20xx年醫(yī)學專題—基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡和gm(1-1)灰色模型的中國人口預測分析(編輯修改稿)
2025-11-19 04:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成圖表, 如下圖所示圖2 未來我國總人口預測圖按此預測, 從以上圖表中可以知道我國人口增長的中短期和長期趨勢為：中國人口自然增長率繼續(xù)保持平穩(wěn)下降, 人口總量在中短期內(nèi)繼續(xù)增長, 增速較為平穩(wěn). 人口總量在未來30年還將凈增2億人左右, 總人口將于2010年, , , 之后人口總量緩慢下降. 對比國家人口計生委2003年預測結果, 單獨的GM(1,1)模型和神經(jīng)網(wǎng)絡模型都能非常精確的預測出在短期內(nèi)我國未來人口總數(shù), 在中期預測中, 也能較好的反映出人口變化趨勢. 在長期預測時, GM(1,1)的預測數(shù)據(jù)偏差非常大, 神經(jīng)網(wǎng)絡雖然變化趨勢較符合我國未來人口變化情況, 但偏差還是較大. 而組合模型在這三個時期內(nèi), 都能夠很好的預測出中國未來人口總量的及其變化情況. 顯然組合模型的預測效果最佳. 關于GM(1,1)長期預測的局限性將在模型評價中討論. ( 2) 婦女生育水平變化情況根據(jù)題中附錄1的數(shù)據(jù), 利用組合模型分別預測出未來全國育齡婦女人數(shù)變化情況及未來我國生育旺盛期育齡婦女( 2029歲) 人數(shù)預測, 結果見下圖 未來我國育齡婦女( 1549歲) 人數(shù)預測 未來我國市鎮(zhèn)鄉(xiāng)育齡婦女( 1549歲) 人數(shù)預測 未來我國生育旺盛期育齡婦女( 2029歲) 人數(shù)預測 未來我國市鎮(zhèn)鄉(xiāng)生育旺盛期育齡婦女( 2029歲) 人數(shù)預測未來我國育齡婦女( 1549歲) 人數(shù)在短期內(nèi)持續(xù)增加, 在2014年達到頂峰, 之后開始緩慢下降, 到2033年左右, 下降速度加快. 相反, 我國生育旺盛期育齡婦女( 2029歲) 人數(shù)在短期內(nèi)持續(xù)下降, 在2015年達到低谷, 之后開始緩慢回升, 但是一段時期后, 又開始緩慢下降, 如此波動變化. . ( 3) 人口死亡率變化情況人口死亡水平是造成人口數(shù)量和結構變化的重要因素之一, 隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展醫(yī)療衛(wèi)生條件的進一步改善我國人口的健康水平有了明顯改善, 人口的死亡率較低. 利用組合模型對人口死亡率變化情況進行預測. 所得結果下圖 全國人口死亡率預測 全國城市男女死亡率預測 全國鎮(zhèn)男女死亡率預測 全國鄉(xiāng)男女死亡率預測, 全國人口死亡率繼續(xù)保持較低水平( 維持在7‰已下) , 并緩慢下降, ‰‰, . , , , 我國男性人口死亡率高于女性人口死亡率, 鄉(xiāng)人口死亡率高于城鎮(zhèn)人口死亡率. ( 4) 城鎮(zhèn)化水平變化情況；城鎮(zhèn)人口比重是衡量經(jīng)濟發(fā)展水平特別是工業(yè)發(fā)展水平的重要標志, 隨著我國改革開放和經(jīng)濟建設的發(fā)展, 城鎮(zhèn)化水平有了較大提高. 可預測城鎮(zhèn)化水平變化情況, 如下表所示, 詳細數(shù)據(jù), 請見附錄表2年份人口城鎮(zhèn)化年份人口城鎮(zhèn)化年份人口城鎮(zhèn)化201020252040201520302045202020352050表2 20012050年我國人口城鎮(zhèn)化水平變化趨勢圖5 20012050年我國人口城鎮(zhèn)化水平變化趨勢, 之后人口城鎮(zhèn)化開始放慢增長速度, . 到本世紀中葉, 城鎮(zhèn)化水平在75%左右, 達到中等發(fā)達國家城鎮(zhèn)化水平. ( 5) 老齡化人口問題隨著人口年齡結構的不斷老化, 人口年齡結構的類型就會從年輕型進入成年型, 最后進入老年型, 我國人口年齡結構的變化也是經(jīng)過了不同類型的變化. 從2000年開始我國65歲以上人口占總人口的比重達到7%, %, %, , 這就意味著我國即將開始進入老齡社會. 