2007数学建模全国一等奖论文[精品文档]

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2007高教社杯全国大学生数学建模竞赛 .doc

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承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):所属学校(请填写完整的全名):重庆大学参赛队员(打印并签名) :1. xx2. xx3. xx指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):xx日期: 2007年 9 月 21 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):编号专用页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):乘公交,看奥运【摘要】本文要解决的问题是以即将举行的08年北京奥运会为背景而提出的。

人们为了能现场观看奥运会,必然会面对出行方式与路线选择的问题。

因此如何快速、高效地从众多可行路线中选出最优路线成为了解决此问题的关键。

鉴于公交系统网络的复杂性,我们没有采用常规的Dijkstra算法,而采用了高效的广度优先算法。

其基本思想是从经过起(始)点的路线出发,搜寻出转乘次数不超过两次的可行路线,然后对可行解进行进一步处理。

为满足不同查询者要求,我们对三个问题都分别建立了以时间、转乘次数、费用最小为目标的优化模型。

针对问题一(只考虑公汽系统),我们建立了模型一并通过VC++编程得到了任意两个站点间的多种最优路线,并得出所求站点间最优路线的最优值,如下进里又建立了图论模型。

本文的主要特点在于,所用算法的效率十分显著。

2007高教社杯全国大学生数学建模竞赛 .doc

2007高教社杯全国大学生数学建模竞赛 .doc

承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):所属学校(请填写完整的全名):重庆大学参赛队员(打印并签名) :1. xx2. xx3. xx指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):xx日期: 2007年 9 月 21 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):编号专用页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):乘公交,看奥运【摘要】本文要解决的问题是以即将举行的08年北京奥运会为背景而提出的。

人们为了能现场观看奥运会,必然会面对出行方式与路线选择的问题。

因此如何快速、高效地从众多可行路线中选出最优路线成为了解决此问题的关键。

鉴于公交系统网络的复杂性,我们没有采用常规的Dijkstra算法,而采用了高效的广度优先算法。

其基本思想是从经过起(始)点的路线出发,搜寻出转乘次数不超过两次的可行路线,然后对可行解进行进一步处理。

为满足不同查询者要求,我们对三个问题都分别建立了以时间、转乘次数、费用最小为目标的优化模型。

针对问题一(只考虑公汽系统),我们建立了模型一并通过VC++编程得到了任意两个站点间的多种最优路线,并得出所求站点间最优路线的最优值,如下进里又建立了图论模型。

本文的主要特点在于,所用算法的效率十分显著。

数学建模全国赛07年A题一等奖论文

数学建模全国赛07年A题一等奖论文

关于中国人口增长趋势的研究【摘要】本文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、动态模拟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2007至2020年的人口数目进行了预测,得出在2015年时,中国人口有13.59亿。

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2007至2050年的人口数目进行了预测,同时还用1990至2005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2030年时,中国人口有14.135亿。

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。

为了对人口结构、男女比例、人口老龄化等作深入研究,本文利用动态模拟的方法建立模型三,并对数据作了如下处理:取平均消除异常值、对死亡率拟合、求出2001年市镇乡男女各年龄人口数目、城镇化水平拟合。

在此基础上,预测出人口的峰值,适婚年龄的男女数量的差值,人口老龄化程度,城镇化水平,人口抚养比以及我国“人口红利”时期。

在模型求解的过程中,还对政府部门提出了一些有针对性的建议。

此模型可以对未来人口做出细致的预测,但是需要处理的数据量较大,并且对初始数据的准确性要求较高。

接着,我们对对模型三进行了改进,考虑人为因素的作用,加入控制因子,使得所预测的结果更具有实际意义。

在灵敏度分析中,首先针对死亡率发展因子θ进行了灵敏度分析,发现人口数量对于θ的灵敏度并不高,然后对男女出生比例进行灵敏度分析得出其灵敏度系数为0.8850,最后对妇女生育率进行了灵敏度分析,发现在生育率在由低到高的变化过程中,其灵敏度在不断增大。

