Farkas Richárd

Bevezetés a térökonometriába


Lokális Moran-féle I mutató

A lokális Moran-féle I mutató nevéből is eredően a globális Moran-féle I mutató fentieknek megfelelő lokális változata, mely a következő formulával adható meg:
 
(3.19.)
 
Amennyiben a megfigyelt értékek standardizáltak, akkor a (3.19.) egyenlet a következő formára egyszerűsödik:
 
(3.20.)
 
mivel ekkor a (3.19.) egyenlet jobb oldalának első törtben lévő nevezője értéket vesz fel. A fenti kettő, valamint a (3.4.) egyenletek segítségével megmutatható, hogy a lokális Moran-féle I mutatók összege arányos a globális Moran-féle I mutatóval, ahol az arányosság mértéke:
 
(3.21.)
 
Ezzel megegyezően, a lokális Moran-féle I mutatók átlaga megegyezik a globális Moran-féle I mutatóval.
A lokális térbeli kapcsolatok elemzéséhez is elengedhetetlen, hogy valamilyen módon megfelelő hipotézisek tesztelésével el tudjuk dönteni, hogy a kapcsolat szignifikáns-e, valóban létezik-e. Ehhez szokásosan a lokális mutató eloszlásának első két momentumára van szükségünk, ahol a várható érték:
 
(3.22.)
 
míg varianciája
 
(3.23.)
A (3.22.) és (3.23.) összefüggések segítségével felállítható az a teszt, amellyel a szignifikanciaszinteket szokásosan ellenőrizni lehet annak ellenére, hogy az első- és másodrendű momentum levezetése mellett az elméleti eloszlás egyelőre még ismeretlen a lokális Moran-féle I mutató esetében. Ehelyett azonban sokkal inkább észszerű a feltételes permutációs eljárás alkalmazása. Ennek oka az, hogy mivel a globális Moran-féle I statisztika a lokális változatok számtani átlaga, így előfordulhat, hogy lokális klasztereződések mellett a globális mutató nem mutat globális térbeli autokorrelációt. Amennyiben viszont a lokális térbeli autokorrelációk mellett a globális Moran-féle I mutató is szignifikáns értéket mutat, egy nagyon érdekes jelenség figyelhető meg, melynek okát eddig a kutatóknak nem sikerült még felfedezniük és bizonyítaniuk.1 Minél nagyobb a térbeli globális autokorreláció mértéke, a lokális Moran-féle I mutatók eloszlása egyre aszimmetrikusabb lesz a medián körül, mind az átlag, mind a szórás növekedni kezd.2 Továbbá, a legérzékenyebben a tapasztalati eloszlások ferdesége és csúcsossága reagál, így mind az interkvartilis terjedelem, mind a medián értéke megnövekszik. Ebből következően a mutató várható értékére adott (3.22.) és varianciájára adott (3.23.) becslések globális területi autokorreláció hiányában torzítatlanok, azonban globális területi autokorreláció jelenlétében torzítottá és egyre pontatlanabbá válnak.
A feltételes permutációs eljárás sokban hasonlít a globális térbeli autokorreláció mutatói esetén alkalmazott permutációs eljáráshoz. A különbség annyiban gyökerezik, hogy a randomizáció során a vizsgált területi egység esetén megfigyelt értéket rögzítetten kezeljük, és a maradék értékre végezzük a permutációkat. Ezek után az így előálló tapasztalati eloszlást fogjuk referenciaeloszlásnak tekinteni.
A korábban bemutatott és a globális mutatókkal elemzett egy pedagógusra jutó tanulói létszám elemzését az alapfokú oktatásban megyei szinten természetesen a lokális mutatókkal is vizsgálhatjuk. Ebben az esetben minden megfigyeléshez ki kell számítani a lokális Moran-féle I mutatót. Azonban a felfedező térbeli adatelemzés során nem e számokat, hanem az ezek alapján készített elemzéseket szokás prezentálni. Ennek első eszközét hivatott bemutatni a 3.5. ábra.
 
3.5. ábra. A 3.3. ábra adataihoz tartozó lokális Moran-féle klasztertérkép
Forrás: Saját szerkesztés
 
