关于上海市2020年出行量及出行方式结构预测

-1.03
-0.75
64.89
94.77
2009
10.95
7.84
-1.44
-1.02
59.97
80.00
2010
12.25
8.71
-0.84
-0.60
80.76
99.76
2011
7.82
5.53
-0.96
-0.68
37.76
42.41
由上表可以看出外来人口的增长占据了上海是人口增长的大多数，因此，可以认
1.3 小结 对比上述的结果，根据实际拟合结果和主观的判断，给每个结果赋予权值，
进行加和，得到的结果如下表：
表 1-3 不同方法比较结果及加权
方法名称
2020 年预测结果
权重
直接按 8%计算
1855.28
0.10
Malthus 模型
8153.22
0.01
Logistic 模型
1207.81
0.74
多元线性回归
t
Sig.
B
Std. Error
Beta
(Constant)
-182.189
0
.
.
1
人均 GDP
-0.00001817
0
-2.309
.
.
年份
0.092
0
3.241
.
.
从提到系数的问题，人均 GDP 的增长导致出行强度下降，可能的猜想如下：
未来的高收入群体更热衷于呆在家中办公，另外网购的发展，交通工具的现今，
1902.70
0.10
时间序列
1421.93
0.05
综合计算结果： 上海市 2020 年的总人口=1855.28*0.10+8153.22*0.05+1207.81*0.6+
1902.70*0.15+1421.93*0.10+1419.36+11*9 =2940.56≈3000（万人） 该结果可认为是比较乐观的估计结果，即实际人口数很可能会少于 3000 万人。
二、基于预测人口的交通出行量预测 由于关于出行强度的调查数据太少，故而只可能用现有的，并且可预测的变量来 预测 2020 年上海市的交通出行强度。目前可预测的变量为 2020 年的人口总数， 2020 年人均 GDP，2020 年上海市的生产总值，并且还有年份单位。因而，可接 着 1994 年，2004 年，2009 年三年的数据对出行进行回归分析，最终得出的结果 也相当的有趣，过程如下：
型拟合预测 2020 年的人均 GDP，拟合的结果如下图：
图 2-1 matlab 拟合结果
得到 2020 年人均 GDP 的总额应该为 111876.4 元。重新代入回归方程得到结果如
下：
表 2-2 初步预测结果
年份
1995
2004
2009
2020
出行率 1.87
2.21
2.23
2.47
对于输出的结果给出的相关性分析如下有：
1.1 人群选择 对于常规的人口预测，通常会考虑人口的自然增长率和机械增长率，然而通过数 据的处理发现，上海市近年来引起常住人口变化的原因并非是人口的自然增长和 机械迁移引起的，而是由于快速增长的，没有上海市户籍的外来常住人群。数据 的分析如下：
2500
2000
1500
1000
500
0
1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
(1)
x为t时刻的人口总数，r为自然增长率
用 Matlab 进行参数估计（参数估计的程序见附录）得到如下结果：
图 1-4 Malthus 模型的 Matlab 进行参数估计
得到的关于 2020 年上海市的外来人口总数为 8153.224 万人。
（2）对于 Logistic 模型
考虑自然资源和环境对人口的影响，并以N������记自然资源和环境条件所能允 许的最大人口数。把人口增长的速率除以当时的人口数称为人口的净增长率。如
果人口的净增长率随着N(t)的增加而减小，且当N(t) → N������时，净增长率趋于零。 因此人口方程可写成
dN(t)
N(t)
dt = r (1 − N������ ) N(t)
(2)
其中r为常数，此模型就叫 Logistic 模型。
同样使用 Matlab 进行参数估计（参数估计的程序见附录）得到如下结果：
接下来，为了从数学的角度的建立常规的人口增长模型预测外来常住人口的 数量：
3
1.2.1Malthus 模型和 Logistic 模型
（1）对于 Malthus 模型：
在 1798 年，英国人口统计学家马尔萨斯提出了闻名于世的人口指数增长模型：
dx
dt = rx , x(������0) = ������0
4
图 1-5Logistic 模型的 Matlab 进行参数估计
得到的关于 2020 年上海市的外来人口总数为 1207.808814 万人，显然结果拟合 的非常好，且符合阻滞的特点。
1.2.2 多元线性回归和时间序列模型 （1）对于多元线性回归模型 多元线性回归的原理十分普遍，不过多论述，其中，选用了两组自变量，分别为 生产总值增长率（考虑可比价格），年份。并且假设年生产总值（考虑可比价格）
6
表 2-1 出行率与可知指标的联系
出行率 人均 GDP 人口总数 年份
1.87
17779 1414.00 1995
2.21
44839 1834.98 2004
2.23
69165 2210.28 2009
由一中可以得到人口预测量为 3000 万人，且查上海市 2012 年统计年鉴可以得到
1987 年到 2011 年间上海市人均 GDP。由于上海市生产总值可预测，即用 2020
是 2020 年的出行率反而下降，这与实际的情况似乎并不相符。这是因为人均 GDP
的系数为负，导致了人均的收入增高意味着出行次数反而减少。这一点接下来会
讨论。因此，假设人口预测准确，则问题在于 GDP 预测的不准确。由于同样经济
不可能一直保持快速的增长，则 GDP 的增速将逐渐减慢，故而选取 logistic 模
为，预测未来上海市外来常住人口的总量既可以较为准确的预测上海市 2020 年
的总常住人口。
2
1.2 上海市 2020 年外来常住人口预测 由于外来常住人口的变化与其目的直接相关，根据相关的网站数据【1】，有如下 的几点依据证明上海市生产总值的变化影响外来常住人口的变化量：
表 1-2 上海市 2000、2010 年常住外来人口迁移原因比重 单位：%
常住人口
户籍人口