07年全国数学建模优秀论文

07年全国数学建模优秀论文

基于网络拓扑的公交查询方案摘 要公交、地铁线路和站点组成了一个极其复杂的网络结构,如何从这个网络的任意两 个节点找到一条最优的乘车方案,传统遍历算法是很费时甚至不可行的,必须采取一种 高效的方法。

本文运用了网络拓扑的知识来分析问题,结合隐含枚举,双向搜索遍历, 动态规划方法减少运算量,较好的解决了这一问题。

对于问题一,我们采用了网络拓扑进行分析,采用隐含枚举,双向搜索的方法,建 立了两点之间线路搜索的动态规划多目标模型,设计了基于直达站点间点—点最优距离 的广度优先搜索算法,得出了较好的结果,如:L436L176 311L15L201L41 4135S3359S1828S3359S 1784S 1828 S3359S 1327S 1790S 1828 ® ¾¾¾®¾¾¾® ¾¾®¾¾¾®¾¾¾ ® : 对于问题二,我们在问题一已经给出的纯公交路径基础上,采取了增加地铁连通站 点集合(两两可达)的方法,建立了求经地铁中转的最优线路的多目标模型,设计了基 于搜索地铁出入站点的最优路径算法,得到了令人满意的结果,如:T2 8S0087S3676S0087D27D36S3676 ® ®¾¾®® : 对于问题三,我们采用了网络拓扑进行分析,确立了两点之间的距离正比于步行时 间的原则,在此基础上,建立了基于归并相邻站点的最优线路的改良模型。

综合我们使用的各种方法,可以把原来很难实现的求解过程复杂度缩小数个数量 级,使算法可行并可以搜索更多的区域,最终得到了令人满意的路径。

关键词:网络拓扑 隐含遍历 动态规划 点—点最优距离 广度优先搜索 最优路径1.问题提出与分析2008年奥运会在京举行期间,将有大量游客到北京,北京公共交通系统的发展极大 的满足了游客们在京的出行需求,同时也产生了多条公交线路的选择问题。

大学生数学建模竞赛全国一等奖获奖论文之物理和数学的结合

大学生数学建模竞赛全国一等奖获奖论文之物理和数学的结合

数码相机定位摘要本文是双目定位的具体模型和方法进行了研究,分别给出了针孔线性模型、椭圆线性回归模型、RAC模型等并对其进行研究。

对于问题一,在针孔线性模型的基础上,通过对数码相机内外部参数的标定,确定靶标到靶标像的坐标转化关系,建立其坐标转换模型。

对于问题二,利用图像处理所得的像素模拟图表确定20组特征点的坐标在世界坐标系和图像坐标系的坐标,代入上述转换关系来确定系数矩阵M,进而求得圆心在像平面的像坐标,然后利用畸变校正模型对结果进行校正。

结果为左上圆(119.0938,69.6890)、中间圆(155.7689,72.4757)右上圆(234.6404,78.4603)、左下圆(105.4604,185.3796)右下圆(214.5271,184.9706)。

对于问题三,建立椭圆线性回归模型对靶标的像进行拟合,得到的图像中心坐标即为圆心在像平面的像坐标。

结果分析还表明该方法的精度和稳定性都比较好。

结果如下:左上圆(120.0039,69.2536)、中间圆(155.1462,73.0654)右上圆(236.2001,77.8279)、左下圆(103.4572,182.3599)右下圆(216.8469,179.6788)。

模型三与模型一的结果相差最大为2.945%。

很好地验证了模型一的结果的准确性对于问题四,利用RAC模型,确定出单个相机的外部参数,得出其旋转矩阵和平移向量,即完成单个相机的定标,然后利用其几何转化由相机各自的旋转矩阵和平移向量求解出两个相机的相对位置。

