ZASTOSOWANIE MODELI PANELOWYCH W ANALIZIE

Transkrypt

ZASTOSOWANIE MODELI PANELOWYCH W ANALIZIE
Emilia Modranka
Wydział Ekonomiczno­‑Socjologiczny
Uniwersytet Łódzki
ZASTOSOWANIE MODELI
PANELOWYCH W ANALIZIE
WARUNKOWEJ KONWERGENCJI
TYPU β Z UWZGLĘDNIENIEM
ZALEŻNOŚCI PRZESTRZENNYCH
1. Wstęp
Dysproporcje charakteryzujące poziom rozwoju gospodarczego i społecznego
państw członkowskich Unii Europejskiej oraz ich regionów sprawiły, że polityka
regionalna nastawiona na niwelowanie różnic rozwojowych stała się głównym kie‑
runkiem działań Wspólnoty oraz że w ramach tej polityki skoncentrowano środki
przeznaczone na wyrównywanie poziomów rozwoju gospodarczego. Podstawę hi‑
potezy o występowaniu konwergencji gospodarczej stanowi neoklasyczny model
Solowa, z którego wynika, że stopa wzrostu produkcji w przeliczeniu na zatrud‑
nionego obniża się wraz ze wzrostem produkcji przypadającej na zatrudnionego.
W odniesieniu do zbieżności poziomów wzrostu gospodarczego regionów mecha‑
nizm konwergencji gospodarczej typu β polega na występowaniu większego tempa
wzrostu gospodarczego, charakteryzującego regiony o niższym poziomie dochodu
per capita w porównaniu do regionów o wyższym poziomie dochodów. Różnice
występujące pomiędzy regionami posiadają charakter strukturalny. Oznacza to, że
nie tylko wynikają z warunków naturalnych, tj. położenia regionów, warunków kli‑
matycznych, ale także przede wszystkim są determinowane przez brak wyposażenia
61
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 61
10/15/12 13:00 PM
Emilia Modranka
w infrastrukturze technicznej, społecznej i instytucjonalnej. Analizowany w niniej‑
szym opracowaniu model konwergencji warunkowej typu β umożliwia uwzględ‑
nienie zmiennych charakteryzujących czynniki strukturalne decydujące o tempie
wzrostu gospodarczego.
Celem artykułu jest przedstawienie oraz porównanie wyników badań dotyczą‑
cych tempa konwergencji gospodarczej na poziomie regionów Unii Europejskiej
z zastosowaniem modeli panelowych oraz uwzględnieniem zależności przestrzen‑
nych. Spotykane w literaturze przedmiotu podejścia do weryfikacji występowania
konwergencji tempa wzrostu gospodarczego odchodzą od stosowania przekrojowych
regresji wzrostu. To, że można uwzględnić w modelach indywidualnych nieobserwo‑
walne cechy badanych gospodarek, przyczyniło się do popularyzacji modelu panelo‑
wego z efektami stałymi w ewaluacji konwergencji gospodarczej. Przyjęcie założenia
o wpływie zależności przestrzennych pomiędzy gospodarkami regionów na tempo
ich wzrostu determinuje dalszy rozwój metod badawczych uwzględniających efekty
przestrzenne wzrostu gospodarczego.
2. Rozwój metodologii badania konwergencji
warunkowej
W literaturze przedmiotu istnieje wiele podejść wykorzystywanych do weryfikacji
hipotezy o występowaniu konwergencji gospodarczej. Według systematyki stosowa‑
nej przez Sala­‑i­‑Martina1, oprócz konwergencji typu σ, rozumianej jako malejące
zróżnicowanie dochodu per capita pomiędzy badanymi regionami (państwami), wy‑
różnia się również konwergencję typu β. Podstawę hipotezy o występowaniu kon‑
wergencji warunkowej typu β stanowi neoklasyczny model Solowa–Swana. Zgodnie
z założeniami konwergencji typu beta pomiędzy przeciętną stopą wzrostu gospodar‑
czego a początkowym dochodem występuje istotna zależność ujemna. Zakładany
jest również relatywnie szybszy wzrost gospodarczy w regionach o niższym pozio‑
mie dochodów2. Dodatkowo konwergencja typu beta jest dzielona na konwergencję
absolutną (bezwarunkową) oraz konwergencję warunkową.
Według założeń konwergencji absolutnej typu β regiony o niższym po‑
ziomie dochodu odnotowują wyższe tempo jego wzrostu, niezależnie od cha‑
rakterystyk strukturalnych, jednocześnie dążą do tego samego stanu wzrostu
1 X. Sala­‑i­‑Martin, The classical approach to convergence analysis, „The Economic Journal” 1996, vol. 106,
s. 1019–1036, cyt za: D. Ciołek, Badanie konwergencji krajów Europy Środkowo­‑Wschodniej z wykorzystaniem
danych panelowych, „Dynamiczne modele ekonometryczne”, VIII Ogólnopolskie Seminarium Naukowe,
9–11.09.2003, Toruń, s. 329.
2 M. Herbst, P. Wójcik, Efekty przestrzenne w konwergencji Polskich podregionów, „Badanie spójności te‑
rytorialnej i przeciwdziałanie marginalizacji obszarów problemowych”, Konferencja Ministerstwa Rozwoju
Regionalnego, 9–10.12.2010, Warszawa.
62
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 62
10/15/12 13:00 PM
Zastosowanie modeli panelowych w analizie warunkowej konwergencji…
zrównoważonego, czyli do podobnego poziomu zamożności wyrażonego warto‑
ścią dochodu per capita.
Konwergencja warunkowa typu β bazuje na założeniu, że negatywna zależność
pomiędzy dynamiką wzrostu dochodu a jego początkową wartością dotyczy regio‑
nów podobnych pod względem charakterystyk strukturalnych, co więcej – każdy
region dąży do osiągnięcia właściwego sobie stanu wzrostu zrównoważonego. Jako
dodatkowe zmienne objaśniające (statystyki strukturalne) różnice w poziome roz‑
woju są stosowane m.in.: liczba osób z wyższym wykształceniem, odsetek pracują‑
cych ze średnim lub wyższym wykształceniem3, średnia liczba lat nauki wśród osób
w wieku 25 do 64 lat, deficyt fiskalny4, udział osób pracujących w sektorze rolnym5
czy wskaźnik zatrudnienia.
Analiza konwergencji gospodarczej oparta na przestrzennych danych panelowych
determinuje zastosowanie metod uwzględniających zarówno specyficzne własności
regionów, dynamikę zmian ich wartości, jak i zależności przestrzenne
zależgospodarek
ności przestrzenne
warunkujące zróż nicowanie poziomu wzrostu
warunkujące zróżnicowanie poziomu wzrostu gospodarczego
oraz dynamikę pro‑
ę procesów konwergencji 6.
gospodarczego oraz dynamik
6
cesów konwergencji .
Pocz ątkowe badania nad tempem konwergencji, prowadzone m.in. przez
Początkowe badania nad tempem konwergencji, prowadzone m.in. przez Kor‑
Kormendiego
i Meguire (1985), Baumola (1986), Barro (1991), Barro, Sala-imendiego
i Meguire
(1985),
Baumola
(1986),(1992),
Barro (1991),
Barro,i Renelta
Sala­‑i­‑Martina
Martina
(1992),
Mankiwa,
Romera
i Weila
Levine’a
(1992),
7
(1992),
Mankiwa,
Romera
i Weila
(1992),
Levine’a i Renelta
(1992),
polegały
na
es‑ ą c
regresji wzrostu . Szacuj
polegały na estymacji równania przekrojowej
7
regresji
. Szacując
zależnośćstałe
wzrostu
PKBś ci
ność równania
wzrostu przekrojowej
PKB za pomoc
ą wzrostu
tej metody,
zakładano
warto
zależtymacji
za
pomocą
tej
metody,
zakładano
stałe
wartości
zmiennych
objaśniających,
występu‑
zmiennych objaśniaj ących, wyst ępująych w modelu Solowa, na którym opiera się
jących w modelu
na którym
opieratechnologii,
się analizowana
regresjado
wzrostu,
dzania,
analizowana
regresjaSolowa,
wzrostu,
tj. poziomu
tendencji
oszcz ętj. po‑
ziomu
technologii,
tendencji
do
oszczędzania,
stopy
deprecjacji
oraz
tempa
wzrostu
stopy deprecjacji oraz tempa wzrostu produktywności. Wybór odpowiednio
produktywności.
