关于中国人口预测模型的讨论模型-大学生数学建模竞赛优秀论文范文模板参考资料
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中国人口增长预测数学建模引言中国作为世界上人口最多的国家之一,人口增长一直是一个备受关注的问题。
人口数量的增长对于国家的经济、社会、环境等方面都有着重要的影响。
因此,预测中国人口的增长趋势对于未来的发展规划具有重要意义。
本文将介绍一种基于数学建模的方法,用于预测中国人口的增长情况。
方法数据收集为了进行人口增长预测的数学建模,我们需要收集一系列历史人口数据。
这些数据可以从各种统计年鉴、人口普查、政府发布的数据等渠道获取。
通常,我们需要收集的数据包括中国的总人口数量、出生率、死亡率、迁入率和迁出率等。
建立数学模型基于收集到的数据,我们可以建立一个数学模型来描述中国人口的增长情况。
常用的数学模型包括指数增长模型、Logistic增长模型等。
在本文中,我们以Logistic增长模型为例。
Logistic增长模型基于以下假设: 1. 人口增长率与当前人口数量成正比; 2. 当人口数量接近一定的上限时,人口增长率会逐渐减小。
Logistic增长模型的公式可以表示为:dP/dt = r*P*(1-P/K)其中,P表示人口数量,t表示时间,r表示人口增长率,K表示人口的上限。
参数估计为了应用Logistic增长模型进行人口预测,我们需要估计模型中的参数。
参数估计可以通过拟合历史数据来完成。
常用的参数估计方法包括最小二乘法、最大似然估计等。
模型验证一旦完成参数估计,我们可以使用模型预测未来的人口变化情况。
为了验证模型的准确性,我们可以将预测结果与实际观测数据进行比较。
如果预测结果与实际观测数据较为接近,说明模型具有较好的预测能力。
预测未来人口增长利用建立的数学模型和参数估计,我们可以进行未来人口增长的预测。
通过不同的假设和参数值,我们可以探讨不同因素对人口增长的影响。
例如,我们可以考虑不同的出生率和死亡率情况下的人口增长,或者研究不同人口政策下的人口增长趋势。
结论本文介绍了一种基于数学建模的方法,用于预测中国人口的增长情况。
中国人口增长预测摘要本文从中国人口的实际情况和人口增长的特点出发,根据题目和中国统计年鉴中的相关数据,建立了两个关于中国人口增长的数学模型,并对中国人口做出了分析和预测。
模型一:利用中国统计年鉴中 2000—2005 年人口的数据,运用灰色理论的基本原理建立 GM(1,1) 模型。
该模型利用离散数据列进行生态处理,建立动态的微分方程,对我国近5年、10年、20年的总人口分别进行了预测。
又根据中国人口城乡分布不同且总趋势也不同的特点,把全国人口分为城市人口、城镇人口、乡村人口三部分分别进行灰色预测。
结果表明,该模型较好的反映并预测中国人口短中期和长期的变化情况。
模型二:按人口年龄结构特征,将人口分为幼年(0—14岁)男女、中年(15—49岁)男女、老年(50岁以上)男女。
各年龄段的人口变化是由出生率、死亡率和转化为其他年龄段的转化人数决定的。
根据各年龄段人口数量变化特点,对各年龄段转化人数引入转化因子,改进马尔萨斯模型,附带出生率、死亡率、生育率、出生性别比率等约束条件,建立了新的具有年龄结构的人口增长模型。
结合我国人口的特点,运用已知数据和利用微分方程的数值解,预测出男性和女性幼年、中年、老年的人口数量。
可反映中国不同年龄结构的人口分布情况。
关键词:灰色预测;小误差频率;微分方程组;人口模型;转移因子一.问题重述中国是一个人口大国,人口问题始终是制约我国发展的关键因素之一。
因此人口预测的科学性、准确性是至关重要的。
英国人口学家马尔萨斯的人口指数增长模型和荷兰生物学家的Logistic模型都是经典的人口预测模型。
但是,影响中国人口的因素较多,人口结构较复杂,这些模型对人口预测很粗略,甚至是不准确的。
因此,我们要根据我国具体的人口结构现状(如老龄化进程加速)、人口的分布现状(如乡村人口城镇化)、人口比率现状(如出生人口性别比持续升高)等特点,来较准确、较具体地对中国人口进行预测,建立人口增长的数学模型,由此对中国人口中短期和长期增长趋势做出预测。
