中国未来人口结构情景分析技术报告(2023)-清华大学建筑学院-2023-WN7.pdf
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1、中国未来人口结构情景分析技术报告Scenario Analysis for Chinas FuturePopulation Structure清华大学建筑学院2023 年 3 月项目信息项目信息项目资助号:G-2106-33026Grant Number:G-2106-33026项目日期:2021.07.01-2022.11.30Grant period:2021.07.01-2022.11.30所属领域:低碳城市Sector:Low Carbon Cities项目概述:当目前人类活动已经成为全球环境变化的主要驱动力。作为世界上人口最多的国家,中国应当在世界的可持续发展与气候变化领域做出更多的
2、贡献。2020年 9 月 22 日,国家主席习近平提出了中国的“双碳发展目标”,为中国未来的发展指明了方向。城市是人类生产生活最为集中的区域,中国的城市能源消耗占据了全国能源消耗的 85%,因此我们认为中国的低碳转型关键在于城市。进一步,城市的发展关键在于人口的变化,不同年龄结构,不同社会背景的人有着不同的城市管理服务与能源利用的需求,进而影响着未来的城市管理和城市建设。中国正处于城镇化的下半场,在人口老龄化背景下不同区域的人口结构将发生重大变化,如何对未来的人口结构进行判定,进而对未来的社会需求做出判断,以实现未来中国的低碳发展,是非常值得探索的议题。在这样的背景下,能源基金会资助清华大学建
3、筑学院龙瀛团队与中国人民大学环境学院王克团队,针对上述问题开展深入分析。在前期项目中,龙瀛团队基于全球空间人口网格数据和中国政府统计数据,对中国的未来人口分布进行了情景预测。但是人口分布的预测,缺乏人口结构的相关信息,因此不能更精确更量化地判断不同人的需求。因此在本项目中,项目组希望进一步地完善人口结构方面的预测,同现有人口分布数据相匹配,进而为碳排放、环境治理等研究方向提供更精确更细致的数据支持。Humanactivitieshavenowbecomeamajordriverofglobalenvironmental change.As the worlds most populous co
4、untry,China shouldmake more contributions to the worlds sustainable development andclimate change.On September 22,2020,President Xi Jinping proposedChinas Two Carbon Development Goals,which will set the direction forChinas future development.Cities are the most concentrated areas ofhuman production
5、and life,so we believe that the key to Chinas low-carbontransition lies in cities.Further,cities are for people,so human needsdetermine the energy consumption of the city.People of different agestructuresandsocialbackgroundshavedifferentneedsforurbanmanagement services and energy use,which in turn a
6、ffects future urbanmanagement and urban construction.It is worthwhile to explore how todetermine the future demographic structure and then make a judgment onthe future social needs to realize the future low-carbon development ofChina.项目成员:龙瀛清华大学建筑学院,长聘副教授王新宇清华大学建筑学院,博士研究生李文越清华大学建筑学院,博士后目录目录1.项目背景.11
