中圖分類號(hào):f224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 文章編號(hào):1673-1573(2012)01-0058-06
區(qū)域科學(xué)研究往往依賴于基于地理區(qū)位的抽樣數(shù)據(jù)分析。運(yùn)用傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)計(jì)量方法對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)問(wèn)題進(jìn)行分析研究隱含著如下假定:經(jīng)濟(jì)變量及擾動(dòng)項(xiàng)在空間上均是獨(dú)立的。然而,20世紀(jì)70年代以來(lái),空間數(shù)據(jù)日益豐富,在區(qū)域科學(xué)研究中,不少學(xué)者開始關(guān)注抽樣數(shù)據(jù)的區(qū)位因素影響,即由區(qū)位因素引起的兩種空間效應(yīng):空間依賴性和空間異質(zhì)性。其中前者表現(xiàn)為觀測(cè)值與區(qū)位之間的一致性,又稱空間自相關(guān)或關(guān)聯(lián);后者表現(xiàn)為每一空間區(qū)位上事物及變量的獨(dú)特性,又稱空間差異性。正是由于空間效應(yīng)的存在使得估計(jì)結(jié)果中會(huì)出現(xiàn)較大的殘差方差和檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量較低的顯著性,傳統(tǒng)計(jì)量經(jīng)濟(jì)分析關(guān)于變量在空間上的獨(dú)立性、隨機(jī)分布的隱含假設(shè)受到巨大質(zhì)疑,而其自身也面臨著空間數(shù)據(jù)龐大而計(jì)量分析能力不足的難題,于是,學(xué)術(shù)界迫切需要新的空間數(shù)據(jù)分析的理論和方法,而計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的熱點(diǎn)也由時(shí)間序列分析轉(zhuǎn)向空間數(shù)據(jù)分析,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。近三十年來(lái),空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)已經(jīng)從區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究的邊緣學(xué)科發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)學(xué)科的一個(gè)重要分支,為區(qū)域科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科研究提供了重要的理論基礎(chǔ)。
空間計(jì)量這一概念最早由paelinck和klaassen(1979)提出,但他們并沒(méi)有直接給出確切的定義,而是通過(guò)強(qiáng)調(diào)研究中的五項(xiàng)重要原則來(lái)界定空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的領(lǐng)域,包括空間相互依賴關(guān)系的設(shè)定、空間關(guān)系的非對(duì)稱性、空間解釋變量的重要性、過(guò)去與將來(lái)的相互作用之間的區(qū)別以及空間模擬。這些原則強(qiáng)調(diào)了具體空間變量在計(jì)量模型中的明確表達(dá)的重要性,如空間潛變量的衡量、距離衰減和空間布局等;同時(shí),這些原則也指出了存在空間效應(yīng)的條件下空間計(jì)量分析與時(shí)間序列分析的根本不同之處。anselin(1988)在其經(jīng)典著作《空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué):方法和模型》中重新表述了空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的定義:在區(qū)域科學(xué)模型的統(tǒng)計(jì)分析中,研究由空間引起的各種特性的一系列技術(shù)和方法。
從時(shí)間維度考察,anselin(2010)認(rèn)為,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)從作為研究地理和區(qū)域經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的一個(gè)邊緣學(xué)科到今天成為經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支,其理論發(fā)展可以分為三個(gè)階段:第一階段從20世紀(jì)70年代初至80年代末期,為起步階段;第二階段為整個(gè)20世紀(jì)90年代,是快速發(fā)展階段;第三階段為進(jìn)入21世紀(jì)來(lái)的10年間,是其發(fā)展成熟階段。