关键字:人口数平衡点方程模型运动预测曲线稳定增长人口一题目:请在人口增长的简单模型的基础上。
" (1)找到现有的描述人口增长,与控制人口增长的模型;" (2)深入分析现有的数学模型,并通过计算机进行仿真验证;" (3)选择一个你们认为较好的数学模型,并应用该模型对未来20年的某一地区或国家的人口作出有关预测;" (4)就人口增长模型给报刊写一篇文章,对控制人口的策略进行论述。
二摘要:本次建模是依照已知普查数据,利用Logistic模型,对中国人口的增长进行预测。
首先假设人口增长符合Logistic模型,即引入常数,用来表示自然环境条件所能容许的最大人口数。
并假设净增长率为,即净增长率随着人口数N(t)增长而减小,当N(t) 时,净增长率趋于零。
按照这个假设,。
用参数=3.0,r=0.0386, =1908, =14.5。
画出N=N(t)的图像,作为人口增长模型的一种近似。
做微分方程解的定性分析,求出N=N(t)的驻点和拐点,按照函数作图方法列出定性分析表,作出相轨迹的运动图。
当初始人口<时,方程的解单调递增到地趋向,这意味着如果使用Logistic模型描述人口增长,则人口发展地总趋势是渐增到最大人口数,因此可作为人口的预测值,也称谓平衡点。
用导数做稳定分析,为判断平衡点是否为稳定,可在平面上绘制f(x)的图象,然后像函数绘图那样,用导数进行定性分析,通过图看出人口数N(t)按时间是递增的,当人口数未达到饱和状态的时候,将逐渐地趋向,这意味着是稳定的平衡点。
按该模型,未来人口的数量将随着时间的演化,从初始状态出发达到极限状态,这样就给出了人口的未来预测。
三问题的提出1. Malthus模型英国统计学家Malthus(1766-1834)发现人口增长率是一个常数。
设t时刻人口为N(t),因为人口总数很大,可近似把N(t)当作连续变量处理。
Malthus的假设是:在人口的自然增长过程中,净相对增长率(出生率减去死亡率)是常数,即单位时间内人口的增长量与人口总数成正比。
关于计划生育政策调整对人口数量、结构及其影响的研究【摘要】本文着重于讨论两个问题:1、从目前中国人口现状出发,对于中国未来人口数量进行预测。
2、针对深圳市讨论单独二胎政策对未来人口数量、结构及其对教育、劳动力供给与就业、养老等方面的影响。
对于问题1从中国的实际情况和人口增长的特点出发,针对中国未来人口的老龄化、出生人口性别比以及乡村人口城镇化等,提出了 Logistic 、灰色预测、等方法进行建模预测。
首先,本文建立了 Logistic 阻滞增长模型,在最简单的假设下,依照中国人口的历史数据,运用线形最小二乘法对其进行拟合, 对 2014 至 2040 年的人口数目进行了预测, 得出在 2040 年时,中国人口有 14.32 亿。
在此模型中,由于并没有考虑人口的年龄、 出生人数男女比例等因素,只是粗略的进行了预测,所以只对中短期人口做了预测,理 论上很好,实用性不强,有一定的局限性。
然后, 为了减少人口的出生和死亡这些随机事件对预测的影响, 本文建立了 GM(1,1) 灰色预测模型,对 2014 至 2040 年的人口数目进行了预测,同时还用 2002 至 2013 年的 人口数据对模型进行了误差检验,结果表明,此模型的精度较高,适合中长期的预测, 得出 2040 年时,中国人口有 14.22 亿。
与阻滞增长模型相同,本模型也没有考虑年龄 一类的因素,只是做出了人口总数的预测,没有进一步深入。
对于问题2针对深圳市人口结构中非户籍人口比重大,流动人口多这一特点,我们采用了灰色GM(1,1)模型,通过matlab 对深圳市自2001至2010年的数据进行拟合,发现其人口变化近似呈线性增长,线性相关系数高达0.99,我们就此认定其为线性相关并给出线性方程。
同理,针对其非户籍人口,我们进行matlab 拟合发现,其为非线性相关,并得出相关函数。
并做出了拟合函数0.0419775(1)17255.816531.2t X t e ⨯+=⨯-。
