空间计量中+逆距离矩阵的对角线是什么
在空间计量里,逆距离矩阵(inverse-distance matrix)对角线一律设为 0。
理由只有一句话:
“任何观测点与自身的距离为 0,其倒数 1/0 → ∞,会把空间滞后项彻底撑爆,必须屏蔽。”
技术细节
公式
元素 wᵢⱼ = 1 / dᵢⱼ (i ≠ j); wᵢᵢ = 0
其中 dᵢⱼ 可以是欧氏距离、球面距离或公路里程。
行标准化(row-standardization)后
把每行总和 ∑ⱼ wᵢⱼ 做除数,对角线仍是 0,只是同行其他元素被归一化到 0–1 之间。
软件实现
- Stata
spmat idistance W xcoord ycoord, dfunction(euclidean) normalize(row)
自动把对角线置 0 并行标准化。 - GeoDa 生成 .gal / .gwt 文件时默认“self-neighbor”打勾=否。
- R
d <- dist(coord)
W <- 1/as.matrix(d)
diag(W) <- 0
W <- W / rowSums(W)
常见疑问
- “能不能设一个很小的数 ε 代替 0?”
可以,但没必要;空间滞后 Wx 的本质是“邻居加权平均”,把自己算进去会变成 (n−1)/n 的旧值 + 1/n 的自己,混淆动态反馈,绝大多数文献坚持 0。 - “对角线设 0 后还叫‘对称’吗?”
对称性指 wᵢⱼ = wⱼᵢ,对角线值不影响;空间计量检验(LM、LR)依旧要求权重矩阵行和为 1 即可。
一句话总结:
逆距离矩阵对角线必须是 0——既避免“自身倒数无穷大”的计算灾难,也保证空间滞后项真正反映“邻居影响”而非“自己影响”。