ARIMA模型在區(qū)域人口預(yù)測的應(yīng)用分析.doc

1、ARIMA模型在區(qū)域人口預(yù)測的應(yīng)用分析p 打開文本圖片集【摘要】：p ：通過時(shí)間序列的推移以及人口相應(yīng)年齡段的死亡變化情況，對人口數(shù)量、結(jié)構(gòu)等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測是人口學(xué)常用方法之一，也就是人口年齡移算，這種方法主要運(yùn)用的是ARIMA模型的推演。本文將以Q市數(shù)據(jù)為例，主要以六普靜態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合六普之前五年人口變化趨勢，進(jìn)行ARIMA模型的實(shí)例分析p 。這在“兩孩政策”全面放開的背景下，對政策效果實(shí)施前后效果變化進(jìn)行評(píng)估等方面具有非常重要的借鑒意義。從人口的機(jī)械變動(dòng)方面看區(qū)域人口數(shù)量變化：人口變化主要受內(nèi)部推力和外部拉力的作用。區(qū)域經(jīng)濟(jì)、文化等方面發(fā)展現(xiàn)狀對區(qū)域人口流出與流入產(chǎn)生有重大影響，把

2、區(qū)域人口自然變動(dòng)與區(qū)域機(jī)械變動(dòng)綜合考慮，最終做出科學(xué)的區(qū)域人口預(yù)測?！娟P(guān)鍵詞】：p ：人口預(yù)測；年齡別死亡率；分性別死亡率；育齡婦女；預(yù)期壽命20_年10月底，黨的十八屆五中全會(huì)召開，最引人注目的就是十八屆五中全會(huì)公報(bào)允許普遍二孩，這就意味著我國將會(huì)全面放開二胎政策，對人口的變化態(tài)勢有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)或者科學(xué)的預(yù)測是非常重要的，這關(guān)系著國計(jì)民生的發(fā)展，這意味著不僅在宏觀上對人口結(jié)構(gòu)做出調(diào)整，影響著整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展態(tài)勢，也與千千萬萬個(gè)家庭生命周期的變動(dòng)息息相關(guān)。人口預(yù)測就是根據(jù)現(xiàn)有的人口狀況并考慮影響人口發(fā)展的各種因素，按照科學(xué)的方法，測算在未來某個(gè)時(shí)間的人口規(guī)模、水平和趨勢。ARIMA模型全稱

3、為“自回歸移動(dòng)平均模型”（Autoregressive Integrated Moving Average Model），該模型充分考慮時(shí)間序列下人口數(shù)量的變化的一項(xiàng)綜合分析p 技術(shù)。因?yàn)槿娑⒌姆砰_必然會(huì)引起出生水平的變化，同時(shí)對于相應(yīng)的婦幼保健等社會(huì)保障體系也提出相應(yīng)的高要求。本文以人口的自然變動(dòng)為對象，在Q市2021年六普常住人口數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對未來十年的人口數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，通過E_cel表格統(tǒng)計(jì)，預(yù)測內(nèi)容包括未來十年的出生人口、分性別分年齡人口數(shù)量，以及人口分性別預(yù)期壽命等數(shù)據(jù)。一、人口自然變動(dòng)預(yù)測所需數(shù)據(jù)簡述因?yàn)樵谑藢梦逯腥珪?huì)公報(bào)中提出了普遍二孩政策，也可以通過以后生育水平的變化來對比

4、政策變動(dòng)前的人口結(jié)構(gòu)等方面的變化，也能為新的人口政策的效果評(píng)估提供相應(yīng)的支持。在ARIMA模型的應(yīng)用中，將會(huì)用到Q市六普人口年齡別死亡率Dn （右下角標(biāo)n代表相應(yīng)年齡）、六普人口分年齡分性別死亡率（男性為Dnm，女性為Dnf）、分年齡人口數(shù)Nn、分性別分年齡人口數(shù)（男性為Nnm，女性為Nnf），分年齡性別比，另外還有育齡期女性數(shù)量（NB）以及育齡期女性總體生育率（Bn ，n代表相應(yīng)年齡）。1、人口年齡別死亡率Dn與人口分年齡分性別死亡率人口分年齡別死亡率是人口預(yù)測的基本要素，它決定著預(yù)測人口群體的預(yù)期壽命，影響著社會(huì)的社會(huì)幼兒撫養(yǎng)比與老年撫養(yǎng)比這兩個(gè)社會(huì)重要負(fù)擔(dān)指數(shù)。具體來講，人口分年齡別死亡

