空間杜賓模型在應用中的新進展

王海南

摘 要：空間計量經濟學的發展在近幾年的計量研究中受到廣泛關注，應用領域幾乎涉及社會生活的各個方面。空間杜賓模型的研究領域主要涉及經濟增長、環境、知識創新等方面，金融、政治等領域相對較少，但研究空間較大。

關鍵詞：空間經濟計量；空間杜賓模型；權重矩陣；知識與創新

一、經濟增長與收斂研究

經濟增長與收斂研究與應用主要集中在經濟增長的外溢性與區域經濟收斂性研究上，這些都在經濟增長與區域發展提供了有效借鑒。

Lei等（2010）基于1991年-2007年縣域地區數據，利用空間杜賓模型，對中國縣域經濟增長的外溢性進行分析，得出如下結論：中國縣域經濟具有顯著的外部相關性；在初期，收入水平對相鄰地區具有直接的正向促進作用，但是物質資本積累的競爭效應對周邊地區具有負外部性，控制了空間效應后，中國縣域經濟增長的收斂效應仍然存在，中部地區經濟收斂速度快，西部地區收斂速度慢，東部沿海地區沒有明顯的經濟收斂證據。Seya等（2012）對20世紀90年代日本經濟泡沫破裂之后的區域經濟收斂性進行研究，利用簡化了的貝葉斯空間杜賓模型，考慮空間相關性和空間異質性，發現無論是否考慮空間相關性，日本經濟在1990年-2007年都存在β收斂，為探究日本經濟提供了有益借鑒。

張浩然、衣保中（2012）認為省級面板數據偏大，難以考察城市層面基礎設施的空間溢出性對區域全要素生產率的影響，因而基于中國266個城市的面板數據，利用空間面板杜賓模型對上述問題進行探究。其采用地級市中心之間的距離的倒數作為空間權重矩陣的設立依據，有力推進空間權重矩陣的科學設定。葉明確、方瑩（2013）基于出口內生模型，運用面板數據分位數方法，在構建空間杜賓模型的基礎上，對我國出口貿易量和全要素生產率增長的關系進行探究。與傳統的最小二乘回歸法相比較，空間杜賓模型和數據面板分位數的運用使得參數估計值得顯著性明顯提高，說明回歸結果對現實具有更強的解釋力。但權衡各方面相關性關系方面以及我國31個省市經濟聯系復雜多變性，其采用的空間鄰接矩陣僅以地理位置是否鄰近作為空間相關關系的衡量還有待完善。

二、環境領域應用

關于環境領域的研究主要集中在區域經濟、工業經濟與增長效應，環境政策的制定與碳排放的研究與應用上，這些研究方面雖有所進展，但研究并不完善。

趙霄偉（2014）在對環境規制和環境規制競爭對地區工業經濟增長的研究中，基于2004年-2009年的地級市的工業面板數據，利用空間杜賓面板模型，采用極大似然估計方法，對地理空間權重矩陣、經濟空間權重矩陣、人口規模空間權重矩陣三種權重矩陣，在全國層面和地區層面環境規制和規制競爭對經濟增長的影響進行深入研究，發現東部和東北部對工業經濟增長具有正向作用，中部地區具有負向效應，而西部地區的增長效應不顯著，為我國合理制定針對地區特殊性的環境政策提供參考價值。但是尚未對三種權重矩陣的解釋能力進行對比分析，值得進一步研究。彭文斌等（2014）在對環境規制對污染產業空間演變的研究中，首先利用莫蘭指數進行全域空間自相關和局域空間自相關性檢驗，并用莫蘭散點圖和LISA集聚地圖對我國污染產業的空間集聚特征及其顯著性進行分析，將空間面板杜賓模型與傳統計量模型的估計結果進行對比，將環境規制對污染產業的空間轉移找到新的研究方向，對我國環境政策的制定及環境友好型社會的建設獻計獻策。但是文章未對估計結果進行深入檢驗，仍有有待完善之處。何軍（2015）在測算全國30個省市1997年-2013年CO2排放量的基礎上，運過空間杜賓模型，對中國區域碳排放的影響因素進行較為深入的實證分析發現，我國區域碳排放的空間收斂性受到城鎮化水平、能源強度、建筑業總產值和規模以上工業產值等指標的影響，并且，城鎮化率和規模以上工業產值對相鄰地區的碳排放有顯著的擠出效應，能源強度則對鄰近地區的碳排放水平具有溢出效應。

三、知識與創新領域應用

在知識創新領域，杜賓模型將區域、地理、空間與經濟發展進行綜合，研究知識資本與創新能力的外溢性與對經濟發展的作用。這個方面研究于應用較多。

Scherngell等（2014）利用中國29個省市制造業的面板數據，從空間計量經濟角度對中國區域內知識資本和區域外知識資本對中國生產力的影響進行實證分析，利用LM單位根檢驗糾正殘差的空間自相關檢驗，運用空間杜賓模型發現，1988年-1997年知識資本對生產率的影響較小，1998年-2007年，知識資本生產率具有顯著正向作用，且具有較明顯的空間溢出效應。劉滿鳳、唐厚興（2010）通過空間杜賓模型對知識外溢性進行深入研究，發現區域知識存在明顯外溢性，但是通過不同階數空間權重的計算結果對比，否定了知識在一階鄰接矩陣下溢出效應最明顯這一直覺觀念，并求得最優溢出距離為三階。這表明知識溢出并不是隨著距離嚴格遞減，可能在較高階條件獲得更大溢出效應，為空間權重矩陣、空間杜賓模型在實踐中的應用開拓思路。程鵬（2014）將空間杜賓模型運用于知識創新領域，對高校R&D活動與區域創新能力的關系進行探究，并將空間杜賓模型的分析結果與傳統的計量模型、空間滯后模型、空間自相關模型的結果進行對比分析。在空間權重矩陣的選擇上，將地理位置與經濟距離同時納入考查范圍，在距離權重矩陣的基礎上加入經濟距離的衡量，建立經濟距離權重矩陣，進一步驗證了空間杜賓模型在對社會科學領域研究中的重要性。周文通、陸軍（2015）利用空間杜賓模型對京津冀生產性服務業發展的面板數據進行分析，通過模型檢驗和空間溢出度的測定發現，空間杜賓面板模型比傳統的面板模型能更好地模擬各項公共支出對京津冀生產性服務業的影響。

