本文討論的實(shí)施方式涉及人口推測(cè)方法和人口推測(cè)設(shè)備。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，未來人口減少、出生率下降和人口老齡化是日本較大的社會(huì)問題，并且考慮到這些問題，當(dāng)?shù)厥姓谂M(jìn)行優(yōu)化財(cái)政管理。為了未來在當(dāng)?shù)厥姓胁粩嗵峁┚用駶M意度高的行政服務(wù)，在基于未來人口的預(yù)測(cè)規(guī)劃措施之后，以及在驗(yàn)證這些措施被引入的情況下的效果之后，重要的是選擇最佳的措施。

未來人口的預(yù)測(cè)技術(shù)例如是群組分量方法。群組是在同一時(shí)段出生的一群人。群組分量方法針對(duì)每個(gè)群組呈現(xiàn)兩個(gè)“人口變化分量”的未來值，即“自然消長(zhǎng)”(出生和死亡)和“凈遷移”(遷出和遷入)，并且基于呈現(xiàn)的未來值推測(cè)未來人口。例如，在群組分量方法中，使用5年間隔的群組(5年年齡組)。

注意，還考慮到能夠根據(jù)較少數(shù)據(jù)推測(cè)社會(huì)結(jié)構(gòu)的社會(huì)結(jié)構(gòu)推測(cè)系統(tǒng)。

參見，例如，日本特開專利公開No.2003-242305。

當(dāng)通過群組分量方法推測(cè)人口時(shí)，例如針對(duì)每5年時(shí)段計(jì)算5年年齡組的人口推測(cè)值，但是難以分析考慮到未來出生率變化的情景，并且難以基于人口推測(cè)結(jié)果驗(yàn)證所引入的措施的效果。例如，在群組分量方法中，操縱每5年年齡組的出生率以分析出生率提高的情景，這使得其設(shè)置更復(fù)雜。此外，難以在人口推測(cè)中反映出生率從不處于5年時(shí)段之間邊界的年份提高的情景。如上所述，群組分量方法不適于分析呈現(xiàn)影響未來人口變化的分量變化的情景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面中，實(shí)施方式的目的是易于分析呈現(xiàn)影響未來人口變化的分量變化的情景。

根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的人口推測(cè)方法，所述人口推測(cè)方法包括：基于指示在第一時(shí)段內(nèi)的每年中特定區(qū)域的多個(gè)人口變化分量的過去值的分量信息，針對(duì)所述人口變化分量導(dǎo)出分別表示指示相對(duì)于人口增加或減小的比例的變化率和從第一時(shí)段的起始時(shí)間起的流逝時(shí)段之間的關(guān)系的關(guān)系式；其中，所述人口變化分量是與人口動(dòng)態(tài)有關(guān)的出生人數(shù)、死亡人數(shù)、遷入人數(shù)以及遷出人數(shù)；基于所述關(guān)系式來計(jì)算從所述第一時(shí)段之后的年份開始的第二時(shí)段內(nèi)的每年中的所述人口變化分量的變化率；將所計(jì)算的變化率的一部分改變成作為情景輸入的變化率；以及獲取所述第一時(shí)段的最后一年的人口，并且對(duì)于以從第二時(shí)段的第一年作為人口計(jì)算目標(biāo)年起按順序的第二時(shí)段內(nèi)的每年，基于所述人口計(jì)算目標(biāo)年之前的年份的人口和所述人口計(jì)算目標(biāo)年的所述人口變化分量的變化率來計(jì)算所述人口計(jì)算目標(biāo)年的人口。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的人口推測(cè)設(shè)備的示例性配置；

圖2示出了在第二實(shí)施方式中使用的計(jì)算機(jī)的一個(gè)示例性硬件配置；

圖3是示出了計(jì)算機(jī)中的人口推測(cè)功能的框圖；

圖4示出了人口數(shù)據(jù)庫(kù)的示例；

圖5示出了分量數(shù)據(jù)庫(kù)的示例；

圖6是示出了人口推測(cè)處理的過程的示例的流程圖；

圖7示出了過去數(shù)據(jù)管理表的示例；

圖8示出了系數(shù)的計(jì)算示例；

圖9示出了如何導(dǎo)出系數(shù)計(jì)算公式的示例；

圖10示出了如何導(dǎo)出分量計(jì)算公式的示例；

圖11示出了推測(cè)結(jié)果的示例；

圖12是指示總?cè)丝诘耐茰y(cè)結(jié)果的曲線圖；

圖13示出了系數(shù)值的改變示例；

圖14是指示使用出生率作為參數(shù)的情景分析的結(jié)果的曲線圖；以及

圖15是指示根據(jù)情景的保育中心的最佳數(shù)量的示例的曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖描述若干實(shí)施方式，其中，貫穿附圖相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。

注意，各實(shí)施方式可以與另一實(shí)施方式或其他實(shí)施方式組合，除非組合的實(shí)施方式相互矛盾。

[第一實(shí)施方式]

圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的人口推測(cè)設(shè)備的示例性配置。人口推測(cè)設(shè)備10包括存儲(chǔ)器11和計(jì)算電路12。存儲(chǔ)器11存儲(chǔ)指示過去第一時(shí)段內(nèi)的每年的特定區(qū)域中的多個(gè)人口變化分量的值的分量信息。例如，第一時(shí)段等于或大于10年。此處，人口變化分量是與人口的動(dòng)態(tài)有關(guān)的出生人數(shù)、死亡人數(shù)、遷入人數(shù)以及遷出人數(shù)。此外，存儲(chǔ)器11存儲(chǔ)指示第一時(shí)段中的每年的人口的人口信息。例如，存儲(chǔ)器11將人口、出生人數(shù)、死亡人數(shù)、移入人數(shù)及移出人數(shù)與第一時(shí)段中的每年關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。

