[發明專利]基于遺傳學思想優化Leslie模型的人口預測方法

在審

• 申請號: 201910065064.2
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109858691A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 侯俊;張陽;馬秉正;謝瑩;趙嘉成
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.基于遺傳學思想優化Leslie模型的人口預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，以時間和年齡作為參數，對時間進行與年齡間隔相同的離散化處理，建立初始模型；

步驟2，向步驟1所得模型中引入遺傳學思想并結合步驟1所得模型，計算某一時間段育齡女性的非獨生子女比例和育齡男性的非獨生子女比例；

步驟3，基于步驟2所得某一時間段育齡女性的非獨生子女比例和育齡男性的非獨生子女比例，計算某一時間段育齡女性的意愿生育或已生育得到的下一代總人數，進而得到總和生育率；

步驟4，結合步驟3所得總和生育率以及步驟1所得模型構建出動態規劃模型；

步驟5，根據步驟4所得動態規劃模型預測人口數量、人口結構、總和生育率以及撫養比。

2.根據權利要求1所述的基于遺傳學思想優化Leslie模型的人口預測方法，其特征在于，步驟1中，時間以5年為單位，年齡按周歲進行計算，將年齡段以5年為單位等距劃分為20個年齡段，其中95歲以上為一個擴展年齡段。

3.根據權利要求2所述的基于遺傳學思想優化Leslie模型的人口預測方法，其特征在于，步驟1中，時間離散化為t＝0,1,2,3,……，第t時間段第i年齡段的女性人口總數為n_i(t)，男性人口總數為定義第t時間段按年齡段分布的人口數量向量為

得到第t+1時間段第1年齡段的女性人口總數n₁(t+1)、第t+1時間段第i+1年齡段的女性人口總數n_i+1(t+1)、第t+1時間段第i年齡段的男性人口總數以及第t+1時間段第i+1年齡段的男性人口總數分別為：

其中，n_i(t)為在第t時間段第i年齡段的女性人口總數，為在第t時間段第i年齡段的男性人口總數，b_i為育齡女性在第i年齡段的女孩生育率，為育齡女性在第i年齡段的男孩生育率，S_i為女性在第i年齡段的存活率，為男性在第i年齡段的存活率。

4.根據權利要求1所述的基于遺傳學思想優化Leslie模型的人口預測方法，其特征在于，步驟2中，基于遺傳學思想，設非獨生子女擁有A基因，獨生子女擁有a基因，得到：

第t時間段育齡女性的非獨生子女比例為：

第t時間段育齡男性的非獨生子女比例為：

其中n_Ai(t)為在第t時間段第i年齡段的女性非獨生子女人數，n_ai(t)為在第t時間段第i年齡段的女性獨生子女人數，為在第t時間段第i年齡段的男性非獨生子女人數，為在第t時間段第i年齡段的男性獨生子女人數，B為15-49歲(育齡)的年齡段的集合。

5.根據權利要求1所述的基于遺傳學思想優化Leslie模型的人口預測方法，其特征在于，步驟3中，我國實行一夫一妻制，則我國的已婚男性和女性的數量持平：

表1不同夫妻基因型下子代顯隱性基因產生概率關系表

則第t時間段育齡女性的意愿生育或已生育得到的下一代非獨生子女的總人數：

第t時間段育齡女性的意愿生育或已生育得到的下一代獨生子女總人數為：

故可得第t時間段的總和生育率為：

其中，β為女性結婚率，β^*為男性結婚率，γ₁為一孩生育意愿，γ₂為在有一孩的情況下二孩的生育意愿。