中国人口预测的半参数模型
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摘要
有关中国人口预测的模型有很多种,传统的线性模型在实际应用中常常存在设定误差,非参数回归模型则是假定变量间的关系未知,对整个回归函数进行估计,能更好的拟合样本数据,并对数据做出较为精确的预测。半参数模型由于融合了非参数模型和线性模型的优点,具有更强的解释能力,而且还较好的避免了“维数祸根”这一问题,受到诸多学者的广泛关注。近年来,半参数模型在人口建模中也有所应用,但是半参数方法的应用主要集中于核类方法,对于全局光滑的样条方法和基于重抽样思想的Bootstrap方法在人口预测中的应用还有待进一步的研究。
     本文主要从三个不同的方面建立中国人口预测的半参数回归模型。首先,基于时间序列分析建立线性自回归模型,同时基于多项式样条估计理论建立了半参数自回归模型,将这两种模型分别对中国人口进行拟合与预测对比,结果显示半参数自回归模型优于线性模型;其次,考虑到中国人口与GDP存在着高度的相关性,建立以GDP为外生变量的半参数回归模型,并与以GDP为非参数函数的非参数模型和以GDP为线性主部的半参数模型进行对比,结果显示本文建立的以GDP为非参数函数的的半参数回归模型更优一些;最后,尝试采用Bootstrap方法和多项式样条估计对建立的半参数模型中的参数和非参数函数进行点估计,得到半参数回归方程对中国人口进行拟合及预测,结果表明基于Bootstrap方法的半参数回归模型对中国人口拟合和预测精度均较好。
There are many different prediction models about the total population of China. Setting errors are existed in the practical applications in the traditional linear models, however the whole regression function is estimated and the sample data can be fitted better and predicted accurately in the nonparametric regression models because of assuming the relationships among the variables of the models are unknown. Semi-parametric model has more explanatory power and can avoid the“dimension curse”better with merging the advantages of non-parametric model and linear model, therefore the semi-parametric models are populated by many scholars. In recent years, semi-parametric regressive prediction model has also been applied in the model for population, but the applications of estimation of the semi-parametric model are focuse of kernel methods, spline smoothing method of global methods and Bootstrap method based on the resampling are not found and applied in the population in the literatures.
     Semi-parametric regressive prediction model for pupulation of China is done under three main cases. Firsrt, the linear regressive model is done based on theory of time series analysis, and semi-parametric regressive model is estimated based on the theory of spline estimation, then the observations of Chinese population are fitted and predicted using the two models, simulated results show the established semiparametric regression model is superior to some traditional models. Second, a semi-parametric autoregression model with an exogenous variable for population of China is presented considering high correlation between the GDP and chinese population, comparing the prediction results with the non-parametric model with GDP is the non-parmetric funtion and semi-parametric regressive prediction model with GDP is the linear main part of model, the result show that semi-parametric regressive model done in this paper is another better model. Finally, semi-parametric regressive prediction model for pupulation of China is done based on the theory of spline and bootstrap method, semiparametric autoregression model is set up, and the Chinese population are fitted and predicted,the results show that accuracy of fit and prediction of the total population of China are higher.
引文
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