基于空間自相關(guān)模型的浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析

浙江工商大學(xué) 邱佳寧

1 問(wèn)題的提出

自改革開(kāi)放和加入世貿(mào)組織后，浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的巨大成就備受世界各國(guó)關(guān)注。而浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中也存在很多問(wèn)題，如區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡以及分配不平等的問(wèn)題一直制約著浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速全面穩(wěn)定地增長(zhǎng)，浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析是眾多學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)話(huà)題。而在浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析中，由于存在多變量的問(wèn)題也導(dǎo)致了普通的多元統(tǒng)計(jì)分析已經(jīng)解決不了區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析中存在的問(wèn)題，在常規(guī)的多元回歸模型中，經(jīng)典假設(shè)要求各個(gè)解釋變量之間要滿(mǎn)足相互獨(dú)立，即解釋變量之間不存在顯著的自相關(guān)關(guān)系；如果變量之間存在自相關(guān)現(xiàn)象，則導(dǎo)致了建立的多元回歸模型失效；為了解決區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析中變量之間的自相關(guān)問(wèn)題，提高統(tǒng)計(jì)分析模型的精確度和可靠性，避免變量中存在自相關(guān)因素對(duì)模型的干擾，可采用空間自相關(guān)模型來(lái)分析浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的一些統(tǒng)計(jì)規(guī)律和變量特征。在現(xiàn)實(shí)生活中，很多分析對(duì)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(guān)系，而普通的空間回歸模型忽略了空間變量之間的相關(guān)關(guān)系，造成了建立錯(cuò)誤的空間模型。而空間自相關(guān)模型則可以合理有效地分析這些對(duì)象的特征及相關(guān)規(guī)律，避免建立無(wú)效的計(jì)量模型。

浙江省是我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大省，從空間經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)分析浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展問(wèn)題可以減緩區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異化的壓力，全面地考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)中變量之間相互作用及其相互關(guān)系，實(shí)現(xiàn)浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。科學(xué)合理地利用空間變量之間的相關(guān)關(guān)系來(lái)分析浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡及收入分配的不合理等問(wèn)題，找出影響浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素及增長(zhǎng)過(guò)程中的促進(jìn)因素，從正反兩個(gè)方面來(lái)分析空間變量對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響效應(yīng)，從而促進(jìn)浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。空間自相關(guān)模型考慮的不僅是時(shí)間的變動(dòng)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響，還從空間地理學(xué)的角度來(lái)分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)。可見(jiàn)，空間自相關(guān)模型可以從時(shí)空的均衡性來(lái)分析浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的均衡問(wèn)題。因此，利用空間自相關(guān)模型來(lái)研究浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 相關(guān)文獻(xiàn)綜述

對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的空間計(jì)量分析，前人已有很多研究成果，而對(duì)于浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的研究則鮮有。很多學(xué)者從時(shí)空的角度，利用空間計(jì)量模型來(lái)分析我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)及區(qū)域發(fā)展問(wèn)題。眾多學(xué)者主要從生產(chǎn)率、收斂性、自相關(guān)、異方差等方面來(lái)研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)的空間計(jì)量分析。如劉旭華等(2004)指出區(qū)域經(jīng)濟(jì)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(jì)空間動(dòng)態(tài)發(fā)展模型來(lái)研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)率增長(zhǎng)問(wèn)題，考慮政府政策及區(qū)位優(yōu)勢(shì)等因素來(lái)研究我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異性，探索滿(mǎn)足我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)規(guī)律及發(fā)展模式[1]。吳玉鳴(2006)也從區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的收斂性來(lái)分析我國(guó)省域經(jīng)濟(jì)在地理上的集聚性和空間相關(guān)性，他認(rèn)為地理因素和空間效應(yīng)的結(jié)合對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和收入差距有著不容忽視的影響[2]。張學(xué)良(2009)則從局部區(qū)域來(lái)分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)的收斂問(wèn)題，他選取長(zhǎng)三角地區(qū)作為典型區(qū)域，來(lái)分析對(duì)于選擇不同的控制變量對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)收斂的穩(wěn)健性，認(rèn)為長(zhǎng)三角地區(qū)132個(gè)縣市區(qū)的空間依賴(lài)性和空間自相關(guān)性非常顯著[3]。洪國(guó)志等(2010)對(duì)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)經(jīng)濟(jì)收斂方法進(jìn)行拓展，研究我國(guó)240個(gè)地級(jí)及以上城市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)收斂性問(wèn)題，他認(rèn)為我國(guó)城市間經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在絕對(duì)收斂性，但是絕對(duì)收斂的同一狀態(tài)在空間上并不穩(wěn)健；并根據(jù)模擬經(jīng)濟(jì)活動(dòng)收斂的過(guò)程來(lái)研究區(qū)域政策的效應(yīng)問(wèn)題。[4]