关键词:针孔线性模型像素模拟图表畸变校正曲线拟合RAC模型一.问题的重述与分析已知:一靶标和用一位置固定的数码相机摄的它的像,如题目中图3所示。

其中靶标如下,取1个边长为100mm的正方形,分别以四个顶点(对应为A、C、D、E)为圆心,12mm为半径作圆。

以AC边上距离A点30mm处的B为圆心,12mm为半径作圆,如题目中图1.1所示。

数学建模全国一等奖论文系列(27)

数学建模全国一等奖论文系列(27)

数学建模全国⼀等奖论⽂系列(27)乘公交,看奥运摘要由于可供选择的车次很多,各种车辆的换乘⽅式也很多,为了避免上下⾏站点不⼀样的车次等对路线产⽣的影响,我们以由易到难的思路来完成模型。

⾸先分析⼀辆车可以直接到达的情况,在这其中⼜考虑到环线的特殊性对其单独进⾏判断讨论;由于⼀辆车可使乘客到达⽬的地的可能性太⼩,我们接下来讨论要进⾏⼀次换乘的情况,在这⾥巧妙地利⽤矩阵来判断两辆车是否含有共同站这个思想,避免了⾄少两重循环,使运算速度⼤⼤提⾼;虽然这样就已经能够解决不少的问题,但并不完全,因此我们继续计算换乘两次的乘车路线,经过⼤量的运算,我们发现基本所有的站点间都可以通过换乘两次到达,⾄此对公交线路的讨论基本完成。

对加⼊地铁的讨论与只有公交车时类似,从最简单的两辆地铁换乘的情况开始考虑,由浅⼊深。

论⽂中并没有运⽤⼤量的符号,⽽是⽤⽂字来说明程序的主要步骤,这样可以让不了解程序的读者也清楚地知道模型的思路,⽽且,只要知道起始与终点,利⽤程序就可以计算所有可能路线,并可以在结果中为读者提供路线的相关信息,⽐如路费及所需时间,以供选择。

对于最优的解释,我们除了以时间最少、车费最省为原则,还对时间与车费进⾏了加权平均,⽽权数便是乘客对时间与⾦钱的偏好程度,当输⼊⾃⼰愿⽤1元钱去换多少分钟乘车时间时,程序会根据个⼈的不同喜好,来选择出适合每个⼈的最优路线。

这样将程序⼈性化,可以更符合实际中⼈们的需要。

关键词:公交线路选择最优化矩阵加权平均数组分类讨论⾃主查询问题重述北京是中国的⾸都,是政治、⽂化中⼼,同时也是国际交往的中⼼。

在成功取得2008年第29届夏季奥运会的举办权后,北京市城市建设的步伐将进⼀步加快。

众所周知,可靠的交通保障是成功举办奥运会的关键之⼀,公共客运交通服务系统尤为重要。

在保持公车票价⼀直相对较低的情况下,北京市⼜已经实⾏机动车单双号出⾏,⽬的就是为了⿎励⼈们乘公共汽车出⾏,缓解交通阻塞状况。

数学建模国赛2007A

国家人口发展战略研究报告(全文)中国人口网2007-02-01 15:59:21/fzzlbg/bgyw/t20070111_172058513.html基本判断:一、如果人口总量(不含香港、澳门特别行政区和台湾省,下同)峰值控制在15亿人左右,全国总和生育率在未来30年应保持在1.8左右,过高或过低都不利于人口与经济社会的协调发展。

二、人口和计划生育工作成就巨大,来之不易。

目前的低生育水平反弹势能大,维持低生育水平的代价高,必须创新工作思路、机制和方法。

三、确定人口发展战略,必须既着眼于人口本身的问题,又处理好人口与经济社会资源环境之间的相互关系。

四、构建社会主义和谐社会,统筹解决人口数量、素质、结构、分布问题,必须调整发展思路,优先投资于人的全面发展。

战略思路:以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观,按照构建社会主义和谐社会的要求,坚持以人为本,推进体制创新,优先投资于人的全面发展:稳定低生育水平,提高人口素质,改善人口结构,引导人口合理分布,保障人口安全;实现人口大国向人力资本强国的转变,实现人口与经济社会资源环境的协调和可持续发展。

