基于空間自相關模型的浙江省區(qū)域經(jīng)濟統(tǒng)計分析

浙江工商大學 邱佳寧

1 問題的提出

自改革開放和加入世貿(mào)組織后，浙江省區(qū)域經(jīng)濟增長的巨大成就備受世界各國關注。而浙江省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展過程中也存在很多問題，如區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不平衡以及分配不平等的問題一直制約著浙江省區(qū)域經(jīng)濟的快速全面穩(wěn)定地增長，浙江省區(qū)域經(jīng)濟統(tǒng)計分析是眾多學者關注的熱點話題。而在浙江省區(qū)域經(jīng)濟統(tǒng)計分析中，由于存在多變量的問題也導致了普通的多元統(tǒng)計分析已經(jīng)解決不了區(qū)域經(jīng)濟分析中存在的問題，在常規(guī)的多元回歸模型中，經(jīng)典假設要求各個解釋變量之間要滿足相互獨立，即解釋變量之間不存在顯著的自相關關系；如果變量之間存在自相關現(xiàn)象，則導致了建立的多元回歸模型失效；為了解決區(qū)域經(jīng)濟統(tǒng)計分析中變量之間的自相關問題，提高統(tǒng)計分析模型的精確度和可靠性，避免變量中存在自相關因素對模型的干擾，可采用空間自相關模型來分析浙江省區(qū)域經(jīng)濟的一些統(tǒng)計規(guī)律和變量特征。在現(xiàn)實生活中，很多分析對象都是從空間樣本選取，而這些空間變量中可能存在空間關系，而普通的空間回歸模型忽略了空間變量之間的相關關系，造成了建立錯誤的空間模型。而空間自相關模型則可以合理有效地分析這些對象的特征及相關規(guī)律，避免建立無效的計量模型。

浙江省是我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的大省，從空間經(jīng)濟學的角度來分析浙江省區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展問題可以減緩區(qū)域經(jīng)濟差異化的壓力，全面地考慮區(qū)域經(jīng)濟中變量之間相互作用及其相互關系，實現(xiàn)浙江省區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展?？茖W合理地利用空間變量之間的相關關系來分析浙江省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的不平衡及收入分配的不合理等問題，找出影響浙江省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的主要制約因素及增長過程中的促進因素，從正反兩個方面來分析空間變量對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的影響效應，從而促進浙江省區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展?？臻g自相關模型考慮的不僅是時間的變動對區(qū)域經(jīng)濟的影響，還從空間地理學的角度來分析區(qū)域經(jīng)濟?？梢?，空間自相關模型可以從時空的均衡性來分析浙江省區(qū)域經(jīng)濟的均衡問題。因此，利用空間自相關模型來研究浙江省區(qū)域經(jīng)濟問題具有重要的現(xiàn)實意義。

2 相關文獻綜述

對于區(qū)域經(jīng)濟的空間計量分析，前人已有很多研究成果，而對于浙江省區(qū)域經(jīng)濟的研究則鮮有。很多學者從時空的角度，利用空間計量模型來分析我國區(qū)域經(jīng)濟增長及區(qū)域發(fā)展問題。眾多學者主要從生產(chǎn)率、收斂性、自相關、異方差等方面來研究區(qū)域經(jīng)濟的空間計量分析。如劉旭華等(2004)指出區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展受區(qū)域地理內(nèi)外的多重因素影響，他們從區(qū)域經(jīng)濟空間動態(tài)發(fā)展模型來研究區(qū)域經(jīng)濟的生產(chǎn)率增長問題，考慮政府政策及區(qū)位優(yōu)勢等因素來研究我國經(jīng)濟發(fā)展的差異性，探索滿足我國區(qū)域經(jīng)濟增長的動態(tài)規(guī)律及發(fā)展模式[1]。吳玉鳴(2006)也從區(qū)域經(jīng)濟增長的收斂性來分析我國省域經(jīng)濟在地理上的集聚性和空間相關性，他認為地理因素和空間效應的結(jié)合對經(jīng)濟增長和收入差距有著不容忽視的影響[2]。張學良(2009)則從局部區(qū)域來分析區(qū)域經(jīng)濟的收斂問題，他選取長三角地區(qū)作為典型區(qū)域，來分析對于選擇不同的控制變量對長三角地區(qū)經(jīng)濟收斂的穩(wěn)健性，認為長三角地區(qū)132個縣市區(qū)的空間依賴性和空間自相關性非常顯著[3]。洪國志等(2010)對空間計量經(jīng)濟學經(jīng)濟收斂方法進行拓展，研究我國240個地級及以上城市的經(jīng)濟增長收斂性問題，他認為我國城市間經(jīng)濟增長存在絕對收斂性，但是絕對收斂的同一狀態(tài)在空間上并不穩(wěn)?。徊⒏鶕?jù)模擬經(jīng)濟活動收斂的過程來研究區(qū)域政策的效應問題。[4]