Wybór odpowiednio
czasu
lub jednostki
kilkadziesi
ąt (kilkanaście
lat) miał lub
na kil‑
celu
długiej
jednostki czasu
(kilkanaście długiej
kadziesiąt
lat)
miał
na
celu
wyeliminowanie
wpływu
cykli
koniunkturalnych.
Postać
wyeliminowanie wpływu cykli koniunkturalnych. Postać modelu konwergencji
8
8
modelu konwergencji
przedstawia
: poniższe równanie :
warunkowej
przedstawiawarunkowej
poniż sze równanie
⎛Y ⎞
ln⎜⎜ T , i ⎟⎟ = α + (1 − e - λk ) ln Y0 ,i + γ X0 , i + ξi , (1)(1)
⎝ Y0 ,i ⎠
– warto
ść PKB
PPS) per
capita
pierwszym
roku
(t),
YT,i –ofwarto
gdzie: Y30,i
B. Herz,
L. Vogel,
Regional(w
Convergence
in Central
and w
Eastern
Europe:Evidence
from
a Decade
Transi­ ść
– szybkość procesu
PKBtion,per
capita
w ostatnim
roku (po k okresach),
Universität
Bayreuth
Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche
FakultätλWirtschaftswissenschaftliche
9
Diskussionspapiere
2003,
vol. 13/03, s. 13.
,
X
–
macierz
warto
ś
ci
charakterystyk
strukturalnych;
wyłączenie
konwergencji
t,i
4 G. Arbia, L. Domonicis,
G. Piras, Regional growth and regional inequality in EU and transition countries:
zmiennych
strukturalnych
prowadzi
do otrzymania
a spatial econometric
approach, 45th Congress
of the European
Regional Sciencemodelu
Association,konwergencji
23–27.08.2005,
Amsterdam,
s. 5.
absolutnej
(bezwarunkowej).
M. Marquez, G. Hewings,
heterogeneity
interregional
ę paranetr
β.spillovers in the
W5 J. Ramajo,
celu oszacowania
modelu M. Salinas,
KMNKSpatial
wprowadza
siand
European Union: Do cohesion policies encourage convergence across regions?, „European Economic Review”
- λk
β = (1 − e )
(2)
2008, vol. 52, s. 557.
6 J.P. Elhorst, Spatial Panel Data Models, w: Handbook of Applied Spatial Analysis. Software Tools, Methods
⎛Y
⎞ Springer, Heidelberg–Dordrecht–London–New York 2010, s. 377.
and Applications, red. M.M. Fisher,
A. Getis,
ln ⎜⎜ T ,i ⎟⎟ = α + β ln Y0, i + γ X0 ,i + ξ i
(3)
7 D. Ciołek, op.cit., s. 330.
0 , i ⎠Spatial Panel Data in Modelling Regional Growth and Convergence,
8 G. Arbia, R. Basile, G. Piras,
⎝ YUsing
Istituto di Studie Analisi Economica, Working Paper
ln 2005,
(β +vol. 5,
1) s. 11.
.
(4)
λ=
−k
Ujemna oraz istotna statystycznie wartość parametru świadczy o wyst ępowaniu
63
konwergencji gospodarczej badanych regionów.
Zastosowanie opisanej metody weryfikacji założ enia o konwergencji
warunkowej prowadzi do utraty informacji związanych z zróż nicowaniem
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 63
10/15/12
13:00 PM
Wybórodpowiednio
odpowiednio
stopydeprecjacji
deprecjacjioraz
oraztempa
tempawzrostu
wzrostu
produktywno
ci.ści.
Wybór
stopy
produktywno
śści.
Wybór
odpowiednio
stopy
deprecjacji oraz
tempa wzrostu
produktywno
ś
cie
lub
kilkadziesi
ą
t
lat)
miał
celu
długiej
jednostki
czasu
(kilkana
cie lub
lub kilkadziesi
kilkadziesiąątt lat)
lat) miał
miał na
na nacelu
celu
długiej jednostki
jednostki czasu
czasu (kilkana
(kilkanaśście
długiej
ć modelu
konwergencji
wyeliminowanie
wpływu
cykli
koniunkturalnych.
Posta
modelu
konwergencji
wyeliminowanie
wpływu
cykli
koniunkturalnych.
Posta
ćć modelu
konwergencji
wyeliminowanie
wpływu
cykli
koniunkturalnych.
Posta
8 8:
ż
sze
równanie
warunkowej
przedstawia
poni
sze równanie
równanie8::
warunkowej przedstawia
przedstawia poni
poniżższe
warunkowej
Emilia Modranka
⎛
⎞
Y i
⎛⎛⎜ln
- λke - λk ) ln Y
⎟α=+α(1+−(1e-−
YYTT⎜,,ii ⎞⎞⎟T , =
ξ,
ln
ln YY0 ,i ++0 ,iγγ+X
Xγ0 ,Xi ++
(1)(1)
0 , iξ+
⎜
⎜
ln⎜⎜ Y Y⎟⎟⎟0 ,=i ⎟α
+ (1 − e λk )) ln
ξii ,, i
(1)
0 ,i
0, i
⎝
⎠
0 ,i
YPKB
0 , i ⎠⎠ (w PPS) per capita w pierwszym roku (t), Y – wartość
⎝⎝PKB
gdzie:
Y–0,i warto
– wartość
ść
PPS)
per
capita
w pierwszym
roku
Y–T,iwarto
– warto
gdzie:
Y
0,i
–
warto
ść
PKB
(w (w
PPS)
per
capita
w pierwszym
pierwszym
roku
(t),(t),
YT,i ść ść
gdzie:
Y
0,i –per
T,i –
warto
ść
PKB
(w
PPS)
per
capita
w
roku
(t),
Y
warto
ść
gdzie:
Y
PKB
capita
w ostatnim
roku
(po
k okresach),
λ –
szybkość
procesu
konwergen‑
0,i
T,i
λ
–
szybko
ść
procesu
PKB
per
capita
w
ostatnim
roku
(po
k
okresach),
szybkość procesu
procesu
PKB per
per capita
w ostatnim roku
roku (po
(po kk okresach),
okresach), λλ –– szybko
PKB
9 w ostatnim
cji9, Xcapita
charakterystyk
strukturalnych;
wyłączenie ść
zmiennych
9 macierz
t,i –
–wartości
macierz
warto
ścharakterystyk
ci charakterystyk
strukturalnych;
wył
ączenie
konwergencji
9 , X,t,iX
t,i macierz
–
warto
ś
ci
strukturalnych;
wył
czenie
konwergencji
, Xt,i –prowadzi
macierzdowarto
ści charakterystyk
strukturalnych;
wył(bezwa‑
ąączenie
konwergencji
strukturalnych
otrzymania
modelu
konwergencji
absolutnej
zmiennychstrukturalnych
strukturalnychprowadzi
prowadzido dootrzymania
otrzymaniamodelu
modelukonwergencji
konwergencji
zmiennych
zmiennych
strukturalnych prowadzi
do otrzymania modelu
konwergencji
runkowej).
absolutnej
(bezwarunkowej).
absolutnej (bezwarunkowej).
(bezwarunkowej).
absolutnej
W celu
oszacowania
modelu
KMNK
wprowadza
się parametr
β:
ę paranetr
β.
W
oszacowania
modelu
KMNK
wprowadza
paranetr
W celu
celucelu
oszacowania
modelu
KMNK
wprowadza
sięęsi
paranetr
ββ..
W
oszacowania
modelu
KMNK
wprowadza
si
- λk
λ
k
β = (1 − e ) (2)
(2)(2)
ββ == ((11 −− ee- λk ))
(2)
⎛YYT⎛⎜,iY⎞⎞T ,i ⎞⎟
⎛
ξi
ln ⎜⎜⎜lnT⎜,i ⎟⎟⎟ ==⎟α
α=+αβ+lnβ Yln0, iY+0, iγ+Xγ0 ,X
(3)(3)
0 , iξ+
i +
i (3)
ln
(3)
⎜⎝YY0⎝, iY⎟⎠0 , i ⎠ + β ln Y0, i + γ X0 ,i + ξ i
⎝ 0, i ⎠
(β + 1)
ln= ((ln
.