5、率就是某一年齡階段的死亡人口數(shù)量占相應(yīng)年齡階段人口總數(shù)的比例，按千分?jǐn)?shù)來計(jì)。例如Q市在六普中，01歲人口數(shù)6140人，其中男性3318人女性2822人，男性死亡人數(shù)為22人女性死亡人數(shù)為31人。那么就可以計(jì)算出男性在此年齡段的死亡率D0m為6.63，女性在此年齡段的死亡率D0f為10.99，在此年齡段的總死亡率D0為8.63。從數(shù)據(jù)中可以看出Q市的出生性別比（只考慮活產(chǎn)嬰兒數(shù)）是117.6，遠(yuǎn)高于合理的出生性別比范圍上限107，另外在此年齡段女嬰死亡率要高于男嬰，綜合這兩方面因素可以看出，這是非常不利于本地人口結(jié)構(gòu)中的男女比例走勢的。2、分年齡人口數(shù)Nn與分性別分年齡人口數(shù)在人口自然變動(dòng)中，分

6、年齡人口數(shù)的按年數(shù)序列走勢變動(dòng)情況是每個(gè)年齡段死亡率直接后果。單純考慮生命周期因素，處于相同年齡的人口數(shù)量是遞減的，這就形成了總體人口的死亡率。但是由于處于育齡期的女性這一人口再生的承擔(dān)者，人口就可以得以不斷的延續(xù)下來。本文在Q市人口數(shù)據(jù)推演中，以六普靜態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，假定人口以當(dāng)前的再生速度逐年變化來計(jì)算處于某一年齡段未來十年的變化。例如在上面提到的六普數(shù)據(jù)：男性在0歲段的死亡率D0m為6.63，女性在0歲段的死亡率D0f為10.99，在0歲段的總死亡率D0為8.63，另外0歲斷男性3318人，0歲段女性2822人。上述數(shù)據(jù)為六普統(tǒng)計(jì)的在2021年的靜態(tài)的數(shù)據(jù)，0歲段人口在2021年按照時(shí)間序

7、列來看，自動(dòng)變?yōu)?歲段人口，1歲段人口正是0歲段人口數(shù)量減去0歲段人口死亡數(shù)量，也就是0歲段人口能存活至下一年的數(shù)量就是我們所要預(yù)測的在人口自然變動(dòng)下1歲段人口數(shù)量。同樣的，2021年的2歲段人口我們用2021年的1歲段人口來計(jì)算，也就是2021年的1歲人口減去相應(yīng)的歲數(shù)群體的死亡數(shù)量。后面年齡的人口數(shù)量以此類推，最終止于100歲年齡段，100歲以上年齡段由于人口很少，本文在預(yù)測中將100歲以上的人口劃歸為一組。3、育齡期女性數(shù)量NB以及育齡期女性總體生育率Bn在上面的人口推移中，我們很容易發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，那就是2021年的新生人數(shù)從何計(jì)算，到后面20_年0歲和1歲人口數(shù)量也是不知道的，后面的2

8、0_年、20_年直至2021年1-9歲的分年齡段人口數(shù)量都不存在的，這部分人口又怎樣計(jì)算呢？這就需要我們看育齡期女性的數(shù)量以及這一群體的生育率水平了。育齡期數(shù)量和生育率水平仍是根據(jù)六普靜態(tài)數(shù)據(jù)來看的，人口學(xué)對育齡期婦女的年齡規(guī)定是15-49歲，在本文中，我們按照人口學(xué)規(guī)定來計(jì)算以及預(yù)測。在Q市的六普數(shù)據(jù)中，15-49歲的育齡期婦女總數(shù)為131901人，而2021年活產(chǎn)嬰兒數(shù)為6140人，這樣生育率水平就得出為46.55。我們將假定2021年未來十年生育率水平穩(wěn)定不變，那么通過對后面相應(yīng)年份的育齡期婦女進(jìn)行預(yù)測，我們將得到2021年的0歲嬰兒數(shù)量為2021年15-49歲育齡期婦女?dāng)?shù)量乘以46.5

9、5，2021年15-49歲人口數(shù)量為152049人，那么2021年的0歲組人口數(shù)量為7078人，同樣20_年缺失的0歲組與1歲組人口也可以相應(yīng)的求出來，以此類推將會(huì)得到20_年0-2歲人口數(shù)據(jù)、20_年0-3歲人口數(shù)據(jù)2021年0-9歲人口數(shù)據(jù)。二、人口自然變動(dòng)在人口預(yù)測應(yīng)用在根據(jù)Q市六普數(shù)據(jù)進(jìn)行人口預(yù)測后，還可以對分年齡分性別人口數(shù)量進(jìn)行預(yù)測，當(dāng)完成分年齡分性別人口數(shù)量預(yù)測后就能對Q市人口預(yù)期壽命以及分性別預(yù)期壽命進(jìn)行預(yù)測了。首先是分性別人口預(yù)測，難點(diǎn)在于怎樣對新生人口性別作出預(yù)測。在這里本文將不再單純采用六普靜態(tài)數(shù)據(jù)，而是借鑒20_6-2021年五年的性別比，性別比數(shù)據(jù)均來自Q市的人口統(tǒng)計(jì)