中国人口增长预测模型摘要本文讨论中国人口增长预测的模型。
采用了确定性离散模型中的差分方程建模。
通过对影响人口增长的因素进行分析,我们建立了一个与时间有关的递推的差分方程模型。
与人口增长有关的因素我们分别给出了说明与预测。
对于生育率我们采用线性回归分析,拟合出生育率的线性函数。
对于死亡率及婴儿死亡率我们给出了一个递减的线性函数。
并对死亡率进行了分段。
考虑城镇迁移率对人口增长的影响是本文的亮点,通过收集迁移率资料的过程中我们发现,大多数迁移统计和人口普查所获得的迁移数据与中国人口迁移的实际水平有较明显的差距。
我们在建立漏报率估算的计量经济与线性拟合模型的基础上对城镇迁移率做出了很好的预测。
在考虑人口增长的时候分为城镇和乡村来计算,并且将每年迁移的人数很好的结合到了差分方程的模型中。
对于长期的人口预测,我们是在短期模型的基础上,加上一些确定的值为约束条件。
根据人数增长的历史以及更替水平周期上的曲线所确定的。
关键词:差分方程,城镇迁移率,线性回归一问题的重述中国是一个人口大国,人口问题始终是制约我国发展的关键因素之一。
根据已有数据,运用数学建模的方法,对中国人口做出分析和预测是一个重要问题。
近年来中国的人口发展出现了一些新的特点,例如,老龄化进程加速、出生人口性别比持续升高,以及乡村人口城镇化等因素,这些都影响着中国人口的增长。
2007年初发布的《国家人口发展战略研究报告》(附录1)还做出了进一步的分析。
关于中国人口问题已有多方面的研究,并积累了大量数据资料。
附录2就是从《中国人口统计年鉴》上收集到的部分数据。
试从中国的实际情况和人口增长的上述特点出发,参考附录2中的相关数据(也可以搜索相关文献和补充新的数据),建立中国人口增长的数学模型,并由此对中国人口增长的中短期和长期趋势做出预测;特别要指出你们模型中的优点与不足之处。
二模型假设1. 正式迁移和非正式迁移的漏报率是一样的。
2. 从五岁到六十岁的人群的死亡率保持不变。
中国人口预测模型摘要本文对人口预测的数学模型进行了研究。
首先,建立一次线性回归模型, 灰色序列预测模型和逻辑斯蒂模型。
考虑到三种模型均具有各自的局限性,又用加权法建立了熵权组合模型,并给出了使预测误差最小的三个预测模型的加权系数,用该模型对人口数量进行预测,得到的结果如下:单位:(万人)其中加权系数为:,其次,建立Leslie人口模型,充分反映了生育率、死亡率、年龄结构、男女比例等影响人口增长的因素,并利用以1年为分组长度方式和以5年为分组长度方式预测短期和长期人口增长,然后对人口模型进行了改进,构建了反映生育率和死亡率变化率负指数函数,并给出了反映城乡人口迁移的人口转移向量最后我们BP神经网络模型检验以上模型的正确性关键字:一次线性回归灰色序列预测逻辑斯蒂模型Leslie人口模型BP神经网络一、问题重述1. 背景人口增长预测是随着社会经济发展而提出来的。
在过去的几千年里,由于人类社会生产力水平低,生产发展缓慢,人口变动和增长也不明显,生产自给自足或进行简单的以货易货,因而对未来人口发展变化的研究并不重要,根本不用进行人口增长预测。
而当今社会,经济发展迅速,生产力达到空前水平,这时的生产不仅为了满足个人需求,还要面向社会的需求,所以必须了解供求关系的未来趋势。
而人口增长预测是对未来进行预测的各环节中的一个重要方面。
准确地预测未来人口的发展趋势,制定合理的人口规划和人口布局方案具有重大的理论意义和实用意义。
2. 问题人口增长预测有短期、中期、长期预测之分,而各个国家和地区要根据实际情况进行短期、中期、长期的人口预测。
例如,中国人口预期寿命约为70 岁左右,因此,长期人口预测最好预测到70年以后,中期40—50 年,短期可以是5 年、10年或20 年。
根据2007 年初发布的《国家人口发展战略研究报告》(附录一)及《中国人口年鉴》收集的数据(附录二),再结合中国的国情特点,如老龄化进程加速,人口性别比升高,乡村人口城镇化等因素,建立合理的关于中国人口增长的数学模型,并利用此模型对中国人口增长的中短期和长期趋势做出预测,同时指出此模型的合理性和局限性。
