區域空間經濟關聯模式研究

　　南昌大學陳斐教授主持完成的國家社會科學基金項目《區域空間經濟關聯模式分析理論與實証研究》（批准號04CJL019），最終成果為同名研究報告。課題組成員有：毛建華、郭朝暉、雷軍、康鬆。

　　區域經濟空間關聯研究是地理學界關注的焦點之一，也是現代區域經濟學研究的主要方向之一。本研究以非均質區域經濟發展空間關聯分析為主線，基於空間統計分析、空間計量經濟學、區域經濟學等相關理論與方法以及GIS技術，將空間相關分析與區域空間經濟過程模式分析結合在一起，從空間角度考察潛在的區域經濟發展總體空間關聯的性質以及各區域單元之間潛在的局部空間經濟關聯模式﹔同時開展有關區域經濟空間特征的確証性空間數據分析。　　一、主要內容與觀點

　　1．主要內容

　　本成果主要包括三個部分：第一部分對適用於城市與區域分析的空間統計理論與方法進行了系統、深入的研究﹔第二部分就空間統計分析與GIS的集成理論與可行的集成方式進行了分析，並建立了一個區域經濟分析與決策系統雛形﹔第三部分對非均質區域空間經濟關聯模式進行實証分析，並對空間回歸模型及其實踐應用進行了初步研究。

　　第一，較系統地論述了適用於城市與區域分析的空間統計分析方法，並就有關理論進行了深入分析。空間自相關全局度量和檢驗、空間相關局部模式的識別與檢驗是空間數據分析的兩個重要方面，主要包括定義空間目標鄰近關系及建立空間權重矩陣、空間自相關度量與檢驗、空間自相關估計的應用、局部空間相關度量的理論與方法、局部相關度量指標的結合分析、局部空間統計的實際應用等。

　　第二，採用了兩種不同的方法來評價局部空間統計的顯著性：一是基於隨機零假設﹔二是基於隨機試驗方法。對於前者，通常基於一個Bonferroni限制標准計算顯著性水平﹔對於后者，採用條件隨機或排列方法計算偽顯著性水平。在計算偽顯著性水平時，作者對蒙特卡羅多序列模擬與完全隨機無重復試驗結果進行了比較，認為蒙特卡羅多序列模擬在計算上更為可行。

　　第三，結合區域經濟分析研究，集成了空間統計分析與GIS，初步實現區域經濟分析的空間化。一是選用ArcView GIS作為開發環境，利用Avenue開發了交互式空間統計分析模塊，在GIS環境中實現了空間統計分析與GIS的集成﹔二是以MSSQL 7作為后台數據庫、利用ArcObjects為基礎平台進行二次開發，採用VB可視化編程語言，在DBMS環境中開發了一個區域經濟統計分析GIS系統，實現經濟數據與圖形數據之間的關聯，有效探索區域經濟發展的空間聯系，初步實現了區域經濟分析的空間化。

　　第四，探討了空間經濟分析的基本內涵，並以縣市行政區為基本空間對象單元，系統分析了新疆、江西兩省區不同時段潛在的區域總體及局部空間經濟關聯模式及其動態變化。包括全局自相關模式分析、核心區與鄰近縣市之間潛在的空間經濟關聯局部模式分析、多階段綜合分析等。同時以新疆為例，對空間相關局部不平穩性分析作了相關論述。研究表明，不管哪個時段新疆、江西各縣市GDP年平均增速之間均存在顯著的正的空間自相關。不同時段的縣級水平局部Moran和局部Geary統計與顯著性檢驗反映了新疆、江西內部存在不同的局部空間經濟關聯模式。結合各自的分區情形，表現為核心縣市與鄰近縣之間的空間經濟關聯模式不同。

　　對新疆的空間相關局部不平穩性分析表明，新疆空間經濟關聯局部模式與全局模式的方向大致一致，不管對哪個時段而言，對全局模式具有顯著影響的觀測單元所呈現出的局部空間相關模式與全局空間模式的方向幾乎相同。然而，不同時段對全局統計具有顯著影響的觀測單元完全不同，反映了新疆區域經濟發展過程的局部不平穩性。但就具體的局部模式而言，存在兩種主要情形：低發展水平縣市的集聚、高發展水平縣市的集聚。

　　第五，對區域經濟分析的空間計量經濟方法及其實踐應用進行了初步研究。主要討論了適用於橫截面數據的空間線性模型通用形式，分析了兩種特定模型（空間滯后模型和空間誤差模型）的回歸參數和空間參數的ML估計與優化、空間相關檢驗，並示范性地說明了如何建立不同空間相關情形下空間回歸模型的經驗公式。對兩種特定模型而言，分別採用分半搜索法、最速下降法執行非線性優化迭代過程，估計使對數似然最大化的空間參數﹔並且基於標准回歸分析程序的中間結果，利用Visual　 Basic開發了一些特定的估計例程。