綜觀國(guó)內(nèi)學(xué)者研究，新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)的方法逐漸被運(yùn)用到區(qū)域經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)域，區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)除了上述的絕對(duì)收斂以外，還有很多經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)滿(mǎn)足條件收斂，也就是說(shuō)新古典增長(zhǎng)理論中的個(gè)人經(jīng)濟(jì)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(yuǎn)的個(gè)體其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平越快。而這里所為較遠(yuǎn)的距離也主要是指地理距離。由此可知，地理因素對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有著重要的作用。地理因素對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)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(jiàn)，對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的收斂性問(wèn)題我國(guó)學(xué)者研究的較為深入，而對(duì)于浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的自相關(guān)分析則很少，因此，通過(guò)空間自相關(guān)模型對(duì)浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析具有很大的研究?jī)r(jià)值。

3 空間自相關(guān)模型理論介紹

3.1 空間經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)概念簡(jiǎn)介

一般常見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)經(jīng)濟(jì)學(xué)都只假設(shè)觀測(cè)值或指標(biāo)是相互獨(dú)立的，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)首先設(shè)定指標(biāo)是不相關(guān)的。但是一般經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)中，情況并不是這么簡(jiǎn)單，尤其是對(duì)地理經(jīng)濟(jì)因素等存在高度空間地理相關(guān)性，這樣獨(dú)立變量處理的方法就不太適用了。而對(duì)于含有空間地理屬性的指標(biāo)來(lái)說(shuō)，一般有地理位置越靠近的指標(biāo)之間的關(guān)系越密切，就像圖伯勒提出的著名的地理學(xué)第一定律所言，一切經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)指標(biāo)都可以在一個(gè)固定的三維直角坐標(biāo)系中標(biāo)出，而指標(biāo)則在空間指標(biāo)坐標(biāo)系中存在一定的相關(guān)性，這種相關(guān)性一般符合距離較近的指標(biāo)的相關(guān)程度，比距離較遠(yuǎn)的指標(biāo)相關(guān)性要高，僅當(dāng)兩個(gè)指標(biāo)趨近無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)指標(biāo)之間才可認(rèn)為是不相關(guān)的。因此可以認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)指標(biāo)之間都存在一定的相關(guān)性。

在對(duì)空間經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的研究中，幾乎都會(huì)涉及這些活動(dòng)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(guān)系。一般空間經(jīng)濟(jì)學(xué)普遍討論指標(biāo)的空間依賴(lài)性和空間異質(zhì)性。空間依賴(lài)性是對(duì)空間觀測(cè)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(shí)的溢出效應(yīng)等。在空間依賴(lài)性的討論中需解決的是測(cè)量問(wèn)題，尤其是地區(qū)之間經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化與地區(qū)邊界不存在對(duì)稱(chēng)，于是導(dǎo)致鄰近的經(jīng)濟(jì)地理觀測(cè)值的測(cè)定存在誤差。一般基于空間依賴(lài)性可以得到兩種空間經(jīng)濟(jì)模型：空間誤差模型和空間滯后模型，其中若模型誤差項(xiàng)之間存在空間相關(guān)性則用空間誤差模型；而指標(biāo)之間的空間依賴(lài)性影響模型估計(jì)，則用空間滯后模型。空間異質(zhì)性主要表現(xiàn)為地理空間中的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、欠發(fā)達(dá)地區(qū)等之間由于地理?xiàng)l件的不同而在經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)產(chǎn)生很大的不同。根據(jù)空間異質(zhì)性的特點(diǎn)，可以對(duì)空間計(jì)量模型再用加權(quán)估計(jì)的方法給予解決，一般空間地理經(jīng)濟(jì)學(xué)常用的加權(quán)估計(jì)方法是變系數(shù)地理加權(quán)估計(jì)。