空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的起源可追溯到20世紀(jì)60年代興起的地理計(jì)量革命。berry和marble(1968)在其地理統(tǒng)計(jì)專著中提到了空間數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過(guò)對(duì)地理對(duì)象的空間效應(yīng)的分析,發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)背后的重要信息。隨后curry(1970)等幾位定量地理學(xué)家在其研究中探討了空間模型的設(shè)定和估計(jì)問(wèn)題,對(duì)后來(lái)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展有一定的啟示。paelinck在1974年荷蘭統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)年會(huì)上建議成立新的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)分支,為研究區(qū)域與城市經(jīng)濟(jì)學(xué)問(wèn)題提供方法論基礎(chǔ)。
空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)產(chǎn)生的另一重要推動(dòng)力量是傳統(tǒng)計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)在處理區(qū)域與城市經(jīng)濟(jì)學(xué)中空間效應(yīng)的乏力,學(xué)術(shù)界迫切需要發(fā)展新的空間計(jì)量方法破解這一難題。fisher(1971)最早提出經(jīng)濟(jì)學(xué)科開拓新的空間方法研究的必要性,并指出空間自回歸在區(qū)域經(jīng)濟(jì)模型存在空間依賴時(shí)模型估計(jì)中的應(yīng)用。paelinck和nijkamp(1975)再次明確了在區(qū)域科學(xué)研究中使用空間計(jì)量方法的需求,至此空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)作為新的方法論引起了學(xué)術(shù)界的重視。在這一階段,理論研究主要圍繞空間效應(yīng)的檢驗(yàn)、空間模型的確定、估計(jì)及檢驗(yàn)展開,形成了較為完善的學(xué)科理論體系。
空間效應(yīng)的檢驗(yàn)方面,cliff和ord(1972)指出moran’s i指數(shù)可用于普通最小二乘法回歸殘差的空間相關(guān)性檢驗(yàn),后由hordijk(1974)研究了這一指數(shù)的性質(zhì)及其檢驗(yàn)效力,并將其應(yīng)用于遞歸殘差檢驗(yàn)等不同類型的殘差檢驗(yàn)。而在20世紀(jì)80年代后期,最大似然估計(jì)
模型的確定方面,cliff和ord(1973)仿照自回歸模型對(duì)于時(shí)間依賴性的假設(shè)構(gòu)造出空間依賴性的模型結(jié)構(gòu),提出了針對(duì)橫截面數(shù)據(jù)的空間自回歸模型(spatial autoregressive model)。ord(1975)又將模型進(jìn)行推廣提出了混合自回歸模型(mixed autoregressive model)和空間誤差模型(spatial errors model)。anselin(1988)通過(guò)分析各種模型中變量及參數(shù)的性質(zhì),對(duì)各種空間模型進(jìn)行了總結(jié),給出了空間線性模型的通用形式,如下:
式中y是一個(gè)n維向量,?茁是解釋變量x(n×k)相關(guān)的參數(shù)向量(k×1),w1和w2是n×n維空間權(quán)重矩陣,分別與因變量的空間自回歸過(guò)程和干擾項(xiàng)?著的空間自回歸過(guò)程相關(guān),通常化為行標(biāo)準(zhǔn)化矩陣。對(duì)通式中參數(shù)的不同假定可以得到上述的特定模型。如令?茁=0和w2=0,得到最初的空間自回歸模型(一階);令w2=0,得到混合自回歸模型;令w1=0,得到空間誤差模型。
模型的估計(jì)和檢驗(yàn)方面,由于空間效應(yīng)及變量的內(nèi)生性,用普通最小二乘法(ols)估計(jì)得到的結(jié)果是有偏的和不一致的,ord(1975)最早將最大似然估計(jì)引入空間計(jì)量模型的估計(jì)中,后成為計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的主流估計(jì)方法;另有anselin(1980)討論了工具變量法(instrument variables)及貝葉斯方法(bayesian method)的應(yīng)用。
到20世紀(jì)80年代末期,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)研究框架已經(jīng)基本確立,空間效應(yīng)提出后引起了廣泛的關(guān)注,這些顯著的成就吸引了大批學(xué)者的加入,為空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的迅速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