中国人口政策问题模型【摘要】:中国是世界上的人口大国,近三十年来,我国的人口政策在控制人口数量方面取得了非凡的成绩,使得人口发展逐步走向有计划、可控制的平稳增长时期。
但随着经济的发展和人口老龄化等现象的出现,如何调整人口政策使之与社会发展相适应,是我们亟待研究思考的问题。
本文根据我国近三十年的人口数据对其人口现状,人口老龄化程度等方面进行分析,并给出我国调整人口生育政策的时机、具体方案以及根据模型给出我国人口增长状况的预测结果。
【关键词】:人口现状、老龄化、预测结果、人口政策一、问题的重述近三十年来,我国的人口政策在控制人口数量方面取得了非凡的成绩,但随着经济的发展和人口老龄化等现象的出现,使得我国调整人口生育政策成为可能。
(1)利用有关数据,给出我国人口现状的统计结果;(2)试建立模型,给出我国调整人口生育政策的时机、具体方案并预测结果。
(相关数据在下文的附录中给出)二、模型的假设(1)在模型中预期的时间内,人口不会因发生大的自然灾害、突发事故或战争等而受到大的影响;(2)在我国视为没有人口的迁入和迁出;(3)人口增长只与人口基数、生育、死亡和老龄化有关;(4)一段时期内我国人口的死亡率不发生大的波动,不同年龄段人口的分布也不随时间发生变化;三、问题的分析问题一:根据附表1中给出的相关数据关数据,将近30年人口数量用MATLAB 软件画出图形,给出我国人口现状的统计结果。
问题二:根据历年出生率和死亡率,利用MATLAB程序对数据进行拟合,分别得到出生率和死亡率的计算公式。
但结合出生率和死亡率的数据画出具体图形分析发现,数据分段呈现出一定的规律性,于是对数据进行分段拟合,并最终确定出人口的自然增长率,得到人口数的计算公式。
此公式能够较好反应中国近期及预测未来近15年内的人口数量。
根据公式得出相应图(图),发现人口数呈现的相关规律。
另外为了更好的分析人口的具体情况,我们根据附表2中的数据拟合并计算出人口老龄化的计算公式,根据直观图得出中国老龄化指数在未来15年内一直呈上升趋势,基于以上数据及分析,从而确定出我国调整人口生育政策的时机、具体方案以及给出相应的预测结果。
中国人口增长的预测和人口的结构分析摘要本文是在已知国家政策和人口数据的前提下对未来人口的发展进行预测和评估,选择了两种模型分别对人口发展的短期和长期进行预测。
模型一中我们在人口阻滞增长模型logistic模型的基础上进行改进,弥补了logistic原始模型仅仅能表示环境对人口发展趋势影响的缺陷,加入了社会因素的影响作为改进,保证了logistic改进模型的有效性和短期预测的正确性。
多次运用拟合的方法(非线性单元拟合,线性多元拟合)对数据进行整合,得到的改进模型对短期预测具有极高的准确性,证明了我们的修正方式与模型改进具有一定的正确性。
模型二中我们分别考虑了城、乡、镇人口的发展情况,利用不同年龄段存活率和死亡率的不同,采用迭代的方式也就是Leslie矩阵的方式对人口发展进行预测,迭代的方式不同于拟合,具有逐步递进的准确性,在参数正确的前提下,能够保证每一年得到的人口都有正确性,同时我们分男女两方面来考虑模型,不仅仅用静态的男女比例来估算人口总数,具有更高的准确性。
然而Leslie模型涉及的参数较多,如果采用动态模型的方式,计算量过大,我们首先用均值的方式对模型进行简化,同样得到迭代矩阵后的人口数值,发展趋势与预测相同,能够很好的预测中国人口的长期发展,同时,由于Leslie矩阵涉及多个参数,所以我们用最终的结果来表征老龄化程度,城乡比,抚养比等多个评价社会发展的参数,得到了较好的估计值,使模型在估算人口的基础上得到了推广和应用。
通过logistic改进模型和Leslie模型我们分别对中国人口发展进行短期和中长期预测,均能得到很好的效果,说明了我们的模型在适用范围内的准确性和实用性。
关键词:人口发展预测;logistic模型改进;参数拟合;Leslie迭代模型;一、问题重述中国是世界上人口最多的发展中国家, 人口问题始终是制约我国发展的关键因素之一,人口众多、资源相对不足、环境承载能力较弱是中国现阶段的基本国情,短时间内难以改变。