λln
ββ ++11)) . (4)
(4)(4)
λ
=
(4)
λ = − k− k .
− kść parametru świadczy o wyst ępowaniu
Ujemna
oraz
istotna
statystycznie
warto
Ujemna
oraz
istotna
statystycznie
warto
ść parametru
parametru śświadczy
wiadczy oo wyst
wystęępowaniu
powaniu
Ujemna
oraz
istotna
statystycznie
warto
ść
konwergencji
gospodarczej
badanych
regionów.
konwergencji
gospodarczej
badanych regionów.
regionów.
Ujemna
oraz istotna badanych
statystycznie
wartość parametru świadczy o występowaniu
konwergencji
gospodarczej
ż eniao okonwergencji
konwergencji
Zastosowanie
opisanej
metody
weryfikacjizało
zało
enia
Zastosowanie
opisanej
metody
weryfikacji
konwergencji gospodarczej
o konwergencji
Zastosowanie
opisanej badanych
metody regionów.
weryfikacji
założżenia
ąo konwergencji
zanychz zzrózró
ż nicowaniem
warunkowej
prowadzi
utraty
informacji
zanych
nicowaniem
warunkowej
prowadzi
do do
utraty
informacji
zwizwi
Zastosowanie
opisanej
metody
weryfikacji
założenia
ąązanych
z zróżżwarunkowej
nicowaniem
warunkowej
prowadzi
do
utraty
informacji
zwi
ś
ci
ą
opisuj
ą
cych
go
czynników
wzrostu
gospodarczego
gospodarek
i
zmienno
ści
ciąą opisuj
opisująących
cychwzrostu
go czynników
czynników
ww
wzrostu
gospodarczego
gospodarek
i zmienno
zmienno
prowadzi
do utraty informacji
związanych
ze zróżnicowaniem
gospodar‑w
ś
go
wzrostu
gospodarczego
gospodarek
i
te zostaj
ą równie
ż nieobserwowalne
cechy
badanych
gospodarek,
czasie.
Pomini
teęzostaj
zostaj
równie
nieobserwowalne
cechy
badanych
gospodarek,
czasie.
Pomini
czego
gospodarek
i zmiennością
go czynników
w czasie.
Pominięte
zostają
ęęte
ąą równie
żż opisujących
nieobserwowalne
cechy
badanych
gospodarek,
czasie.
Pomini
ż
liwo
ś
ci
odpowiedniej
operacjonalizacji
powi
ę
kszaj
ą warto
które
przez
brak
mo
ż
liwo
ś
ci
odpowiedniej
operacjonalizacji
powi
ę
kszaj
ą
warto
ść ść
które
przez
brak
mo
równieżbrak
nieobserwowalne
cechy badanychoperacjonalizacji
gospodarek, które przez
możliwości
powibrak
ększaj
ą wartość
które przez
moż liwości odpowiedniej
resztoszacowanego
oszacowanegomodelu.
modelu.W W
konsekwencjiprowadzi
prowadzito todo do
niespełnienia
reszt
konsekwencji
niespełnienia
odpowiedniej
operacjonalizacji
powiększają wartość
reszt oszacowanego
modelu.
reszt
oszacowanego
modelu. W
konsekwencji
prowadzi
to do niespełnienia
ę
dzy
warto
ś
ciami
składnika
losowego
oraz
warunku
o
braku
korelacji
pomi
ę
dzy
warto
ś
ciami
składnika
losowego
oraz
warunku
o
braku
korelacji
pomi
W konsekwencji
prowadzi to
do niespełnienia
o braku korelacji
pomiędzy
ędzy wartośwarunku
ciami składnika
losowego
oraz
warunku
o braku korelacji
pomi
śniaj
ących.
Podkre
la
e wyniki
estymacji
takich
regresji
zmiennych
obja
niaj
cych.
Podkre
laśzmiennych
sięę,si
, żęż,ee żwyniki
wyniki
estymacji
takich
regresji
zmiennych
obja
wartościami
losowego
oraz
objaśniających.
Podkreśla
się,regresji
że wy‑
śśskładnika
niaj
ąących.
Podkre
śśla
si
estymacji
takich
zmiennych
obja
10
10
niki estymacji
regresji iszacowane
szacowane
KMNK stakich
ą niezgodne
obciąż oneKMNK
. są niezgodne i obciążone .
6
6
Aplikacja
modeli
panelowych
umożliwia
uwzględnienie
nieobserwowalnych
Elhorst,
Spatial
Panel
Data
Models
, w:
Handbook
of żApplied
Spatial
Analysis.
Software
6 J.P.J.P.
Elhorst,
Spatial
Panel
Data
Models
w:
Handbook
of
Applied
Spatial
Analysis.
Software
modeli
panelowych
umo
liwia
uwzgl
ędnienie
Aplikacja
J.P.
Elhorst,
Spatial
Panel
Data
Models
,,M.M.
w:
Handbook
of
Applied
Spatial
Analysis.
Software
,
red.
Fisher,
A.
Getis,
Springer,
Heidelberg–Dordrecht–
Tools,
Methods
and
Applications
regionów,
które
to
własności
decydują
o tempie
gospodarczego
red.
M.M. Fisher,
Fisher,
A.to
Getis,
Springer,
Heidelberg–Dordrecht–
Tools, własności
Methods and
and
Applications
ści
regionów,
które
własno
ściwzrostu
decyduj
ą o tempie
nieobserwowalnych
własno
,, red.
M.M.
A.
Getis,
Springer,
Heidelberg–Dordrecht–
Tools,
Methods
Applications
London–New
York
2010,
s. 377.
London–New
York
2010,
s.
377.
tych
regionów:
7
London–New
York
2010,
s.
377.
7
wzrostu
gospodarczego
tych regionów:
D. Ciołek,
op.cit.,
s. 330.
7 D. Ciołek,
op.cit.,
s. 330.
330.
op.cit.,
s.
8 D.8 Ciołek,
G.
Arbia,
R.
Basile,
Piras,
Using
Spatial
Panel
Data
in Modelling
Regional
Growth
⎛ YUsing
⎞ Spatial
8 G. Arbia, R. Basile, G. G.
Piras,
Using
Panel
Data
in Modelling
Regional
Growth
andand
t +k , i Spatial Panel Data in Modelling Regional Growth and
G.Convergence
Arbia, R. Basile,
G.diPiras,
⎜Analisi
⎟Economica,
, Istituto
Studie
Analisi
Economica,
Working
Paper
2005,
vol.
5,
s.
11.
ln
=
α
+
β
ln
Y
+
γ
X
+
ξ
,
(5)
,(5)
,
Istituto
di
Studie
Working
Paper
2005,
vol.
5,
s.
11.
Convergence
i
t ,i
t , i 2005,
t, i vol. 5, s. 11.
⎜ Yanaliza
⎟ konwergencji
, Istituto
di Studie Analisi
Economica,
Working
Paper
Convergence
9 9
Kliber,
Ekonometryczna
regionów
Polski
metodami
panelowymi
t, i ⎠ konwergencji
9 P. P.
Kliber,
Ekonometryczna
analiza
regionów
Polski
metodami
panelowymi
, ,
⎝
P.„Studia
Kliber,Regionalne
Ekonometryczna
analiza
konwergencji
i Lokalne”
2007,
vol.
1/27,
s. 79.regionów Polski metodami panelowymi,
„Studia
Regionalne
i
Lokalne”
2007,
vol.
1/27,
s.
79.
ą cych
na długość przedziału czasowego.
gdzie:
– liczba okresów
„Studiak Regionalne
i Lokalne”składaj
2007, vol.
1/27,sis.ę 79.
liczba okresów
składających
się nadanych
długość panelowych
przedziału czasowego.
śród k –
stosowanych
w badaniach
modeli
należ y
Wgdzie:
Wśród
stosowanych
w badaniach
modeli
danych
panelowych
należy
wymienić:
wymienić:
z Modelze
ze zmiennymi
zmiennymi zero­
‑jedynkowymi LSDV
(ang. (ang.
