前言

自从1960年沃尔特·艾萨德出版《区域分析方法：区域科学导论》一书以来，区域分析方法就是区域科学和区域经济学知识体系的重要组成部分。20世纪70年代末，随着计算机技术的应用、地理信息技术的兴起和计量经济学的发展，空间计量经济学，作为区域分析方法的重要一支，在理论、模型、方法、软件和应用领域等方面取得了长足的进展，逐渐成为区域科学最为热门的研究方向之一，成为地理学、经济学和空间相关研究领域探索空间经济规律、解释空间经济现象、挖掘空间相关知识的重要途径。

所谓空间计量经济学，就是以空间经济理论模型为基础，以地理信息技术为手段，以空间相关数据处理和空间相关知识挖掘为线索，运用统计、计量和其他数学方法对各种空间经济现象进行定量分析的学科。在空间计量经济学知识发展的过程中，由于不同发展阶段、不同知识背景，甚至不同研究领域的学者对这一学科所需解决问题和所用数量方法的范围的理解不同，因而形成了广义空间计量经济学和狭义空间计量经济学之分。广义空间计量经济学涵盖了空间经济分析中各种可能运用的统计、计量和其他数学方法。狭义空间计量经济学即空间经济的计量，就是针对空间经济现象中广泛存在的空间自相关和空间异质性而发展起来的一套计量方法。其中，狭义空间计量经济学从解决空间经济系统独有的空间相互作用（空间自相关）和空间结构（空间不均匀性）问题出发，经过30多年的发展，已经形成了相对完整的计量模型设立、估计、检验和应用的理论与方法体系，成为现代计量经济学的不可或缺的重要方向之一。为此，本书主要介绍狭义空间计量经济学。

20世纪90年代后，随着西方空间计量经济学知识的引入，空间计量经济学引起我国学者的广泛关注，逐渐应用于区域科学、城市和房地产经济学、经济地理学等领域的实证研究之中，特别是在空间外部性、区域经济增长溢出、知识溢出与创新扩散、空间集聚或分散模式等领域的研究文献越来越多，空间计量经济学的引入与发展已经被认为是改革开放30年来中国区域科学发展的主要成绩之一。然而，由于空间数据的可得性、空间计量软件的普及性、区域经济理论研究的规范性以及定量研究的学科认可度等方面的限制，我国空间计量经济学整体上仍然处于起步阶段，还没有形成相对完整的学科体系、教学体系和研究体系。其中，尤其值得注意的是，空间计量经济学教材和教师的缺乏直接影响了空间计量经济学在中国的普及和发展，从而在很大程度上影响了我国区域科学、区域经济学和相关学科的教学科研水平的提高，特别是影响了这些学科与国际学术社会的进一步接轨，甚至反过来影响了一直伴随和支撑空间计量经济学发展的地理信息科学与技术的进一步发展。

本书是以“空间计量经济学”命名的第一本中文教科书，也是一本系统梳理空间计量经济学知识发展脉络，系统介绍空间计量经济学理论、方法和应用进展，尝试建立我国空间计量经济学学科体系的研究专著。过去十年，在著名区域科学家和区域经济学家杨开忠教授的倡导下，北京大学区域科学研究小组在区域分析方法及其在区域经济理论的模拟验证，中国城市与区域规划和政策的分析、模拟与应用等方面作了大量有益的探索，完成了包括国际自然科学基金重点项目在内的若干重要科研项目，举办了包括中日区域科学研讨会、两岸区域科学研讨会等在内的若干重要学术会议，创办了中国区域科学和区域经济学领域的枢纽杂志《中国区域经济》，形成了包括杨开忠教授、薛领副教授、孙铁山副教授、冯等田博士和本人在内的长期致力于区域分析方法教学科研的教师队伍。在这样良好学术氛围的影响下和杨开忠教授的直接关心下，本人2003年在美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校访问进修时，开始了解和学习空间计量经济学的有关知识。当时，著名空间计量经济学家卢克·安索林教授正在伊利诺伊大学农业经济系教授相关课程，美国密歇根大学中国信息研究中心（China Data Center）的鲍曙明教授推荐我去听课，于是我开始关注和学习这个领域的知识。2004年，同样在杨开忠教授的推荐下，我在美国加州大学伯克利分校城市与区域发展研究所（IURD）做访问学者一年，其间有幸了解和参与了著名城市经济学家约翰·奎格利教授和著名城市与土地利用规划学家约翰·兰迪斯教授的研究课题，进一步学习如何在城市经济研究和城市增长模拟研究中运用空间计量经济学方法。随后，在本人主持完成的国家自然科学基金项目“2008年奥运会的城市增长效应与控制：一个集合性时空动态建模方法”（项目编号：60304008）和杨开忠教授主持完成的国家自然科学基金重点项目“我国区域城镇化管理的系统研究”（项目编号：70433002）、“区域复杂空间格局演化规律的研究”（项目编号：49971027）等课题中，我和北京大学的同事们尝试用空间计量经济学理论与方法研究解决中国的城市与区域分析、模拟与规划问题，积累了相当的数据基础和研究经验，也萌发了编写空间计量经济学教材和专著的念头。2008—2009年，冯等田博士在北京大学应用经济学博士后流动站从事研究期间，我们开始着手编写工作。2009年，孙铁山博士从美国南加州大学毕业加入北京大学区域科学研究小组，着手开设空间计量经济学和地理信息系统课程。这样，在研究小组各位老师和同学的帮助下，我和冯等田博士、孙铁山博士一起，经过将近三年的努力，最终完成了这本著作。