7、.1.低碳转型与人口预测.11.2.中国人口结构面临重大变化.21.2.1.人口收入结构经历巨大变化.21.2.2.未来人口年龄结构问题突出.41.3.现有数据的不足.81.4.本次研究目标.81.5.项目成果清单.102.修正人口总量数据.112.1.研究范围.112.2.影响因素的判定.112.3.人口总量预测的修正.122.4.网格尺度人口预测.132.5.数据验证.162.6.数据下载地址.193.人口收入结构预测.203.1.国家尺度预测.203.1.1.总量预测:GDP 和可支配收入预测.213.1.2.分配预测:基尼系数预测.243.1.3.调整控制:五等分组收入预测.263.2
8、.省级尺度预测.273.2.1.原始数据搜集.283.2.2.总量预测:可支配收入预测.293.2.3.分配预测:基尼系数预测.293.2.4.调整控制:五等分组收入预测.303.3.预测结果的历史检验.324.人口年龄结构预测.344.1.国家尺度预测.344.2.省级尺度预测.364.3.预测结果的历史检验.395.核心研究结论.42参考文献.451.项目背景项目背景1.1.低碳转型与人口预测低碳转型与人口预测当前,人类活动已成为全球环境变化的主要驱动力。作为世界上人口最多的国家,以及世界最大的工业制造国,中国将在世界的可持续发展与气候变化领域做出更多的贡献。2020 年 9 月 22 日
9、,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。”习总书记的论断为中国接下来的发展指明了方向,也对中国的低碳转型提出了更高的要求。通过合理的路径规划帮助中国实现低碳转型的目标,是项目组的最终愿景。城市是人类生产生活的最为集中的区域,中国的低碳转型关键在于城市。根据国家统计局公布的数据,中国常住人口城镇化率在 2020 年已经达到 60.60%,户籍人口城镇化率为 44.38%。根据联合国世界城镇化展望报告分析,2050年,中国的城镇化率将达到 80%,中
10、国的城市人口将达到 10 亿级别。而在 2018年,中国的城市能源消耗占据了全国能源消耗的 85%,因此,从人口规模和能源消耗角度出发,中国的低碳转型,关键在于城市。城市的发展,根本上离不开人口的变化。城市是“人”的城市,城市的发展应当以“人”为核心,“以人为本”不断完善城市的管理和服务。不同年龄结构,不同社会背景的人有着不同的城市管理服务与能源利用的需求,进而影响着未来的城市管理和城市建设。中国正处于城镇化的下半场,在人口老龄化背景下不同区域的人口结构将发生重大变化,如何对未来的人口结构进行判定,进而对未来的社会需求做出判断是非常值得探索的问题。1.2.中国人口结构面临重大变化中国人口结构面
11、临重大变化1.2.1.人口人口收入结构经历巨大变化收入结构经历巨大变化改革开放以来,中国经济的快速发展取得了巨大的经济成就。但是与此同时带来的收入不平等的问题也不可忽视。根据现有研究,在 1981-2008 年期间,中国的基尼系数(收入不平等的衡量指标之一)显著提升。但是,近年来的脱贫攻坚政策与措施,在消除贫困方面取得了实质性进展,在一定程度上缓解了中国收入不平等的现象。根据世界银行研究(Shaohua Chen&Martin Ravallion,2020)和中国国家统计局的数据,十几年来(特别是 2008 年以来),中国收入不平等程度有所下降(史蒂夫约翰逊,2017)。但不可忽视的是,中国收
12、入不平等的现象依然存在,2021 年高收入人群、低收入人群(指全国居民五等份收入分组中的人群,下简称五等分组)的收入差距相差约 10 倍(国家统计局,2020),这表明了中国社会的收入不平等现象依然较为严峻。图 1:1981-2016 年间中国基尼系数的变化(图片来源:金融时报中文版)图 2:2013-2021 中国居民按收入五等分组的人均可支配收入变化(图片来源:作者自绘,参考 2022 中国统计年鉴)面向未来,党和国家明确了未来的收入结构发展路径。党的十九届五中全会通过的 中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议指出,2020 至 2035 年,“在经济增