Least Squared
Dummy
zero-jedynkowymi
LSDV
Least Squared
• zModel
Variables
Model)
–
zakłada
wprowadzenie
do
przekrojowego
modelu
regre‑ 49
Dummy Variables Model) – zakłada wprowadzenie do przekrojowego
49
sji zmiennych
zero-jedynkowych,
objaśniają heterogeniczność
obiektów.
śniaj49
ą
modelu
regresji,
zmiennych które
zerojedynkowych,
które obja
heterogeniczność obiektów. W modelu LSDV współczynniki kierunkowe
pomiędzy grupami i w czasie. Model znajduje zastosowanie
są 9 stałe
P. Kliber, Ekonometryczna analiza konwergencji regionów Polski metodami panelowymi, „Studia Regio‑
w przypadku
szacowania
nalne
i Lokalne” 2007,
vol. 1/27, s. 79. efektów grupowych dla małej liczby obiektów.
10 D. Ciołek,
op.cit., s. 331.
zmiennych zmiennych zero-jedynkowych, (duż o większa
Zbyt
duż a liczba
liczba obiektów niż obserwacji czasowych) prowadzi do utraty stopni
swobody.
64
z efektami wewnątrzgrupowymi , tzw. within effects model,
• Model
w przeciwieństwie do modeli LSDV wykorzystuje odchylenia wartości
zmiennej od średniej grupowej. Model estymowany jest bez stałej za
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 64
pomocą MNK, przez co zaburzona jest wartość współczynnika 10/15/12
13:00 PM
Zastosowanie modeli panelowych w analizie warunkowej konwergencji…
W modelu LSDV współczynniki kierunkowe są stałe pomiędzy grupami i w cza‑
sie. Model znajduje zastosowanie w przypadku szacowania efektów grupowych
dla małej liczby obiektów. Zbyt duża liczba zmiennych zero­‑jedynkowych (dużo
większa liczba obiektów niż obserwacji czasowych) prowadzi do utraty stopni
swobody.
zz Model z efektami wewnątrzgrupowymi, tzw. within effects model, w przeciwień‑
stwie do modeli LSDV wykorzystuje odchylenia wartości zmiennej od średniej
grupowej. Model estymowany jest bez stałej za pomocą MNK, przez co zaburzona
jest wartość współczynnika determinacji. Oszacowane współczynniki kierunkowe
przy zmiennych modelu mierzą wpływ zmian zmiennej objaśniającej na wartość
zmiennej objaśnianej. Model nie uwzględnia zmian pomiędzy grupami.
zz Model z efektami międzygrupowymi, tzw. between effects model, jego estyma‑
cja jest prowadzona na podstawie średnich grupowych zmiennych objaśniają‑
cych i zmiennej objaśnianej. Poprzez wprowadzenie średnich wyrównywane są
wartości odstające. Oszacowania parametrów modeli wskazują na wpływ zmian
między grupami na wartości zmiennej objaśnianej11.
Neoklasyczny model wzrostu, na podstawie którego zostało wyspecyfikowane
równanie konwergencji, opiera się na założeniu o braku powiązań pomiędzy gospo‑
darkami badanych regionów. Mobilność czynników produkcji prowadzi do prze‑
pływu kapitału do regionów o niższej kapitałochłonności produkcji, podczas gdy
przepływy siły roboczej następują w kierunku przeciwnym. Innym czynnikiem de‑
cydującym o wyrównywaniu się poziomów wzrostu gospodarczego jest dyfuzja tech‑
nologii i innowacji.
Według założeń spotykanych w literaturze przedmiotu, uwzględnienie w spe‑
cyfikacji modelu zależności pomiędzy gospodarkami regionów będzie skutkowało
otrzymaniem zwiększonego tempa konwergencji gospodarczej regionów12. Jedną
z metod uwzględnienia przepływów kapitału siły roboczej oraz technologii jest
konstrukcja modelu wzrostu gospodarczego uwzględniającego wymienione czyn‑
niki. Brak danych o przepływie czynników produkcji, zwłaszcza technologii, unie‑
możliwia jednak prowadzenie tego typu analiz. Pośrednią metodą pozwalającą na
uwzględnienie efektów przepływów międzyregionalnych w analizach konwergen‑
cji gospodarczej jest specyfikacja modelu charakteryzującego zależności pomiędzy
wartościami badanych charakterystyk w sąsiednich lokalizacjach13. W literaturze
przedmiotu wyróżnia się m.in. zależność przestrzenną wynikającą z przestrzennego
11 K. Kopczewska, T. Kopczewski, P. Wójcik, Metody ilościowe w R. Aplikacje ekonomiczne i finansowe,
CeDeWu, Warszawa, 2009, s. 316–325.
12 G. Arbia, R. Basile, G. Piras, op.cit., s. 12.
13 Określenie charakteru sąsiedztwa jednostek przestrzennych poprzez specyfikację macierzy wag prze‑
strzennych (sąsiedztwa lub odległości) w sposób znaczący wpływa na weryfikację zależności przestrzennej
cech. Przyjęcie różnych macierzy wag może skutkować odmiennymi wynikami analiz.
65
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 65
10/15/12 13:00 PM
wymienione czynniki. Brak danych o przepływie czynników produkcji, zwłaszcza
prowadzenie
tego siły
typuroboczej
analiz.oraz
Pośrednią metodą
technologii,
regionów12. Jednuniemo
ą z metodż liwia
uwzglęjednak
dnienia przepływów
kapitału
ącą konstrukcja
na uwzglmodelu
ędnienie
efektów
przepływów
mięądzyregionalnych
w
pozwalajjest
cego
technologii
wzrostu
gospodarczego
uwzględniaj
wymienione
Brak danych o przepływie
czynników produkcji,
zwłaszcza
analizachczynniki.
konwergencji
gospodarczej
jest
specyfikacja
modelu
ż liwia zale
jednak
prowadzenie
analiz.
Pośredni
ą metodą charakterystyk
technologii,
uniemo
Emilia
Modranka
ącego
ż no
ści pomiętego
dzytypu
warto
ściami
badanych
charakteryzuj
przepływów międzyregionalnych w
pozwalającą na uwzględnienie efektów
13
lokalizacjach
. W literaturze
przedmiotu modelu
wyróż nia się m.in.
w sąsiednich
analizach
konwergencji
gospodarczej
jest
specyfikacja
przestrzenn
wynikaj
cą śzciami
przestrzennego
wymiaru aktywności
zależ nośćącego
zależ nością ekonomicznej
pomi
ędzy ąwarto
badanych dependence),
charakterystyk
charakteryzuj
wymiaru aktywności
(ang. substantive
jak i z niezgod‑
13
(ang. substantive
dependence),
z niezgodno
. W literaturze
przedmiotu jak
wyróiż nia
się m.in. ś ci pomiędzy
wekonomicznej
sąsiednich lokalizacjach
ności
pomiędzy
gospodarczych
oraz jednostek
ż ność
przestrzenn
ą granicami
wynikaj
ącąprocesów
z przestrzennego
wymiaru
aktywnościgeograficznych
zale
granicami
procesów
gospodarczych
oraz jednostek
geograficznych
(ang. nuisance
14.
(ang.
nuisance
dependence)
14
ś
ci
pomi
ę
dzy
ekonomicznej
(ang.
substantive
dependence),
jak
i
z
niezgodno
dependence) .
granicami procesów
oraz modeli
jednostekprzestrzennych
geograficznych jest
(ang.weryfikacja
nuisance występowa‑
Punktemgospodarczych
wyjścia aplikacji
14
Punktem
wyjścia aplikacji modeli przestrzennych jest weryfikacja
.
dependence)
nia autokorelacji
przestrzennej zmiennych. Jedną z podstawowych metod jest testo‑
ępowania
przestrzennej
zmiennych.
Jedną z podstawowych
wyst
ścia aplikacji modeli
przestrzennych
jest weryfikacja
Punktem
wyjautokorelacji
wanie
statystycznej
współczynnika
globalnej współczynnika
autokorelacji przestrzennej
ś
ci
statystycznej
globalnej
metod
jestistotności
testowanie
istotno
ępowania
autokorelacji
przestrzennej
zmiennych.
