空間杜賓模型在應(yīng)用中的新進(jìn)展

王海南

摘 要：空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展在近幾年的計(jì)量研究中受到廣泛關(guān)注，應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及社會生活的各個(gè)方面?？臻g杜賓模型的研究領(lǐng)域主要涉及經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境、知識創(chuàng)新等方面，金融、政治等領(lǐng)域相對較少，但研究空間較大。

關(guān)鍵詞：空間經(jīng)濟(jì)計(jì)量；空間杜賓模型；權(quán)重矩陣；知識與創(chuàng)新

一、經(jīng)濟(jì)增長與收斂研究

經(jīng)濟(jì)增長與收斂研究與應(yīng)用主要集中在經(jīng)濟(jì)增長的外溢性與區(qū)域經(jīng)濟(jì)收斂性研究上，這些都在經(jīng)濟(jì)增長與區(qū)域發(fā)展提供了有效借鑒。

Lei等（2010）基于1991年-2007年縣域地區(qū)數(shù)據(jù)，利用空間杜賓模型，對中國縣域經(jīng)濟(jì)增長的外溢性進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：中國縣域經(jīng)濟(jì)具有顯著的外部相關(guān)性；在初期，收入水平對相鄰地區(qū)具有直接的正向促進(jìn)作用，但是物質(zhì)資本積累的競爭效應(yīng)對周邊地區(qū)具有負(fù)外部性，控制了空間效應(yīng)后，中國縣域經(jīng)濟(jì)增長的收斂效應(yīng)仍然存在，中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)收斂速度快，西部地區(qū)收斂速度慢，東部沿海地區(qū)沒有明顯的經(jīng)濟(jì)收斂證據(jù)。Seya等（2012）對20世紀(jì)90年代日本經(jīng)濟(jì)泡沫破裂之后的區(qū)域經(jīng)濟(jì)收斂性進(jìn)行研究，利用簡化了的貝葉斯空間杜賓模型，考慮空間相關(guān)性和空間異質(zhì)性，發(fā)現(xiàn)無論是否考慮空間相關(guān)性，日本經(jīng)濟(jì)在1990年-2007年都存在β收斂，為探究日本經(jīng)濟(jì)提供了有益借鑒。

張浩然、衣保中（2012）認(rèn)為省級面板數(shù)據(jù)偏大，難以考察城市層面基礎(chǔ)設(shè)施的空間溢出性對區(qū)域全要素生產(chǎn)率的影響，因而基于中國266個(gè)城市的面板數(shù)據(jù)，利用空間面板杜賓模型對上述問題進(jìn)行探究。其采用地級市中心之間的距離的倒數(shù)作為空間權(quán)重矩陣的設(shè)立依據(jù)，有力推進(jìn)空間權(quán)重矩陣的科學(xué)設(shè)定。葉明確、方瑩（2013）基于出口內(nèi)生模型，運(yùn)用面板數(shù)據(jù)分位數(shù)方法，在構(gòu)建空間杜賓模型的基礎(chǔ)上，對我國出口貿(mào)易量和全要素生產(chǎn)率增長的關(guān)系進(jìn)行探究。與傳統(tǒng)的最小二乘回歸法相比較，空間杜賓模型和數(shù)據(jù)面板分位數(shù)的運(yùn)用使得參數(shù)估計(jì)值得顯著性明顯提高，說明回歸結(jié)果對現(xiàn)實(shí)具有更強(qiáng)的解釋力。但權(quán)衡各方面相關(guān)性關(guān)系方面以及我國31個(gè)省市經(jīng)濟(jì)聯(lián)系復(fù)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(guān)關(guān)系的衡量還有待完善。

二、環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用

關(guān)于環(huán)境領(lǐng)域的研究主要集中在區(qū)域經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)與增長效應(yīng)，環(huán)境政策的制定與碳排放的研究與應(yīng)用上，這些研究方面雖有所進(jìn)展，但研究并不完善。