13、长的同时实现居民收入同步增长、在劳动生产率提高的同时实现劳动报酬同步提高,城乡居民人均收入也将再迈上新的大台阶”(韩正,2020)。进一步,国家明确了未来收入结构的图景:“到 2035 年人均国内生产总值达到中等发达国家水平,意味着我国将成功跨越中等收入阶段,并在高收入阶段继续向前迈进一大步。我国中等收入群体将显著扩大,形成橄榄型分配格局,为经济社会持续健康发展提供有力支撑”(韩正,2020)。这意味着,面向未来,中国的收入不平等现象将进一步缩小,达到中等发达国家水平的阶段性目标(如图 3,目前 OECD 发达国家基尼系数大部分位于 0.25-0.35 之间),人口收入结构将面临深刻变化。图
14、3:OECD 成员国基尼系数统计(2021 年或最新年份数据图片来源:OECD Data,2022)1.2.2.未来未来人口人口年龄结构问题突出年龄结构问题突出图 4:19492019 年人口年龄结构变化(图片来源:王广州,2019)建国以来,稳定的社会环境和宽松的人口政策带来了中国人口的迅速扩张,同时计划生育政策的强力实施,也大大影响了中国人口年龄结构变化。对新中国成立 70 年来人口变化历史进行定量分析,结果如图 4 所示,1949-2019 年间,国家层面的的人口年龄结构由人口快速增长的正“金字塔”结构,逐渐转化为非“金字塔”结构(王广州,2019),平均年龄明显增大,且不同年龄组之间出
15、现断层。可以非常直观地发现,出生于 1960-1990 年间(2019 年 30-60 岁年龄组)的人群数量,大于其他年龄组的人口,这也意味着 20-30 年以后,60 岁以上的老龄人口比例将显著提高。联合国的人口预测结果也证实了上述预测(如图 5):中国未来人口老龄化趋势愈发明显,截止 2060 年,70-75 岁年龄组或将成为人口总量最多的年龄组。图 5:联合国针对中国 2060 年人口年龄结构的预测(橙色指代 2060 年间女性人口,黄色指代男性人口,纵坐标年龄组的标注部分省略。图片来源:作者自绘,参考 United Nations,2022)此外,研究团队系统整理了 2000,2010
16、,2020 年地市级的国家统计年鉴数据,并结合开源地图数据,根据国际通用的判断标准,以 65 周岁以上老年人占比作为划分依据(United Nations,2022),绘制了中国 2000,2010,2020 年人口年龄结构地图。我们发现:根据 2000、2010、2020 年人口普查数据,中国的人口老龄化程度明显加深区域分布明显扩大(图 6 中橙色区域),出现大面积深度老龄化区域(红色区域):2000 年全国 65 岁以上人口比例 7.0%;2010 年全国 65 岁以上人口比例 8.9%;2020 年全国 65 岁以上人口比例 13.5%;2020 年,中国人口 65 岁以上老人占比已达
17、13.5%,共计 1.9 亿人,而全球于 2022 年的平均值为 10%(United Nations,2022);合理预测中国人口年龄结构,将对于人口发展的速度和趋势预测,以及区域经济发展预测提供重要的支持。图 6a:2000 年(五普)地市级尺度 65 岁以上老龄人口分布(图片来源:作者自绘)图 6b:2010 年(六普)地市级尺度 65 岁以上老龄人口分布(图片来源:作者自绘)图 6c:2020 年(七普)地市级尺度 65 岁以上老龄人口分布(图片来源:作者自绘)1.3.现有数据的不足现有数据的不足中国人口统计的唯一权威来源是十年一度的人口普查。自 1949 年以来,中央政府进行了 6
18、次人口普查。人口普查方法虽然具有权威性,但既耗时又消耗大量财力,并且 10 年一次的频率限制了它的用途。因此,如何经济有效地利用现有数据进行科学统计,对于预测和理解中国未来城镇化格局,调节中国城市能源供给平衡,控制能源排放,实现中国城市低碳转型等都具有十分重要的指导意义。同时,有关中国的人口结构的分析和研究大都以单纯的数理分析为主,缺少空间上的落位,很难从空间上判定区域与区域之间的相互关联。清华大学龙瀛团队基于全球空间人口网格数据和中国政府统计数据,对中国的未来人口分布进行了情景预测。但是人口分布的预测,缺乏人口结构的相关信息,因此不能更精确更量化地判断不同人的需求。在这样的背景下,我们希望进
19、一步地完善人口结构方面的预测,同现有人口分布数据相匹配,进而为碳排放、环境治理等研究方向提供更精确更细致的数据支持。1.4.本次研究目标本次研究目标在第一期项目中,项目组对 2020,2030,2040,2050 年的中国地市级人口总量和城镇化率进行了预测(图 7),并形成了项目报告(龙瀛团队,2021),但是,上述数据依然存在不足,具体而言有如下四方面:地市级人口预测方法有待提升:人口的增长往往是非线性的,用线性模型拟合人口变化的方法有待优化;网格级人口的预测方法有待提升:网格预测过程中没有考虑到人口变化的相关理论,受到同行质疑;缺乏数据比较:未进行数据验证工作,数据的准确性,以及应用价值受