計(jì)算電路12基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11中的信息來推測(cè)未來人口。例如，計(jì)算電路12基于分量信息、針對(duì)人口變化分量中的每個(gè)人口變化分量計(jì)算指示人口增加或減少的比例的變化率(步驟S1)。例如，通過將特定年份的人口變化分量的值除以前一年的人口來計(jì)算該年的人口變化分量的變化率。出生人數(shù)的變化率是出生率，死亡人數(shù)的變化率是死亡率，遷入人數(shù)的變化率是遷入率，以及遷出人數(shù)的變化率是遷出率。

此后，計(jì)算電路12針對(duì)人口變化分量中的每個(gè)人口變化分量導(dǎo)出表示從第一時(shí)段的起始時(shí)間起的經(jīng)過時(shí)間段與變化率之間的關(guān)系的關(guān)系式(步驟S2)。例如，計(jì)算電路12基于在步驟S1中計(jì)算出的變化率來計(jì)算表示人口變化分量中的每個(gè)的變化率的時(shí)間變化的近似式，并且采用該近似式作為關(guān)系式。

此外，計(jì)算電路12基于人口信息和分量信息、針對(duì)人口變化分量中的每個(gè)人口變化分量、使用人口和人口變化分量的變化率作為解釋變量并且使用人口變化分量作為響應(yīng)變量來執(zhí)行多元回歸分析(步驟S3)。然后，計(jì)算電路12針對(duì)人口變化分量中的每個(gè)人口變化分量采用由于多元回歸分析獲得的回歸式作為用于計(jì)算人口變化分量的值的公式。

此后，計(jì)算電路12基于在步驟S2中導(dǎo)出的關(guān)系式來計(jì)算未來每年中人口變化分量中的每個(gè)人口變化分量的變化率(步驟S4)。例如，計(jì)算第二時(shí)段內(nèi)每年的變化率，第二時(shí)段開始于第一時(shí)段之后的年份。此外，計(jì)算電路12將所計(jì)算的變化率的一部分改變?yōu)樽鳛榍榫拜斎氲淖兓?步驟S5)。

然后，計(jì)算電路12計(jì)算第二時(shí)段內(nèi)的每年的未來人口，并且輸出人口推測(cè)結(jié)果13(步驟S6)。例如，計(jì)算電路12從存儲(chǔ)器11獲取第一時(shí)段的最后一年的人口。此后，計(jì)算電路12將第二時(shí)段內(nèi)的每年以從第二時(shí)段的第一年起的順序設(shè)置為人口計(jì)算目標(biāo)年，并且基于計(jì)算目標(biāo)年之前年份的人口和計(jì)算目標(biāo)年的人口變化分量的變化率來計(jì)算計(jì)算目標(biāo)年的人口。例如，計(jì)算電路12基于人口變化分量的回歸式、根據(jù)計(jì)算目標(biāo)年之前的年份的人口和計(jì)算目標(biāo)年的人口變化分量的變化率來計(jì)算計(jì)算目標(biāo)年的人口變化分量的值。然后，計(jì)算電路12將計(jì)算目標(biāo)年的出生人數(shù)和遷入人數(shù)與計(jì)算目標(biāo)年之前年份的人口相加并且從其減去計(jì)算目標(biāo)年的死亡人數(shù)和遷出人數(shù)，并且將計(jì)算結(jié)果設(shè)置為計(jì)算目標(biāo)年的人口。

如上所述，根據(jù)第一實(shí)施方式的人口推測(cè)設(shè)備10可以容易地改變?cè)谖磥砣丝谟?jì)算處理中計(jì)算的人口變化分量的未來變化率的一部分。例如，在圖1的示例中，改變特定年份以及之后年份的出生率。然后，通過使用改變后的變化率推測(cè)未來人口。因此，變得易于分析呈現(xiàn)影響未來人口變化的分量變化的情景。

也就是說，在傳統(tǒng)的群組分量方法中，當(dāng)改變特定年份的出生率以計(jì)算人口時(shí)，要適當(dāng)設(shè)置所有群組的出生率。另外，當(dāng)使用5年年齡組的群組時(shí)，針對(duì)每5年推測(cè)人口，因此詳細(xì)參數(shù)設(shè)置如任意一年的出生率的變化是困難的。因此，難以分析考慮到將來出生率的變化的情況，并且難以驗(yàn)證引入的措施的效果。此外，群組分量方法的通用性過低，以致于不能將群組分量方法應(yīng)用于預(yù)測(cè)與人口變化高度相關(guān)的事項(xiàng)(例如，收入、與管理服務(wù)有關(guān)的設(shè)備的數(shù)量、廢物產(chǎn)生量等)。相比之下，根據(jù)第一實(shí)施方式的人口推測(cè)設(shè)備10在人口推測(cè)過程中使用包括未來每年的出生率等的值，以使得通過根據(jù)情況改變這些值易于執(zhí)行詳細(xì)的情況分析。因此，針對(duì)與人口變化高度相關(guān)的事項(xiàng)可以實(shí)現(xiàn)基于人口推測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