20世紀(jì)90年代初,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究吸引了大批新的學(xué)者涌入,先后有一批地理學(xué)家將注意力轉(zhuǎn)移到了特定空間自回歸問(wèn)題上,譬如getis(1990)、tiefelsdorf和boots(1995);而對(duì)學(xué)科發(fā)展最顯著的推動(dòng)是眾多美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家的加入,將空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)空間回歸方法也開始出現(xiàn)在眾多社會(huì)學(xué)方法的文獻(xiàn)中,一些主流經(jīng)濟(jì)學(xué)家如lesage(1997)、kelejian和robinson(1992)在他們的研究中也開始關(guān)注空間效應(yīng)現(xiàn)象及空間自回歸問(wèn)題。
與起步階段相比,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)在這一階段研究中的一個(gè)重要特點(diǎn)是理論研究明顯變得較為規(guī)范嚴(yán)密,在空間效應(yīng)的檢驗(yàn)中開始注重對(duì)估計(jì)量和檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量漸近性質(zhì)的嚴(yán)密推導(dǎo),主要體現(xiàn)在kelejian和purcha(1998)、conley(1999)分別引入了廣義矩(gm)并介紹了廣義矩估計(jì)方法(gmm)。另一個(gè)特點(diǎn)是研究中越來(lái)越重視對(duì)各種方法的小樣本性質(zhì)的探討,并通過(guò)大量的模擬實(shí)驗(yàn)予以解決,anselin和florax(1995)就對(duì)小樣本的多種可供選擇的檢驗(yàn)做了比較。 建立、估計(jì)和檢驗(yàn)方面,在對(duì)原有方法改善的基礎(chǔ)上陸續(xù)有新的模型和方法提出,如kelejian和robinson(1995)提出的空間誤差分量模型(spatial error components);kelejian和robinson(1998)綜合考慮空間相關(guān)和異質(zhì)性,基于矩估計(jì)方法對(duì)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的估計(jì)進(jìn)行了完善;anselin等(1996)發(fā)展了拉格朗日乘數(shù)統(tǒng)計(jì)量的穩(wěn)健形式,在應(yīng)用中極大地方便了模型的確立和檢驗(yàn),又將moran’s i指數(shù)推廣應(yīng)用到兩階段最小二乘回歸的殘差檢驗(yàn)。
空間模型的設(shè)定不再局限于標(biāo)準(zhǔn)的線性回歸模型,case(1992)、brock和durlauf(1995)先后發(fā)展了空間概率模型,將空間效應(yīng)引入有限因變量模型中。類似于時(shí)間序列中的單位根問(wèn)題,fingleton(1999)基于蒙特卡羅模擬(mc)方法研究了空間回歸中的空間單位根和協(xié)整問(wèn)題。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)理論及其應(yīng)用已逐漸趨于成熟,無(wú)論是空間統(tǒng)計(jì)還是空間計(jì)量方法,在經(jīng)濟(jì)研究中已成為主流方法被廣泛采用,并成為經(jīng)濟(jì)學(xué)科的一個(gè)重要分支。這種觀點(diǎn)可被如下事實(shí)佐證:空間計(jì)量方法在實(shí)證應(yīng)用領(lǐng)域的研究成果幾乎呈指數(shù)型增長(zhǎng),空間效應(yīng)也成為研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)問(wèn)題中不容忽視的重要因素。
不同于熟悉的空間滯后和空間自回歸誤差模型,anselin(2003)指出了一個(gè)處理空間外部性的總體框架,其中一些模型的設(shè)定只是標(biāo)準(zhǔn)模型的一個(gè)特例,如kelejian和prucha(2002)的等權(quán)重空間誤差模型(假設(shè)每個(gè)觀
在模型估計(jì)方面,針對(duì)在回歸分析中遇到的空間自相關(guān)問(wèn)題,空間濾值方法得到了較多的應(yīng)用。griffith(2003)指出可以通過(guò)g統(tǒng)計(jì)量和moran’s i統(tǒng)計(jì)量?jī)煞N方法來(lái)實(shí)現(xiàn)空間濾值。getis和griffith(2002)認(rèn)為該方法把每個(gè)變量分解成空間影響和非空間影響兩部分,濾去變量的空間影響部分就可以用普通的回歸方法來(lái)對(duì)模型進(jìn)行估計(jì)。模型檢驗(yàn)方法也進(jìn)入了一個(gè)成熟的階段,拉格朗日乘數(shù)法(lm test)被推廣應(yīng)用于多種模型誤設(shè)的檢驗(yàn)。
綜上所述,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)從產(chǎn)生至今三十多年來(lái),其理論研究從空間效應(yīng)的檢驗(yàn)、空間模型的確定、估計(jì)及檢驗(yàn)各方面不斷地探索改進(jìn),已經(jīng)發(fā)展成了較為完善的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)分支,為區(qū)域科學(xué)的研究提供了強(qiáng)有力的方法論支撐。