Jedn
ą
z
podstawowych
wyst
15.
15
Morana
I
ś
ci
statystycznej
współczynnika
globalnej
metod
jest
testowanie
istotno
autokorelacji przestrzennej Morana
I .
15
autokorelacji przestrzennej Morana I .
n
n
(
− xw
(x ∑
)(xi , j (−xxi )− x ) x j − x
∑ ∑n w ∑
i =1 j=1
od uwzględnienia przepływów kapitału siły
oraz
n roboczej
n
n
i,j
i
j
)
, (6)
(6)
⋅I i ==1 j=1 ą⋅ncego
I =uwzgl
,
(6)
n
ukcja modelu wzrostu gospodarczego
So
So ędniaj
2
2
∑ ( xi − x ) ( xi − x )
rak danych o przepływie czynników produkcji, zwłaszcza
i =1
i =1
ia jednak prowadzenie tego typu analiz. Pośrednią metod
ą
n
n
ędnienie efektów
przepływów
mi
ę
dzyregionalnych
w
obserwacja
zmiennej
– macierz
gdzie: gdzie:
x i – xi-ta
obserwacja
zmiennejX,X, W = ∑ wi, j – macierz
wag wag
przestrzennych.
i – i­‑ta
ncji
gospodarczej
specyfikacja
modelu
obserwacja
zmiennej j=X,
W = wi, j – macierz wag
gdzie: x ijest– i-ta
1
j= 1
ż ności pomiprzestrzennych.
ędzy warto
ściami badanych
charakterystyk
Dodatnia,
statystycznie
istotna wartość statystyki Morana I świadczy
o występo‑
ach 13. W literaturze
przedmiotu
wyró
ż
nia
si
ę
m.in.
przestrzennych.
ść
statystyki
Morana
I
ś
wiadczy
Dodatnia,
statystycznie
istotna
warto
waniu dodatniej autokorelacji przestrzennej, co dowodzi wpływu wartości badanej
wynikającoą wyst
z przestrzennego
wymiaru
aktywno
śprzestrzennej,
ci
ępowaniu
dodatniej
autokorelacji
costatystyki
dowodzi
wpływu
Moranalokalizacjach
I świadczy
Dodatnia,
statystycznie
istotna
warto
zmiennej
lokalizacji
poziomy
tejść
zmiennej
w sąsiednich
ścidanej
pomina
ęlokalizacji
dzy
bstantive dependence),
jak i w danej
zzmiennej
niezgodno
ści badanej
w
na
poziomy
tej
zmiennej
warto
ę
powaniu
dodatniej
autokorelacji
przestrzennej,
co
dowodzi
wpływu
o
wyst
(regionach).
Wartości
opisywanych
cech
skupienia.
ujemnej
podarczych w
oraz
jednostek
geograficznych
(ang.
nuisance
lokalizacjach
(regionach).
Warto
ści tworzą
opisywanych
cechW przypadku
tworz ą
sąsiednich
ś
ci
badanej
zmiennej
w
danej
lokalizacji
na
poziomy
tej
zmiennej
warto
wartości
statystyki
wysokie
wartości
sąsiadują
z niskimi.
ści statystyki
wysokie
wartości sąsiaduj ą
skupienia.
W przypadku
ujemnej
warto
ą
siednich
lokalizacjach
(regionach).
Warto
ści opisywanych
cech tworz ą
w
s
a aplikacji z modeli
przestrzennych
jest
weryfikacja
niskimi. Jednym z podstawowych modeli danych panelowych
z efektami przestrzennymi,
lacji przestrzennej
zmiennych.
Jedną z podstawowych
ś
ci
statystyki
wysokie
warto
ci sąsiaduj ą
skupienia.
W
przypadku
ujemnej
warto
Jednym
z
podstawowych
modeli
danych
panelowych
z
efektami
stosowanym
w analizach wzrostu
gospodarczego, jest panelowy model śopóźnienia
statystycznejstosowanym
współczynnika
globalnej
e istotności
panelowy
przestrzennymi,
w
analizach
wzrostu
gospodarczego,
jest
15z niskimi.
przestrzennego z efektami stałymi (ang. fixed­‑effect spatial lag model), do którego
.
nej Morana Imodel
opóźnienia przestrzennego z efektami stałymi (ang. fixed-effect spatial
Jednym
z podstawowych przestrzennie
modeli danych
z efektami
n n
zostaje
zmiennapanelowych
zależna:
zmienna
lag model),
do wprowadzona
którego zostajeopóźniona
wprowadzona opóź niona przestrzennie
(
)
w
x
−
x
x
−
x
(
)
przestrzennymi,
stosowanym w analizach wzrostu gospodarczego, jest panelowy
∑∑
j
i
j
zależi ,na:
n
n
⎛ Y ⎞ stałymi (ang. fixed-effect spatial 16
⎛
⎞
Y przestrzennego
I = ⋅ i =1 j=1model
,
(6) z efektami
opóźnienia
n
16
So
ln⎜⎜ t+k ,i ⎟⎟ = αi + ρ wi , j ln⎜⎜ t+k ,i ⎟⎟ + β lnYt, i + γ Xt ,i + ξt ,i ,(7)
,
(7)
2
xi − x ) do którego
lag
zostaje wprowadzona
opóź niona przestrzennie zmienna
∑ (model),
Y
Y
∑
∑
∑
t, i ⎠
j= 1
⎝ t ,i ⎠
G.i =1Arbia, R. Basile, G.⎝Piras,
op.cit., s. 12.
13 zależ na:
n n sąsied ztwa jednostek przestrzennych poprzez specyfikację macierzy wag
Określenie charakteru
przestrzennych
odległoś
ci)macierz
w sposób
zn aczący
wpływa n a wery fikację zależności
erwacja zmiennej
X,W(sąsiedztwa
W= = wwilub
– macierz
wagwag
gdzie
stanowi
przestrzennych.
gdzie
,i,j j stanowi macierz wag przestrzennych.
przestrzennej cech. Przyjęcie
różnych macierzy wag może skutkować odmiennymi wynikami
j=1j=1
Alternatywną metodę wprowadzenia do modeli panelowych zależności prze‑
analiz.
12
G.
Arbia,
R.
Basile, ąG. przestrzenna
Piras, op.cit.,
s. 12.
14
metod
ę wprowadzenia
doPraktyczne
modeli
panelowych
zależ ności
Alternatyw
T.
Kossowski,
Konwergencja
– aspekt
y teoretyczne, składnika
w:
aspekty
badaczego
ń
strzennych
stanowi
opóźnienie
przestrzenne
losowego,
wynikiem
ść statystyki
Morana
I świadczy
ycznie istotna13 warto
Określenie
charakteru
sąsiedztwa
jednostek
przestrzennych
poprzez
specyfikację
macierzy
wag
,
t.
2,
red.
P.
Churski
„Biuletyn
Instytutu
Geografii
Społeczno-Ekonomicznej
regionalnych
–
varia
przestrzenne
składnika losowego,
czego
przestrzennych
stanowi
opóź nieniemodelu
niej autokorelacji
przestrzennej,
co
dowodzi
jestPrzestrzenn
specyfikacja
postaci
panelowego
przestrzennego
sta‑
przestrzennych
(sąsiedztwa
lub odległoś
ci)Mickiewicza
w sposób znaczący
wpływa
zależności
i Gospodraki
ej Uniwersytetu
im. wpływu
Adama
wbłędu
Poznaniu”
2009, nrna
8, weryfikację
seria: z efektami
panelowego
błędu
przestrzennego
wynikiem
jest
specyfikacja
postaci
nnej w danej
lokalizacji
poziomy
tej
Rozwój
Regionalny
ina
Polityka
Regionalna,
s.zmiennej
12. model):
przestrzennej
cech.
Przyjęcie
różnych
macierzy
wag możemodelu
skutkować
odmiennymi
wynikami z
łymi (fixed­
‑effect
spatial
error
15
ach (regionach).
Warto
ś
ci
opisywanych
cech
tworz
ą
Ekonometria
i modele spatial
analizy danych
przestrzennych
(fixed-effect
error
model): , red. B. Suchecki,
efektamiprzestrzenna.
stałymi Metody
analiz.