论文题目:中国人口增长趋势预测与分析摘要本文主要针对中国人口增长趋势和城、镇、乡人口结构进行短期和中长期的预测与分析。
同时对人口出生率人口增长的迟滞效应、人口老龄化等因素作出了合理预测。
方面一预测短期内人口的增长趋势,本文首先运用经典的Logistic模型描述人口的增长规律,它所描述的“慢速变化--急速上升--再慢速变化”的变化过程是符合人口的增长模式,由此预测出我国人口将于2020年达到15.6亿。
通过检验,Logistic模型的误差相对较大,精确度较低,因此本文用多项式拟合的方法进行预测。
在多项式拟合中我们分别进行了不同次函数的拟合,通过比较分析发现二次拟合为最优模型,能得到很好的线性拟合,于是本文进行二次函数拟合。
通过模型求解,本文预测出未来的10年内我国人口总量将持续上涨,并且到2015年总人口将达到13.76亿,2022年人口数将逼近14亿。
另一方面,由于人口素质的提高以及国家相关政策的执行,人口出生率将逐年下降。
方面二预测中长期中国人口增长趋势,此时Logistic模型和函数拟合就不再适用。
本文建立离散模型来表现人口数量的变化规律,选取2005年的相关数据用Leslie矩阵原理,分别计算城、镇、乡各年龄段的女性人口,再根据男女比例得到男性人口数,依次递推得到了以后各年的各年龄组的人口数。
同时对人口年龄结构和人口老龄化等现象进行预测,并且考虑到出生人口的“小高峰”想象,对人口出生的迟滞效应进行了分析。
通过模型求解,预测出中国人口总数中长期情况下将先增加后减少,在2020年左右将超过18亿,达到峰值。
育龄妇女的人口总数将逐渐下降,但由于人口增长迟滞效应,2015年左右我国将会出现人口出生的又一次小高峰。
同时我国人口老龄化现象将逐步严重,到2035年我国老龄人口所占比例将达到35%,给社会带来沉重负担。
关键词:Logistic模型;多项式拟合;Leslie模型;迟滞效应;人口结构分析中国人口增长趋势预测与分析摘要本文主要针对中国人口增长趋势和城、镇、乡人口结构进行短期和中长期的预测与分析。
中国人口增长预测数学建模引言中国作为世界人口最多的国家之一,人口增长一直是一个备受关注的话题。
为了能够合理规划和管理资源,预测中国人口的增长趋势对决策者来说至关重要。
本文将运用数学建模的方法,通过分析历史数据,来预测中国人口的增长。
数据收集与处理为了进行人口增长预测,首先需要收集和处理相关的数据。
我们可以通过查阅统计年鉴、人口普查数据等公开的数据来获取所需信息。
然后,需要对数据进行清洗和整理,以便进行后续的分析和建模工作。
人口增长模型选择人口增长涉及到多个因素的复杂影响,如出生率、死亡率、迁移率等。
为了能够对中国人口的增长进行模型化,我们需要选择适合的数学模型。
常用的人口增长模型有Malthusian模型、Logistic模型等。
在选择模型时,需要考虑模型的适用性和可解释性。
Malthusian模型Malthusian模型是由英国经济学家Malthus提出的,他认为人口增长是按指数规律进行的。
该模型是基于以下假设:1.出生率和死亡率是恒定的;2.人口的增长率与人口规模成正比。
Malthusian模型的数学表达式为:$$ \\frac{{dP}}{{dt}} = rP $$其中,P为人口规模,P为时间,P为每个个体的平均增长率。
根据该模型,人口规模以指数形式增长。
Logistic模型Logistic模型是在Malthusian模型的基础上发展起来的,它考虑到了环境资源的有限性对人口增长的限制。
Logistic模型的数学表达式为:$$ \\frac{{dP}}{{dt}} = rP(1 - \\frac{{P}}{{K}}) $$其中,P为人口规模,P为时间,P为每个个体的平均增长率,P为环境资源的极限容量。
该模型认为人口规模在达到环境资源的极限容量时,增长率将逐渐减小。
变量的估计和参数的拟合在建立模型之后,需要对模型进行参数估计和拟合。
可以利用历史数据来对模型中的参数进行估计,并通过优化算法来拟合模型与实际数据的拟合度。
中国人口预测模型摘要:人口数量的变化,关系到一个国家的未来。