伴隨著空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)理論研究的不斷深入和完善,以及地理信息系統(tǒng)(gis)和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)已經(jīng)成功應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)研究的諸多領(lǐng)域。從國(guó)外來(lái)看,縱觀已有文獻(xiàn),西方學(xué)者在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的研究主要分布在以下幾個(gè)方面:(1)發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)方面:maurseth(2003)采用空間回歸分析方法研究了歐洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的收斂性,強(qiáng)調(diào)了空間地理因素的作用;anselin等(1997)實(shí)證研究了大學(xué)研究投入和高科技創(chuàng)新間的空間溢出效應(yīng)。(2)區(qū)域與城市經(jīng)濟(jì)學(xué)方面:buettner(2003)研究了德國(guó)各城市間稅收基數(shù)效應(yīng)和財(cái)政外溢效應(yīng);case(1993)以美國(guó)各州為例研究了預(yù)算和財(cái)政政策的溢出效應(yīng)。(3)公共經(jīng)濟(jì)學(xué)方面:james等(2003)通過(guò)建立一個(gè)空間概率模型,分析研究了一國(guó)對(duì)于國(guó)際環(huán)境條約的參與決策與參與程度的博弈。(4)勞動(dòng)經(jīng)濟(jì)學(xué)方面:elhorst(2007)研究了歐盟地區(qū)勞動(dòng)參與率差異,并分別指出在區(qū)域間和間差異的影響因素。(5)房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)方面:timothy等(2003)分析了城市住房的絕對(duì)位置對(duì)房屋價(jià)格差異的影響;anselin等(2009)以美國(guó)加州南海岸數(shù)據(jù)為樣本研究了空氣質(zhì)量對(duì)房屋購(gòu)買者邊際支付意愿的影響。
從國(guó)內(nèi)來(lái)看,20世紀(jì)90年代后期,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)知識(shí)的引入引起了不少學(xué)者的極大關(guān)注,結(jié)合中國(guó)實(shí)際并已成功地應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的空間計(jì)量分析,大致可以歸結(jié)為以下四個(gè)方面。(1)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)分析方面:劉生龍和張捷(2007)對(duì)我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的收斂性進(jìn)行了檢驗(yàn);錢曉燁等(2010)研究了人力資本與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);吳玉鳴(2007)研究了區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的空間相關(guān)性以及趨同和空間聚集模式。(2)區(qū)域經(jīng)濟(jì)溢出方面:鄔滋(2010)研究了區(qū)域經(jīng)濟(jì)溢出和知識(shí)溢出效應(yīng);張戰(zhàn)仁和杜德斌(2010)研究了在華跨國(guó)的研發(fā)投資的空間溢出效應(yīng)。(3)公共財(cái)政方面:康鋒莉(2008)研究發(fā)現(xiàn)相似地理省份的稅收競(jìng)爭(zhēng)呈現(xiàn)一定的空間相關(guān)性;余可(2008)分析了地區(qū)公共財(cái)政支出結(jié)構(gòu)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系。(4)產(chǎn)業(yè)組織方面:柯善咨和姚德龍(2008)的研究表明工業(yè)集聚與效率在相鄰城市間有明顯的空間粘滯性和連續(xù)性;任英華等(2010)研究了中國(guó)大陸28個(gè)省份的金融集聚影響因素及作用;張超(2010)對(duì)中國(guó)省域裝備制造業(yè)的相互作用機(jī)理進(jìn)行了分析。
由上述可見,空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)已經(jīng)成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)科研究的主流方法,特別是在對(duì)空間外部性、區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)溢出及知識(shí)溢出與創(chuàng)新擴(kuò)散等方面發(fā)揮了強(qiáng)有力的學(xué)科優(yōu)勢(shì)。
