基于R軟件的甘肅省人口預(yù)測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2018-06-22 來源: 感恩親情 點(diǎn)擊:
摘 要:人口規(guī)模和人口結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)一國(guó)和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。人口的規(guī)模與經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)性,決定著這個(gè)國(guó)家或地區(qū)未來的可持續(xù)發(fā)展。本文基于甘肅省歷年統(tǒng)計(jì)年鑒的人口普查數(shù)據(jù),采用時(shí)間序列分析方法,基于R軟件對(duì)甘肅省未來20年的人口規(guī)模變化趨勢(shì)做出了簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè),依據(jù)最終的人口規(guī)模預(yù)測(cè)趨勢(shì),提出未來甘肅省人口發(fā)展建議,為甘肅省的可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:人口預(yù)測(cè);R軟件;時(shí)間序列分析
人口問題與糧食問題一直以來都是世界性的研究問題,是一個(gè)國(guó)家和地區(qū)面臨的重大發(fā)展問題,也是制約一個(gè)國(guó)家和地區(qū)持續(xù)發(fā)展的問題。人口問題的合理解決事關(guān)資源節(jié)約,生態(tài)平衡,保護(hù)環(huán)境和建設(shè)美麗中國(guó)等一系列有益社會(huì)可持續(xù)的發(fā)展。人口預(yù)測(cè)是根據(jù)一個(gè)國(guó)家、地區(qū)人口的現(xiàn)狀,考慮到社會(huì)政治經(jīng)濟(jì)條件對(duì)人口再生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化的影響,分析其發(fā)展規(guī)律,運(yùn)用科學(xué)的方法測(cè)算未來某個(gè)時(shí)期人口的發(fā)展?fàn)顩r。人口的預(yù)測(cè)包括通常指的是中短期預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。為了能夠得到合理的預(yù)測(cè)值,本文進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究,建立時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型,進(jìn)行全面的討論。
一、甘肅省人口發(fā)展趨勢(shì)
本文采用2016年甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù),從年鑒數(shù)據(jù)可得出:2016年全省的常住人口是2609萬左右,與改革開放時(shí)期年相比,凈增人口數(shù)740萬人多,增長(zhǎng)140%。1978年以來,甘肅省人口數(shù)量變化呈現(xiàn)出指數(shù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
根據(jù)甘肅省歷年總?cè)丝谧兓厔?shì)圖,1978—2000年甘肅省總?cè)丝诔尸F(xiàn)出逐年指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì),人口凈增達(dá)到672.5萬人,年均人口增長(zhǎng)率1.63%。2000年以后,甘肅省人口發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入了慣性增長(zhǎng)期。受國(guó)家相關(guān)政策的影響,使甘肅省人口增長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸趨緩。
二、實(shí)證分析
。1)指數(shù)平滑法,R是一種針對(duì)統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)科學(xué)的功能全面的開源統(tǒng)計(jì)語言。它在商業(yè)、工業(yè)、政府部門、醫(yī)藥和科研等涉及數(shù)據(jù)分析的領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本文通過運(yùn)用R軟件用時(shí)間序列的方法合理測(cè)算未來一段時(shí)期內(nèi)的人口規(guī)模的總體變化趨勢(shì)。在對(duì)短期數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)分析中,我們經(jīng)常用到時(shí)間序列中的指數(shù)平滑做數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),然后根據(jù)不同的數(shù)據(jù),選擇不同的模型。下面是具體的實(shí)證分析過程:
建立時(shí)間序列數(shù)據(jù)集,導(dǎo)入數(shù)據(jù),判斷數(shù)據(jù)趨勢(shì)。
從上圖的結(jié)果來看,這是一個(gè)增長(zhǎng)趨勢(shì)的時(shí)間序列。模型選擇上我們可以依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷,自己要選用的時(shí)間序列算法。