为落实2004年中央人口资源环境工作座谈会关于加强人口发展战略研究的重要指示精神,组成了由蒋正华、徐匡迪和宋健同志任组长的国家人口发展战略研究课题组,集中了包括十多位两院院士在内的300多位专家学者,自2004年2月至2006年4月,对科学发展观、人口发展态势、人口与经济社会资源环境重大关系等3个分课题及其42个子课题,进行了广泛、深入地调研和专题研究论证,取得了阶段性成果。

一、全面建设小康社会面临的人口形势与严峻挑战(一)人口发展的成就与经验近半个世纪以来,世界人口发展的基本态势:一是生育水平逐步下降,人口总量经历高速增长后进入增速趋缓时期。

发展中国家总和生育率从6.2下降到2.9,发达国家从2.8下降到1.6。

据联合国预测,到本世纪中叶,全球人口再生产类型转变将基本完成。

【全国大学生数学建模竞赛获奖优秀论文作品学习借鉴】C2007A1

全国大学生数学建模竞赛优秀论文附件1: 2006年中国通信业的统计资料2006年全年累计完成通信业务总量15321.0亿元,同比增长25.6%,其中,电信14592.1亿元,增长26.1%;邮政728.9亿元,增长16.9%。

完成通信业务收入7120.6亿元,同比增长11.6%,其中,电信6483.8亿元,增长11.7%;邮政636.8亿元,增长10.8%。

通信行业增加值完成4641.7亿元,同比增长11.6%。

通信固定资产投资2226.8亿元,同比增长7.5%,其中,电信2186.9亿元,增长7.5%;邮政39.9亿元,增长5.3%。

2006年全国电话用户总数突破8亿户,移动电话用户总数突破4亿户。

固定电话用户新增1736.7万户,总数达到36781.2万户。

其中,无线市话用户新增582.7万户,总数达到9112.7万户;公用电话用户新增301.1万部,总数达到2982.3万部。

移动电话用户新增6767.7万户,总数达到46108.2万户。

移动分组数据用户新增6728.8万户,总数达到13809.4万户。

固定电话普及率和移动电话普及率分别达到28.1部/百人和35.3部/百人。

基础电信运营企业互联网用户中,拨号用户达到2642.0万户,同比减少917.5万户;专线用户达到62136户,同比减少4927户;宽带接入用户达到5189.9万户,同比增加1454.9万户,宽带接入用户中xDSL用户3712.0万户,LAN用户1449.2万户,WLAN用户2.5万户。

全社会互联网使用人数新增约2600万,总数达到1.37亿人。

2006年,固定电话通话量方面:本地网内区间通话量775.7亿次,下降6.2%;区内通话量6019.5亿次,下降3.1%;固定传统国内长途通话时长972.4亿分钟,增长8.8%;国际通话时长5.9亿分钟,增长7.9%;港澳台通话时长6.1亿分钟,下降1.1%;无线市话短信业务量298.0亿条,增长24.2%。

数学建模2007全国一等奖概要

第5章关于中国人口预测问题的模型(2007A)5.1 中国人口增长预测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,这些都影响着中国人口的增长。

2007年年初发布的《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。

关于中国人口问题也有多方面的研究,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;特别要指出模型中的优点与不足之处。

附录1《国家人口发展战略研究报告》(略)附录2人口数据(《中国人口统计年鉴》中的部分数据)及其说明(略)5.2 问题分析与建模思路概述人口预测是一个历史悠久的问题,同时也是一个非常现实、重要的问题,时至今日,人们依然可以在新闻媒体上看到人口发展的新特点,在各种学术刊物上读到最新的研究成果。

所以选择本问题的参赛队,首先面临的一个问题是:如找到创新的突破点?各种数学建模教材上已有的人口模型,通常考虑的是人口基数,性别结构,年龄结构,出生死亡等因素对人口增加的影响,这些因素都可以作为后续研究的基础,只是还要考虑本问题中提到的一些新情况,包括老龄化、出生人口性别比的现实情况和未来预期,乡村人口城镇化带来的冲击等。

