莫蘭指數(shù):背景篇

統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)系數(shù)與莫蘭指數(shù)有什么聯(lián)系嗎?
Emmanuel Paradis的《Moran’s Autocorrelation Coefficient in Comparative Methods》[1]找到了解釋榴芳。

相關(guān)系數(shù)

Emmanuel Paradis

相關(guān)系數(shù)R(Rorrelation ceofficient)

R= \frac{\sum(x_i- \bar x)(y_j- \bar y) }{ \sqrt{[ \sum(x_i- \bar x)^2 \cdot \sum(y_j- \bar y)^2]} }

全局莫蘭指數(shù)(Global Moran's I )

$$
I=\frac {n}{S_0} \cdot 
\frac{\sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}w_{ij}(x_i-\bar x)( y_i-\bar y) }{\sum\limits_{i=1}^n {(x_i-\bar x)}^2 } =\frac{ \sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}w_{ij}(x_i-\bar x)( y_i-\bar y) }{ S^2 \cdot  \sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}w_{ij}}
$$

I=\frac {n}{S_0} \cdot \frac{\sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}w_{ij}(x_i-\bar x)( y_i-\bar y) }{\sum\limits_{i=1}^n {(x_i-\bar x)}^2 } =\frac{ \sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}w_{ij}(x_i-\bar x)( y_i-\bar y) }{ S^2 \cdot \sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}w_{ij}}[2]

注釋:
S_0=\sum\limits_{i=1}^{n}\sum\limits_{j=1}^{n}w_{ij}為空間權(quán)重的聚合

S^2=\frac {1}{n} \cdot \sum\limits_{i=1}^{n} {({x_i}-{\bar x})}^2


20200314-091514.jpg

20200314-091342.jpg

20200314-091443.jpg

多數(shù)書籍文獻(xiàn)中都會提到:

全局莫蘭指數(shù)I在0至1取值败徊,為正相關(guān)讼育,表示具有相似的屬性集聚在一起(即高值相鄰接或低值相鄰接)肯尺;全局莫蘭指數(shù)I在0至-1取值续滋,為負(fù)相關(guān)惨远,表示具有相異的屬性集聚在一起(即高值與低值鄰接谜悟、低值與高值鄰接);接近于0锨络,則表示隨機(jī)分布赌躺,或不存在空間自相關(guān)性

莫蘭指數(shù)公式可以查到,莫蘭指數(shù)的含義可以查到羡儿;莫蘭指數(shù)的運(yùn)用可以查到礼患。但我想明白這個公式的由來,這個公式的取值為什么在[-1,1]之間。

簡單地說缅叠,我想理解莫蘭指數(shù)悄泥,而不是僅僅是去調(diào)用現(xiàn)有的API接口。類似Python學(xué)多了肤粱,很多功能只要調(diào)用包就好了弹囚。于是會開始排斥停留在調(diào)用包的層面,試著去了解背后的實(shí)現(xiàn)领曼。

在地理信息系統(tǒng)中鸥鹉,空間自相關(guān)分析通常用ArcGIS進(jìn)行教學(xué)∈荆可看到空間經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計學(xué)的文章毁渗,也有用Geoda進(jìn)行莫蘭指數(shù)的計算來進(jìn)行空間自相關(guān)分析。說到統(tǒng)計學(xué)单刁,那么R語言就和統(tǒng)計學(xué)聯(lián)系上了灸异。

R語言也可以進(jìn)行莫蘭指數(shù)計算,于是這樣找到了Emmanuel Paradis[3][4]的《Moran’s Autocorrelation Coefficient in Comparative Methods》的文章羔飞,去年(2019年)寫的肺樟,也挺新的,參考價值很大逻淌。

Reference


  1. Moran’s Autocorrelation Coefficient inComparative Methods ?

  2. 空間自相關(guān) (Global Moran's I) 的工作原理 ?

  3. EMMANUEL PARADIS INSTRUCTORS ?

  4. CV of EMMANUEL PARADIS ``` ?

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