10、數(shù)據(jù)。通過對五年的分年齡性別比進(jìn)行加權(quán)求平均值，最終確定新生嬰兒的出生性別比。例如從0_年至10年，Q市0歲人口性別比分別為121、120、109、116、117，那么進(jìn)行加權(quán)求均值以后出生性別比為116.6。所以本文按照116.6的性別比，結(jié)合分性別分年齡死亡率來推算隨后幾年的男女人數(shù)。當(dāng)利用ARIMA模型完成上述預(yù)測步驟時(shí)，我們就可以利用人口學(xué)平均壽命計(jì)算公式來預(yù)測預(yù)期壽命了，平均壽命計(jì)算邏輯是某一固定群體他們存活的總年數(shù)閉上這一群體的數(shù)量。本文上面所做的人口預(yù)測就是看某年出生的那群人經(jīng)過逐年的死亡概率最終全部死亡的過程，最后超過一百的人口因?yàn)閿?shù)量較少，且不會(huì)超過一百歲太多，在計(jì)算過程中暫

11、且按照100歲來計(jì)算。具體公式如下（1.1）：簡單來講就是活一年而死亡的人數(shù)乘以1，活兩年而死亡的人數(shù)乘以2活一百年而死亡的人數(shù)的乘以100。一百年以上的因?yàn)閿?shù)量少，為了方便計(jì)算也乘以一百。這樣全體人口能夠存活的年齡總和再除以相應(yīng)年份死亡人口的總數(shù)，就得出這一年的人口平均壽命。因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^ARIMA模型對相應(yīng)年份的人口數(shù)據(jù)作出預(yù)測，包括分年齡分性別死亡數(shù)量，我們就能計(jì)算出預(yù)期總體平均壽命和分性別預(yù)期平均壽命。三、人口機(jī)械變動(dòng)預(yù)測所需考慮因素人口在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中起著決定作用：人口的數(shù)量、質(zhì)量等因素是區(qū)域發(fā)展重要考慮的問題，在Q市近年來的發(fā)展中，很難留住高素質(zhì)人才以及大量勞動(dòng)力的流失一直制

12、約著本地區(qū)的發(fā)展。新的社會(huì)規(guī)劃中就將重點(diǎn)提到人口這一因素，提出相應(yīng)人口變化指標(biāo)。人口機(jī)械變動(dòng)和自然變動(dòng)是完全不同的兩個(gè)概念，自然變動(dòng)是依靠相對穩(wěn)定的人口出生率與死亡率，而機(jī)械變動(dòng)就要看之前幾年的人口變化趨勢結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，找出機(jī)械變動(dòng)與經(jīng)濟(jì)等因素的相關(guān)性規(guī)律。區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生活水平的提高等因素不僅可以留得住人口，也能起到吸引人口的作用。奧肯對美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究，得出奧肯定律。奧肯定律是指隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會(huì)失業(yè)率有規(guī)律下降，并且指出相關(guān)指數(shù)關(guān)系。但是這在我國是不適應(yīng)的，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與失業(yè)率的關(guān)系表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度是大大高于失業(yè)率的降低幅度的。因?yàn)楹蟀l(fā)的中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展所走的資本不斷深化道路，伴隨

13、著勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，實(shí)際上對于勞動(dòng)力的需求并沒有預(yù)期中那么大，甚至有個(gè)別企業(yè)行業(yè)會(huì)縮減行業(yè)從業(yè)人口。另外，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來的產(chǎn)業(yè)區(qū)域轉(zhuǎn)移必然會(huì)影響人口動(dòng)態(tài)：Q市因?yàn)榘焉鷳B(tài)保護(hù)放在重要位置，所以在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對于重工業(yè)的遷入是持非常謹(jǐn)慎的態(tài)度。對于傳統(tǒng)的農(nóng)耕區(qū)采取了引導(dǎo)當(dāng)?shù)卮迕癜l(fā)展旅游業(yè)，通過服務(wù)行業(yè)來創(chuàng)收。但是也有學(xué)者對于區(qū)域經(jīng)濟(jì)與人口的關(guān)系研究，研究指出在SPSS分析p 結(jié)果中，生產(chǎn)總值與人口數(shù)量存在著0.825的強(qiáng)相關(guān)關(guān)系。環(huán)境社會(huì)學(xué)家陳阿江曾經(jīng)對“不可持續(xù)發(fā)展”做出如下判斷：以破壞生態(tài)環(huán)境為代價(jià)來換取經(jīng)濟(jì)效益是不可持續(xù)發(fā)展道路，但是以貧窮狀態(tài)持續(xù)下去也是一種不可持續(xù)發(fā)展。Q市馬上出臺(tái)新

