空间计量经济学模型及其应用

摘要

从上个世纪70年代空间计量经济学形成;到现在成为计量经济学的重要分支;空间计量经济学得到了迅速发展。与传统计量经济学的不同之处在于;空间计量经济学考虑到了空间相关性;空间集聚和空间外溢效应把看似独立的个体有效的联系起来。如果存在空间相关性却没有考虑;模型就会出现设定偏误;因此;国内外专家学者也对空间计量经济学进行了广泛关注和研究。本文重点对空间动态面板数据模型进行理论分析;并通过空间外溢性分解（直接效应与间接效应）和脉冲响应函数;将其应用到我国空间数据的分析中去。 本文对空间静态数据模型和空间动态面板数据模型的理论进行了解析;基于此对一般动态面板数据模型的设定偏误及其矫正效果进行推广与创新;比如在对时间-空间动态模型解析中;进行了蒙特卡罗仿真实验;分析了BCLSDV估计方法在小样本下对偏误矫正的程度;并针对我国空间数据的主要特征;对三个空间动态面板数据模型进行了应用创新研究。 文章首先回顾了空间静态数据模型;即空间横截面数据模型和空间静态面板数据模型。空间横截面数据模型部分解析了模型的设定;估计;空间相关性检验;空间权重矩阵的设定和空间外溢性分解。空间静态面板数据模型部分解析了模型的分类;面板数据空间滞后自回归模型;面板数据空间误差模型的极大似然估计;以及豪斯曼检验。 其次在一般空间动态面板数据模型的分析中;文章重点从理论上解析了包含有空间固定效应的时间-空间联立模型的;LSDV;估计和偏误矫正的;BCLSDV;估计;分析了包含有空间固定效应的时间-空间动态模型的LSDV估计和偏误矫正的BCLSDV估计;并编写仿真程序对BCLSDV估计方法的矫正效果进行了蒙特卡罗仿真实验;提出了BCLSDV估计方法在小样本下对偏误矫正的程度。仿真实验生成了T=10;N=36和T=30;N=144两组小样本数据;并对其进行分析。通过仿真实验的结果发现;两组实验结果极其类似：通过Bias指标可以看出在使用BCLSDV方法估计后参数能得到很好的矫正。但是;通过RMSE指标可以看出使用BCLSDV方法的矫正;效果主要体现在时间滞后项系数上;而对于空间-时间滞后项系数;外生变量系数和空间滞后项系数的矫正效果并不明显。甚至更换权重矩阵也得到了类似的结论。当T=30;N=144时;各回归系数的;Bias;和;RMSE;指标值在其他参数设定相同的情况下比T=10;N=36时较小;说明随着样本容量的增大;偏误在减小。 在空间动态面板数据模型理论分析的基础上;本文针对我国空间数据的主要特征;将一般空间动态面板数据模型;空间动态面板GVAR模型和空间动态面板SpVAR模型进行应用方面的创新研究。 第一;在Griliches-Jaffe知识生产函数基础上;加入人力资本和产业集聚等因素;将知识生产函数进行扩展;分析了2000-2014年R&D;产业集聚对我国技术创新的影响。文章采用BCLSDV方法对空间固定效应的空间动态面板数据模型;时间空间固定效应的空间动态面板数据模型和空间固定效应一阶差分面板数据模型进行估计;并对我国技术创新的空间外溢效应进行分解。模型结果表明;技术创新存在滞后的时间效应;空间外溢效应和滞后的空间外溢效应;R&D对地区技术创新有显著性的影响;产业集聚对地区技术创新的影响并不显著;R&D和产业集聚对技术创新的间接效应大于直接效应;并产生积极影响。 第二;从理论上解读了GVAR（即;globel;VAR）模型及其估计。早期的文献;GVAR;模型主要运用于国际经济交往中;空间连接矩阵可以用各国间的距离;经济贸易联系等来表示。而本文将GVAR模型应用到了我国产业研究中;通过投入产出表;将各产业连接起来;这也是本文在应用方面的创新之处。通过从空间角度建立空间动态面板GVAR模型;本文分析了国际贸易;技术冲击对我国制造业各行业劳动力市场的影响。实证结果表明;在短期内;特定行业贸易和技术的正向冲击会使各行业的平均工资增加;资本和技术密集型行业的平均工资增加幅度较大;劳动密集型行业的平均工资增加较小。特定行业贸易和技术的正向冲击会使食品加工业;纺织服装业;纺织服装业和木材加工业等劳动密集型产业的人均资产降低;而石油加工业;非金属矿物制品业;金属制品业;通用设备制造业;交通运输业;仪器仪表制造业等资本密集型产业的人均资产增加。特定行业技术正向冲击对平均工资和人均资产的影响;比贸易冲击的影响持续时间更长。 第三;空间动态面板SpVAR模型是由GVAR模型演变而来;本文解析了空间动态面板SpVAR模型的差分GMM估计;编写了蒙特卡罗仿真程序;仿真实验结果表明了差分GMM估计量仍然是有偏的;但是;当样本从T=10;N=36;到T=20;N=64;再到;T=30;N=81;随着样本的增大;Bias;和;RMSE;指标在变小;说明差分;GMM估计量的偏误随着样本的增大会越来越小。由于SpVAR是非结构化模型;因此;本文仅将其应用到面板单位根;面板协整;格兰杰因果检验和脉冲响应分析中。通过建立空间动态面板SpVAR模型;本文分析了R&D投入与技术创新之间的关系。通过对北京;上海;江苏;浙江;广东和湖北的脉冲响应函数的分析;得出结论：技术创新变量的正向冲击;会对本地区技术创新变量产生正向影响;而对其他地区技术创新变量产生负向影响;技术创新变量的正向冲击;会对本地区研发投入变量在第1期产生正向影响;但是从第2期开始;对所有地区研发投入变量产生负向影响;到最后收敛到0;对本地区研发投入变量的正向冲击会对本地区研发投入变量和技术创新变量均产生正向影响。本文将空间动态面板SpVAR的差分GMM估计应用到对我国的研究中;在国内已经发表的文献中较少应用此模型和方法。 综上所述;本文解析了空间横截面数据模型;空间静态面板数据模型和空间动态面板数据模型的类型以及估计方法;重点分析了空间动态面板数据模型中的一般动态面板数据模型的设定偏误及其矫正;并通过蒙特卡罗仿真实验说明矫正效果;并将一般动态面板数据模型;空间动态面板GVAR模型和空间动态面板SpVAR模型应用到我国实际经济分析中;通过空间直接效应与间接效应;以及脉冲响应函数来体现空间外溢性特征;这也是空间计量经济学区别与传统计量经济学的价值所在。

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