綜觀國內(nèi)學者研究，新經(jīng)濟地理學的方法逐漸被運用到區(qū)域經(jīng)濟的領域，區(qū)域經(jīng)濟增長除了上述的絕對收斂以外，還有很多經(jīng)濟增長滿足條件收斂，也就是說新古典增長理論中的個人經(jīng)濟人均收入收斂于自身的穩(wěn)態(tài)水平，在里穩(wěn)態(tài)水平較遠的個體其經(jīng)濟增長水平越快。而這里所為較遠的距離也主要是指地理距離。由此可知，地理因素對區(qū)域經(jīng)濟增長有著重要的作用。地理因素對區(qū)域經(jīng)濟的增長不僅包括地理的地形、地貌等內(nèi)在因素，還包括區(qū)位等外在因素。由上可見，對于區(qū)域經(jīng)濟增長的收斂性問題我國學者研究的較為深入，而對于浙江省區(qū)域經(jīng)濟的自相關分析則很少，因此，通過空間自相關模型對浙江省區(qū)域經(jīng)濟進行統(tǒng)計分析具有很大的研究價值。

3 空間自相關模型理論介紹

3.1 空間經(jīng)濟學相關概念簡介

一般常見的統(tǒng)計經(jīng)濟學都只假設觀測值或指標是相互獨立的，進行統(tǒng)計分析時首先設定指標是不相關的。但是一般經(jīng)濟社會活動中，情況并不是這么簡單，尤其是對地理經(jīng)濟因素等存在高度空間地理相關性，這樣獨立變量處理的方法就不太適用了。而對于含有空間地理屬性的指標來說，一般有地理位置越靠近的指標之間的關系越密切，就像圖伯勒提出的著名的地理學第一定律所言，一切經(jīng)濟社會活動指標都可以在一個固定的三維直角坐標系中標出，而指標則在空間指標坐標系中存在一定的相關性，這種相關性一般符合距離較近的指標的相關程度，比距離較遠的指標相關性要高，僅當兩個指標趨近無限遠時指標之間才可認為是不相關的。因此可以認為，經(jīng)濟活動指標之間都存在一定的相關性。

在對空間經(jīng)濟活動的研究中，幾乎都會涉及這些活動的地理空間數(shù)據(jù)，這就要考慮數(shù)據(jù)之間存在的空間關系。一般空間經(jīng)濟學普遍討論指標的空間依賴性和空間異質(zhì)性。空間依賴性是對空間觀測值之間存在的交互作用，比如區(qū)域產(chǎn)業(yè)的集聚、區(qū)域知識的溢出效應等。在空間依賴性的討論中需解決的是測量問題，尤其是地區(qū)之間經(jīng)濟發(fā)展變化與地區(qū)邊界不存在對稱，于是導致鄰近的經(jīng)濟地理觀測值的測定存在誤差。一般基于空間依賴性可以得到兩種空間經(jīng)濟模型：空間誤差模型和空間滯后模型，其中若模型誤差項之間存在空間相關性則用空間誤差模型；而指標之間的空間依賴性影響模型估計，則用空間滯后模型?？臻g異質(zhì)性主要表現(xiàn)為地理空間中的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)、欠發(fā)達地區(qū)等之間由于地理條件的不同而在經(jīng)濟社會活動產(chǎn)生很大的不同。根據(jù)空間異質(zhì)性的特點，可以對空間計量模型再用加權(quán)估計的方法給予解決，一般空間地理經(jīng)濟學常用的加權(quán)估計方法是變系數(shù)地理加權(quán)估計。

3.2 空間自相關模型原理介紹

根據(jù)空間自相關理論，對統(tǒng)計指標的地理位置等空間因素進行空間抽象是空間自相關模型分析基本原則。通過空間指標構(gòu)建空間計量模型后，必須比模型估計殘差進行空間自相關檢驗，這與普通計量回歸的協(xié)整檢驗意義相似。而學術(shù)界對空間自相關的檢驗一般使用計算Moran值的方法，檢測區(qū)域空間分布的集群狀況。Moran值的定義如下：