2007年《国家人口发展战略研究报告》中还提到了其他新情况,设法科学地区分轻重,将这些新情况反映在模型中,就是参赛对的创新点。

可以用来做长期预测的数学方法种类比较多,不过大致可以分为确定性和不确定性两大类。

确定性方法不外乎随时间或空间演变的微分方程、差分方程;不确定性方法则可以考虑马尔可夫链等随机过程方法,或者将相关因素的影响模糊化,建立模糊微分、差分方程模型。

07年全国大学生数学建模一等奖获奖论文

承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B我们的电子文件名:B0302所属学校(请填写完整的全名):广西师范学院参赛队员(打印并签名) :1. 钟兴智2. 尹海军3. 斯婷指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):韦程东日期: 2007 年 9 月 24 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):编号专用页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):乘公交,看奥运摘要我们基于最小换乘次数算法,设计了公交查询系统,能够分别从时间和花费出发考虑,选择最优路径,以满足查询者的各种不同需求。

问题一:采用最小换乘次数算法,求出任意两站的最小换乘次数,在次数一定的情况下,分别选取花费最少和时间最少作为优化目标,建立两种模型:最少时间模型:∑∑==+-+⨯=31315)))1(((3),(min i i i i i i i x q x n x B A f ;最少花费模型:))1((),(min '''31i i i y x x B A g -+=∑;利用两种模型求出6组数局的最佳路线如下(两地铁的线路转化成公交的问题,改进问题一中的模型求出此问题的最少时间模型++-+⨯=∑∑∑===)))5)))1(((3((),(min 313131i i i i i i i i i x q x n x y B A f++-+⨯-∑∑∑===)4))))1(((5.2)(1((3131'31i i i i i i i i i x q x n x y ∑=-31i )z 1(7i i y +∑=31i z 6i i y最小换乘算法进行了改进。

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2007高教社杯全国大学生数学建模竞赛
承诺书
我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A
我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):
所属学校(请填写完整的全名):东华大学
参赛队员(打印并签名) :1. XXX XXX(注意打印并签名)
2. XXX XXX(注意打印并签名)
3. XXX XXX (注意打印并签名)
指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):XXX XXX(注意打印并签名)
日期: 2007 年 9 月 24 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
2007高教社杯全国大学生数学建模竞赛
编号专用页
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):
全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):
中国人口预测模型的实证分析
注:以下红色字为评委评述,蓝色字为评委认为写的好的语句。

摘要
(注:要好好写,优点突出)
为了针对中国人口近年来的发展特点,对于中国人口的发展趋势进行定量预测和分析,我们选用了两个常用模型——Logistic阻滞增长模型和Leslie差分方程模型,并对它们进行了改进和实证分析。