根據(jù)中國人口與發(fā)展研究中心在中國人口信息網(wǎng)上所公布的數(shù)據(jù), 獲知我國2001—2005年的老年人口總數(shù). 見下表3表3 我國2001—2005年的老年人口數(shù)據(jù)2001200220032004200565歲以上人口數(shù)(億人)人口老齡化程度(%)分別使用GM(1,1)和組合模型, 對老齡化情況作出預測, , 我國未來65歲以上人口數(shù)預測 我國未來人口老齡化程度預測 我國城市人口年齡結構預測 我國鎮(zhèn)人口年齡結構預測 我國鄉(xiāng)人口年齡結構預測2005年我國老年人口已超過1億人, 到2020年, , %%. 預計2050年, , %. 老齡化進程加速. 老年人口數(shù)量多, 老齡化速度快, 高齡趨勢明顯. 人口老齡化將導致?lián)狃B(yǎng)比不斷提高, 尤其是鄉(xiāng)老年人口變化顯著, 50年增加了30多個百分點. 老年人口比重的不斷提高和老年人口絕對數(shù)的大量增加, 在如何搞好老年人口的衣食住行和老有所養(yǎng), 老有所樂, 老有所為等方面是國家和社會不容忽視的問題. ( 6) 出生人口性別比問題( 持續(xù)升高) 中國出生人口性別比自1984年開始失調(diào), 伴隨著出生人口性別比異常升高的速度從緩慢到加速, 失調(diào)從輕度到重度, 因而對于出生人口性別比的預測就顯得相當重要. 由組合模型和題中附錄1中19952005年的數(shù)據(jù), 對出生人口性別比問題進行預測, 所得結果如下圖( 圖7) 所示, 詳細數(shù)據(jù)查看附錄表3. 圖7 20062043年全國城, 鎮(zhèn), 鄉(xiāng)出生人口性別比變動趨勢出生人口性別比呈上升趨勢. 城鄉(xiāng)失調(diào)程度都較高, 其中農(nóng)村失調(diào)程度最為嚴重, 鎮(zhèn)人口失調(diào)程度略輕于鄉(xiāng)人口失調(diào)程度, 城市人口失調(diào)程度又略輕與鎮(zhèn)人口失調(diào)程度. 如果隨著失調(diào)情況的進一步增長, 導致我國男女人口比例不正常而產(chǎn)生一系列問題. 例如婚姻擠壓問題凸現(xiàn), 導致的社會秩序混亂將成為影響社會穩(wěn)定的嚴重隱患. 五, 模型檢驗現(xiàn)有我國1990—2005年的人口總數(shù), 出生率和死亡率數(shù)據(jù). 用MATLAB編寫的灰色GM(1,1)模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的程序, 首先根據(jù)我國19902004年的數(shù)據(jù), 利用此組合模型進行預測, 將所預測得到的2005年全國人口總數(shù)與已有數(shù)據(jù)進行比較, 并驗證組合模型的短期預測精度. 通過計算, 可知單獨利用GM(1,1), , . 由此得出GM(1,1), , . , , . 顯而易見, , , 此組合模型在人口總數(shù)預測方面仿真數(shù)據(jù)的精確性較單獨的GM(1,1)模型要高得多. 六, 模型評價及推廣1, 灰色GM(1,1)模型評價推廣( 1) 灰色GM(1,1)模型優(yōu)點灰色GM(1,1)預測模型在計算過程中主要以矩陣為主, 它與MATLAB的結合解決了它在計算中的問題. 由MATLAB編制的灰色預測程序簡單實用, 容易操作, 預測精度較高. ( 2) 灰色GM(1,1)模型的缺點該模型是指運用曲線擬合和灰色系統(tǒng)理論對我國人口發(fā)展進行預測的方法, 因此它對歷史數(shù)據(jù)有很強的依賴性, 而且GM(1,1)的模型沒有考慮各個因素之間的聯(lián)系. 因此, 誤差偏大, 尤其是對中長期預測, 例如對中國人口總數(shù)變化情況做長期預測時, 誤差偏大, 脫離實際. 下面我們來討論GM(1,1)模型的適用范圍. GM(1,1)模型的白化微分方程：其中為發(fā)展系數(shù), 有命題 當GM(1,1)發(fā)展系數(shù)時,GM(1,1)模型無意義. 通過分析,可得下述結論：當時,GM(1,1)可用于中長期預測；當時, GM(1,1)可用于短期預測,中長期預測慎用；
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