CC BY
29
УДК 631.1:519-7
МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ НА ПРИМЕРЕ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
1 9
© Ж.И. Городовская1, Я.М. Иваньо2
Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского, 664038, Россия, Иркутский район, пос. Молодежный, 1/1.
На примере Иркутской области рассмотрены параметры, характеризующие численность сельского трудоспособного населения и людей старше трудоспособного возраста. Приведена статистика рождаемости и смертности сельского населения региона за 2005-2013 гг. Определены модели в виде трендов и авторегрессионных зависимостей, позволяющие прогнозировать численность различных категорий населения на 1-2 года. Приведены интервальные прогнозы демографических параметров с указанным упреждением, дополненные балансовой моделью, учитывающей рождаемость, смертность и миграцию населения. Ключевые слова: трудоспособное сельское население; регион; моделирование; прогноз.
MODELING DIFFERENT CATEGORY RURAL POPULATION VARIABILITY FOR THE CASE
OF THE IRKUTSK REGION
Zh. I. Gorodovskaya, Ya.M. Ivanio
Irkutsk State Agricultural University named after A.A. Ezhevsky, 1/1, Molodezhny settlement, Irkutsk region, 664038, Russia.
The paper considers the parameters characterizing the number of able-bodied rural population and the people beyond the active working age on the example of the Irkutsk region. It provides the birth and death statistics 2005-2013 of regional country people and identifies the models in the form of trends and autoregression dependences allowing to predict the number of various categories of population in 1-2 years. The interval forecasts of demographic parameters with the specified anticipation supplemented by a balance model considering the birth rate, mortality and population shift are given as well.
Keywords: able-bodied rural population; region; modeling; forecast.
Иркутская область территориально относится к Сибирскому федеральному округу. Общая площадь региона составляет 774,8 тыс. км , что соответствует 4,5% площади территории Российской Федерации. Сельскохозяйственные угодья занимают 2,69 млн га, пашня - 1,88 млн га. Область относится к поясу рискованного земледелия. Больше половины (58%) объема сельхозпродукции вырабатывает животноводство. По данным министерства сельского хозяйства Иркутской области, регион обеспечивает себя собственными овощами на 71%, молоком и молочными продуктами - на 82%, мясом и мясными продуктами - на 57,5%, яйцом - на 165%.
В области действует 207 сельскохозяйственных организаций, 3238 крестьянских (фермерских) хозяйств и 176,6 тыс. личных подсобных хозяйств. На долю региона приходится 1,5% объема сельскохозяйственной продукции России и 8,9% - Сибирского федерального округа.
На обеспеченность предприятий агропромышленного комплекса (АПК) трудовыми ресурсами влияет динамика численности трудоспособного населения, обусловленная особенностями естественного движения населения: демографические процессы воспроизводства населения составляют количественную осно-
ву и естественную базу формирования трудовых ресурсов. Однако объем и качество производимой продовольственной продукции зависят не только от численности сельского трудоспособного населения, но и от квалификации сельских работников и производительности их труда, уровень которой обусловлен имеющейся материально-технической базой. Очевидно, что без внедрения новых технологий невозможно поднять уровень производства. При этом большое значение для рентабельности предприятий имеет возможность переработки продукции и наличие стабильных рынков сбыта. С учетом этих факторов необходимо рассматривать и сами демографические процессы, поскольку численность сельского населения и его изменчивость являются только одним из аспектов оценки обеспечения АПК трудовыми ресурсами. К этому следует добавить наличие различных категорий хозяйств, доля производства сельскохозяйственной продукции которых постоянно изменяется. В частности, в 2013 г. доля сельскохозяйственных предприятий составляла 38,0%, а крестьянских (фермерских) хозяйств - 7,0%.
Численность сельского населения Иркутской области на начало 2014 г., по данным Росстата, составляла 499 031 чел. или 20,6% от общего числа жителей
1 Городовская Жанна Игоревна, аспирант, тел.: 89140072414, e-mail: [email protected] Gorodovskaya Zhanna, Postgraduate, tel.: 89140072414, e-mail: [email protected]
2Иваньо Ярослав Михайлович, доктор технических наук, профессор кафедры информатики и математического моделирования, тел.: 83952237692, e-mail [email protected]
Ivanio Yaroslav, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Information Science and Mathematical Modeling, tel.: 83952237692, e-mail [email protected]
региона. Отметим, что с 2005 по 2014 гг. сельское население сократилось на 4,4% или на 23 073 чел.
Таким образом, построение моделей для прогнозирования изменчивости различных категорий сельского населения имеет большое значение для оценки использования кадрового потенциала АПК региона.
Рождаемость. Показатель рождаемости 2013 г. составил в сельской местности региона 19,2 на тыс. жителей. За 2001-2012 гг. прослеживается положительная динамика данного показателя - рост с 12,5 до 20,0. В 2013 г. этот показатель оказался ниже на 4,0% по сравнению с предыдущим годом.