认识人口数量的变化规律,建立人口模型,能够较准确的预报,是有效控制人口增长的前提。
本文对人口预测的数学模型进行了研究。
首先,建立人口指数模型、Logistic模型及灰度预测模型。
对我国2005年以后45年的人口增长进行了预测,根据1982年人口基本数据运用模型对1982年~2005年进行了预测,并用实际数据对预测结果进行了检验。
我们将预测区间分为2006~2030年、2030~2050年两个区间,以量化未来我国短中期与长期的人口变化。
关键词:人口数量的变化人口指数模型 Logistic模型灰度预测模型MATLAB Excel目录第一部分问题重述 (3)第二部分问题分析 (3)第三部分模型的假设 (3)第四部分定义与符号说明 (3)第五部分模型的建立与求解 (3)5.1模型一 (3)5.2模型二 (8)5.3模型三 (12)第六部分对模型的评价 (14)第七部分参考文献 (15)第八部分附表 (15)一、问题重述人口问题始终是制约我国发展的关键因素之一。
本题要求根据已知数据,运用数学建模的思想对我国人口做出分析和预测。
具体问题如下:从中国的实际情况和人口增长的特点,例如我国老龄化进程加快、出生人口性别比持续升高、乡村人口城镇化等,利用参考附录中所提供的数据,建立中国人口增长的数学模型,由此对中国人口增长的中短期和长期趋势做出预测,并指出模型的优缺点。
二、 模型假设1、假设题目所给的数据真实可靠;2、假设不考虑我国人口大规模的朝国外迁移,也不考虑外国人大量涌入我国;3、假设不考虑战争、自然灾害、疾病对人口数目和性别比的影响;4、假设在本世纪中叶前,我国计划生育政策稳定。
5、假设中短期内生育率和死亡率保持相对稳定6、假设相同年龄段人口性别比基本稳定。
7、假设人口生育率不受传统观念和个人主观因素的影响。
三、符号说明符号说明:由于符号较多,在以后的模型中具体给出四、问题分析人口发展过程的定量预测,需要预测出未来的人口发展趋势,人口出生、死亡和自然增长率的变化以及在未来的人口构成等各项人口指数全部测算出来。
人口预测数学建模论文Revised on November 25, 2020中国人口政策问题模型【摘要】:中国是世界上的人口大国,近三十年来,我国的人口政策在控制人口数量方面取得了非凡的成绩,使得人口发展逐步走向有计划、可控制的平稳增长时期。
但随着经济的发展和人口老龄化等现象的出现,如何调整人口政策使之与社会发展相适应,是我们亟待研究思考的问题。
本文根据我国近三十年的人口数据对其人口现状,人口老龄化程度等方面进行分析,并给出我国调整人口生育政策的时机、具体方案以及根据模型给出我国人口增长状况的预测结果。
【关键词】:人口现状、老龄化、预测结果、人口政策一、问题的重述近三十年来,我国的人口政策在控制人口数量方面取得了非凡的成绩,但随着经济的发展和人口老龄化等现象的出现,使得我国调整人口生育政策成为可能。
(1)利用有关数据,给出我国人口现状的统计结果;(2)试建立模型,给出我国调整人口生育政策的时机、具体方案并预测结果。
(相关数据在下文的附录中给出)二、模型的假设(1)在模型中预期的时间内,人口不会因发生大的自然灾害、突发事故或战争等而受到大的影响;(2)在我国视为没有人口的迁入和迁出;(3)人口增长只与人口基数、生育、死亡和老龄化有关;(4)一段时期内我国人口的死亡率不发生大的波动,不同年龄段人口的分布也不随时间发生变化;三、问题的分析问题一:根据附表1中给出的相关数据关数据,将近30年人口数量用MATLAB软件画出图形,给出我国人口现状的统计结果。
问题二:根据历年出生率和死亡率,利用MATLAB程序对数据进行拟合,分别得到出生率和死亡率的计算公式。
但结合出生率和死亡率的数据画出具体图形分析发现,数据分段呈现出一定的规律性,于是对数据进行分段拟合,并最终确定出人口的自然增长率,得到人口数的计算公式。
此公式能够较好反应中国近期及预测未来近15年内的人口数量。
根据公式得出相应图(图),发现人口数呈现的相关规律。