此外，群組分量方法使用與每個(gè)5年年齡組和每個(gè)性別對(duì)應(yīng)的出生人數(shù)以及死亡人數(shù)、凈遷移(遷入的人數(shù)+遷出人數(shù))的過去數(shù)據(jù)，因此進(jìn)行極大量的工作以收集數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)難以收集數(shù)據(jù)時(shí)，不能夠執(zhí)行正確的計(jì)算。相比之下，在第一實(shí)施方式中示出的人口推測(cè)設(shè)備10僅使用動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)如預(yù)定時(shí)段中每年的總?cè)丝诤统錾藬?shù)，因此容易收集數(shù)據(jù)。也就是說，使得能夠針對(duì)不具有與5年年齡組的人口相關(guān)的數(shù)據(jù)的市區(qū)進(jìn)行人口預(yù)測(cè)。

此外，在第一實(shí)施方式中，生成變化率(出生率、死亡率、遷入率、遷出率)的近似式以準(zhǔn)確計(jì)算未來變化率，并且通過多元回歸分析計(jì)算人口變化分量(出生人數(shù)、死亡人數(shù)、遷入人數(shù)、遷出人數(shù))的值。在第一實(shí)施方式中，通過充分利用統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法如多元回歸分析從少量數(shù)據(jù)以高準(zhǔn)確度推測(cè)人口。

雖然，在圖1的示例中，假定要根據(jù)情況改變變化率的一部分如出生率，但是可以通過假定出生率等在當(dāng)前情況下變遷的情況，在不改變變化率的情況下推測(cè)人口。在該情況下，可以省略圖1的步驟S5。

注意，例如可以使用人口推測(cè)設(shè)備10中的處理器來配置計(jì)算電路12。此外，例如可以使用人口推測(cè)設(shè)備10中的存儲(chǔ)器來配置存儲(chǔ)器11。

[第二實(shí)施方式]

接下來，將描述第二實(shí)施方式。在第二實(shí)施方式中，使用計(jì)算機(jī)來配置根據(jù)第一實(shí)施方式的人口推測(cè)設(shè)備10。在第二實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)基于全國(guó)或本地市中所有年齡段的人口、自然消長(zhǎng)和凈遷移來推測(cè)未來人口。

圖2示出了在第二實(shí)施方式中使用的計(jì)算機(jī)的示例性硬件配置。計(jì)算機(jī)100的每個(gè)裝置由處理器101來控制。處理器101經(jīng)由總線109連接至存儲(chǔ)器102和多個(gè)外圍裝置。處理器101可以是多處理器。處理器101例如可以是中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)、或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。可以使用電子電路如專用集成電路(ASIC)或可編程邏輯器件(PLD)來配置通過執(zhí)行處理器101中的程序?qū)崿F(xiàn)的功能中的至少一部分功能。

存儲(chǔ)器102被用作計(jì)算機(jī)100的主存儲(chǔ)裝置。存儲(chǔ)器102臨時(shí)存儲(chǔ)由處理器101執(zhí)行的操作系統(tǒng)(OS)程序和應(yīng)用程序中的至少一部分程序。此外，存儲(chǔ)器102存儲(chǔ)由處理器101在處理中利用的各種類型的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器102例如是易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。

連接至總線109的外圍裝置包括硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)103、圖形處理裝置104、輸入接口105、光盤驅(qū)動(dòng)器裝置106、裝置連接接口107以及網(wǎng)絡(luò)接口108。

HDD 103將數(shù)據(jù)磁性寫入內(nèi)部盤并且從內(nèi)部盤讀取數(shù)據(jù)。HDD 103被用作計(jì)算機(jī)100的輔助存儲(chǔ)裝置。HDD 103存儲(chǔ)OS程序、應(yīng)用程序以及各種類型的數(shù)據(jù)。注意，輔助存儲(chǔ)裝置可以是非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置(即，固態(tài)驅(qū)動(dòng)器或SSD)，例如閃速存儲(chǔ)器。

圖形處理裝置104連接至監(jiān)測(cè)器21。圖形處理裝置104根據(jù)來自處理器101的指令在監(jiān)測(cè)器21的畫面上顯示圖像。監(jiān)測(cè)器21例如是使用陰極射線管(CRT)或液晶顯示裝置的顯示裝置。

輸入接口105連接至鍵盤22和鼠標(biāo)23。輸入接口105將從鍵盤22和鼠標(biāo)23發(fā)送的信號(hào)供給至處理器101。注意，鼠標(biāo)23是指示裝置的示例，并且可以使用其他指示裝置。其他指示裝置例如是觸摸面板、平板電腦、觸摸墊以及跟蹤球。

光學(xué)驅(qū)動(dòng)裝置106通過使用激光等讀取記錄在光盤24中的數(shù)據(jù)。光盤24是通過光的反射以可讀方式記錄數(shù)據(jù)的便攜式存儲(chǔ)介質(zhì)。光盤24例如是數(shù)字多功能盤(DVD)、DVD-RAM、致密盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、可記錄致密盤(CD-R)或可重寫致密盤(CD-RW)。

裝置連接接口107是用于將外圍裝置連接至計(jì)算機(jī)100的通信接口。例如，裝置連接接口107連接至存儲(chǔ)裝置25和存儲(chǔ)器讀取器/寫入器26。存儲(chǔ)裝置25是與裝置連接接口107具有通信功能的存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)器讀取器/寫入器26是將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)卡27或從存儲(chǔ)卡27讀取數(shù)據(jù)的裝置。存儲(chǔ)卡27是卡存儲(chǔ)介質(zhì)。

