专题三：中国人口理论与方法建设
蔡林陈海杰
(中国人民大学人口与发展研究中心)
摘要：实施可持续发展战略，落实科学发展观，构建和谐社会，人口是关键。人口研究是复杂的系统工程问题，而系统动力学正是解决这类复杂动态反馈性系统问题最有效的手段之一。本文总结了改革开放30年来我国人口调控的成果和存在的问题：介绍了系统动力学(SD)研究方法的特点，系统动力学人口研究的基本模型：对系统动力学在人口研究中的应用情况进行了述评：提出了拓展系统动力学人口研究领域，并向安全与预警方向发展。建立系统动力学国家人口调控模型，加强人口与社会发展关系研究的建议。
关键词：人口；系统动力学：SD：可持续发展：科学发展观一、概
述
我国从20世纪70年代中期就开始实施越来越严格的计划生育政策，并实现了人口再生产类型的历史性转变，进入了稳定低生育水平的新时期，使我国人口过快增长的势头得到了有效
控制，30年多来少生了4亿多人。但是，我国仍然存在着严重的人口问题。
一是人口规模过大并继续增长；二是低生育水平还不稳定：三是老龄化程度不断提高；四是出生婴儿性别比失衡将导致婚姻挤压现象；五是人口素质亟待提高：六是大量的人口需要生态移民；七是流动人口急剧增加；八是“人口红利”即将消失，人力资源短缺与就业压力同时存在。
人口问题是个复杂的系统问题，人口的诸多问题与社会经济的发展和生态环境的状况有着复杂的互动关系，而系统动力学就是解决这类复杂系统问题最有效的方法之一．
二、系统动力学的特点
系统动力学简称S D(s y st e m dynamics)，是一种分析研究复杂动态反馈性系统，认识和解决系统问题的系统方法．它是系统科学的一个重要分支：也是-fl新兴的交叉学科；被誉为“战略与策略实验室”。
总体而言，系统动力学基于系统论，吸收了控制论和信息论的精髓，通过结构分析和信息反馈来认识系统问题和解决系统问题．
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从系统方法论来说，系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它具有
如下的一些基本特点：
1．SD是--I"1可用于研究处理社会、经济、生态和环境等高度非线性、高阶次、多变量、
多重反馈、复杂时变大系统问题的学科。它可在宏观与微观层次上对复杂多层次多部I’J的人
系统进行综合研究。
2．SD的研究对象主要是开放系统．它强调系统的观点，联系、发展与运动的观点，认为系
统的行为模式与特性主要植根于其内部的动态结构与反馈机制。
3．SD研究解决问题的方法是一种定性与定量结合，系统思考、分析、综合与推理的方法；
尽可能采用“白化”技术，把不良结构相对地“良化”，其模型模拟是结构——功能模拟。
4．系统动力学是沟通统计类模型和博弈类模型的桥梁。系统动力学可以通过计算机语言把
不同的、定性的概念转换为数理的、统计的表达，并最终给出数值模拟结果。这有利丁．我们将
发展的理念转化为现实的、科学的决策。
5．SD模型从整体上看是规范的，便于人们清晰地沟通思想，对存在的问题进行剖析和对政
策实验进行假设：便于处理复杂的系统问题，能一步步可靠地把复杂系统中隐含的凌乱与迷津
追索出来，而不带有人们言词上的含糊、情绪上的偏颇或直观上的差错。
6．SD的建模过程便于实现建模人员、决策者和专家众的三结合，便于运用各种数据、资
料、人们的经验与知识，也便于汲取、融会其他系统学科与其他科学理论的精髓。
7．我们可以根据真实系统的变化，对系统动力学模型进行持续性的调整，以寻求满意的答
案。系统动力学模型可以作为一个政策模拟平台而长期使用。
三、系统动力学人口研究的基本模型1．人口研究的基本问
题
人口是一个复杂的动态反馈系统，它需要一个指标体系来描述。人口指标体系可以从数量、
结构、生育、死亡、素质、迁移和分布等方面全面描述人口系统。而上述7项主要指标可以
划分成三大类：人口的总量、人口的结构和迁移与分布。因此，本文介绍这三人类人口研究的
基本模型。
2．人口总量模型人口总量模型又称单组人口的状态
方程。
单组人口是指不按年龄分组，把人口作为一个总体看待，它是一个时点数。仅从自然增长角
度看，人口总数由出生率和死亡率两个因素决定，有两条反馈回路，一条为正反馈回路：由于人
口中的育龄妇女的生育使人口增加：另一条为负反馈回路：由于人口的死亡使人口下降。这一过
程可由DYNAM O语言中的状态方程语句描述为：
L P．K=P．J+DT(BR．JK—DR．JK)
其中：K是当前时刻；J是K的前一时刻：J K是J到K的时间间隔；D T是J K的间隔长度(仿真步长)；P代表人口数；BR是出生率：DR是死亡率；而BR．JK就是JK间隔上的出生人口数。
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其它符号含义依此类推。
再考虑到人口的迁移导致的机械增长，人口总数的变化还要受到迁入、迁出因素的影响。
其人口变化过程如图l所示，状态方程拓展为：
L P．K=P．J+D T(BR．jK+MI．JK-DR．JK—MO．JK)