趙霄偉（2014）在對環(huán)境規(guī)制和環(huán)境規(guī)制競爭對地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的研究中，基于2004年-2009年的地級市的工業(yè)面板數(shù)據(jù)，利用空間杜賓面板模型，采用極大似然估計(jì)方法，對地理空間權(quán)重矩陣、經(jīng)濟(jì)空間權(quán)重矩陣、人口規(guī)模空間權(quán)重矩陣三種權(quán)重矩陣，在全國層面和地區(qū)層面環(huán)境規(guī)制和規(guī)制競爭對經(jīng)濟(jì)增長的影響進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)東部和東北部對工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長具有正向作用，中部地區(qū)具有負(fù)向效應(yīng)，而西部地區(qū)的增長效應(yīng)不顯著，為我國合理制定針對地區(qū)特殊性的環(huán)境政策提供參考價(jià)值。但是尚未對三種權(quán)重矩陣的解釋能力進(jìn)行對比分析，值得進(jìn)一步研究。彭文斌等（2014）在對環(huán)境規(guī)制對污染產(chǎn)業(yè)空間演變的研究中，首先利用莫蘭指數(shù)進(jìn)行全域空間自相關(guān)和局域空間自相關(guān)性檢驗(yàn)，并用莫蘭散點(diǎn)圖和LISA集聚地圖對我國污染產(chǎn)業(yè)的空間集聚特征及其顯著性進(jìn)行分析，將空間面板杜賓模型與傳統(tǒng)計(jì)量模型的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行對比，將環(huán)境規(guī)制對污染產(chǎn)業(yè)的空間轉(zhuǎn)移找到新的研究方向，對我國環(huán)境政策的制定及環(huán)境友好型社會的建設(shè)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。但是文章未對估計(jì)結(jié)果進(jìn)行深入檢驗(yàn)，仍有有待完善之處。何軍（2015）在測算全國30個(gè)省市1997年-2013年CO2排放量的基礎(chǔ)上，運(yùn)過空間杜賓模型，對中國區(qū)域碳排放的影響因素進(jìn)行較為深入的實(shí)證分析發(fā)現(xiàn)，我國區(qū)域碳排放的空間收斂性受到城鎮(zhèn)化水平、能源強(qiáng)度、建筑業(yè)總產(chǎn)值和規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值等指標(biāo)的影響，并且，城鎮(zhèn)化率和規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值對相鄰地區(qū)的碳排放有顯著的擠出效應(yīng)，能源強(qiáng)度則對鄰近地區(qū)的碳排放水平具有溢出效應(yīng)。

三、知識與創(chuàng)新領(lǐng)域應(yīng)用

在知識創(chuàng)新領(lǐng)域，杜賓模型將區(qū)域、地理、空間與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行綜合，研究知識資本與創(chuàng)新能力的外溢性與對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。這個(gè)方面研究于應(yīng)用較多。

Scherngell等（2014）利用中國29個(gè)省市制造業(yè)的面板數(shù)據(jù)，從空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)角度對中國區(qū)域內(nèi)知識資本和區(qū)域外知識資本對中國生產(chǎn)力的影響進(jìn)行實(shí)證分析，利用LM單位根檢驗(yàn)糾正殘差的空間自相關(guān)檢驗(yàn)，運(yùn)用空間杜賓模型發(fā)現(xiàn)，1988年-1997年知識資本對生產(chǎn)率的影響較小，1998年-2007年，知識資本生產(chǎn)率具有顯著正向作用，且具有較明顯的空間溢出效應(yīng)。劉滿鳳、唐厚興（2010）通過空間杜賓模型對知識外溢性進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)區(qū)域知識存在明顯外溢性，但是通過不同階數(shù)空間權(quán)重的計(jì)算結(jié)果對比，否定了知識在一階鄰接矩陣下溢出效應(yīng)最明顯這一直覺觀念，并求得最優(yōu)溢出距離為三階。這表明知識溢出并不是隨著距離嚴(yán)格遞減，可能在較高階條件獲得更大溢出效應(yīng)，為空間權(quán)重矩陣、空間杜賓模型在實(shí)踐中的應(yīng)用開拓思路。程鵬（2014）將空間杜賓模型運(yùn)用于知識創(chuàng)新領(lǐng)域，對高校R&D活動與區(qū)域創(chuàng)新能力的關(guān)系進(jìn)行探究，并將空間杜賓模型的分析結(jié)果與傳統(tǒng)的計(jì)量模型、空間滯后模型、空間自相關(guān)模型的結(jié)果進(jìn)行對比分析。在空間權(quán)重矩陣的選擇上，將地理位置與經(jīng)濟(jì)距離同時(shí)納入考查范圍，在距離權(quán)重矩陣的基礎(chǔ)上加入經(jīng)濟(jì)距離的衡量，建立經(jīng)濟(jì)距離權(quán)重矩陣，進(jìn)一步驗(yàn)證了空間杜賓模型在對社會科學(xué)領(lǐng)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(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過模型檢驗(yàn)和空間溢出度的測定發(fā)現(xiàn)，空間杜賓面板模型比傳統(tǒng)的面板模型能更好地模擬各項(xiàng)公共支出對京津冀生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)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(shí)空效應(yīng)、混合效應(yīng)與空間溢出效應(yīng)在政治競爭、城鎮(zhèn)化等方面的研究，在一定程度上彌補(bǔ)了其他方法的缺陷。