簡(jiǎn)單指數(shù)平滑法—恒定水平和沒有季節(jié)性變動(dòng)的時(shí)間序列;
霍爾特指數(shù)平滑法—有增長(zhǎng)或下降趨勢(shì)的,但沒有季節(jié)性因素的時(shí)間序列;
霍爾特-溫特指數(shù)平滑法—有增長(zhǎng)或下降趨勢(shì),且有季節(jié)性變動(dòng)趨勢(shì)的時(shí)間序列;
按照上面的時(shí)間序列趨勢(shì)來看,數(shù)據(jù)有增長(zhǎng)的趨勢(shì),不存在季節(jié)性因素,這里我們要選擇霍爾特指數(shù)平滑法。接下來我們構(gòu)建時(shí)間序列模型
從模型的結(jié)果來看,alpha和beta參數(shù)來看都相對(duì)較低(在0到1之間),數(shù)值較低說明較遠(yuǎn)的時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)值權(quán)重較高。
下面進(jìn)行時(shí)間序列預(yù)測(cè)(對(duì)未來20年的預(yù)測(cè)):
從模型的預(yù)測(cè)值和實(shí)際值來看,預(yù)測(cè)后期的數(shù)據(jù)重合度較高,整體上模型預(yù)測(cè)效果相對(duì)不錯(cuò)。
(二)預(yù)測(cè)結(jié)果:(由R語言Forecast包自動(dòng)生成)
此處39為2016年,那么40為2017年,以下以此類推。
通過以上分析我們可以發(fā)現(xiàn)甘肅省人口數(shù)量在初期呈現(xiàn)指數(shù)型增長(zhǎng),人口規(guī)模大。但在后期我們可以看出甘肅省人口增長(zhǎng)趨勢(shì)逐步變緩,逐漸進(jìn)入人口慣性增長(zhǎng)時(shí)期。綜合來看,這種人口趨勢(shì)變化主要是由于前期國(guó)家相關(guān)政策的影響,本省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)的需要以及甘肅省本省經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了在初期人口呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)。但在人口增長(zhǎng)的后期這種趨勢(shì)逐漸變緩,未來人口進(jìn)入慣性增長(zhǎng)時(shí)期。這種趨勢(shì)的變化主要是由于前期人口基數(shù)大,后期本省經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)逐步趨于合理化以及未來人們低生育的要求引起的。
從上圖的增長(zhǎng)趨勢(shì)來看預(yù)測(cè)結(jié)果吻合度較高,因?yàn)榛疑秶愓f明由95%的把握吻合。
接下來,檢驗(yàn)?zāi)P偷念A(yù)測(cè)誤差是否存在自相關(guān)性。
查看模型預(yù)測(cè)誤差情況,里面存著NA值,我們需要先去掉。首先要去掉殘缺值。
從結(jié)果來看,模型滯后6階都沒有超出置信邊界。
檢驗(yàn)的結(jié)果來看p值較大,可能存在自相關(guān)性。由于樣本整體較小,預(yù)測(cè)誤差服從零均值,方差不變的正太分布可能性較小。
整體上來看,上面的預(yù)測(cè)走勢(shì)應(yīng)該是相對(duì)比較接近真實(shí)情況,這里也給我們一個(gè)反思的地方,要使得模型具有足夠的說服力,樣本數(shù)據(jù)應(yīng)該較大的情況下才能得出更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)模型。
三、對(duì)策及建議
通過對(duì)甘肅省人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建立模型,并在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)了未來20年甘肅省人口的短期變化。通過研究可以發(fā)現(xiàn)甘肅省人口總數(shù)在短期內(nèi)呈現(xiàn)一定的上漲趨勢(shì),到后期人口增加趨勢(shì)逐步變緩,進(jìn)入慣性增長(zhǎng)時(shí)期。這種人口規(guī)模的變化和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)是相互影響的。人口問題在社會(huì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位,甘肅省政府應(yīng)對(duì)本省人口規(guī)模的這種變化趨勢(shì)加以關(guān)注,優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),完善服務(wù)設(shè)施,加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
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作者簡(jiǎn)介
陸彥強(qiáng)(1991.08.18-今),男,漢族,甘肅定西,碩士研究生,研究方向:數(shù)據(jù)分析
(作者單位:蘭州財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)院)
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