四讲 空间计量经济学基本模型 ppt课件

关性
PPT课件
16
六、最优模型的确定
PPT课件
17
➢ OLS、SLM、SEM的选择
Run OLS
PPT课件
18
➢ 选择标准及步骤
✓1、做一次OLS估计
✓2、对比LM统计量，LM-Lag和LM-Error
✓3、若均不显著，则无需进行空间计量分析
✓4、若只有一个显著，则设定为与显著统计量对 应的空间计量模型
为最优模型 ✓4、如果有诊断未通过，一般通过调整W、调
整解释变量重新回归。 ✓重复步骤3、步骤4，直至确定合适的模型。
PPT课件
23
练习
问题：
◦ 考虑空间溢出效应的地区人均GDP影响因素 分析
数据文件：
◦ china.shp
论文提纲
◦ 全局MoranI检验 ◦ 局部Moran I检验 ◦ 回归分析 ◦ 运用三类不同的w分别做出结果，选最好的。
第四讲 空间计量经济学 基本模型
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经典模型：SLM、SEM、SDM 扩展模型： SDEM 、GSAR 基本模型之间的关系 空间关系的体现 基本模型的GeoDa估计 最优模型的选择
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一、基础模型
➢空间滞后模型（Spatial Lag Model, SLM）
y Wy X ~ (0, 2I n )
➢权重矩阵对GeoDa能力的约束
✓GeoDa只能给出基于邻接关系的W ✓只能估计基于邻接关系的空间计量模型
➢可以估计的模型类型
✓OLS ✓SLM ✓SEM
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➢软件操作步骤
✓1、打开.shp数据文件 ✓2、创建W（若已有W，则省略该步骤）
※SLM只能使用对称的W，K最近距离W不能用
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空间计量经济学分析
空间滞后模型计量分析 空间误差模型据计量分析 地理加权回归分析 空间权值矩阵的计算与选择 空间计量经济分析软件包:
Geoda(SpaceStat)
2020年1月29日2时16分
天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。
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空间依赖、空间异质性
传统的统计理论是一种建立在独立观测值假定基础上 的理论。然而，在现实世界中，特别是遇到空间数据 问题时，独立观测值在现实生活中并不是普遍存在的 （Getis, 1997）。
对于具有地理空间属性的数据，一般认为离的近的变 量之间比在空间上离的远的变量之间具有更加密切的 关系（Anselin & Getis，1992）。正如著名的 Tobler地理学第一定律所说：“任何事物之间均相关， 而离的较近事物总比离的较远的事物相关性要高。” （Tobler，1979）
地区之间的经济地理行为之间一般都存在一定程度的 Spatial Interaction，Spatial Effects）：Spatial Dependence and Spatial Autocorrelation）。
2020年1月29日2时16分
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空间依赖性
空间依赖性（Βιβλιοθήκη 叫空间自相关性）是空间效应 识别的第一个来源，它产生于空间组织观测单 元之间缺乏依赖性的考察（Cliff & Ord, 1973）。
Anselin & Rey（1991） 区别了真实 （Substantial）空间依赖性和干扰 （Nuisance）空间依赖性的不同。
2020年1月29日2时16分
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空间依赖、空间异质性
可喜的是，对于这种地理与经济现象中常常表 现出的空间效应（特征）问题的识别估计，空 间计量经济学提供了一系列有效的理论和实证 分析方法。
一般而言，在经济研究中出现不恰当的模型识 别和设定所忽略的空间效应主要有两个来源 （Anselin，1988）：空间依赖性（Spatial Dependence）和空间异质性（Spatial Heterogeneity）。
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空间异质性
空间异质性（空间差异性），是空间计量学模 型识别的第二个来源。
空间异质性或空间差异性，指地理空间上的区 域缺乏均质性，存在发达地区和落后地区、中 心（核心）和外围（边缘）地区等经济地理结 构，从而导致经济社会发展和创新行为存在较 大的空间上的差异性。
2020年1月29日2时16分
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空间依赖性
真实空间依赖性反映现实中存在的空间交互作 用（Spatial Interaction Effects），
比如区域经济要素的流动、创新的扩散、技术 溢出等，
它们是区域间经济或创新差异演变过程中的真 实成分，是确确实实存在的空间交互影响，
空间变系数的地理加权回归模型 （Geographical Weighted Regression，简 记为GWR）是处理空间异质性的一种良好的 估计方法。
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2020年1月29日2时16分
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空间依赖、空间异质性
一般而言，分析中涉及的空间单元越小，离的 近的单元越有可能在空间上密切关联 （Anselin & Getis, 1992）。
然而，在现实的经济地理研究中，许多涉及地 理空间的数据，由于普遍忽视空间依赖性，其 统计与计量分析的结果值得进一步深入探究 （Anselin & Griffin, 1988）。
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空间异质性
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。
但是当空间异质性与空间相关性同时存在时， 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。
空间相关性表现出的空间效应可以用以下两种 模型来表征和刻画：当模型的误差项在空间上 相关时，即为空间误差模型；当变量间的空间 依赖性对模型显得非常关键而导致了空间相关 时，即为空间滞后模型（Anselin，1988）。
2020年1月29日2时16分
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如劳动力、资本流动等耦合形成的经济行为在 空间上相互影响、相互作用，研发的投入产出 行为及政策在地理空间上的示范作用和激励效 应。
2020年1月29日2时16分
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空间依赖性
干扰空间依赖性可能来源于测量问题，比如区 域经济发展过程研究中的空间模式与观测单元 之间边界的不匹配，造成了相邻地理空间单元 出现了测量误差所导致。
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空间异质性
空间异质性反映了经济实践中的空间观测单元 之间经济行为（如增长或创新）关系的一种普 遍存在的不稳定性。
区域创新的企业、大学、研究机构等主体在研 发行为上存在不可忽视的个体差异，譬如研发 投入的差异导致产出的技术知识的差异，
这种创新主体的异质性与技术知识异质性的耦 合将导致创新行为在地理空间上具有显著的异 质性差异，进而可能存在创新在地理空间上的 相互依赖现象或者创新的局域俱乐部集团。
测量误差是由于在调查过程中，数据的采集与 空间中的单位有关，如数据一般是按照省市县 等行政区划统计的，这种假设的空间单位与研 究问题的实际边界可能不一致，这样就很容易 产生测量误差。
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空间依赖性
空间依赖不仅意味着空间上的观测值缺乏独立 性，而且意味着潜在于这种空间相关中的数据 结构，也就是说空间相关的强度及模式由绝对 位置（格局）和相对位置（距离）共同决定。