其中E(Moran)為Moran值的期望，Var(Moran)為Moran值的方差。

通過上述空間自相關檢驗后，可根據(jù)空間相關性和空間異質(zhì)性建立空間自相關計量模型。普通的空間計量回歸可用空間誤差模型和空間滯后模型來估計，其中空間誤差模型的形式為：

其中W是空間權(quán)重矩陣，若兩個地理位置相鄰，則取值為1，反之則取零；ε是誤差向量，λ是誤差系數(shù)，μ是隨機誤差項。而空間滯后模型的形式為：

為了充分體現(xiàn)空間變量之間的空間相關性和空間異質(zhì)性，可采取變系數(shù)的地理加權(quán)回歸模型，即GWR模型，其形式為：

其中 是地理位置(ui,vi)的函數(shù)。為簡便起見，可將(5)變形為：

其中γj是模型(5)中系數(shù)的近似值。

4 數(shù)據(jù)選擇、模型建立及實證分析

本文選擇1999～2010年數(shù)據(jù)進行研究，由于區(qū)域人均GDP可以反映該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平，因此選取浙江省11個地市的人均GDP作為地市經(jīng)濟水平指標，數(shù)據(jù)來自浙江省統(tǒng)計年鑒。由公式(1)解得歷年浙江省地市人均GDP的Moran值分別為0.516，0.501，0.509，0.511，0.506，0.500，0.513，0.511，0.508，0.509，0.509，0.512，歷年Moran值的正態(tài)統(tǒng)計量都在區(qū)間[4, 5]之間，通過1%的顯著性水平，說明浙江省11個地市的人均GDP水平在空間地理分布上存在高度正相關性。

下面通過空間自相關計量模型對浙江省區(qū)域經(jīng)濟進行實證。充分考慮影響浙江省地市區(qū)域經(jīng)濟水平的因素，本文選擇如下解釋變量：城市化(urban)、勞動力水平(labor)、人口密度(pop)、交通條件(trans)、外商直接投資(trade)和地區(qū)虛擬變量(local)，同樣選取1999～2010年數(shù)據(jù)進行研究。根據(jù)模型(6)，本文設置空間計量模型如下：

對模型(7)進行參數(shù)估計，結(jié)果如表1所示。

表1 空間自相關模型回歸結(jié)果

對于上述解釋變量構(gòu)建的空間計量模型中，模型的擬合度達到0.948，表明該模型的擬合效果是不錯的，所有經(jīng)濟變量對浙江省區(qū)域人均GDP的解釋力度達到94.8%。而從表1各變量的t值和p值可以看出，各變量的顯著性存在差異。其中勞動力變量ln labor與交通條件變量trans對人均GDP的影響相對比較大，ln labor的系數(shù)為0.572，通過1%顯著性水平下的顯著性檢驗，表明它對人均GDP的影響是非常顯著的，且符號為正；同理，trans的系數(shù)為0.062，也通過1%顯著性水平下的檢驗，表明它對人均GDP也有顯著的正向影響。外商直接投資變量ln trade對人均GDP的系數(shù)為0.062，并通過5%顯著性水平下的檢驗，說明它對浙江省區(qū)域經(jīng)濟水平的正向影響也是較顯著的，而其他變量(urban,pop,local)的系數(shù)值不能通過10%顯著性水平下的顯著性檢驗，表明它們對浙江省區(qū)域經(jīng)濟的影響不是很顯著，這可能與近幾年來浙江省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的特殊形式有關，也可能受浙江省對外開放程度的影響而使它們的影響愈顯微弱。

5 結(jié)語

本文通過空間自相關計量模型對浙江省11個地市的區(qū)域經(jīng)濟水平進行實證分析，結(jié)果表明浙江省區(qū)域經(jīng)濟水平的增長存在高度的地理空間正相關性，而且經(jīng)濟的發(fā)展受地區(qū)勞動力、交通條件及外商直接投資的影響較大，受城市化水平與人口等自然社會因素的影響較小。因此浙江省及各地政府在調(diào)整現(xiàn)代化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)時應努力落實城市化建設與城鄉(xiāng)計劃生育等政策的貫徹。

[1]劉旭華,王勁峰,孟斌.中國區(qū)域經(jīng)濟時空動態(tài)不平衡發(fā)展分析[J].地理研究,2004(7).

[2]吳玉鳴.中國省域經(jīng)濟增長趨同的空間計量經(jīng)濟分析[J].數(shù)量經(jīng)濟技術(shù)經(jīng)濟研究,2006(12).

[3]張學良.中國區(qū)域經(jīng)濟收斂的空間計量分析:基于長三角1993-2006年132個縣市區(qū)的實證研究[J].財經(jīng)研究,2009(17).