四、社會生活研究

在社會生活研究方面，主要集中在時空效應、混合效應與空間溢出效應在政治競爭、城鎮化等方面的研究，在一定程度上彌補了其他方法的缺陷。

Elhorst（2009）將空間杜賓固定效應模型運用到法國部門之間政治競爭的研究中，將空間效應和時間效應同時納入考查范圍，將任何可能引起解釋變量、被解釋變量及滯后項相關性的因素排除，并發明Matlab程序，為推進空間計量經濟模型在實證研究中的應用具有重要作用。Yang等（2015）認為，前人關于死亡率影響因素的研究都忽略了空間相關性，而空間杜賓模型可以彌補最小二乘法等傳統計量方法的缺點，對空間滯后等空間相關性問題加以處理，利用空間杜賓模型對美國死亡率的縣級空間結構進行探索，證實縣級死亡率對周邊地區具有外溢性。徐敏、姜勇（2014）將空間杜賓模型運用到市場化對城鎮化的作用機理研究中，通過莫蘭指數檢驗和LM及穩健LM統計量檢驗發現城鎮化具有空間相關性，引入空間計量模型；通過Wald統計量和LR統計量檢驗確定選用空間杜賓模型，消除空間相關性產生的估計誤差；通過Hausman檢驗結果選擇固定效應模型；將混合效應、空間固定效應、時間固定效應、時間和空間固定效應的估計結果進行對比，發現空間固定效應下的空間杜賓模型對現實中國市場化對城市化的影響機制具有更好的解釋力，為我國城鎮化的推進提供有益借鑒。徐家鵬等（2015）借鑒Lesage等人（2009）提出的空間回歸模型偏微分方法，運用空間杜賓模型偏微分方法，對中國1998-2013年各省市城鎮化對省域城鄉收入差距的空間溢出效應進行深入的實證研究，將空間效應分解為直接效應（對區域內的影響）和間接效應（對區域間的影響），使得模型回歸系數更為合理。

總之，空間杜賓模型的應用與研究不僅在這些領域，這里僅僅是集中總結了主要的研究領域及其研究的進展與實施應用情況，空間杜賓模型的研究與應用還應用在其他各個空間經濟計量領域，通過對空間杜賓模型的研究初探，為空間計量研究提供一定的思路與研究的方向。

參考文獻：

[1]Seya H.，M.Tsutsumi，Y.Yamagata.Income convergence in Japan： A Bayesian spatial Durbin model approach[J].Economic Modelling，2012，29.

[2]Lei T.，H.Wang，Y.Chen.Spatial externalities in China regional economic growth[J].China Economic Review.2010，21.

[3]Scherngell T.，M.Borowieck， Y.Hu.Effects of knowledge capital on total factor productivity in China： A spatial econometric perspective[J].China Economic Review，2014，29.

[4]Elhorst， J. P.， S. Fréret. Evidence of Political Yardstick Competition in France using A Two-Regine Spatial Durbin Model with Fixed Effects[J].Journal of Regional Science， 2009，49.

[5]Yang T.C.，A.J.Noah， C.Shoff.Exploring Geographic Variation in US Mortality Rates Using a Spatial Durbin Approach，Popul[J].Space Place，2015， 21.

[6]張浩然，衣保中.基礎設施、空間溢出與區域全要素生產率——基于中國266個城市空間面板杜賓模型的經驗研究[J].經濟學家，2012，02.

[7]葉明確，方瑩.出口與我國全要素生產率增長的關系——基于空間杜賓模型[J].國際貿易問題，2013，05.

[8]趙霄偉.環境規制、環境規制競爭與地區工業經濟增長——基于空間Durbin面板模型的實證研究[J].國際貿易問題，2014，07：82-92.

[9]彭文斌，吳偉平，鄺嫦娥.環境規制對污染產業空間演變的影響研究——基于空間面板杜賓模型[J].世界經濟文匯，2014，06：99-110.

[10]何軍.城市化、工業化對中國區域碳排放影響研究——基于空間DURBIN模型的實證分析[J].改革與開放，2015，02：69-70.

[11]程鵬.高校R&；D知識溢出與區域創新能力——基于空間杜賓模型的實證研究[J].教育與經濟，2014，06：60-68.

[12]劉滿鳳，唐厚興.基于空間Durbin模型的區域知識溢出效應實證研究[J].科技進步與對策，2010，18：28-33.

[13]周文通，陸軍.公共支出對京津冀生產性服務業發展影響研究——基于空間面板杜賓模型的實證分析[J].商業經濟研究，2015，30：138-140.

[14]徐敏，姜勇.中國的市場化進程推動了城鎮化發展嗎——來自空間杜賓模型的經驗證據[J].財經科學，2014，08：109-119.

[15]徐家鵬，夏顯力，張琛.城鎮化、空間溢出與省域城鄉收入差距——基于空間杜賓模型偏微分方法及中國的實證[J].農村經濟，2015，11：41-49.