網(wǎng)絡(luò)接口108連接至網(wǎng)絡(luò)20。網(wǎng)絡(luò)接口108經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)20向其他計(jì)算機(jī)或通信裝置發(fā)送且從其他計(jì)算機(jī)或通信裝置接收數(shù)據(jù)。

第二實(shí)施方式的處理功能由上述硬件配置來實(shí)現(xiàn)。注意，也可以使用與圖2所示的計(jì)算機(jī)100相同的硬件來配置在第一實(shí)施方式中示出的人口推測(cè)設(shè)備10。

例如，計(jì)算機(jī)100通過執(zhí)行存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序來實(shí)現(xiàn)第二實(shí)施方式的處理功能?？梢詫⒚枋鲇捎?jì)算機(jī)100執(zhí)行的處理的程序存儲(chǔ)在各種存儲(chǔ)介質(zhì)中。例如，可以將由計(jì)算機(jī)100執(zhí)行的程序存儲(chǔ)在HDD 103中。處理器101將程序的至少一部分從HDD 103加載到存儲(chǔ)器102中，并且執(zhí)行程序。此外，可以將由計(jì)算機(jī)100執(zhí)行的程序存儲(chǔ)在便攜式存儲(chǔ)介質(zhì)如光盤24、存儲(chǔ)裝置25以及存儲(chǔ)卡27中。例如，存儲(chǔ)在便攜式存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序在通過來自處理器101的控制安裝在HDD 103中之后是可執(zhí)行的。此外，處理器101可以從便攜式存儲(chǔ)介質(zhì)直接讀取程序以執(zhí)行程序。

圖3是示出了計(jì)算機(jī)中的人口推測(cè)功能的框圖。計(jì)算機(jī)100包括人口數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)110、分量數(shù)據(jù)庫(kù)120、人口推測(cè)單元130、存儲(chǔ)器單元140以及情景設(shè)置單元150。

人口數(shù)據(jù)庫(kù)110存儲(chǔ)指示特定國(guó)家或市區(qū)的在預(yù)定過去時(shí)段中的人口的變遷的數(shù)據(jù)(人口數(shù)據(jù))。例如，將HDD 103的存儲(chǔ)區(qū)域的一部分用作人口數(shù)據(jù)庫(kù)110。

分量數(shù)據(jù)庫(kù)120存儲(chǔ)與特定國(guó)家或市區(qū)的過去人口變化有關(guān)的分量的值(分量數(shù)據(jù))。分量包括指示自然消長(zhǎng)(出生人數(shù)，死亡人數(shù))的分量以及指示凈遷移(移入人數(shù)，移出人數(shù))的分量。例如，將HDD 103的存儲(chǔ)區(qū)域的一部分用作分量數(shù)據(jù)庫(kù)120。

注意，被獲取作為過去的實(shí)際人口動(dòng)態(tài)的、包括人口數(shù)據(jù)和分量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)被稱為過去數(shù)據(jù)。

人口推測(cè)單元130基于人口數(shù)據(jù)庫(kù)110和分量數(shù)據(jù)庫(kù)120中的信息來推測(cè)未來人口的變遷。注意，人口推測(cè)單元130將在人口推測(cè)過程中生成的中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元140中。此外，當(dāng)存儲(chǔ)器單元140中的中間數(shù)據(jù)被情景設(shè)置單元150改變時(shí)，人口推測(cè)單元130基于改變后的數(shù)據(jù)來推測(cè)未來人口。

存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)由人口推測(cè)單元130生成的中間數(shù)據(jù)。例如，存儲(chǔ)單元140存儲(chǔ)過去數(shù)據(jù)管理表141，系數(shù)管理表142、多個(gè)系數(shù)計(jì)算公式143、多個(gè)分量計(jì)算公式144、以及推測(cè)結(jié)果145。過去數(shù)據(jù)管理表141是用于管理從人口數(shù)據(jù)庫(kù)110和分量數(shù)據(jù)庫(kù)120讀取的人口、自然消長(zhǎng)及凈遷移的過去數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表。系數(shù)管理表142是用于針對(duì)各分量設(shè)置表示每單位時(shí)段(例如，1年)的變化量的系數(shù)的數(shù)據(jù)表。系數(shù)是第一實(shí)施方式中的變化率的示例。系數(shù)計(jì)算公式143用于計(jì)算各分量的未來系數(shù)。分量計(jì)算公式144用于計(jì)算各分量的未來值。推測(cè)結(jié)果145是由人口推測(cè)單元130計(jì)算的在未來預(yù)定年中的總?cè)丝诘耐茰y(cè)值。注意，例如，存儲(chǔ)單元140可以是存儲(chǔ)器102的存儲(chǔ)區(qū)域中的一部分存儲(chǔ)區(qū)域。

情景設(shè)置單元150根據(jù)來自用戶的輸入設(shè)置分量的系數(shù)的未來情景。例如，情景設(shè)置單元150根據(jù)用戶希望的情景重寫系數(shù)管理表142中的系數(shù)。

注意，在圖3中塊之間連接的線指示通信通道的一部分，并且還可以使用與所描繪的通信通道不同的通信通道。此外，例如通過使計(jì)算機(jī)執(zhí)行與圖3所示的每個(gè)塊對(duì)應(yīng)的程序模塊來實(shí)現(xiàn)塊的功能。