Wydawnictwo
C.H. Beck,
Warszawa
2010,
14 ś ci statystyki
wysokie
warto
ści s.112.
sąsiaduj ą
u ujemnej warto
12
∑∑
T. Kossowski, Konwergencja przestrzenna
⎛ Yt+k , i ⎞ – aspekt y teoretyczne, w: Praktyczne aspekty badań
⎟„Biuletyn
regionalnych – varia, t. 2, red. P.
ln⎜⎜Churski
= α i + βInstytutu
ln Yt, i + γGeografii
Xt, i + ξSpołeczno-Ekonomicznej
(8)
t ,i
⎟im.
tawowych modeli
danych
panelowych
z efektami
Y
i Gospodraki
Przestrzennej
Uniwersytetu
Adama
Mickiewicza
w
Poznaniu”
2009,
nr
8,
seria:
t
,
i
14 T. Kossowski, Konwergencja
⎝ przestrzenna
⎠
– aspekty teoretyczne, w: Praktyczne aspekty badań regio‑
panelowy
anym w analizach
wzrostu
gospodarczego,
jest
Rozwój
Regionalny
i Polityka
Regionalna,
s. 12.
n
nalnych
–
varia,
t. 2,
red. P. Churski
„Biuletyn
Instytutu
Geografii Społeczno­‑Ekonomicznej i Gospodarki
stałymi (ang. fixed-effect
spatial
strzennego z15efektami
17
Ekonometria
Metody
iMickiewicza
modele
analizy
danych
B. Suchecki,
51, red.
Przestrzennejprzestrzenna.
Uniwersytetu im.
Adama ξ
w Poznaniu”
2009,przestrzennych
nr 8, seria: Rozwój
Regionalny
i Po‑(9)
=
ρ
w
t
i
i
j ξ t, i + η i .
,
,
ź
niona
przestrzennie
zmienna
zostaje wprowadzona
opó
Wydawnictwo
C.H. Beck,
lityka Regionalna,
s. 12. Warszawa 2010, s.112.
j =1
∑
2. Analiza
nictwo C.H. Beck, Warszawa 2010, s. 112.
15 Ekonometria przestrzenna. Metody i modele analizy danych przestrzennych, red. B. Suchecki, Wydaw‑
16 G. Arbia, R. Basile, G. Piras, op.cit., s. 13.
as, op.cit., s. 12.
Wyniki
estymacji
przekrojowych
edztwa jednostek przestrzennych
poprzez
specy fikację macierzy
wag
ub odległoś ci) w sposób
znaczący
wpływa
na
weryfikację
Europejskiej z lat 60. i 70. zależności
wskazywały
e różnych macierzy wag może skutkować odmiennymi wynikami
regresji wzrostu18 dla regionów Unii
na tempo konwergencji na poziomie512–
3%, 66po 1975 r. prędkość ta spadła do poziomu 1,7%. Rezultaty badań nad
cja przestrzenna – szybko
aspekt y teoretyczne
, w: Praktyczne
aspekty badań dowodz ą, ż e oszacowania modeli wzrostu z
ścią procesu
konwergencji
d. P. Churski „Biuletyn Instytutu Geografii Społeczno-Ekonomicznej
wykorzystaniem
danych
panelowych
dają wartości współczynnika konwergencji
Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu” 2009,
nr 8,
19seria:
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 66
10/15/12
a Regionalna, s. 12.powyż ej poziomu 2% rocznie .
13:00 PM
n
n
gdzie W
W=
=∑w
wi, j stanowi
stanowi macierz
macierz wag
wag przestrzennych.
przestrzennych.
gdzie
∑
j = 1 i, j
j= 1
metodęę wprowadzenia
wprowadzenia do
do modeli
modeli panelowych
panelowych zale
zależż no
nośści
ci
Alternatywąą metod
Alternatyw
nienie
przestrzenne
składnika
losowego,
czego
przestrzennych stanowi
stanowi
opóźź nienie
Zastosowanie
modeli
panelowych w analizie
warunkowej
konwergencji…
przestrzenne
składnika
losowego,
czego
przestrzennych
opó
panelowego
modelu
błędu
przestrzennego
wynikiem
jest
specyfikacja
postaci
wynikiem jest specyfikacja postaci panelowego modelu błędu przestrzennego zz
(fixed-effect spatial
spatial error
error model):
model):
efektami stałymi
stałymi (fixed-effect
efektami
⎛Y ⎞
ln⎛⎜⎜⎜ Ytt++kk ,, ii ⎞⎟⎟⎟ =
= α + β ln Y + γ X + ξ (8)
(8)
ln
(8)
Yt, i ⎟⎠ α ii + β ln Ytt,, ii + γ Xtt,, ii + ξtt ,,ii
⎜⎝ Y
⎝ t, i ⎠
n
n
17
ξξ t, i =
=ρ
ρ ∑w
wi, jξξ t, i +
+η
η i ..
(9)1717
(9)
2. Analiza
Analiza
2.
t, i
∑
j =1
j =1
i , j t, i
i
(9)
18
Wyniki
estymacji przekrojowych
przekrojowych regresji
regresji wzrostu
wzrostu18
dla regionów
regionów Unii
Unii
2. Analiza
Wyniki
estymacji
dla
Europejskiej zz lat
lat 60.
60. ii 70.
70. wskazywały
wskazywały na
na tempo
tempo konwergencji
konwergencji na
na poziomie
poziomie 2–
2–
Europejskiej
ę
dko
ść
ta
spadła
do
poziomu
1,7%.
Rezultaty
bada
ń
nad
3%,
po
1975
r.
pr
18 dla regionów
wzrostu1,7%.
Uniibada
Europej‑
ść ta spadła regresji
do poziomu
Rezultaty
ń nad
3%, po Wyniki
1975 r.estymacji
prędkoprzekrojowych
ś
ci
ą
procesu
konwergencji
dowodz
ą
,
ż
e
oszacowania
modeli
wzrostu
szybko
skiej
60. i 70.konwergencji
wskazywały na tempo
konwergencji
na poziomie
2–3%, wzrostu
po 1975 r. zz
ściąz lat
procesu
dowodz
ą, ż e oszacowania
modeli
szybko
ą
warto
ś
ci
współczynnika
konwergencji
wykorzystaniem
danych
panelowych
daj
prędkość ta spadła
dopanelowych
poziomu
1,7%.daj
Rezultaty
nad szybkościąkonwergencji
procesu kon‑
ą wartobadań
ści współczynnika
wykorzystaniem
danych
19
19.
ż
ej
poziomu
2%
rocznie
powy
ej poziomu
2% rocznie
.
powyżwergencji
dowodzą,
że oszacowania
modeli wzrostu z wykorzystaniem danych pane‑
szej analizy
analizy konwergencji
jest weryfikacja
weryfikacja
zało
enia 2%
dotycz
cego
Przedmiotem
poniżżwspółczynnika
19.
szej
jest
żż enia
dotycz
ąącego
Przedmiotem
poni
lowych
dają wartości
powyżejzało
poziomu
rocznie
ś
ci
konwergencji
warunkowej
w
przypadku
wskazywanej
w
literaturze
szybko
warunkowej
w przypadku
wskazywanej
w literaturze
Przedmiotem
poniższejszybko
analizyś ci
jestkonwergencji
weryfikacja założenia
dotyczącego
wskazy‑
modeliwanej
panelowych
efektamikonwergencji
stałymi (indywidualnymi
(indywidualnymi
czasowymi).
Dane
modeli
panelowych
zz szybkości
efektami
stałymi
ii czasowymi).
Dane
w literaturze
warunkowej w przypadku
modeli pane‑
ś
ci
PKB
per
capita
w
latach
2000–2009
wg
PPS
w
cenach
bie
żą
cych
dla
o
warto
ści PKB
per capita
latach 2000–2009
wg PPS w
cenach
bieżąPKB
cychper
dla
o warto
lowych
z efektami
stałymiw(indywidualnymi
i czasowymi).