　　2．基本觀點

　　1．對大多數城市一區域性面域數據空間分析而言，需要引入一些合適的空間統計分析方法。將古典統計方法應用於與地理位置相關的數據時，通常不能獲取這些數據的空間依賴性，會引起各種問題。在本研究中，空間統計是狹義上的定義，是指適合處理地理區域或地帶的離散化數據的統計方法，而不是所有分析空間數據的統計方法。在這種情況下，空間統計分析的核心是認識與地理位置相關的數據間的空間依賴、空間關聯或空間自相關。

　　2．對於大多數區域研究而言，相對獨立的經濟區構成了分析的重要基礎。通常需要深入考慮研究區的基礎地理背景、區域結構差異和層次等級關系，根據一定的規則對大的經濟區分區。在區域空間經濟關聯分析中，可以將縣市級行政區看作為空間統計分析的基本空間對象單元，將各行政中心所在地作為各縣市的經濟質心，從而將各縣市之間的鄰近關系轉化為各經濟質心之間的鄰近關系。

　　3．空間統計分析與GIS技術的結合，初步實現了區域經濟分析的空間化。空間統計分析與GIS集成可以採用兩種比較可行的集成方式：一是在一個GIS環境中開發空間統計分析模塊，二是在一個DBMS環境中集成空間統計分析與GIS。不管採用哪種方式，目前開發的空間統計模塊僅能提供有限的空間統計分析功能。

　　4．空間經濟相關模式分析主要包括全局模式分析和局部模式分析兩大內容。全局空間自相關模式分析的完成需要計算出全局MC系數與GR比率及其顯著性檢驗值。通過計算縣級水平的局部Moran和局部Geary統計，結合區域空間經濟過程模式分析，可以分析、識別經濟區內潛在的局部空間經濟關聯模式及其動態變化，以揭示和分析不同區域的局部經濟增長與發展情況。此外，可以根據two-sigma規則和1．5倍(3．0倍)IQR規則或借助局部Moran系數散點圖來確定空間顯著觀測或對全局指標具有顯著影響的觀測。從某種意義上而言，可以使用具有顯著影響的區域單元來衡量全局模式穩定性，揭示整個空間過程中可能存在的局部不穩定性，以更好地提出區域經濟發展空間調控的相應對策。

　　5．橫截面數據空間線性回歸模型構成了空間計量經濟學中組織各種模擬方法的框架。通過對通用模型參數的不同限制，可以導出特定的模型，從而以不同的方式合並空間相關。空間影響的存在對回歸系數的估計和檢驗產生顯著的影響，不能將具有滯后因變量的模型或系列殘差相關的模型的OLS估計特性直接移植到空間情形。主要可以採用最大似然估計方法估計空間滯后模型和空間誤差模型﹔可以根據模型的ML估計的漸進方差矩陣導出Wald檢驗或漸進的t--檢驗或基於似然比等檢驗來分析擬合模型的合理性，並診斷回歸模型中的空間相關性更可能是源於實質性的相關，還是源於誤差自相關。

　　6．建立與擬合不同空間相關情形下空間回歸模型的經驗分析公式還需要做大量的工作。包括原始數據的進一步收集、完善，擬合模型形式的研究、空間模型自回歸模擬分析、ML估計的優化與檢驗、非線性優化迭代程序設計等，以獲得對所研究的空間模式的本質理解。

　　二、成果的學術價值與社會價值

　　本研究代表區域經濟分析研究一個新的方向，具有重要的理論意義和經濟地理定量研究學術價值。首先，它將空間關聯模式分析與區域空間經濟發展研究結合在一起，為分析、識別經濟區內潛在的總體及局部空間經濟關聯模式及其動態變化提供一種指導方法﹔其次，探討空間影響數據分析和空間模型處理的有關理論與專業化方法，為評價空間因素對區域經濟發展的影響提供技術方法，為空間關聯模擬研究提供理論支撐﹔第三，建立了空間相關檢驗與空間自回歸分析的實驗模型，將為非均質區域經濟發展空間調控提供重要的實証分析基礎和策略支持。

　　本研究理論聯系實際，對潛在的空間經濟關聯模式、空間計量經濟實踐應用的分析嘗試與探索，將有利於把握區域經濟發展空間過程，協助解決區域經濟發展中存在的空間差異問題，從而為區域經濟發展空間決策、空間差異調控與區域經濟協調發展政策的制訂和實施提供重要科學依據，為評價空間因素對區域經濟發展所起的作用提供了更高級的方法，同時也為江西、新疆實現區域經濟協調發展、縮小區域經濟發展空間差異提供有力的實証分析基礎。