由于原始数据中存在部分异常数据和较大随机性波动,为了减小这些因素对结果的影响,我们经过多次尝试,选用移动平均法对数据进行了预处理。

针对中国人口市、镇、乡以及性别的6个组别,以及他们之间的关联,建立了Leslie差分方程组模型,并引进了人口迁移项。

考虑到最高年龄组的实际情况,我们对Leslie模型作了必要的修正,将最高年龄组的演变考虑为最高年龄组和次高年龄组存活人口总和。

本文利用Leslie差分方程组模型对预处理后的数据进行预测,着重考虑了人口年龄结构的变化、老龄化现象、乡村人口城镇化、以及人口性别比例变化等问题。

与一些权威的统计数据或中短期预测数据进行比较,基本吻合,从而验证了模型的有效性。

在总人口的长期数据的预测上,Logistic模型有较好的拟合度。

在这一点上,虽然Leslie模型的结果的相对误差在可接受范围内,但考虑到中国总人口基数很大,绝对数值仍有较大误差。

为了改进Leslie模型的中长期预测效果,我们引进了模型中死亡率下降因子,使得死亡率参数随着时间的变化,得到较好中长期预测结果。

关键词:
Leslie模型,老龄化,城镇化,性别比,Logistic模型
中国人口预测模型的实证分析
符号约定
b i m第i年龄组妇女的男婴生育率
b i f第i年龄组妇女的女婴生育率
d i m 第i年龄组的男性死亡率
d i f 第i年龄组的女性死亡率
S i m=1-d i m第i年龄组的男性存活率
S i f =1-d i f第i年龄组的女性存活率
X0(k) 第k个时段女婴数量,
Y0(k) 第k个时段男婴数量
X n(k) 第k时段第n个年龄组的女性数量
Y n(k) 第k时段第n个年龄组的男性数量
X (k) 第k个时段女性各年龄组数量组成的列向量
即[X1(k),X2(k),…,X n(k)]T
Y(k) 第k个时段男性各年龄组数量组成的列向量
即[Y1(k),Y2(k),…,Y n(k)]T
ˆY(k) Y(k)的预测列向量
Z(k) 第k个时段总人口各年龄组数量组成的列向量,即
[X1(k),X2(k),…,X n(k) ,Y2(k),Y2(k),…,Y n(k)]T g1 育龄女性最小育龄年龄
g2育龄女性最大育龄年龄
r 人口自然增长率
P m环境所能容纳的最大人口数
P00时刻的人口数,
P (t) t时刻人口数
e(k) 第k时段各年龄组人口分布的随机扰动项
一.问题分析
人口预测是人口研究中重要课题,准确的人口预测为制定合理的社会经济发展规划提供了合理的科学依据。

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。

人们通常只做粗线条的总人口趋势的定性分析,而没有分析年龄结构具体形态。

理论上,任何时点上人口结构都是历史上人口结构生育、死亡、迁徙的结果,也是未来研究人口过程的基础。

事实上,要制定生育计划就要知道未来女性生育率,要改善社会保
障体系就要知道未来老年人口数,要确定人才引进策略和户籍管理制度就要知道城镇化迁徙人口年龄分布。

政府可以根据未来人口年龄分布信息状况制定宏观经济政策,进行社会产业调整,使劳动力资源得到充分利用。

根据不同时期不同地点,专家学者建立了各种人口预测方法来模拟人口发展过程。

但相对于我们现拥有的数据,自回归、幂函数、指数函数都要求人口数据具有明显规律性,只有对于特定地区、特定人口状况才适用。

多元回归模型涉及较多影响因素,而如何对这些因素进行定量分析是研究难点。

灰色系统、时间序列、神经网络、人口发展偏微分模型适用于不同类型的人口数据,具体操作比较复杂。

本文对于Logistic 阻滞增长模型和Leslie 差分模型,利用统计资料进行了实证分析,并且对Leslie 差分方程模型进行了改进,利用已知数据进行预测,对于人口年龄结构的变化、老龄化现象、乡村人口城镇化,以及性别比问题进行了分析。

与一些权威的统计数据或预测数据进行比较,相当吻合,从而验证了模型的有效性。

二.Logistic 模型及其局限性
设r 为人口自然增长率,P m 为环境所能容纳的最大人口数量,P 0为0时刻的人口数,
那么t 时刻的人口数为[1]
P (t)= P m /(1+( P m / P 0 -1)*exp(-r*(t-t 0)))
我们根据统计资料上1981-2005年人口总数, 通过曲线拟合得到P m =15.23(亿), P 0=10.01, r=0.05。

根据模型得到2008-2016年人口总数预测值 (如图1) 。

10.511.512.513.514.5Logistic 预测曲线
人口(亿)
图1
根据Logistic 模型,中国人口将保持缓慢增长,在2017年突破14亿,2030年突破14.5亿, 其极限值是15.2亿,与官方预测数据十分接近[2]。

可见Logistic 模型对于中国人口预测是具有一定价值的。

但是,由于此模型参数较少,难以反映影响人口变化的深层次因素,如城镇化进程、老龄化趋势、性别比问题。

另外,Logistic 模型仅仅是对于总人口数的预测,不能提供人口年龄结构分布等信息。

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