Dane
o wartości
290 regionów
regionów Unii
Unii Europejskiej
Europejskiej na
na poziomie
poziomie NUTS
NUTS 22 wygenerowano
wygenerowano z bazy
bazy
290
capita w latach 2000–2009
wg PPS w cenach
bieżących dla
290 regionów UniizEuro‑
ś
ci,
poprzez
przyjecie
wska
ź
ników
inflacji
dla
poziomów
danych
Eurostat.
Warto
ci, poprzez
przyjecie wska
ników Eurostat.
inflacji dla
poziomów
danych
Eurostat.
WartośNUTS
pejskiej
na poziomie
2 wygenerowano
z bazyź danych
Wartości,
po‑
ż
ono
w
cenach
stałych
z
2000
r.
Ze
wzgl
du na
na
NUTS
0
(kraju),
wyra
ż ono w
cenach
stałych NUTS 0
z 2000(kraju),
r. Ze
wzglęędu
NUTSprzez
0 (kraju),
przyjęcie wyra
wskaźników
inflacji
dla poziomów
wyrażono
w ce‑
ę
po
ś
ci
danych
w
przekroju
terytorialnym
i
czasowym
za
ograniczenia
dost
ępości Ze
danych
i czasowym
ograniczenia
dostz 2000 r.
nach stałych
względuwna przekroju
ograniczeniaterytorialnym
dostępności danych
w przekrojuza
strukturalnąą regionów
regionów obrano
obrano wska
wskaźź nik
nik zatrudnienia
zatrudnienia osób w
w
charakterystykęę strukturaln
charakterystyk
terytorialnym i czasowym
za charakterystykę
strukturalną
regionów obranoosób
wskaź‑
ż
ej
15.
roku
ż
ycia.
Kompletne
dane
z
okresu
2000–2009
wieku
powy
ż ej 15.osób
roku
ż ycia.
Kompletne
dane Kompletne
z okresudane
2000–2009
wiekunikpowy
zatrudnienia
w wieku
powyżej
15. roku życia.
z okresu
zgormadzono
dla
193
regionów.
W
tabeli
1.
przedstawiono
oszacowania
zgormadzono
193 regionów.
W tabeli
1. przedstawiono
oszacowania
2000–2009dla
zgromadzono
dla 193 regionów.
W tabeli 1
przedstawiono oszacowania
współczynników kierunkowych
kierunkowych równania
równania (5)
(5) przy logarytmie
logarytmie zmiennej
zmiennej PKB
PKB per
per
współczynników
współczynników kierunkowych
równania (5)przy
przy logarytmie zmiennej
PKB per ca‑
)
oraz
wska
ź
niku
zatrudnienia
osób
w
wieku
powy
ż
ej
15
lat
(X
).
capita
(Y
) oraz
wskaź niku zatrudnienia osób w wieku powyż ej 15 lat (Xt,i).
capitapita
(Yt,it,i(Y
t,i) oraz wskaźniku zatrudnienia osób w wieku powyżej 15 lat (Xt,i). t,i
Oszacowania estymatora wewnątrzgrupowego (ang. within) z efektami indywi‑
dualnymi
stanowią
o występowaniu
konwergencji
Tabela 1.
1. Wyniki
Wyniki
oszacowań
modeli zzpomiędzy
efektamibadanymi
stałymi regionami
modelu konwergencji
konwergencji
Tabela
oszacowań
modeli
efektami
stałymi
modelu
warunkowej. W okresie 2000–2009 jej szybkość wyniosła 28,4% rocznie. Oszacowa‑
nia modelu były jednak obarczone najwyższym błędem w porównaniu do pozosta‑
16
łych modeli.
Wprowadzenie
dos.modelu
stałych efektów czasowych skutkuje odrzu‑
R. Basile,
G. Piras, op.cit.,
13.
16 G. Arbia,
17 G. Arbia, R. Basile, G. Piras, op.cit., s. 13.
17 Ibidem.
ceniem
hipotezy
o konwergencji
gospodarczej.
Równoczesne uwzględnienie efektów
18 Ibidem.
18 Badania prowadzone przez Nevena, Gouyette (1995), Armstronga (1995), Verspagena (1996),
indywidualnych
i czasowych
spowodowało
utratęArmstronga
przez charakterystykę
strukturalną
Badania
prowadzone przez
Nevena,
Gouyette (1995),
(1995), Verspagena
(1996),
Tondla (1999), Martina (1999), de la Fuente (1996), por. H. Badinger, W.G. Müller, G. Tondl,
Tondla(wskaźnik
(1999), Martina
(1999), de
la Fuente
(1996), por. Najmniejszymi
H. Badinger, W.G.
Müller,
G. Tondl,
zatrudnienia)
istotności
statystycznej.
błędami
oszacowań
Regional Covernence
Covernence in
in European
European Union
Union (1985–1999):
(1985–1999): A
A Spatial
Spatial Dynamic
Dynamic Panel
Panel Analysis,
Analysis,
Regional
HWWA, Discusion Paper 2002, vol. 210, s. 2.
HWWA,
Discusion
Paper 2002, vol. 210, s. 2.
19
17 R.
Basile, G. Piras, op.cit., s. 15.
19 G. Arbia,
Ibidem.
G. Arbia,
R.
Basile,
G. Piras, op.cit., s. 15.
18
Badania prowadzone przez Nevena, Gouyette (1995), Armstronga (1995), Verspagena (1996), Tondla
(1999), Martina (1999), de la Fuente (1996), por. H. Badinger, W.G. Müller, G. Tondl, Regional Covernence in
European Union (1985–1999): A Spatial Dynamic Panel Analysis, HWWA, Discusion Paper 2002, vol. 210, s. 2.
19 G. Arbia, R. Basile, G. Piras, op.cit., s. 15.
52
52
67
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 67
10/15/12 13:00 PM
Emilia Modranka
charakteryzowały się estymatory międzygrupowe. Oszacowania współczynników
kierunkowych modelu z efektami zarówno indywidualnymi, jak i czasowymi wska‑
zywały dodatnią zależność między poziomem dochodu a dynamiką jego wzrostu
(co przeczy założeniu o występowaniu konwergencji gospodarczej), jednak tylko
w przypadku modelu z efektami indywidualnymi okazały się istotne statystycznie.
Tabela 1. W
yniki oszacowań modeli z efektami stałymi modelu konwergencji
warunkowej
Model panelowy z efektami stałymi
Oneway (individual) effect Within
Model
Yt,i
λ
Xt,i
–0,247
***
–0,0053
***
0,284
0,005
**
–0,0008
***
–0,005
–0,270
***
–0,0010
Oneway (individual) effect Between
Model
0,007
***
–0,0007
Oneway (time) effect Between Model
0,379
Oneway (time) effect Within Model
Twoways effects Within Model
–0,0430
0,315
***
–0,007
–0,321
Źródło: opracowanie własne, R Cran 2.15.0.
W celu scharakteryzowania tendencji czasowych wzrostu gospodarczego w regio‑
nach NUTS 2 przedstawiono przestrzenne zróżnicowanie wartości średniego tempa
zmian PKB per capita wg PSN w latach 2000–2009.
Rysunek 1. Średnie tempo zmian PKB per capita wg PSN (ceny stałe, 2000=1)
w latach 2000–2009 w 193 regionach NUTS 2
Źródło: opracowanie własne, R Cran 2.15.0
68
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 68
10/15/12 13:00 PM
Zastosowanie modeli panelowych w analizie warunkowej konwergencji…
Wykres rozrzutu statystyki Morana I
LV00
SK01
PL51
GR25
GR24
GR13
UKI1
GR30
-3-2-1012
Ś rednie tempo zmian opóźnione przestrzennie [SRTEMP*W]
PL12
R O41
RO12
O 22
RO11
O21
-4
RO31
RO42
-2
0
2
Średnie tempo zmian [SRTEMP]
Rysunek 2. Korelogram statystyki Morana I średniego tempa zmian PKB
per capita wg PSN (ceny stałe, 2000=1) w latach 2000–2009
w 193 regionach NUTS2
Źródło: pracowanie własne, R Cran 2.15.0.
Wartość statystyki Morana I na poziomie 0, 7021 (p­‑value = 0,001) świadczy o wy‑
stępowaniu istotnych zależności przestrzennych pomiędzy wartościami średniego
tempa wzrostu gospodarczego.