Elhorst（2009）將空間杜賓固定效應(yīng)模型運(yùn)用到法國部門之間政治競爭的研究中，將空間效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)同時(shí)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(xiàng)相關(guān)性的因素排除，并發(fā)明Matlab程序，為推進(jìn)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型在實(shí)證研究中的應(yīng)用具有重要作用。Yang等（2015）認(rèn)為，前人關(guān)于死亡率影響因素的研究都忽略了空間相關(guān)性，而空間杜賓模型可以彌補(bǔ)最小二乘法等傳統(tǒng)計(jì)量方法的缺點(diǎn)，對空間滯后等空間相關(guān)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(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，證實(shí)縣級死亡率對周邊地區(qū)具有外溢性。徐敏、姜勇（2014）將空間杜賓模型運(yùn)用到市場化對城鎮(zhèn)化的作用機(jī)理研究中，通過莫蘭指數(shù)檢驗(yàn)和LM及穩(wěn)健LM統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化具有空間相關(guān)性，引入空間計(jì)量模型；通過Wald統(tǒng)計(jì)量和LR統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)確定選用空間杜賓模型，消除空間相關(guān)性產(chǎn)生的估計(jì)誤差；通過Hausman檢驗(yàn)結(jié)果選擇固定效應(yīng)模型；將混合效應(yīng)、空間固定效應(yīng)、時(shí)間固定效應(yīng)、時(shí)間和空間固定效應(yīng)的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)空間固定效應(yīng)下的空間杜賓模型對現(xiàn)實(shí)中國市場化對城市化的影響機(jī)制具有更好的解釋力，為我國城鎮(zhèn)化的推進(jìn)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(yùn)用空間杜賓模型偏微分方法，對中國1998-2013年各省市城鎮(zhèn)化對省域城鄉(xiāng)收入差距的空間溢出效應(yīng)進(jìn)行深入的實(shí)證研究，將空間效應(yīng)分解為直接效應(yīng)（對區(qū)域內(nèi)的影響）和間接效應(yīng)（對區(qū)域間的影響），使得模型回歸系數(shù)更為合理。

總之，空間杜賓模型的應(yīng)用與研究不僅在這些領(lǐng)域，這里僅僅是集中總結(jié)了主要的研究領(lǐng)域及其研究的進(jìn)展與實(shí)施應(yīng)用情況，空間杜賓模型的研究與應(yīng)用還應(yīng)用在其他各個(gè)空間經(jīng)濟(jì)計(jì)量領(lǐng)域，通過對空間杜賓模型的研究初探，為空間計(jì)量研究提供一定的思路與研究的方向。

參考文獻(xiàn)：

[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(chǔ)設(shè)施、空間溢出與區(qū)域全要素生產(chǎn)率——基于中國266個(gè)城市空間面板杜賓模型的經(jīng)驗(yàn)研究[J].經(jīng)濟(jì)學(xué)家，2012，02.

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

[8]趙霄偉.環(huán)境規(guī)制、環(huán)境規(guī)制競爭與地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長——基于空間Durbin面板模型的實(shí)證研究[J].國際貿(mào)易問題，2014，07：82-92.

[9]彭文斌，吳偉平，鄺嫦娥.環(huán)境規(guī)制對污染產(chǎn)業(yè)空間演變的影響研究——基于空間面板杜賓模型[J].世界經(jīng)濟(jì)文匯，2014，06：99-110.

[10]何軍.城市化、工業(yè)化對中國區(qū)域碳排放影響研究——基于空間DURBIN模型的實(shí)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(qū)域創(chuàng)新能力——基于空間杜賓模型的實(shí)證研究[J].教育與經(jīng)濟(jì)，2014，06：60-68.

[12]劉滿鳳，唐厚興.基于空間Durbin模型的區(qū)域知識溢出效應(yīng)實(shí)證研究[J].科技進(jìn)步與對策，2010，18：28-33.

[13]周文通，陸軍.公共支出對京津冀生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展影響研究——基于空間面板杜賓模型的實(shí)證分析[J].商業(yè)經(jīng)濟(jì)研究，2015，30：138-140.

[14]徐敏，姜勇.中國的市場化進(jìn)程推動了城鎮(zhèn)化發(fā)展嗎——來自空間杜賓模型的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)[J].財(cái)經(jīng)科學(xué)，2014，08：109-119.

[15]徐家鵬，夏顯力，張琛.城鎮(zhèn)化、空間溢出與省域城鄉(xiāng)收入差距——基于空間杜賓模型偏微分方法及中國的實(shí)證[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2015，11：41-49.