2.1 空間自相關(guān)和空間異質(zhì)性

2.1.1 空間相關(guān)

空間相關(guān)是空間數(shù)據(jù)的最大特征，主要包括空間自相關(guān)性和空間異質(zhì)性。Anselin（1988）在Spatial econometrics：methods and models一書中對(duì)于空間相關(guān)進(jìn)行了詳細(xì)概述。他指出，在模型中加入截面相關(guān)的因素是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的新突破之一，主要指各個(gè)經(jīng)濟(jì)變量除了存在時(shí)間上的相關(guān)性外，空間上也表現(xiàn)出一定的依存關(guān)系和空間結(jié)構(gòu)。

空間自相關(guān)衡量的是一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的協(xié)動(dòng)性。假設(shè)將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間看作一個(gè)連續(xù)的整體，相鄰地區(qū)之間必然存在一定的相互依賴和相互影響。空間自相關(guān)與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)發(fā)生的區(qū)位相關(guān)，在整個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間中，對(duì)任意兩地i，j，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)之間的相關(guān)性Cov（y_i，y_j）≠0，則表明這兩個(gè)地區(qū)存在空間自相關(guān)。根據(jù)Tobler（1970）提出的地理學(xué)第一定律，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)之間的空間關(guān)聯(lián)性隨著距離的增大而減弱。引起空間相關(guān)主要有空間測(cè)量誤差、空間溢出效應(yīng)和空間界限對(duì)空間特征的影響。空間測(cè)量誤差是在數(shù)據(jù)搜集過(guò)程中，由于設(shè)定的空間單位不一致引起的。空間溢出效應(yīng)也稱空間外部性，包含正效應(yīng)和負(fù)效應(yīng)兩個(gè)方面。正的空間溢出效應(yīng)是指經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在空間結(jié)構(gòu)中借助鄰近效應(yīng)與擴(kuò)散效應(yīng)加速區(qū)域之間經(jīng)濟(jì)要素的流動(dòng)，重新合理配置資源。負(fù)的空間溢出效應(yīng)則是指區(qū)域之間的惡性競(jìng)爭(zhēng)造成資源掠奪，不利于地區(qū)經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。空間界限的影響則是指空間相關(guān)受到例如區(qū)位、距離等相對(duì)位置的決定，例如，是否靠近河流、港口等。空間自相關(guān)能夠描述長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)活動(dòng)聚集傾向。當(dāng)兩個(gè)地區(qū)存在空間正相關(guān)時(shí)，表明兩個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)具有高度相似性，并且能夠進(jìn)一步融合，形成集聚。相反，若兩個(gè)地區(qū)呈現(xiàn)空間負(fù)相關(guān)，則兩地區(qū)的經(jīng)濟(jì)格局關(guān)聯(lián)性很小，經(jīng)濟(jì)格局趨于分散。衡量相關(guān)性的幾類空間統(tǒng)計(jì)指標(biāo)將在接下來(lái)的小節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)的討論。

空間異質(zhì)性也稱空間差異性，是指經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在空間分布上呈現(xiàn)一定的分布規(guī)律。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在地理空間上的分布缺乏均質(zhì)性，存在發(fā)達(dá)地區(qū)和落后地區(qū)、中心（核心）和外圍（邊緣）地區(qū)等經(jīng)濟(jì)地理結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展等存在較大的空間上的差異性。空間異質(zhì)性反映了經(jīng)濟(jì)實(shí)踐中的空間觀測(cè)單元之間經(jīng)濟(jì)行為關(guān)系的一種普遍存在的不穩(wěn)定性。在經(jīng)典回歸中，假定解釋變量為x，被解釋變量為y，在給定的數(shù)據(jù)樣本中，x對(duì)y的影響恒定，即參數(shù)估計(jì)值為定值。但是，在考慮空間異質(zhì)性的情況下，參數(shù)估計(jì)值會(huì)隨著樣本數(shù)據(jù)空間位置的差異而變化，反映解釋變量在不同的空間位置對(duì)被解釋變量的不同影響。空間異質(zhì)性源于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的初始狀態(tài)和動(dòng)態(tài)推移。新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)家們指出初始自然條件、要素稟賦會(huì)導(dǎo)致空間分布的差異性，先天優(yōu)勢(shì)的存在使得部分地方在一開始就成為聚集中心，但是，也有部分地區(qū)的地理?xiàng)l件、要素分布類似，呈現(xiàn)出均勻分布的特點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的加劇，各種內(nèi)在和外在的因素共同推動(dòng)空間經(jīng)濟(jì)格局的演變，在向心力和離心力的共同作用下，空間異質(zhì)性趨于擴(kuò)大或縮小。因此，空間異質(zhì)性更強(qiáng)調(diào)研究局域差異，揭露經(jīng)濟(jì)活動(dòng)空間差異特征。