中国人口增长预测摘要中国乃泱泱人口大国,人口规模是城市规划和土地利用总体规划中一项重要的控制性指标,预测人口模型的合理性,不仅影响到未来地区经济和社会发展,而且会影响到地区生态环境可持续发展。
因此,建立合理的模型,准确地预测未来人口的发展趋势,制定合理的人口规划和人口布局方案具有重大的理论意义和现实意义。
对此,本文通过建立适当的模型,预测出了短期和中长期(到2050年)中国人口的变化趋势和走向,并给出了在这段时间内人口结构的具体预测数据和曲线走向,包括总人口数、年龄结构、出生率和死亡率等。
在此模型中,为精确预测,我们用到了人口密度、生育率、死亡率、人口总数以及迁出率等影响人口的因数,并将我国人口整合为一个由城市男性、城市女性、城镇男性、城镇女性、乡村男性、乡村女性组成的1x6的矩阵。
同时用人口密度、生育率、死亡率及迁出率作为参数并结合人口发展偏微分方程,再通过完善和改进,建立了一个一阶偏微分方程的模型。
最后以此模型作为基础,进行人口数据的相关预测。
对于求解一阶偏微分方程模型中的相关参数,我们首先用MATLAB和EXCEL 等软件对题目所给的2001年到2005年的数据进行处理和适当筛选。
在求解生育率时,通过用MATLAB的曲线拟合工具箱,经处理和比较,最后选取了高斯分布作为建立求解生育率的模型,合理而精确;在求解死亡率时,用EXCEL软件作出了各年各年龄段的折线图,为使模型更加精确和实际,通过观察我们把年龄分为三段,用分段函数概念,分别求解这三段的死亡率,其中在求解第三段(衰老期)时,使用了指数函数模型;在求解迁出率时,考虑城镇化进程对我国人口分布的影响,我们对复杂因素适当简化,建立了理想化的迁出率子模型。
在所有参数求到之后,剩下的就是求解模型中的一阶偏微分方程,对此,我们对数据进行离散化处理,化偏微分方程为差分方程,运用计算机模拟的方法预测出相关数据,在这个过程中我们用MATLAB编程实现。
把通过该模型预测出的结果与国内外专家、学者预测的数据作对比,其在定性趋势与定量分析上的结果基本一致,模型可信度较高。
全国大学生数学建模比赛论文人口预测模型 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-中国人口预测模型摘要:人口数量的变化,关系到一个国家的未来。
认识人口数量的变化规律,建立人口模型,能够较准确的预报,是有效控制人口增长的前提。
本文对人口预测的数学模型进行了研究。
首先,建立人口指数模型、Logistic模型及灰度预测模型。
对我国2005年以后45年的人口增长进行了预测,根据1982年人口基本数据运用模型对1982年~2005年进行了预测,并用实际数据对预测结果进行了检验。
我们将预测区间分为2006~2030年、2030~2050年两个区间,以量化未来我国短中期与长期的人口变化。
关键词:人口数量的变化人口指数模型 Logistic模型灰度预测模型MATLAB Excel目录第一部分问题重述 (3)第二部分问题分析 (3)第三部分模型的假设 (3)第四部分定义与符号说明 (3)第五部分模型的建立与求解 (3)模型一 (3)模型二 (8)模型三 (12)第六部分对模型的评价 (14)第七部分参考文献 (15)第八部分附表 (15)一、问题重述人口问题始终是制约我国发展的关键因素之一。
本题要求根据已知数据,运用数学建模的思想对我国人口做出分析和预测。
具体问题如下:从中国的实际情况和人口增长的特点,例如我国老龄化进程加快、出生人口性别比持续升高、乡村人口城镇化等,利用参考附录中所提供的数据,建立中国人口增长的数学模型,由此对中国人口增长的中短期和长期趋势做出预测,并指出模型的优缺点。
二、 模型假设1、假设题目所给的数据真实可靠;2、假设不考虑我国人口大规模的朝国外迁移,也不考虑外国人大量涌入我国;3、假设不考虑战争、自然灾害、疾病对人口数目和性别比的影响;4、假设在本世纪中叶前,我国计划生育政策稳定。
5、假设中短期内生育率和死亡率保持相对稳定6、假设相同年龄段人口性别比基本稳定。
中国人口发展趋势的预测模型摘要本文从宏观和微观两方面讨论了中国人口发展问题:建立时间序列分析法中的ARMA 模型, 对中国人口总数进行宏观预测;建立了微分方程的模型, 对中国人口的年龄结构以及男女性别比等几个方面进行微观预测。