在全球化視角下,大多數(shù)學(xué)者對(duì)于各國(guó)金融市場(chǎng)間相關(guān)性的研究,如收益相關(guān)性、風(fēng)險(xiǎn)(波動(dòng))溢出主要采用多元時(shí)間序列分析的方法。然而,這種分析方法存在一個(gè)缺陷,即對(duì)所有和地區(qū)的變量一視同仁,直接對(duì)收益率序列進(jìn)行建模分析,忽略了空間效應(yīng)的存在。目前已有的研究文獻(xiàn)中,只有少數(shù)學(xué)者結(jié)合空間效應(yīng)進(jìn)行了金融市場(chǎng)相關(guān)性分析。下文首先對(duì)此進(jìn)行歸結(jié),然后闡述金融市場(chǎng)空間相關(guān)性分析的前景。
從國(guó)外來(lái)看,pagano等(2002)結(jié)合1986—1997年世界主要交易所數(shù)據(jù),研究了股票上市的地理原因,探討了海外上市的空間變化。beaverstock和doel(200l)分析了東亞金融危機(jī)的空間體系結(jié)構(gòu),指出了危機(jī)的空間性,即隨著全球風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)會(huì)在地形上的
從國(guó)內(nèi)來(lái)看,程棵等(2010)在研究次貸危機(jī)的傳染渠道問(wèn)題中,基于時(shí)變t-copula函數(shù)構(gòu)造了金融傳染指數(shù),依據(jù)國(guó)際貿(mào)易關(guān)系、金融市場(chǎng)間資本流動(dòng)關(guān)系、地理位置以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)組織關(guān)系構(gòu)造了空間矩陣,對(duì)32個(gè)經(jīng)濟(jì)體、21個(gè)季度的數(shù)據(jù)建立空間面板回歸模型并對(duì)金融傳染指數(shù)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示此次美國(guó)次貸危機(jī)最顯著的傳染渠道是金融資本流動(dòng)渠道,而國(guó)際貿(mào)易渠道和地理因素在危機(jī)傳染中的作用相對(duì)較弱。李宏宇(2010)對(duì)我國(guó)證券市場(chǎng)的行業(yè)聯(lián)動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行了研究,在解釋變量中使用空間權(quán)重矩陣來(lái)描述同行業(yè)股票收益率的影響,構(gòu)建了一個(gè)收益率交互影響的模型,并使用工具變量克服了模型內(nèi)生性問(wèn)題,得出我國(guó)證券市場(chǎng)存在著較強(qiáng)的行業(yè)聯(lián)動(dòng)效應(yīng)的結(jié)果。
比較全球經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和金融市場(chǎng)系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn):同全球經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)類似,全球各金融市場(chǎng)之間的聯(lián)系越來(lái)越緊密;在經(jīng)濟(jì)全球化條件下,任何一國(guó)的金融市場(chǎng)的波動(dòng)都會(huì)通過(guò)各種渠道及方式溢出到其他,在巨大沖擊下(如歷次金融危機(jī))很少有的金融市場(chǎng)能夠獨(dú)善其身。正是由于世界各國(guó)金融市場(chǎng)間存在著十分緊密的空間依賴性,而目前金融市場(chǎng)相關(guān)性研究的主流方法仍然停留于時(shí)間序列分析,未能充分考慮空間效應(yīng)的影響,因而金融市場(chǎng)空間相關(guān)性研究將會(huì)受到越來(lái)越多的關(guān)注,其前景遠(yuǎn)大。同時(shí),由于各國(guó)金融市場(chǎng)的發(fā)展程度、金融產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、交易機(jī)制、投資者素質(zhì)以及資本流動(dòng)情況等多方面存在差異,因此,全球化視角下金融市場(chǎng)的相關(guān)性研究中也不能一概而論,而應(yīng)考慮空間差異性。
空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)中通過(guò)引入空間權(quán)重矩陣來(lái)分析空間效應(yīng),這為金融市場(chǎng)復(fù)雜系統(tǒng)的分析提供了有力的工具,鑒于空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)在分析經(jīng)濟(jì)波動(dòng)溢出等方面較為成熟的理論成果,將其應(yīng)用于研究金融市場(chǎng)的相關(guān)性、波動(dòng)溢出等問(wèn)題將具有廣泛的應(yīng)用前景。
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