本书共分为六章。第一章绪论，主要介绍了空间计量经济学学科体系，包括定义、特点、发展脉络、学科意义，以及其与相关学科的关系，同时为了方便读者快学快用空间计量经济学知识，还介绍了空间计量经济学研究的一般步骤，并以“空间依赖性与经济增长”为例说明空间计量经济学研究与传统计量研究的异同。第二章空间计量经济基础，力图对空间计量经济学研究最为重要的四大“要件”，即“空间异质和空间依赖”、“空间数据及其探索性分析”、“空间权重和空间滞后”以及“专门化空间计量经济软件”进行详细介绍，以期为读者学习和掌握空间经济计量模型及其估计、检验和应用奠定基础。第三章空间自回归和空间误差模型，是全书的核心内容，先介绍了空间线性回归模型的通用形式，然后对作为其特例的两类模型——假定误差项相互独立情形下的空间自回归模型和假定误差项具有空间依赖的空间误差模型——进行阐述，最后介绍了同时具有空间滞后条件和空间相关误差结构的广义空间模型。第四章空间回归模型的推广，主要介绍贝叶斯回归模型、贝叶斯FAR（一阶空间自回归）模型、向量自回归和误差修正模型、地理加权回归模型等几种扩展的空间回归模型。第五章回归分析中的空间滤值法，阐述解决空间自相关性的“空间滤值”方法，特别是能够兼顾时间维度和截面维度的空间过滤动态合成数据模型。第六章空间计量经济学应用研究案例，以作者所作的几个代表性的实证研究为基础，介绍空间计量经济学在区域经济溢出效应、空间溢出与经济增长趋同、中国地区经济竞争与合作、地区财政支出的空间外部效应等四个方面的应用。值得注意的是，对于每一类模型，我们都试图介绍其提出的背景、对空间相关性和异质性处理的思路或策略、模型估计和检验的方法，以使读者对这些模型的经济学含义有更多的理解。

在本书即将出版之际，我们要衷心地感谢中国区域科学的创始人、北京大学区域科学学科带头人、我国著名区域科学家和公共规划学家杨开忠教授，杨教授的引领、鞭策和支持是这本书能够完成的最重要的动力。我们也要感谢北京大学政府管理学院城市与区域管理系的李麦青、赵益民、李洋、倪龙军、周楚以及中国地质大学的周海燕等几位同学，他们直接参与了部分资料的翻译、整理和绘图工作。感谢北京大学中国区域经济研究中心城市模拟与政策分析实验室的张进洁、刘宇香、张伟、劳昕、郭秀丽、范晓、宋琬如、张丽敏以及曾经在实验室工作过的朱彦、李熙、石长民、王玮、张恒等在城市与区域经济数据库、地理信息系统方面的工作。感谢北京大学区域科学研究小组各位老师的帮助和支持，李国平教授、陆军副教授、薛领副教授、张波副教授以及刚刚调离的刘明兴副教授在长期的工作中给了我们极大的帮助。感谢中国区域科学协会的张健，《中国区域经济》杂志编辑部的王树通、胡甜，以及北京大学首都发展研究院的万鹏飞、周辉、蔡满堂、程宏、刘毅、李雯等老师的帮助。感谢北京大学政府管理学院各位老师给予的关心与支持。尤其重要的是，感谢北京大学出版社杨立范副总编辑、张迎新编辑和郝小楠编辑的辛勤工作，没有他们的鼓励和支持，本书是难以如期出版的。

最后，值得说明的是，囿于知识水平和时间的不足，作者对于空间计量经济学理论、模型、方法与应用的把握和理解仍然非常有限，因此，本书难免存在着很多错误和遗漏之处，恳请读者给予批评指正。所幸从2010年开始北京大学政府管理学院已经开设了“空间计量经济学”课程，本书作为其指定教科书将在教学科研过程中不断得到检查和修正。我们相信，随着中国区域经济的快速发展，空间经济数据设施的不断完备以及区域科学实证研究需求的不断增加，将会有越来越多的大学开设“空间计量经济学”及相关课程。我们希望，本书能够在这些课程中作为备选的教科书或教学参考书。我们更希望，在教学过程中能够得到师生们的反馈，以鞭策我们不断地进行修改和完善，共同促进空间计量经济学在我国的发展。

沈体雁

2010年5月1日