W tabeli 2 przedstawiono zestawienie wyników oszacowania parametrów równa‑
nia (7). Wprowadzenie do modelu opóźnionego przestrzennie tempa wzrostu PKB
per capita, uwzględniającego wpływ dynamiki wzrostu w regionach sąsiednich, wy‑
wołało obniżenie wartości współczynnika konwergencji w stosunku do oszacowań
uzyskanych w modelu panelowym bez efektów przestrzennych.
Tabela 2. W
yniki oszacowań panelowych modeli opóźnienia przestrzennego
z efektami stałymi modelu konwergencji warunkowej
Panelowy model
opóźnienia przestrzennego
z efektami stałymi
Oneway (individual) effect
Within Model
Oneway (time) effect
Within Model
Twoways effects Within
Model
Yt,i
λ
Xt,i
–0,128
***
0,0001
0,002
.
–0,0003
–0,186
***
0,0007
ρ
0,137
0,767
***
**
–0,002
0,664
***
.
0,206
0,613
***
Źródło: opracowanie własne, R Cran 2.15.0.
69
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 69
10/15/12 13:00 PM
Emilia Modranka
Gdyby wszystkie analizowane regiony charakteryzowały się tym samym tempem
wzrostu gospodarczego oraz wpływem dynamiki zmian PKB per capita z sąsiednich
regionów, szybkość konwergencji szacowana na podstawie modelu z efektami sta‑
łymi wyniosłaby 13,7% rocznie. Jeśli odniosłoby się powyższe założenia do modelu
dwuczynnikowego, dynamika procesu zbieżności gospodarek regionów do stanu
równowagi długookresowej wzrosłaby do 20,6%.
3. Podsumowanie i kierunki dalszych badań
Przedstawione w opracowaniu rezultaty analiz miały na celu zweryfikowanie za‑
łożeń dotyczących wpływu postaci modelu danych panelowych na identyfikację oraz
szybkość konwergencji warunkowej. Zgodnie z złożeniami przedstawionymi przez
Arbię20, szybkość konwergencji szacowana na podstawie modeli panelowych z in‑
dywidualnymi efektami stałymi przekroczyła wartość 2%. Uzyskane oszacowania
współczynnika konwergencji w odniesieniu do długookresowej równowagi wzrostu
wydają się zawyżone. Jedną z podkreślanych w literaturze przyczyn zawyżonej szyb‑
kości konwergencji jest problem endogeniczności zmiennych objaśniających. Zwraca
się rówież uwagę na to, że wysokie tempo konwergencji, szacowane na podstawie
modeli panelowych, nie charakteryzuje dynamiki zbieżności gospodarek regionów
dążących do osiągnięcia stanu równowagi długookresowej, lecz jest właściwe dla
równowagi krótkookresowej21. Występowanie dodatniej autokorelacji przestrzen‑
nej zadecydowało o konieczności zastosowania przestrzennych panelowych modeli
konwergencji. Należy zaznaczyć, że wprowadzenie do modeli panelowych z efektami
stałymi opóźnionych przestrzennie zmiennych objaśnianych pozwoliło na pozytywną
weryfikację hipotezy o występowaniu konwergencji. Dynamika tego procesu w przy‑
padku modeli z efektami przestrzennymi była o połowę mniejsza niż w przypadku
modeli panelowych bez efektów przestrzennych. W badaniu pominięto testowanie
istotności efektów stałych (grupowych i czasowych), jak również badanie wyników
oszacowań modeli z efektami losowymi. Dalszych analiz wymaga badanie autoko‑
relacji oraz heteroskedastyczności składnika losowego.
20 Ibidem.
21 M. Shibamoto, Y. Tsutsui, Note on the Interpretation of Convergence Speed in the Dynamic Panel Mo‑
del, Kobe University, Discussion Paper Series RIEB 2011, January, s. 2.
70
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 70
10/15/12 13:00 PM
Zastosowanie modeli panelowych w analizie warunkowej konwergencji…
Bibliografia
1. Arbia G., Basile R., Piras G., Using Spatial Panel Data in Modelling Regional Growth and
Convergence, Istituto di Studie Analisi Economica, Working Paper 2005, vol 5, s. 8–31.
2. Arbia G., Domonicis L., Piras G., Regional growth and regional inequality in EU and
transition countries: a spatial econometric approach, „45th Congress of the European Re‑
gional Science Association”, 23–27.08.2005, Amsterdam.
3.Ciołek D., Badanie konwergencji krajów Europy Środkowo­‑Wschodniej z wykorzystaniem
danych panelowych, „Dynamiczne modele ekonometryczne”, VIII Ogólnopolskie Semi‑
narium Naukowe, 9–11.09.2003, Toruń, s. 329–342.
4. Ekonometria przestrzenna. Metody i modele analizy danych przestrzennych, red. B. Su‑
checki, Wydawnictwo C.H. Beck, Warszawa 2010.
5.Elhorst J.P., Spatial Panel Data Models, w: Handbook of Applied Spatial Analysis. Software
Tools, Methods and Applications, red. M.M. Fisher, A. Getis, Springer, Heidelberg–Do‑
rdrecht–London–New York 2010, s. 377–409.
6. Herbst M., Wójcik P., Efekty przestrzenne w konwergencji Polskich podregionów, „Bada‑
nie spójności terytorialnej i przeciwdziałanie marginalizacji obszarów problemowych”,
Konferencja Ministerstwa Rozwoju Regionalnego, 9–10.12.2010, Warszawa.
7. Herz B., Vogel L., Regional Convergence in Central and Eastern Europe: Evidence from
a Decade of Transition, Universität Bayreuth Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche
Fakultät Wirtschaftswissenschaftliche Diskussionspapiere 2003, vol. 13/03.
8.Kliber P., Ekonometryczna analiza konwergencji regionów Polski metodami panelowymi,
„Studia Regionalne i Lokalne” 2007, vol. 1/27, s. 74–86.
9. Kopczewska K., Kopczewski T., Wójcik P., Metody ilościowe w R. Aplikacje ekonomiczne
i finansowe, CeDeWu, Warszawa 2009.
10.Kossowski T., Konwergencja przestrzenna – aspekty teoretyczne, w: Praktyczne aspekty
badań regionalnych – varia, t. 2, red. P. Churski, „Biuletyn Instytutu Geografii Społeczno­
‑Ekonomicznej i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Po‑
znaniu” 2009, nr 8, seria: Rozwój Regionalny i Polityka Regionalna, s. 7–20.
11. Müller W.G., Tondl G., Regional Covernence in European Union (1985–1999): A Spatial
Dynamic Panel Analysis, HWWA, Discusion Paper 2002, vol. 210, s. 1–252.
12. Ramajo J., Marquez M., Hewings G., Salinas M., Spatial heterogeneity and interregional
spillovers in the European Union: Do cohesion policies encourage convergence across re‑
gions?, „European Economic Review” 2008, vol. 52, s. 551–567.
13. Shibamoto M., Tsutsui Y., Note on the Interpretation of Convergence Speed in the Dyna‑
mic Panel Model, Kobe University, Discussion Paper Series RIEB 2011, January, s. 1–7.
71
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 71
10/15/12 13:00 PM
Emilia Modranka
Źródła sieciowe
1. http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dataset=lfst_r_lfe2emprt&lang=en [do‑
stęp 29.03.2012].
2.http://epp.eurostat.ec.europa.eu/tgm/table.do?tab=table&init=1&plugin=1&language‑
=en&pcode=tgs00005 [dostęp 29.03.2012].
Summary
The application of panel models in the analysis of a conditional
β­‑convergence including spatial dependence
Economic convergence regions of the EU is one of the main objectives of cohe‑
sion policy. The basis of the hypothesis of the existence of economic convergence is
a neoclassical Solow model. This article aims to present and compare the results of
studies on economic conditional convergence of EU regions with the use of panel
models and taking into account the spatial relationships.
Keywords: panel data models, spatial autocorrelation, conditional convergence, co‑
hesion policy, NUTS2 European regions
JEL classification: C21, C23, O47, O52, R11
SGH_197_2012_08_96Roczniki_26_Witkowski.indd 72
10/15/12 13:00 PM