14、的五年規(guī)劃，從政府辦公室獲悉，在這五年規(guī)劃當(dāng)中，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)保護(hù)以及人口指標(biāo)都將提出具體要求。生態(tài)環(huán)境政策在Q市也影響著人口的發(fā)展，生態(tài)政策會(huì)引導(dǎo)甚至是帶有強(qiáng)制色彩的行政命令，造成區(qū)域人口的遷移，可能在短期可能會(huì)造成一些人口的經(jīng)濟(jì)收入下降，但是對于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展是非常有利的。這對于政府也提出了相應(yīng)的高要求：在政策制定與實(shí)施中，要與政策承受者進(jìn)行換位思考，不僅能考慮到區(qū)域的發(fā)展，也能兼顧到群眾的切身利益。Q市近年來人口流動(dòng)情況是流出大于流入，但是流出趨勢是減緩的，一方面是因?yàn)楸镜貐^(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展留住了很多勞動(dòng)力，另一方面Q市開始重視人才的培養(yǎng)與吸引。對于人口的遷移狀況，可以根據(jù)近年來的流動(dòng)趨

15、勢，結(jié)合未來將要發(fā)展的產(chǎn)業(yè)數(shù)量、產(chǎn)業(yè)規(guī)模，考察勞動(dòng)力吸納情況。四、討論單純的依靠年齡推移來計(jì)算區(qū)域人口雖然符合生命走勢展規(guī)律，但是因?yàn)槿丝趥€(gè)體是具有自主意志決定自身空間區(qū)位的，所以要相對區(qū)域人口的變動(dòng)做出預(yù)測，一定要結(jié)合未來可能的機(jī)械變動(dòng)，而機(jī)械變動(dòng)某種程度上也是可預(yù)見的。一個(gè)區(qū)域?qū)⒁{(diào)整的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、將要發(fā)展的項(xiàng)目都是有規(guī)劃的，這會(huì)帶來多少人口新的就業(yè)、將會(huì)吸引多少人口都是可以預(yù)測的。另外，由于區(qū)域規(guī)劃的需要，或許出于經(jīng)濟(jì)發(fā)展考慮，或許出于環(huán)境保護(hù)的考慮，人口的動(dòng)向都應(yīng)是政府實(shí)時(shí)掌握以及提前預(yù)見到的。Q市由于在新的規(guī)劃中，將會(huì)遷移一個(gè)生態(tài)保護(hù)區(qū)的全體人口來保護(hù)生他環(huán)境、發(fā)展旅游業(yè)，另外引入新的

16、鋁廠、火電廠等實(shí)業(yè)來發(fā)展經(jīng)濟(jì)。如果在未來幾年，相應(yīng)的工作規(guī)劃能夠達(dá)到的話，那么再結(jié)合人口的自然變動(dòng)，人口預(yù)測將會(huì)對社會(huì)發(fā)展具有重要風(fēng)向標(biāo)作用。十八屆五中全會(huì)公報(bào)允許普遍二孩，這是我國計(jì)劃生育政策的重大調(diào)整。人口預(yù)測必須以事實(shí)為依據(jù)，重新考察以往數(shù)據(jù)的適用性，做出人口學(xué)具有學(xué)科背景的理性判斷。通過科學(xué)方法對人口做出預(yù)測不僅對于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展做出導(dǎo)向作用，也為政策的評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。注釋 安和平：中國人口預(yù)測的自回歸分布滯后模型研究，統(tǒng)計(jì)與決策20_5年第16期，第47頁。 在此處0-1歲人口統(tǒng)計(jì)為活產(chǎn)嬰兒數(shù)量，死亡嬰兒數(shù)量為出生以后未滿一歲的嬰兒數(shù)量。 李曉嘉，劉鵬：我國經(jīng)濟(jì)增長與就業(yè)增長關(guān)系的實(shí)證研究，國民經(jīng)濟(jì)管理20_5年第5期2528頁【參考文獻(xiàn)】：p 1 安和平.中國人口預(yù)測的自回歸分布滯后模型研究J，統(tǒng)計(jì)與決策，20_5，16：47.2 王婷，王國梁.清徐縣人口的時(shí)空變化特點(diǎn)及原因分析p J.山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)，20_，1：1231283 涂雄苓，徐海云.ARIMA與指數(shù)平滑法在我國