对人口总数进行宏观预测时,根据处理后的数据的自相关函数和偏相关函数的拖尾性,估计出ARMA的参数p、q,并对估计的参数进行验证和调节,最终确定参数,建立出ARMA(p ,q)模型。
用此模型预测出2020年和2050年的人口分别为138135.3万人和143352.6万人,而且到2050年人口呈现缓慢下降趋势。
对人口组成结构进行微观预测时,引用Shape-Lotka-Mckendrick模型。
根据中国人口发展的特点,并加入影响因素改进原始模型,分别建立了带移民因素和两性具有不同出生率、死亡率的微分方程模型,并讨论得出带移民因素的模型对我国人口结构预测比Shape-Lotka-Mckendrick模型更合理。
在求解的过程中,本文将连续的微分方程离散化,用多项式拟合得到预测数据,求出方程的数值解,得到2006-2010年人口按年龄的结构分布(男女比例分布、生育率、死亡率、迁移率),并进一步预测出未来人口老龄化指数,其中2020年和2050年的老龄化指数分别为0.511和0.566。
关键字:时间序列微分方程模型连续函数的离散化多项式拟合摘要 (1)一问题的重述与分析 (3)1.1 问题重述 (3)1.2 问题的分析 (3)二模型的基本假设和符号说明 (3)2.1 模型假设 (3)2.2 符号说明 (3)三模型的建立及求解 (4)3.1 模型一 (4)3.2 模型二 (7)3.2.1 只考虑出生率和死亡率的Shape-Lotka-Mckendrick模型]4[ (7)3.2.2 考虑竞争死亡率的模型 (7)3.2.3 考虑两性具有不同出生率和死亡率的人口模型 (8)3.3模型的求解 (8)3.4 对结果的分析 (11)四模型的评价 (11)五参考文献 (12)六附录................................................. 错误!未定义书签。
第七届平顶山学院数学建模竞赛暨全国大学生数学建模竞赛选拔赛题目A题剪切线摘要首先我们对未来人口做了简单的预测,用到的是阻滞增长模型(Logistic模型),从网上搜集数据,分别以1954年、1963年、1980年作为初始年份,以2005年为终止年份。
运用MATLAB软件求出不同的参数x m、r。
来预测2010年的人口数,通过比较分析。
我们选取以1963年为初始年份的参数。
预测我国人口将在2033年达到145.5908千万。
然后又对老龄化问题进行了分析,预测出我国老龄化比例将在2032年20%,对于老龄化问题的加剧,我们提出一些相应措施。
总结出我国有必要对计划生育政策调整,针对深圳市的人口结构,搜集数据分析得到,用excel作图分析,在未来几年内深圳市计划生育调整,对人口结构起到微乎其微的作用,对几十年以后的预测发现,政策调整缓解了老龄化加剧,但随之而来的是劳动力减少,劳动力人口由由调整前的69%降到64%,影响经济发展。
计划生育调整的影响通过调整前后的数据对比,得到相应结论,计划生育调整不单要开放“单独二孩”,社会福利政策也许完善。
关键词:Logistic模型、老龄化、计划生育政策调整、单独二孩问题重述:人口的数量和结构是影响经济社会发展的重要因素。
从20世纪70年代后期以来,我国鼓励晚婚晚育,提倡一对夫妻生育一个孩子。
该政策实施30多年来,有效地控制了我国人口的过快增长,对经济发展和人民生活的改善做出了积极的贡献。
但另一方面,其负面影响也开始显现。
如小学招生人数、高校报名人数逐年下降,劳动人口绝对数量开始步入下降通道,这对经济社会健康、可持续发展将产生一系列影响,引起了中央和社会各界的重视。
党的十八届三中全会提出了开放单独二孩,今年以来许多省、市、自治区相继出台了具体的政策。
政策出台前后各方面人士对开放“单独二孩”的效应有过大量的研究和评论。
请收集一些典型的研究评论报告,根据每十年一次的全国人口普查数据,建立模型,对报告的假设和某些结论发表自己的独立见解,并针对深圳市或其他某区域,讨论计划生育新政策对未来人口数量。