20、到同行质疑;输入数据年份需要更新:没有考虑最新公布的七普数据,以及统计年鉴数据等。图 7a:第一期项目部分成果(图片来源:作者自绘)图 7b:第一期项目下载界面(图片来源:能源基金会官网)基于上述讨论,我们在第一期项目的基础上进一步开展研究,补充对于2025、2035、2060 年的预测,并在人口总量上进一步叠加人口结构图层,完善人口数据库。本项目具有如下具体的目标:1.在第一期项目基础上,对预测方法进行更新:基于历史数据与全球人口分布数据,设置不同的人口分布情景假设;根据相关研究的结论,更新预测模型,运用机器学习方法,提升预测精确度;2.对中国未来人口结构进行预测分析:基于现有数据,完善整理
21、中国人口结构数据库,以支持后续分析;在国家尺度上,主要从年龄结构、收入结构等方面展开预测,探究年龄结构,收入结构的预测方法;在省级尺度上,探究影响人口年龄结构、收入结构的因素,并对未来发展进行预测;参考新公布的数据,更新预测,并增加针对2060年的预测;3.对最终数据进行可视化表达:对于现有人口空间分布数据以及人口结构数据进行空间可视化表达。1.5.项目成果清单项目成果清单本项目的成果包含如下内容:1.中国未来人口分布情景分析数据(修正版),根据研究的后续进展以及专家建议,对中国未来人口分布情景分析数据库进行修正;2.中国未来人口结构情景分析技术报告(本报告),在国家、省级层面上对未来中国人口
22、结构(包括年龄结构和收入结构)变化进行分析与预测;3.中国未来人口结构数据库文件,用EXCEL表格记录上述研究获得的最终数据。2.修正人口总量数据修正人口总量数据2.1.研究范围研究范围我们的研究范围为中华人民共和国大陆(不包括港澳台地区):选择 shapefile城市边界数据作为研究范围,数据中包含 368 个行政单元,包括直辖市,和省级人民政府下设的行政区划(包括省会、地级市、盟、自治州、省直辖县等),下称“地市级行政单元”或“地市级单元”。2.2.影响因素的判定影响因素的判定根据上期研究成果,本次研究沿用了影响地市级行政单元人口分布的六大类指标(如表 1),并根据数据更新的情况重新计算了
23、相关数值。研究数据分类具体指标数据来源经济发展人均地区生产总值(E)人均地区生产总值很大程度上代表着人民生活水平的高低,也会因此成为城市人口流动的风向标统计年鉴数据区位因素距中心城市的距离(P1)受交通,或就业成本等因素的影响。距离中心城市的远近也是影响人口是否向其流入的一个影响因素地图数据计算是否位于城市群(P2)城市群的辐射作用,会吸纳周边城市的人口流入地图数据计算距离海岸线的距离(P3)全球三分之一以上的大城市分布于沿海地区,这些城市集聚着所在国家的大部分城市人口地图数据计算行政等级城市行政级别(A)城市行政等级决定了该城市基础设施建设、公共服务设施等因子的投资强度,也由此对城市人口的流
24、动产生较强的影响-人口因素现有人口总量(N)现有人口总量将直接影响城市的未来人口总量的变化程度世界人口展望2022土地资源禀赋土地开发强度指标(L)城市人口的发展受到城市可开发面积的制约,运用城市建设用地面积进行制约统计年鉴数据交通因素道路交叉口数量(T1)城市的交通条件也将影响人口的分布Long,2016路网密度(T2)表 1:影响地市级行政单元人口分布的指标与数据来源同时在情景设定部分,各个情景系数也有所变动。我们通过控制区位因素条件,即人口是否向高行政等级城市、沿海、国家中心城市、三大城市群、经济发达、交通条件发达等区域集中或分散,来模拟人口分布的不同发展情景,进而获得了线性外推、聚集发
25、展、分散发展的三种人口情景(图 8)。图 8:情景模拟示意图(图片来源:作者自绘)2.3.人口总量预测的修正人口总量预测的修正根据上期研究成果,本次研究沿用了影响地市级行政单元人口分布的六大类指标(如表 1),并根据数据更新的情况重新计算了相关数值。团队将上述所有指标量化为具体数值,整理在统一的表格中(其中行指代每一个行政单元,列指代每一类具体指标的数值)。图 9:地市级行政单元人口预测的流程图(图片来源:作者自绘)在预测方法部分,我们在上期线性回归模型的基础上,尝试运用机器学习(随机森林)模型预测地市级行政单元人口的发展。具体流程图如图 9 所示。团队将所有的地级行政单元按照 8:2 的比例
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