基于人口迁移预测的多城市系统耦合演化建模研究

作     者：崔天雨 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李睿琪

授予年度：2023年

学科分类：02[经济学] 0201[经济学-理论经济学] 020106[经济学-人口、资源与环境经济学] 07[理学] 070104[理学-应用数学] 0701[理学-数学] 

主      题：城市系统 城市标度律 人类移动 迁移流量预测 耦合演化 

摘      要：城市是促进人类社会经济发展的重要引擎,预测城市系统的演化趋势对于实现可持续性目标具有重要意义。个体城市的生长演化过程除了受到自身人口的自然增长或消亡外,还受到城市间人口迁移的影响。然而目前的城市演化模型多是相对理想化的单城市生长模型,未考虑到城市间人口迁移的耦合相互影响,无法很好地对于所有城市的演化进行有效预测。本文研究工作主要基于标度律理论,分析了中国城市间的人口迁移行为,发现城市的迁出流量与城区人口之间存在着亚线性标度律关系,揭示出大城市相对小城市的人口流失比例要系统性的更小。并且利用层次聚类算法对全国两百多个城市的迁移流量时序数据划分,将城市分为人口吸引型城市和人口输出型城市两大类,再基于迁移流量网络使用泰森多边形划分与社团划分算法将城市划分为不同城市群,发现中国城市在空间分布上符合城市中心地理论。本文基于上述发现提出了一个基于城市标度律的人口迁移预测算法,改进了过去迁移模型中对于城市流出人口的线性假设,应用本文所发现的城市迁移流出人口与人口的亚线性标度律关系,另外在估计城市对于迁移人口的吸引力上,应用过去发现的经济产出与城市人口之间的超线性标度律。相较于过去的模型,本文所提出的模型可以更好地预测中国城市间的人口迁移流量和城市人口演化趋势,从而解释不同规模城市人口发展的异质性。