接下來，將具體描述每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。圖4示出了人口數(shù)據(jù)庫(kù)的示例。在人口數(shù)據(jù)庫(kù)110中，針對(duì)每年設(shè)置年終的總?cè)丝?包括所有年齡段的男性和女性的人口)。在圖4的示例中，設(shè)置了從2000年至2013年的總?cè)丝凇?/p>

圖5示出了分量數(shù)據(jù)庫(kù)的示例。在分量數(shù)據(jù)庫(kù)120中，針對(duì)每年設(shè)置人口變化的分量的值。這樣的分量是出生人數(shù)、死亡人數(shù)、遷入人數(shù)以及遷出人數(shù)。人口的自然消長(zhǎng)由出生人數(shù)和死亡人數(shù)來表示。人口的凈遷移由遷入人數(shù)和遷出人數(shù)來表示。

人口推測(cè)單元130通過使用存儲(chǔ)在圖4和圖5所示的每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息來執(zhí)行人口推測(cè)處理。在人口推測(cè)處理中，首先生成系數(shù)計(jì)算公式以計(jì)算每年的系數(shù)(出生率、死亡率、遷入率以及遷出率)。此后，通過使用基于系數(shù)計(jì)算公式獲得的系數(shù)來生成分量計(jì)算公式以計(jì)算目標(biāo)年的分量(出生人數(shù)、死亡人數(shù)、遷入人數(shù)以及遷出人數(shù))。此外，通過將這些分量與已經(jīng)計(jì)算出的前一年的總?cè)丝谶M(jìn)行組合的計(jì)算公式來計(jì)算未來人口的推測(cè)值。該人口推測(cè)方法可以連續(xù)推測(cè)未來人口，以便以高度靈活的形式提供人口推測(cè)結(jié)果，這可以很容易地應(yīng)用于情景分析和測(cè)量引入效果估計(jì)。此外，可以僅使用容易獲得的統(tǒng)計(jì)信息(總?cè)丝?、出生人?shù)、死亡人數(shù)、遷入人數(shù)以及遷出人數(shù))如過去10年以上的人口來推測(cè)人口，以獲得高度準(zhǔn)確的推測(cè)結(jié)果。

下面將詳細(xì)描述人口推測(cè)處理。圖6是示出了人口推測(cè)處理的過程的示例的流程圖。例如，人口推測(cè)處理在輸入了人口推測(cè)指令時(shí)被執(zhí)行。

[步驟S101]人口推測(cè)單元130從人口數(shù)據(jù)庫(kù)110取回人口數(shù)據(jù)。例如，人口推測(cè)單元130將取回的人口數(shù)據(jù)設(shè)置在存儲(chǔ)單元140中的過去數(shù)據(jù)管理表141中。

[步驟S102]人口推測(cè)單元130從分量數(shù)據(jù)庫(kù)120中取回分量數(shù)據(jù)。例如，人口推測(cè)單元130將取回的分量數(shù)據(jù)設(shè)置在過去數(shù)據(jù)管理表141中。

[步驟S103]人口推測(cè)單元130參照過去數(shù)據(jù)管理表141根據(jù)包括人口數(shù)據(jù)和分量數(shù)據(jù)的過去數(shù)據(jù)值來計(jì)算每個(gè)分量的系數(shù)(出生率，死亡率，遷入率以及遷出率)。例如，可以通過將特定年份的出生人數(shù)除以前一年年終的總?cè)丝趤碛?jì)算特定年份的出生率。人口推測(cè)單元130將所計(jì)算的系數(shù)設(shè)置在系數(shù)管理表142中。

[步驟S104]人口推測(cè)單元130導(dǎo)出每個(gè)分量的系數(shù)計(jì)算公式。例如，人口推測(cè)單元130根據(jù)多個(gè)年份的系數(shù)建立近似曲線，并且導(dǎo)出用于表示近似曲線的函數(shù)作為系數(shù)計(jì)算公式。人口推測(cè)單元130將導(dǎo)出的系數(shù)計(jì)算公式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元140中。

[步驟S105]人口推測(cè)單元130導(dǎo)出每個(gè)分量的分量計(jì)算公式。例如，人口推測(cè)單元130根據(jù)多元回歸分析使用計(jì)算出的系數(shù)和人口數(shù)據(jù)作為解釋變量并且使用分量數(shù)據(jù)作為響應(yīng)變量來導(dǎo)出分量計(jì)算公式。人口推測(cè)單元130將導(dǎo)出的分量計(jì)算公式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元140中。

[步驟S106]人口推測(cè)單元130通過使用每個(gè)分量的系數(shù)計(jì)算公式143來計(jì)算未來每年的每個(gè)分量的系數(shù)。例如，人口推測(cè)單元130將計(jì)算出的系數(shù)另外設(shè)置在系數(shù)管理表142中。

[步驟S107]人口推測(cè)單元130參照過去數(shù)據(jù)管理表141和系數(shù)管理表142通過使用每個(gè)分量的分量計(jì)算公式144來計(jì)算未來每年的每個(gè)分量的值(分量值)。例如，人口推測(cè)單元130將計(jì)算出的分量值臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器102中。

[步驟S108]人口推測(cè)單元130參照過去數(shù)據(jù)管理表141和系數(shù)管理表142通過使用分量的系數(shù)和分量值來計(jì)算總?cè)丝?。例如，人口推測(cè)單元130通過使用上一人口數(shù)據(jù)(初始值)來計(jì)算下一年的總?cè)丝?。此后，人口推測(cè)單元130通過使用其總?cè)丝谝呀?jīng)被計(jì)算出的年份的總?cè)丝趤淼?jì)算下一年的總?cè)丝?，以便連續(xù)計(jì)算每年的總?cè)丝?。由此獲得未來預(yù)定時(shí)段的人口推測(cè)結(jié)果。