外来常住人口
图 1-1 上海市常住人口变化（1978~2011）
图 1-1 还无法更直接的说明，进一步计算增长率，可以发现有：
1
0.16 0.14 0.12
0.1 0.08 0.06 0.04 0.02
0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
而据该网站可信的统计数据表明，经济原因是外来人口流入的直接原因，为了衡 量这个经济原因，本着从简有效的原则选取上海市生产总值（1978～2011）的数 据作为经济原因，有如下图示：
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
生产总值增长率（考虑可比价格）
生产总值增长率
外来人口增长率
图 1-3 外来人口增长率与生产总值增长率（2002~2011）
从图中可见外来常住人口增长率同生产总值增长率有很明显的关系，在最近的十 年之内有极高的关联度，若是按照“上海“十二五”规划”中提到的“全市生产 总值年均增长率预期为 8％左右”的目标，可以假设在到 2020 年的九年内，外 来人口的增长率在 8%左右，则可估计出到 2020 年，外来人口将增长到 1855.276 万人。然而事实上，未来十年内经济的增长主要靠高科技产业和第三产业带动， 而外来常住人口多数从事于传统的第一第二产业，并且每年上海市提供的就业岗 位有限，随着未来退休的年龄延迟，高学历人才的普及，外来人口的增长必然会 受到阻力。
为 8%，并且模型通过检验，且 R-square>0.99 下面是用 Spss 做的多元线性回
归模型拟合结果：
2000
1902.70329
1500
1000 500
928.1
0
1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019
关于上海市 2020 年出行量及出行方式结构预测
101236 安孝宇
城市尤其是如上海这样的巨大城市远景居民出行量的预测是城市交通规划 的基础。预测的准确与否，一方面取决于现今居民出行调查资料的可靠性，另一 方面决定于选取预测因子、预测指标的正确合理性。而普通常住的市民就是上海 市出行的主体，因此这就说明，预测上海市 2020 年人口的总量是预测居民出行 总量的关键。
常住人口
户籍人口
外来常住人口
图 1-2 上海市常住人口增长率（2002~2011）
从上图已经可以看出户籍人口的变动已经十分的小，而外来常住人口的总量 在近十年得到了很大的增长，而上海市的总的常住人口增长率的波动同外来常住 人口的增长率波动变化一致。但是由于上海本地的户籍人口基数总量巨大，微弱 的增长也可能对人口的变化有极大的影响，因此，仔细通过对上海市人口的年龄 结构的查询以及自然增长，机械增长率的查询分析（如表 1-1 所示），可以知道 上海市已经步入老龄化的社会，假设计划生育政策在未来十年内不会动摇，并且 社会福利，医疗的改善，人群的寿命增长。因此，知道上海市的人口自然增长率 将在未来的 10 年内保持为负的状态，由表中的数据可以假设上海市的人口自然 增长率在未来 10 年内将稳定在-1（万/年），又假定上海市对于户口申报仍旧呈 “积极而审慎”的态度，那么未来十年内取得上海市户籍以及迁出综合的机械增 长将保持稳定的状态。由表 1-1 可以假定未来 10 年内机械人口的增长平均值为 12（万/年），则可以得出上海市每年的户籍常驻人口的变化平均值在 110 万左右。 即每年可以增长 11 万人。
表 1-1 主要年份户籍人口自然增长率、机械增长率，外来人口增长率
年份
机械增长 人口（万人） 增长率（‰）
自然增长
人数（万人）
增长率（‰）
外来人口增长 人数（万人） 增长率（‰）
2002
11.03
8.29
-3.47
-2.61
37.55
110.06
2003
11.23
8.39
-4.34
-3.24
45.33
年的生产总值（按 8%的增长）计算，可得 2020 年的人均 GDP 为 127907.6 万元。
由 SPSS 软件做回归分析可得到预测的结果为：
表 2-2 初步预测结果
年份
1995
2004
2009
2020
出行率 1.87
2.21
2.23
2.18
在该回归模型中，变量人均 GDP 和年份是显著相关的，且 R-square 达到 1，但
表 2-3 拟合优度
Model Summary
Model
R
R Square
Adjusted R Square
Std. Error of the Estimate
1
1.000
1
.
.
7
表 2-4 各自变量系数
Coefficientsa
Model
Unstandardized Coefficients
Standardized Coefficients
119.69
2004
11.19
8.31
-1.56
-1.16
58.52
138.00
2005
9.50
7.00
-1.98
-1.46
47.41
98.24
2006
9.36
Байду номын сангаас6.86
-1.68
-1.24
66.03
124.58
2007
10.74
7.82
-0.14
-0.10
88.69
148.80
2008
12.99
9.38
-500
外来人数
拟合结果
预测结果
图 1-6 多元线性回归拟合结果
得到的关于 2020 年上海市的外来人口总数为 1902.703 万人，拟合结果尚可。 （2）对于时间序列模型
直接采用了 Spss 自带的时间序列工具可以得到如下结果：
5
得到的关于 2020 年上海市的外来人口总数为 1421.930 万人，拟合结果尚可。
一、关于上海市 2020 年人口的预测与分析 首先，为了能够较为准确的预计上海市 2020 年人口总量，本文的数据全部
取自于《上海统计年鉴 2012》，根据最新的数据进行分析整理。由于数据信息的 庞杂和关系的复杂，为了能够较为直接的分析人口总量，选取的数据包括：上海 市常住人口，年末户籍人口（1978~2011）、主要年份户籍人口出生率、死亡率、 自然增长率、主要年份户籍人口迁移、上海市生产总值（1978～2011）数据。