3.2 空間自相關(guān)模型原理介紹

根據(jù)空間自相關(guān)理論，對(duì)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的地理位置等空間因素進(jìn)行空間抽象是空間自相關(guān)模型分析基本原則。通過(guò)空間指標(biāo)構(gòu)建空間計(jì)量模型后，必須比模型估計(jì)殘差進(jìn)行空間自相關(guān)檢驗(yàn)，這與普通計(jì)量回歸的協(xié)整檢驗(yàn)意義相似。而學(xué)術(shù)界對(duì)空間自相關(guān)的檢驗(yàn)一般使用計(jì)算Moran值的方法，檢測(cè)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(guò)上述空間自相關(guān)檢驗(yàn)后，可根據(jù)空間相關(guān)性和空間異質(zhì)性建立空間自相關(guān)計(jì)量模型。普通的空間計(jì)量回歸可用空間誤差模型和空間滯后模型來(lái)估計(jì)，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(gè)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(jī)誤差項(xiàng)。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(guān)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(jiǎn)便起見(jiàn)，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(shí)證分析

本文選擇1999～2010年數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，由于區(qū)域人均GDP可以反映該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，因此選取浙江省11個(gè)地市的人均GDP作為地市經(jīng)濟(jì)水平指標(biāo)，數(shù)據(jù)來(lái)自浙江省統(tǒng)計(jì)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(jì)量都在區(qū)間[4, 5]之間，通過(guò)1%的顯著性水平，說(shuō)明浙江省11個(gè)地市的人均GDP水平在空間地理分布上存在高度正相關(guān)性。

下面通過(guò)空間自相關(guān)計(jì)量模型對(duì)浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)進(jìn)行實(shí)證。充分考慮影響浙江省地市區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平的因素，本文選擇如下解釋變量：城市化(urban)、勞動(dòng)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(jìn)行研究。根據(jù)模型(6)，本文設(shè)置空間計(jì)量模型如下：

對(duì)模型(7)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，結(jié)果如表1所示。

表1 空間自相關(guān)模型回歸結(jié)果

對(duì)于上述解釋變量構(gòu)建的空間計(jì)量模型中，模型的擬合度達(dá)到0.948，表明該模型的擬合效果是不錯(cuò)的，所有經(jīng)濟(jì)變量對(duì)浙江省區(qū)域人均GDP的解釋力度達(dá)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(dòng)力變量ln labor與交通條件變量trans對(duì)人均GDP的影響相對(duì)比較大，ln labor的系數(shù)為0.572，通過(guò)1%顯著性水平下的顯著性檢驗(yàn)，表明它對(duì)人均GDP的影響是非常顯著的，且符號(hào)為正；同理，trans的系數(shù)為0.062，也通過(guò)1%顯著性水平下的檢驗(yàn)，表明它對(duì)人均GDP也有顯著的正向影響。外商直接投資變量ln trade對(duì)人均GDP的系數(shù)為0.062，并通過(guò)5%顯著性水平下的檢驗(yàn)，說(shuō)明它對(duì)浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)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(guò)10%顯著性水平下的顯著性檢驗(yàn)，表明它們對(duì)浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響不是很顯著，這可能與近幾年來(lái)浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特殊形式有關(guān)，也可能受浙江省對(duì)外開(kāi)放程度的影響而使它們的影響愈顯微弱。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)空間自相關(guān)計(jì)量模型對(duì)浙江省11個(gè)地市的區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)行實(shí)證分析，結(jié)果表明浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平的增長(zhǎng)存在高度的地理空間正相關(guān)性，而且經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受地區(qū)勞動(dòng)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(huì)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(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)努力落實(shí)城市化建設(shè)與城鄉(xiāng)計(jì)劃生育等政策的貫徹。

[1]劉旭華,王勁峰,孟斌.中國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)時(shí)空動(dòng)態(tài)不平衡發(fā)展分析[J].地理研究,2004(7).

[2]吳玉鳴.中國(guó)省域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)趨同的空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)分析[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究,2006(12).

[3]張學(xué)良.中國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)收斂的空間計(jì)量分析:基于長(zhǎng)三角1993-2006年132個(gè)縣市區(qū)的實(shí)證研究[J].財(cái)經(jīng)研究,2009(17).