[步驟S109]人口推測(cè)單元130顯示指示總?cè)丝诘耐茰y(cè)結(jié)果的曲線圖。

[步驟S110]情景設(shè)置單元150判定是否指定預(yù)測(cè)情景。例如，當(dāng)用戶輸入用于設(shè)置情景的指令時(shí)，情景設(shè)置單元150判定指定了預(yù)測(cè)情景。如果指定了預(yù)測(cè)情景，則處理進(jìn)行至步驟S111。如果未指定預(yù)測(cè)情景，則處理進(jìn)行至步驟S116。

[步驟S111]情景設(shè)置單元150顯示系數(shù)的列表。例如，情景設(shè)置單元150從系數(shù)管理表142獲取分量的系數(shù)，并且將所獲取的系數(shù)顯示在監(jiān)測(cè)器21上。

[步驟S112]情景設(shè)置單元150接受用戶輸入至系數(shù)的顯示列表中的、用于改變系數(shù)的輸入。情景設(shè)置單元150將根據(jù)改變輸入改變的系數(shù)的列表提供至人口推測(cè)單元130。

[步驟S113]人口推測(cè)單元130根據(jù)情景計(jì)算未來分量值。例如，人口推測(cè)單元130將從情景設(shè)置單元150接收的系數(shù)的列表中的系數(shù)分配給分量計(jì)算公式，并且計(jì)算未來每年的各分量的分量值。

[步驟S114]人口推測(cè)單元130根據(jù)輸入情景計(jì)算未來總?cè)丝?。例如，人口推測(cè)單元130基于在步驟S113中計(jì)算出的分量值來計(jì)算未來每年的總?cè)丝凇?/p>

[步驟S115]人口推測(cè)單元130根據(jù)指定情景顯示指示總?cè)丝诘淖冞w的曲線圖。此后，處理進(jìn)行至步驟S110。

[步驟S116]如果未指定預(yù)測(cè)情景，則人口推測(cè)單元130將總?cè)丝诘念A(yù)測(cè)結(jié)果輸出至存儲(chǔ)器102或HDD 103，并且結(jié)束處理。

以該方式，可以僅根據(jù)過去的總?cè)丝凇⒆匀幌L(zhǎng)及凈遷移的信息來預(yù)測(cè)未來的總?cè)丝?。此外，可以僅通過改變?cè)谟?jì)算過程中生成的每個(gè)分量的系數(shù)來指定人口變化的任意情景，以便非常容易地指定情景。

接下來，將描述根據(jù)圖6所示的過程的人口推測(cè)處理的具體示例。

圖7示出了過去數(shù)據(jù)管理表的示例。過去數(shù)據(jù)管理表141包括以下字段：年、總?cè)丝凇⒊錾藬?shù)、死亡人數(shù)、遷入人數(shù)以及遷出人數(shù)。在年字段中設(shè)置已經(jīng)獲取了數(shù)據(jù)的年份。在總?cè)丝谧侄沃性O(shè)置這些年的總?cè)丝?。在出生人?shù)字段中設(shè)置在這些年份中出生的孩子的數(shù)量。在死亡人數(shù)字段中設(shè)置在這些年份中死亡的人口數(shù)量。在遷入人數(shù)字段中設(shè)置在這些年份中從另一區(qū)域遷入的人口數(shù)量。在遷出人數(shù)字段中設(shè)置在這些年份中遷出至另一區(qū)域的人口數(shù)量?；谶^去數(shù)據(jù)管理表141來計(jì)算每個(gè)分量的系數(shù)。

圖8示出了系數(shù)的計(jì)算示例。通過將特定年份的出生人數(shù)除以前一年的總?cè)丝讷@得特定年份的出生率。例如，通過下面的計(jì)算公式來計(jì)算2001年的出生率。

[2001年的出生人數(shù)]/[2000年的總?cè)丝赸＝0.00891 (1)

以相同的方式，通過將特定年份的死亡人數(shù)除以前一年的總?cè)丝讷@得特定年份的死亡率。通過將特定年份的遷入人數(shù)除以前一年的總?cè)藬?shù)獲得特定年份的遷入率。通過將特定年份的遷出人數(shù)除以前一年的總?cè)藬?shù)獲得特定年份的遷出率。

在系數(shù)管理表142中設(shè)置計(jì)算出的系數(shù)。在系數(shù)管理表142中，針對(duì)每年設(shè)置出生率、死亡率、遷入率以及遷出率。在圖8的示例中，設(shè)置了每個(gè)分量從2001年至2013年的系數(shù)。

基于每個(gè)分量的系數(shù)來獲得每個(gè)分量的系數(shù)計(jì)算公式。圖9示出了如何導(dǎo)出系數(shù)計(jì)算公式的示例。例如，相對(duì)于每個(gè)系數(shù)(出生率，死亡率，移入率，以及遷出率)創(chuàng)建近似曲線，并且將最高判定系數(shù)(R²值)的近似式設(shè)置為計(jì)算公式。例如，判定系數(shù)是通過將平方殘差之和除以與平均樣本值之差的平方的和，并從1減去相除結(jié)果而獲得。在該情況下，判定系數(shù)是大于0且小于1的值，并且判定系數(shù)越接近1時(shí)，殘差越小。

