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学术见解|灯光指数不一定照亮经济繁荣,却有可能照亮“一带一路”

2019/8/14 7:12:53

学术见解|灯光指数不一定照亮经济繁荣,却有可能照亮“一带一路”

最近三位美国经济学家,纽约联邦储备银行亨特·克拉克(Hunter Clark)和马克西姆·平可夫斯基(Maxim Pinkovskiy),以及哥伦比亚大学经济学教授夏威尔·萨拉-伊-马丁(Xavier Sala-i-Martin)在美国国家经济研究局(NBER)工作论文库中,发布了一篇关于中国GDP增长率的论文。在这篇论文中,三位学者利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)公布的全球夜间灯光数据(简称DMSP/OLS数据),计算了中国大陆夜间稳定灯光区光密度变动情况,并据此推测了中国近年来GDP的增长率,他们发现2011年以来中国实际GDP的真实增长率不是被官方高估了,而是被低估了。这一结果一经抛出立即引起关注和议论。

 

卫星夜间灯光数据缘何受研究者青睐?

 

DMSP/OLS数据最早被遥感测绘和地理学领域的专家,广泛运用于研究森林火灾监测、火灾面积计算、地震破坏强度估计、CO2和氮氧化物排放量估算以及战争与地区冲突损害评估等问题。近年来,DMSP/OLS数据也被社会科学研究者广泛运用于诸如人口密度估计、城市化与贫困指标建构、GDP测算等问题的研究,并产生了大量的研究成果。

 

为何DMSP/OLS数据受到社会科学界研究者的广泛青睐,可能与以下几个因素有关。其一,数据统计困难、导致数据匮乏。其二,数据统一口径不一致,导致数据不可比,比如不同国家GDP核算体系不一致,导致难以对这些国家宏观经济表现进行跨国比较;其三,数据“垄断”,导致数据使用受限。比如了解详细车辆许可证类型、道路拥挤程度、详细的引擎参数以及燃油标准等,对研究空气污染有很大作用。但是,研究人员很难从公共部门获得这些数据;其四,数据造假、数据“注水”,导致数据失真。

 

当由于上述原因造成的数据缺失和数据失真使研究受阻时,寻找一个与所要研究变量高度相关的“替代变量”,成为研究者们的一个不二选择。

 

夜间灯光作为人类活动的表征,被认为背后隐藏着巨大的经济社会秘密。美国国家地球物理数据中心地球天文台团队负责人Elvidge称:你可以从一个国家的城市夜晚灯光中,了解到许多信息,如人口、经济增长、对外投资、战争和经济衰退等。正因如此,夜间灯光被认为是研究人类社会经济活动及其影响的良好数据来源,是对经济活动密度信息的良好估计,因而受到社会科学界研究者的广泛青睐。

 

灯光指数“照亮”经济繁荣,“靠谱”吗?

 

DMSP/OLS数据是由美国国防气象卫星计划一系列气象卫星观测所得。1976年,该计划发射的F-1卫星上首次搭载OLS传感器(Operational Linescan System),该传感器具有较高的光电放大能力,可探测到城市夜间的灯光甚至小规模居民地、火光乃至车流等发出的低强度灯光。美国国家地球物理数据中心(NGDC)对DMSP/OLS基础数据进行了一系列的噪声处理,例如消除了夜间云层、短暂火光、极光、闪电等的影响,处理后的数据能够较真实反映人类的生产和消费活动。

 

很多学者都证实了DMSP/OLS卫星灯光数据与GDP之间存在显著的正相关关系——夜间灯光越亮,GDP水平越高。因此不少学者将灯光数据用于研究不同国家或地区经济活动的表现,他们发现夜间灯光数据,可以作为一个国家或地区现行统计指标比较好的替代指标,较亮的夜间灯光照明与较高的GDP紧密相连。研究者们还认为,DMSP/OLS夜间灯光数据通过卫星上的传感器扫描获得,不仅精度高,完全不受人为因素的干扰,而且该数据不受物价水平的影响,尤其适用于观察较长时间内不同地区的经济活动。因此,相对于传统统计数据容易受人为主观因素的影响产生偏误而言,卫星夜间灯光数据提供了相对客观的经济信息,因此“更靠谱”。

 

