计量经济学 第2版 课件 第12章空间计量模型

ECONOMETRICS第十二章空间计量模型教学目的和要求0105040302掌握空间计量模型的基本概念掌握空间权重矩阵与空间自相关掌握空间计量模型的设定了解面板数据空间计量模型了解空间计量模型的Stata软件实现课程内容010302空间计量模型概述空间权重矩阵与空间自相关空间计量模型的设定引子：能源与环境对我国经济增长具有约束效应吗？统计数据表明，1978年至2018年，我国一次能源消耗总量由5.7亿吨标准煤增加到49.8亿吨标准煤，增长了约8倍，而且煤炭、石油、天然气等化石燃料占一次能源消费的比重一直保持在80%以上，从而导致二氧化碳排放量增长了约7倍。为此，我国政府要求全面贯彻新发展理念，转变经济发展方式，建立健全绿色低碳循环经济体系，并要求到2035年我国的能源资源利用效率达到国际先进水平，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转；努力争取2060年前实现碳中和，实现美丽中国的建设目标。

理论研究表明：经济、能源、环境等因素通常具有一定的空间关联性，经济增长在获得能源与环境要素支撑的同时，也会受到能源与环境的制约。现在我国已开启现代化建设新征程，要在2020-2035年基本实现社会主义现代化，到21世纪中叶把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国。要想实现这种战略安排，经济必须保持一定的增长速度，那么能源与环境对我国经济增长是否具有一定的约束效应呢？

传统计量经济学忽略了经济现象的空间相关性和空间异质性，往往导致经济研究的结果和推论出现偏差。空间计量经济学是现代计量经济学的一个分支，主要用于处理计量经济模型中的空间效应问题。空间计量经济模型主要解决回归模型中复杂的空间依赖性问题。空间计量经济模型与时间序列模型均是处理经济现象“依赖”关系的方法，但两者的区别在于：前者主要阐明解释变量在空间上的依赖，而后者主要阐明解释变量在时间上的依赖。空间计量经济学起源于20世纪70年代，随着计算机技术与地理信息技术的进步，空间计量经济学得到蓬勃发展，逐渐成为经济实证分析的主流研究方法。按照演进脉络，空间计量模型主要分为截面数据空间计量模型、静态空间面板数据模型、动态空间面板数据模型以及具有共同因子的动态空间面板模型等类型。这里仅介绍较为基础的空间计量模型，主要包括截面数据空间计量模型和静态空间面板数据模型。12.1空间计量模型概述

空间计量模型建模的前提是经济变量必须存在空间依赖性或空间自相关。下面介绍空间自相关分析中的相关概念和检验方法。12.2空间权重矩阵与空间自相关

相邻空间权重矩阵

地理距离空间权重矩阵

经济距离空间权重矩阵

嵌套空间权重矩阵空间自相关可以理解为位置相近的区域具有相似的变量取值。若某区域及其位置相近区域是高值与高值集聚在一起，或低值与低值集聚在一起，则认为存在正的空间自相关；若高值与低值集聚或低值与高值集聚，则认为存在负的空间自相关；若高值与低值呈完全随机的分布，则认为不存在空间自相关。常用的空间自相关检验方法包括莫兰指数（Moran’sI）、吉尔里指数（Geary’sC）和Getis-Ord’sG指数等。空间相关性的度量分为全局相关性与局部相关性两个方面。全局相关性用来考察整个区域整体的空间相关程度，而局部相关性用来考察每个局部区域与周围区域的空间相关程度。空间自相关

全局空间相关性检验

全局空间相关性检验

全局空间相关性检验

局部空间自相关检验

局部空间自相关检验

第12.3节是空间计量模型的入门章节，主要介绍经典的截面数据空间计量模型和静态面板数据空间计量模型的设定、参数估计方法和模型选择检验。上述两种模型分别针对不同的数据结构进行，即截面数据和面板数据（静态面板数据是指被解释变量的时间滞后项不包含在解释变量中），其按照不同的模型设定又可细分为空间自回归模型、空间误差模型和空间杜宾模型，这三个模型各自有针对性的假设，但这些假设相互之间并不排斥，可以在同一个模型中存在。12.3空间计量模型设定

空间自回归模型

空间自回归模型

空间自回归模型

空间误差模型

空间杜宾模型

对于特定的样本空间数据，如何选择上述恰当的空间计量模型形式呢？这通常需要借助空间滞后（spatiallag）和空间误差（spatialerror）的拉格朗日乘数检验（LM）或稳健的拉格朗日乘数检验（robust-LM）进行选择确定。进行模型选择LM检验的基本步骤为：第一步，进行OLS估计；第二步，得到两种模型的LM统计量，包括空间自回归模型的LM-lag检验和空间误差模型的LM-err检验；第三步，比较LM-lag统计量和LM-err统计量，若两者均不显著则表明不存在空间依赖性，不需要选用空间计量模型；若两者中有一者显著则选用显著统计量对应的模型；若两者均显著则倾向于使用空间杜宾模型。STATA软件的spatdiag命令可同时报告空间自回归模型和空间误差模型的LM检验和Robust-LM检验结果。空间计量模型的选择

面板数据空间计量模型

面板数据空间计量模型1.请简述空间计量