在圖9的示例中，創(chuàng)建了指數(shù)近似的近似式、線性近似的近似式、對(duì)數(shù)近似的近似式以及冪近似的近似式，并且將其判定系數(shù)彼此進(jìn)行比較。然后，由于指數(shù)近似的近似式的判定系數(shù)最大，因此選擇“指數(shù)近似”，并且采用y＝0.009×exp(-0.016x)作為系數(shù)計(jì)算公式。此處，y是出生率，并且x是來自2001年至2013年的每年的最后兩位數(shù)的數(shù)值(1,2,3...)并且表示從2000年開始經(jīng)過的年數(shù)。

雖然在圖9中計(jì)算了出生率的系數(shù)計(jì)算公式，但是也基于死亡率、遷入率和遷出率的近似曲線來導(dǎo)出系數(shù)計(jì)算公式。

還與系數(shù)計(jì)算公式并行地導(dǎo)出分量計(jì)算公式。圖10示出了如何導(dǎo)出分量計(jì)算公式的示例。通過多元回歸分析使用總?cè)丝诘倪^去數(shù)據(jù)值和每個(gè)分量的系數(shù)來獲得分量計(jì)算公式。在該情況下，總?cè)丝诘倪^去數(shù)據(jù)值和每個(gè)分量的系數(shù)是解釋變量，并且分量值是響應(yīng)變量。例如，為了獲得出生人數(shù)的分量計(jì)算公式，通過使用總?cè)丝诤统錾首鳛榻忉屪兞坎⑶沂褂贸錾藬?shù)作為響應(yīng)變量來執(zhí)行多元回歸分析。在圖10的示例中，獲得回歸式“Y1＝0.007671×X1+280281.3×X2-2149.73”。此處，Y1是出生人數(shù)，X1是總?cè)丝?，以及X2是出生率。以該方式獲得的回歸式被用作分量計(jì)算公式。

通過使用以上述方式導(dǎo)出的系數(shù)計(jì)算公式和分量計(jì)算公式來計(jì)算總?cè)丝凇＠?，通過以下公式連續(xù)預(yù)測(cè)未來人口，對(duì)該公式給出第一年的總?cè)丝?初始值)。

人口(t)＝人口(t-dt)+(出生人數(shù)+遷入人數(shù)-死亡人數(shù)-遷出人數(shù))×dt···(2)

此處，t是計(jì)算總?cè)丝诘哪攴荨４送猓琩t等于1.0年。此處，根據(jù)以下分量判定公式獲得公式(2)的各個(gè)分量(出生人數(shù)，死亡人數(shù)，遷入人數(shù)，以及遷出人數(shù))。

出生人數(shù)＝0.007671×人口(t-dt)+280281.3×出生率-2149.73···(3)

死亡人數(shù)＝0.008102×人口(t-dt)+280293.6×死亡率-2271.33···(4)

遷入人數(shù)＝0.033604×人口(t-dt)+280232×遷入率-9416.38···(5)

遷出人數(shù)＝0.036103×人口(t-dt)+280243.2×遷出率-10117.3···(6)

此外，根據(jù)以下系數(shù)判定公式獲得公式(3)至(6)中的系數(shù)(出生率，死亡率，遷入率，以及遷出率)。

出生率＝0.00898×EXP(-0.01633×(時(shí)間+1))···(7)

死亡率＝0.00024×(時(shí)間+1)+0.00601···(8)

遷入率＝-0.00239×LN(時(shí)間+1)+0.03860···(9)

遷出率＝-0.00250×LN(時(shí)間+1)+0.04026···(10)

此處，公式(7)至公式(10)中的時(shí)間(年)是計(jì)算總?cè)丝诘哪攴莸淖詈髢晌粩?shù)字的值(即，從2000年起經(jīng)過的年數(shù))。

通過公式(2)至公式(10)計(jì)算未來總?cè)丝?。?jì)算出的總?cè)丝诒淮鎯?chǔ)在存儲(chǔ)單元140中作為推測(cè)結(jié)果145。

注意，如果公式(2)的右側(cè)的“人口(t-dt)”轉(zhuǎn)置至左側(cè)，并且兩側(cè)都除以“dt”，則左側(cè)變?yōu)椤叭丝趖”的導(dǎo)數(shù)函數(shù)。如公式(3)至公式(6)中那樣，右側(cè)的“出生人數(shù)+遷入人數(shù)-死亡人數(shù)-遷出人數(shù)”包括人口(t-dt)。因此，公式(2)是人口的差分式。

人口推測(cè)單元130將由公式(7)至(10)計(jì)算的每個(gè)系數(shù)(出生率，死亡率，遷入率，以及遷出率)的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器102中，以便即使在輸出推測(cè)結(jié)果145之后也將每個(gè)系數(shù)的值保留在存儲(chǔ)器102中。例如，人口推測(cè)單元130將由公式(7)至(10)計(jì)算的2014年以及2014年之后的系數(shù)的值存儲(chǔ)在系數(shù)管理表142中。在指定情景下進(jìn)行人口預(yù)測(cè)重新計(jì)算時(shí)重新采用保留在存儲(chǔ)器中的系數(shù)。

圖11示出了推測(cè)結(jié)果的示例。例如，除了總?cè)丝诘倪^去數(shù)據(jù)值以外，還在推測(cè)結(jié)果145中設(shè)置未來年份的總?cè)丝诘念A(yù)測(cè)值?；谠撏茰y(cè)結(jié)果145來顯示指示總?cè)丝诘淖冞w的曲線圖。