其中：MI．JK是JK间隔上的迁入人口；舯．JK是JK间隔上的迁出人口。
图1单组人口自然一机械增长模型流图
3．人口结构模型有些人口问题或与之相关的研究需要确定不同年龄、性别和素质的人口状况，这就需要利
用人口的链式结构模型——多组人口状态方程来解决。
单组入口状态方程只考虑人口总数，不考虑人口的年龄分布。事实上，在人口的发展过程中，年龄分布是一个非常重要的因素。因为不同年龄人口的生育率、死亡率、迁移率等大不一样，因而导致整个人口发展过程也将随之变化。
将人口按年龄可等间隔地分成若干个组，如人口普查一般按5岁分为一组。当然，也可按研究目的需要，等闻隔地分成若干个年龄组。图2就是按每5岁分组的人口运动过程的流图。
从图2中可以看出，多组人口状态结构是单组人口状态结构的“串联”形式，各年龄组之间存在着由成长率(GU)控制的升组现象。
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图2分年龄结构的人口模型流图
假设育龄妇女年龄为2卜39岁(当然也可扩大其年龄范隔)，由育龄妇女的生育概率分布，构成生育函数，用于确定出生率。图2表示的多组人口变化过程，可由下述两类状态方程语句描述：第一类是第一人口组(o__4岁)：
L PI．K=P I．J+DT(BR．JK+M11．J K—DR I．JK—M01．JK—G Ul．J K)
杨政其中：组标1代表第一人口组：GUl．JK是第一入口组在卜K间隔上升入第二人口组的人数。其他符号含义以此类推。第二类是其他各人口组(5-_99
岁)：
L P—K=PfJ+DT(GU，一1．JK+MI，．JK—D＆。JK--MO，．JK—GU，JK)
式中：i为各人口组的组标，i=2，3，，20；GUi．JK是第i人口组在J．-K间隔上升进入第i+l组的人数，并且GU20．JK=0，其他符号含义同上。
依据上述状态方程，只要测定出出生率、死亡率、迁移率等变量的变化规律，再利用人口
普查或其他统计数据，把各人口组的仿真初始值代入到式中的Pi．J中，就可获得人口的数量、
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年龄构成和变化规律，也就是可以得到分年龄组的人口预测结果。
多组人口状态方程的应用原则是： (1)年龄组可以依据不同的研究目的进行划分。如划分成5岁一组，也可划分成l岁～组。可以按性别分别建模，然后再合成为一个总量模型。
男性人口总量=罗男性分年龄组人口(i--I，2n)
百
女性人口总量=y女性分年龄组人口(f=l，2 n)
●■■一
f11
人口总量=男性人口总量+女性人口总量
(2)利用多组人口状态方程可以研究不同性别、年龄结构的人口素质状况，即在多组人口状
态方程中加入素质参数就可以了．4．人口迁移和分布模
型
人口迁移和分布涉及空间结构，这是单独SD模型难以解决的。SD是一维时间的函数。但是，如果S D“嫁接”上其他的方法，如“3S”技术就可以进行人口的迁移和分布问题研究。
“3S”技术是英文遥感技术(R e m o t e Sensing一一RS)、地理信息系统(Geographical information System-—-GIS)、全球定位系统(Global Positioning S yst el l 卜—_G PS)这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。
“3S”是目前对地观测系统中空间信息获取、存储管理、更新、分析和应用的3大支撑技术，是现代社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技术手段。
“3S”三大子系统各具特，功能各有优势，但也有各自的不足。GIS具有强大的空间与属性信息一体化管理及空间分析能力，但数据源是个瓶颈：RS在数据获取方面具有范围广、多时相、多波普等特点，但存在数据管理、定位等缺陷：GPS显示了全球性、全天候、连续定时定位的优势，也存在数据管理与显示等方面的局限。但是，将这三者有机地组合，再加上系统动力学强大的数据预测能力，就可以组成一个“4S”的、动态的、可视的、不断更新的、通过计算机网络传输的、三维立体的、不同地域和层次都可以使用的“活”的系统。
SD负责人口数量的计算(模拟)，可以使用单组人口状态方程，也可以使用多组人口状态方程。“3S”负责将S D的预测结果分布到空间．
SD和“3S”之间可以通过两种方式进行结合：一种是松散的结合方式——组合式，即SD 和“3S”各自保持原有的独立形式，只是两者之间通过设定的端口进行数据互传；另一种是紧密的结合方式——嵌入式，即将SD嵌入到“3S”之中，或者是将“3S”嵌入到SD之中．第二种结合方式较难，费用也较高，但模型的整体性会更好．
四、研究成果综述
20世纪80年代初，系统动力学研究方法开始进入我国，在自然科学、人文社会科学及工
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