Látható, hogy a lokális Moran-féle I mutató számításával készített térkép az előzőekben felvezetetteknek megfelelően valóban a térbeli klaszterezettség felfedezését segíti. Az értékek meghatározása után a feltételes permutációs eljárás segítségével meghatározhatók a szignifikanciaszintek az egyes értékekhez. Ennek nyomán két halmazba sorolhatók a különböző területi egységek. Az első csoportba azok tartoznak, amelyek lokális Moran-féle I értéke nem szignifikáns (ne feledjük, pszeudo p értékek alapján igyekszünk megállapításainkat tenni, ámbátor a nemzetközi szakirodalom a szignifikáns/nem szignifikáns jelzőket használja), míg a másodikba azok, melyek értéke valamilyen szokásosan tekintett szignifikanciaszint mellett eltér a várható értéktől. A második halmazba kerülő megfigyelések négy külön csoportba kategorizálhatók, melyek a különböző klaszterek. Ezek rendre: magas-magas, alacsony-alacsony, magas-alacsony, alacsony-magas. E négyből hagyományosan klaszternek az első kettő értendő. Ezek azok az esetek, melyekben a térben az adott ismérv szempontjából hasonló értékeket produkáló területi egységek koncentrálódnak. A magas-magas klaszter esetén olyanok, ahol a megfigyelések átlagánál magasabb ismérvváltozatot produkáló területi egységet olyan területi egységek vesznek körül, melyek szintén az átlagnál magasabb eredményt mutatnak. A második esetben azt a klasztert láthatjuk, ahol az alacsonyabb értéket produkáló területi egységet olyanok veszik körül, amelyek szintén alacsonyabb értéket produkálnak. E példa esetében érdekes, hogy Baranya vármegye egyedül szignifikáns az alacsony-alacsony kategóriában. Ennek oka, hogy olyan vármegyék veszik körül, melyek értékei az alacsony kategóriába tartoznak, azonban önmaguk lokális Moran-féle I mutatója nem volt szignifikáns. A második két csoport, a magas-alacsony és alacsony-magas. E csoportok tulajdonképpen nem hagyományosan értett klasztert alkotnak. Ide azok a megfigyelések tartoznak, amelyeket térbeli kiugró értékeknek, outliereknek tekinthetünk. Így a harmadik esetben, a magas-alacsony kategóriába azok a területi egységek tartoznak, melyek az átlagnál magasabb megfigyelt értéket reprezentálnak, azonban olyanokkal vannak körülvéve, amelyek az átlagnál alacsonyabbat. Jelen példában ilyen szignifikáns eset nem volt. Találhatunk azonban az utolsó csoporthoz tartozót, Budapestet, mely az alacsony-magas kategóriába tartozik. Ekkor az adott, átlagnál alacsonyabb értéket produkáló területi egységet olyanok veszik körül, melyek megfigyelt ismérvváltozatai magasabb értékeket mutatnak.
Nagyon fontos kérdés, hogy a térbeli autokorreláció lokális indikátorai alapján készített elemzéseket, konkrétabban klasztertérképeket nem tanácsos önmagukban elemezni. Minden esetben át kell tekinteni a hozzájuk tartozó szignifikancia-térképet, melyet a 3.6. ábra mutat be. E térkép azt igyekszik prezentálni, hogy a feltételes permutációs eljárás során a szignifikáns csoportba sorolódott területi egységek milyen szignifikanciaszint mellett tekinthetők szignifikánsnak.
Ennek alkalmazása két okból fontos. Az első önmagában a tény – ahogy már fentebb kifejtésre került –, hogy a p értékek nem analitikusan kerülnek meghatározásra. A másik, hogy a feltételes permutációs eljárás érintett a többszörös összehasonlítás problémájában.3 E kettő (nyilvánvalóan az elsőből következik a második) együttesen igazán problémássá teszi a megfelelő határ kiválasztását a pszeudo p érték tekintetében az elsőfajú hiba elkövetésének észszerű minimalizálásához. Tapasztalatok alapján például elmondható, hogy az 5%-os szignifikanciaszint, úgy tűnik, nagyon sok olyan döntést alapozhat meg, mely szenved ettől a problémától, vagyis hogy a nullhipotézis elutasítását javasolja, mikor nem kellene ezt tenni.
 
3.6. ábra. A 3.5. ábrához tartozó szignifikancia-térkép
Forrás: Saját szerkesztés
 
Érdemes még figyelmet fordítani a globális és lokális Moran-féle I mutatók közötti összefüggésekre. A 3.4. ábra által bemutatott pontdiagram és a 3.5. és 3.6. térképek közötti összefüggés és különbség is könnyen értelmezhető. Tulajdonképpen a globális Moran-féle pontdiagram ugyanazon négy csoportba (magas-magas, alacsony-alacsony, magas-alacsony, alacsony-magas) sorolja a területi egységeket, mint a lokális Moran-féle I mutatók alapján készített klaszter- és szignifikancia-térkép. A különbség, hogy a lokális elemzés lehetővé teszi a szignifikanciaszintek pszeudo p értékek alapján történő hozzárendelését a területi egységekhez, ezzel mélyítve az elemzés lehetőségét, és egyúttal létrehozva a nem szignifikáns halmazát a területi egységeknek.
 
1 Részletesebb elemzésért és bizonyításokért lásd Anselin (1995).
2 Monte Carlo-szimulációval végzett vizsgálatok mutatják ki e tényt.
3 Castro és Singer (2006).

Bevezetés a térökonometriába

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 664 187 0

Napjaink egyik legdinamikusabban fejlődő tudományterülete az empirikus modellezés ökonometriai-módszertani fejlesztése.  E kérdéskörön belül is újnak számító terület a térökonometria, mely célja a megfigyelt adatok között tapasztalható területi kapcsolatok standard modellekbe való beillesztése, ezzel javítva a becslések pontosságát, hatékonyságát. A térbeli kapcsolatok fontosságának felismerése, és azok modellkörbe vonásának igénye egyre erőteljesebben jelenik meg szinte minden tudományterületen, túlmutatva a közgazdasági kutatásokon, mely módszertan alkalmazása hazánkban is egyre szélesebb körben érzékelhető. Ennek megfelelően, jelen monográfia célja kitölteni azt az űrt, melyet e részdiszciplína magyar nyelvű szakirodalmának szinte teljes hiánya teremt. Így e mű igyekszik áttekintést nyújtani a térökonometriai modellezés alapjairól: a térbeli kapcsolatok típusairól, matematikai interpretálhatóságáról és azok ökonometriai modellkörbe vonásának lehetőségeiről. A térbeli kapcsolatok alaptípusainak, az alapvető térökonometriai modelleknek, valamint modellszelekciós mechanizmusoknak, melyek amellett, hogy önmagukban is kiválóan alkalmasak elemzésekre, továbbá a haladó térökonometria bázisát is nyújtják, elméleti bemutatása mellett a szerző minden esetben igyekezett empirikus példákkal illusztrálni az elméleti modellek gyakorlati interpretálhatóságát.

Hivatkozás: https://mersz.hu/farkas-bevezetes-a-terokonometriaba//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave