基于二次指數平滑模型的中國人口預測分析

夏雪 張楊

摘 要：中國是世界上人口最多的國家，人口發展是國家經濟發展的基礎，人口系統也是一個復雜的動態系統。人口數量及其變化趨勢影響著國家經濟發展戰略。以2008-2017年中國人口數量為基準，建立二次指數平滑模型對2020年中國人口數量進行預測，并分析探討預測模型中相關參數α的取值對預測精度的影響。

關鍵詞：二次指數模型；人口預測；數據分析

1 引言

人口問題是長久以來制約中國社會發展的關鍵因素之一。據《中國統計年鑒》上的人口數據顯示，從1949年新中國成立以來，中國人口數量已經從5.4億增加到了13.9億，人口數量增加了8.5億。人口數量多，而社會資源相對不足，環境所能承載的人口數量是有限，這是中國目前的基本國情。對于處于高速發展的中國社會而言，對未來一段時間的人口數量的進行一定的預測并根據預測結果制定相應的發展戰略直接影響了中國國民經濟的發展和社會的穩定[1，2]。

本文以2008-2017年中國人口為基準，建立二次指數平滑模型，分析模型相關參數取值對模型預測精度的影響，選取合適的參數對2020年中國人口進行預測分析。

2 二次指數平滑模型

二次指數平滑模型的基本原理是用平滑值對時序存在的線性趨勢進行修正，考慮了時間序列在不同時期直線參數的變化，只需要利用三個數據值和一個參數α就可進行計算[3]。這種方法可以使過去觀察值的權數減少，具有計算簡單、樣本要求量少、適應性強、結果穩定等特點[4]。

二次指數平滑法預測的基本應用步驟如下：

3 參數分析

在二次指數平滑模型中a是一個非常重要的參數，其取值直接影響著預測的精度。在預測中，我們希望能提高a值以提高近期觀察值權數，但是又希望減小a值，以平滑隨機誤差。根據相關經驗，如果時間序列雖然有不規則的波動，但長期趨勢接近某一常數時，只是由于偶然變動使預測值產生或大或小的偏差，應采用較小的a值，一般取0.1～0.4；如果是時間序列呈現迅速而明顯的增長或下降變化趨勢，則應該選取較大的a值，如0.5～0.8。為進一步論證a的取值有效性，本文按a取值分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8進行計算，以求取最合適的a值，進而準確的預測2020年的中國人口數量。

綜合對比不同a取值情況下的差別，當a=0.8時預測數據最接近真實值，所以取a=0.8進行人口預測是最合理的。

4 人口預測

結合2016年和2017年的人口數據，取a=0.8代入二次指數平滑預測模型，可得2018年的人口數據為139759萬人。

由此類推，可得出2020年中國人口預測值為141259萬人。

5 結論

1）二次指數平滑法適用于對具有線性變化趨勢的時序進行預測，對不同時間的數據的非等權處理較符合實際情況。

2）采用二次指數平滑模型對人口數據進行預測時，參數a不小于0.3的情況預測精度較高，a=0.8時的預測精度最高。

3）二次指數平滑模型是按照線性變化進行預測的，但是中國人口數量不可能一直無限增長，模型對a預測過程中人口由上升到降低的拐點無法自動識別，且模型未考慮考慮人口老齡化、男女比例、二胎政策等因素的影響，需要進一步深入分析修正。

參考文獻

[1]孟鵬洋.人口預測數學模型分析[J].公共管理，2018，11：28-29.

[2]王廣州.中國人口預測方法及未來人口政策[J].財經智庫，2018，3（3）：112-138.

[3]方偉.鄭文竹.樊立沙.凌云鵬.基于二次指數平滑模型的中國社會電力需求預測分析[J].價值工程，2015（36）：65-66.

[4]段克峰.基于一種復合模型的中國人口預測模型[J].理論新探，2012（20）：30-32.

作者簡介

夏雪（1990-），女，漢族，四川成都人，碩士，助教，主要從事大學教育工作。