如何利用“衛(wèi)星燈光數(shù)據(jù)”做研究？

王也（紐約大學(xué)博士生）

在 sub-national level 的跨國比較研究中，“衛(wèi)星燈光數(shù)據(jù)”最近很火。通過夜間燈光亮度，我們可以估算任意地區(qū)每年的經(jīng)濟(jì)增長率。所以目前很多跨國研究的基本分析單位已經(jīng)變成了 250km * 250km 的小方格，這就比國家要精確得多。

這個數(shù)據(jù)是公開的。MIT 經(jīng)濟(jì)系的博士生Lowe 寫過一篇短文章，專門介紹如何下載和處理燈光數(shù)據(jù)，鏈接如下：http://economics.mit.edu/files/8945 ，大概內(nèi)容就是你可以從美國國家環(huán)境信息中心的網(wǎng)站上下載到原始數(shù)據(jù)，然后需要在 GIS 里處理一下，去掉云啊火災(zāi)啊之類因素的干擾，就可以用了。

經(jīng)濟(jì)學(xué)界討論燈光數(shù)據(jù)可信性的經(jīng)典文章是 Henderson 等人 2010年 在 AER 上的一篇論文“Measuring Economic Growth from Outer Space”（鏈接：http://www.econ.brown.edu/Faculty/David_Weil/Henderson%20Storeygard%20Weil%20AER%20 April%202012.pdf ），他們的基本觀點(diǎn)是，燈光密度的增速與實(shí)際 GDP 的增速成正比。他們用跨國數(shù)據(jù)驗(yàn)證了上述關(guān)系。在這之后，衛(wèi)星燈光數(shù)據(jù)在經(jīng)濟(jì)學(xué)和政治學(xué)里得到了廣泛的應(yīng)用。

燈光數(shù)據(jù)的好處是，即使在沒有官方統(tǒng)計(jì)數(shù)字的地方，我們也可以得到可靠的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平估計(jì)，而且這一估計(jì)不受行政區(qū)劃的限制，最多能夠精細(xì)到 0.86 平方公里大小的小方格。因此很多學(xué)者將這一數(shù)據(jù)用于非洲發(fā)展研究上面。著名的例子是兩位希臘裔學(xué)者 Michalopoulos 和 Papaioannou 撰寫的一系列論文。他們將歷史上非洲各個族群聚居的地點(diǎn)（Murdock Map）和燈光方格匹配起來，分析了族群特質(zhì)對于今日非洲的種種影響?；窘Y(jié)論是，對于一個族群來說，其歷史上的政治發(fā)展程度比今天居住地的政治制度更能決定其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。而一個國家內(nèi)部族群收入的不平等程度跟國家的發(fā)達(dá)程度是負(fù)相關(guān)的（Michalopoulos and Papaioannou, 2013a, 2013b;Alesina, Michalopoulos and Papaioannou, 2016）。燈光亮度的變化可以看作是近似連續(xù)，所以特別適合用作斷點(diǎn)回歸分析的因變量。

另外，在官方統(tǒng)計(jì)數(shù)字不可靠的地方，燈光數(shù)據(jù)也能派上用場。比如呂曉波老師那篇討論中國財(cái)政競爭的 “Show Me the Money” 里，就用燈光密度作為縣級 GDP 的代理變量。哥倫比亞大學(xué)的學(xué)者 Sala-i-Martin 最近撰寫了一系列文章，探討如何結(jié)合燈光和官方統(tǒng)計(jì)數(shù)字得出更準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平估計(jì)。他們的一個發(fā)現(xiàn)是，中國的 GDP 增長可能被低估了。

燈光數(shù)據(jù)有一個問題是，對于特別亮的地方?jīng)]有區(qū)分度，比如北京和上海的核心區(qū)域在衛(wèi)星上看起來亮度應(yīng)該是一樣的。之前提到的博士生 Lowe 提出了一種辦法來緩解這個問題，大致就是用邊緣地區(qū)的亮度對中心地區(qū)做加權(quán)，但對于太發(fā)達(dá)的地區(qū)，我們還是無法進(jìn)行比較準(zhǔn)確的測量。另外就是燈光數(shù)據(jù)從 1993 年之后才有，想研究更早的年份就沒辦法了。最后，記錄燈光亮度的衛(wèi)星一直有更新，所以來自各個衛(wèi)星的數(shù)據(jù)精度上會有差異，使用時也應(yīng)該注意。