圖12是指示總?cè)丝诘耐茰y(cè)結(jié)果的曲線圖。在圖12所示的曲線圖中，水平軸表示年份，并且垂直軸表示人口。在曲線圖中，線指示直至2050年的人口的變遷，并且在2014年及2014年之后的線的一部分是基于直至2013年的過去數(shù)據(jù)的直至2015年的人口的預(yù)測(cè)結(jié)果。此外，在圖12的曲線圖中，使用粗線來表示2014年的過去數(shù)據(jù)，在該示例中，與過去數(shù)據(jù)值的年平均誤差是0.36％，并且獲得足夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)結(jié)果。

以該方式預(yù)測(cè)總?cè)丝诘耐茰y(cè)結(jié)果基于以下假設(shè)：與當(dāng)前時(shí)刻相同的環(huán)境就人口變化而言是持續(xù)不變的。相比之下，可能發(fā)生影響人口變化的事件。在第二實(shí)施方式中，可以基于假定這樣的事件的情景來推測(cè)未來總?cè)丝凇＠?，可以在假定保育環(huán)境例如由于新建的保育中心而得到改善導(dǎo)致出生率增加的情景下推測(cè)總?cè)丝凇?/p>

當(dāng)要根據(jù)特定情景推測(cè)總?cè)丝跁r(shí)，情景設(shè)置單元150例如根據(jù)來自用戶的輸入將系數(shù)管理表142中的分量的系數(shù)值重寫成根據(jù)目標(biāo)情景的值。

圖13示出了系數(shù)值的變化示例。圖13示出了改變出生率的示例。注意，圖13僅示出了系數(shù)管理表142中的出生率的一部分。

此處，基于市區(qū)在2016年引入了“育兒支援計(jì)劃”的假設(shè)而設(shè)立以下“情景A”、“情景B”和“情景C”。

情景A：出生率在2016年提高至8.96并且一直保持到2050年。

情景B：出生率從2016年至2050年每年以0.1/年的方式提高。

情景C：出生率從2016年起的10年內(nèi)每年以0.65/年的方式提高并且一直保持到2050年。

通過將系數(shù)管理表142中的出生率的值改變成根據(jù)情景的出生率并且使用公式(2)至(6)執(zhí)行人口推測(cè)處理而獲得根據(jù)情景的總?cè)丝诘耐茰y(cè)結(jié)果。此外，通過從系數(shù)管理表142獲取每個(gè)分量的系數(shù)使得不需要計(jì)算公式(7)至公式(10)。因此，可以根據(jù)情景高效執(zhí)行總?cè)丝谕茰y(cè)處理。

圖14是指示使用出生率作為參數(shù)的情景分析的結(jié)果的曲線圖。注意，在圖14中，將圖12所示的人口推測(cè)結(jié)果作為BAU(常態(tài))進(jìn)行比較。情景分析的結(jié)果指示在2000年為280000人的人口在情景A下變成220000人、在情景B下變成210000人、并且在情景C下變成250000人。

如上所述，細(xì)微地設(shè)置參數(shù)以通過使用第二實(shí)施方式中描述的人口推測(cè)方法來推測(cè)人口，以使得可以通過適當(dāng)反映未來變化來執(zhí)行預(yù)測(cè)。

此外，通過使用出生人數(shù)的分量計(jì)算公式，例如可以計(jì)算出每年中0至5歲大小的人口。也就是說，可以將在計(jì)算目標(biāo)年之前的過去6年中的出生人數(shù)的總和設(shè)置為計(jì)算目標(biāo)年中的0至5歲的人口。如上所述，可以通過有效使用分量計(jì)算公式來計(jì)算適于特定年齡組的人口的變遷的機(jī)構(gòu)如保育中心的數(shù)量的變遷。

圖15是指示根據(jù)情景的保育中心的最佳數(shù)量的示例的曲線圖。圖15示出了指示當(dāng)市區(qū)在2016年引入“育兒支持項(xiàng)目”時(shí)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的最佳數(shù)量(保育中心的數(shù)量)的推測(cè)結(jié)果的曲線圖。具體地，人口推測(cè)單元130基于圖14的BAU和情景分析結(jié)果來計(jì)算0至5歲的人口，并且推測(cè)保育中心的使用率以便推測(cè)從2000至2050年的最佳保育中心的數(shù)量。

圖15所示的推測(cè)結(jié)果，特別是過去數(shù)據(jù)值和BAU之間的比較，指示在2000年至2013年保育中心的數(shù)量不足，因此提示可能有正在等待的兒童。此外，出生率在每種情景下的提高指示當(dāng)前保育中心的數(shù)量太少，并且適于在引入“育兒支持項(xiàng)目”時(shí)，同時(shí)增加保育中心的數(shù)量。相反，BAU指示未來保育中心的數(shù)量飽和，因此可以通過減少保育中心來降低成本。

如上所述，通過使用第二實(shí)施方式中所示的人口推測(cè)方法，不僅可以進(jìn)行人口推測(cè)的情景分析，而且還可以進(jìn)行與人口變化高度相關(guān)的事項(xiàng)的未來預(yù)測(cè)。

雖然上面示出了實(shí)施方式，但是可以通過具有相同功能的另一裝置來替代實(shí)施方式中示出的每個(gè)單元的配置。此外，可以添加可選配置和處理。此外，上述實(shí)施方式中的兩個(gè)或更多個(gè)配置(特征)可以任意組合。

在一方面中，假定影響未來人口變化的分量的變化的情況下，容易進(jìn)行情景分析。