近年来,利用DMSP/OLS卫星夜间灯光数据研究中国经济表现的文章也有不少,除了本文开头提及的纽约联邦储备银行和哥伦比亚大学三位学者的工作论文外,国内也有不少学者做了类似的研究,但结论却有不同。同是利用DMSP/OLS卫星夜间灯光数据,为何却得出了关于中国GDP真实增长率的不同结论呢?用DMSP/OLS卫星夜间灯光数据来衡量经济真实表现,真的“更靠谱”吗?导致这些问题的出现,可能与以下这些因素有关:

 

一方面,在一些年份,特别是在新旧卫星交接时,不同卫星由于传感器设定不同,对同一个区域拍摄出的亮度有差异,导致同一年份不同卫星之间数据不可比,并且由于传感器的老化,即使同一卫星在不同年份间的数据也可能是不可比的。因此,在使用卫星夜间灯光数据时,需要对这些数据进行校准、合成与修复,以消除因上述原因导致的数据“噪音”。由于处理数据“噪音”的技术和方法的不同,因此,不同的学者利用DMSP /OLS卫星夜间灯光数据估算的一国GDP的真实表现时,就可能得到不同的结论。

 

另一方面,由于卫星夜间灯光亮度取值范围为0-63,因此可能存在着灯光亮度“饱和”问题,即如果一个国家或地区灯光亮度值达到63时,将出现无法继续增加的现象,从而导致对经济发达地区的经济表现的低估以及欠发达地区经济表现的高估。因此,卫星灯光亮度“饱和问题”,也会导致利用卫星夜间灯光数据衡量一国经济繁荣景象出现偏差。

 

所以,传统经济统计数据,可能由于人为干扰因素失真,卫星灯光数据也不一定就准确无误,实际上对一国GDP增长率和经济景气状况的准确估计,是一个非常复杂的事情,并不是依靠一两个简单的指标就能解决问题。在中国这样一个地区经济发展水平很不平衡的国家,试图利用各地区夜间卫星灯光亮度数据汇总,以核算全国GDP的增速,尤其需要更加科学和严谨的学术态度。

 

卫星夜间灯光还能“告诉”我们什么?

 

世界上一些经济学家除了利用夜间灯光数据来分析说明人口分布、经济增速和城市化水平的地区的差距外,还利用夜间灯光数据做了许多有趣的研究。比如,领导人执政时会不会照顾自己的家乡,或者领导人的家乡会不会沾领导人的光?在基础设施投资、项目审批与配套、转移支付分配等方面受到领导人的特别恩惠?瑞士和澳大利亚的两位经济学家Hodler和Raschky 利用夜间灯光数据佐证了这一事实,他们的研究通过对126个国家的38427个地区17年(1992-2009年)的数据进行年度比较发现,很多国家都存在“沾光效应”,即领导人的家乡夜间灯光强度会伴随领导人的在位而增强,同时也会随着他们的卸任而减弱,甚至回落到初始水平。这一研究成果发表在2014年《经济学季刊》上,引起了广泛的关注。

 

再比如,黄亮雄等人在《经济学家》上的一篇研究,采用夜间灯光亮度数据分析了中国的经济发展对“一带一路”沿线国家经济发展的影响。研究结果发现中国经济发展能显著提高“一带一路”沿线国家的人均灯光亮度,从数量上说,在控制住其他因素后,1992-2012年,中国的经济发展年均约提高沿线国家人均灯光亮度1.27-1.88%,双方领导人的来访则进一步提高该效应。据此该研究判断中国将照亮“一带一路”建设,中国与世界的深入互动,与沿线国家的深度合作,也将强化中国发展照亮“一带一路”的建设效应。

 

由此可见,卫星夜间灯光数据增加了经济学家“工具箱”中可供选择的“工具”种类,并为人们提供了一个从外太空俯瞰人类经济活动及其影响的可能性。但是,我们也应该清楚地看到,使用夜间灯光分析人类经济活动时要格外小心,正如耶鲁大学教授诺德豪斯(Nordhaus)所提醒的那样:“具有卓越经济状态的城市在它们的光输出上可能相去甚远,在拉斯维加斯,浮华的赌场通宵营业,这使具有同样经济产出但更为安静的盐湖城相形见绌,那里的居民更习惯于早睡。”这告诉我们,夜间灯光最璀璨的城市,并不一定是最美好的城市。


作者为上海师范大学商学院经济系主任

主编:王多

题图来源:视觉中国 图片编辑:徐佳敏