Средняя ожидаемая продолжительность жизни в сельской местности региона по данным на 2013 г. оставила 64 года: женщин - 71 год, мужчин - 59 лет. С 2009 по 2013 гг. продолжительность жизни в сельской местности Иркутской области увеличилась на 2,5%. Естественный прирост сельского населения региона составил 4,8 тыс. человек при регистрируемом в РФ общем спаде численности населения. Естественный прирост сельского населения отмечается в области с 2007 г.
На рис. 1 показана динамика численности родившихся и умерших. Обе зависимости описываются с помощью логарифмической функции, обладающей высоким качеством по сравнению с другими выражениями. При этом точность тренда, оцениваемая коэффициентом детерминации, для числа родившихся выше по сравнению с показателем смертности.
Смертность. Общий показатель смертности в сельской местности Иркутской области в 2013 г. равен 14,4 чел. на 1000 жителей. За 2000-2013 гг. уровень смертности в сельской местности региона снизился на
11,8%. Постепенное уменьшение этого показателя наблюдается с 2005 г. За последние пять лет снижение смертности составило 1,4% - с 14,6 до 14,4 на тыс. жителей.
По уровню смертности в регионе лидируют такие районы, как Мамско-Чуйский, Катангский, Ленский, Нижнеудинский, с показателями 17 умерших на тыс. жителей. Причинами смертности в сельской местности региона в 2013 г. стали: болезни системы кровообращения (49,4%); травмы и отравления, включая отравления алкоголем, транспортные травмы, убийства и самоубийства (16,9%); новообразования (13,2%); болезни органов дыхания (5,7%); болезни органов пищеварения (5,2%); инфекционные и паразитарные болезни (4,0%); несчастные случаи и другие причины (5,7%) [5].
Младенческая смертность в 2013 г. в сельской местности региона составила 12,5 случаев на тыс. живых новорожденных. Показатель по России соответствует 9,4, что на четверть ниже, чем в Иркутской области. В последние годы в регионе наблюдается тенденция к снижению уровня данного показателя.
Рост рождаемости и снижение смертности обусловили увеличение естественного прироста сельского населения области с 4,2 до 5,4 чел. на 1000 жителей за период 2005-2014 гг.
Из графиков, представленных на рис. 1, видно, что интенсивность роста количества родившихся выше, чем темпы снижения числа умерших. Приведенные модели являются адекватными согласно оценке случайности остатка ряда. Они могут быть использованы для прогнозирования на 1-2 года, что подтверждает анализ ретроспективного прогноза с упрежде-
Численность, ♦родившиеся
чел.
■ умершие
Номер года
Рис. 1. Динамика численности родившихся и умерших в 2005-2013 гг. в Иркутской области
нием в 1 год: по рождаемости погрешность составляет 4,8%, а по смертности - 0,9%. Следует отметить, что точность интервального прогноза в зависимости от упреждения 1-2 года для смертности составляет 9,39,4%, а для рождаемости - 15,6-16,2%, при уровне значимости 0,05, что ниже аналогичного показателя для ретроспективного прогноза.
Помимо трендов, ряды рождаемости и смертности характеризуются высокими коэффициентами автокорреляции, что позволяет использовать авторегрессионные модели для прогнозирования числа родившихся и умерших с упреждением 1 год. Между тем трен-довые зависимости предпочтительнее авторегрессионных функций благодаря более высокой точности по коэффициенту детерминации Я2 (Я2) и результатам ретроспективных прогнозов (табл. 1). При этом интервал прогнозирования для нелинейных трендовых моделей меньше, чем для авторегрессионных линейных зависимостей.
Миграция. Общие итоги миграции сельского населения Иркутской области имеют отрицательную тенденцию начиная с 2008 г. Если число мигрантов, прибывших на село за 2004-2013 гг., увеличилось в 1,5 раза, то число выбывших - в 2 раза. Так, в 2013 г. число жителей, покинувших сельские территории региона, возросло на 76,7% по сравнению с 2004 г., тогда как число прибывших - только на 47,3%. Основным фактором отрицательного значения миграции
является выбытие молодежи на обучение и службу в армии.
Таким образом, действие всех трех основных факторов, определяющих тренды динамики численности сельского населения Иркутской области, имеют противоречивый характер: рождаемость возрастает, смертность снижается, но при этом увеличивается отток населения из сельской местности.
Для прогнозирования количества прибывших и выбывших сельских жителей региона использованы трендовые и авторегрессионные модели (табл. 2).
Согласно данным, представленным в табл. 2, нелинейные трендовые модели точнее описывают миграционные процессы по сравнению с авторегрессионными функциями. Интервальные прогнозы приведены для уровня значимости 0,05.
Трудоспособное население. В регионе достаточно велика группа трудоспособного сельского населения, хотя численность его с каждым годом снижается. При этом увеличивается численность сельского населения старше трудоспособного возраста (рис. 2).
По данным переписи населения 2005 г., численность сельского населения трудоспособного возраста составила 61,1% от общей численности сельских жителей области, а в 2013 г. - 59,7%. При этом численность населения старше трудоспособного возраста увеличивалась и в 2013 г. находилась на уровне 20,6%, что на 3,6% больше показателя 2005 г. (рис. 2, б).
Таблица 1
Модели прогнозирования рождаемости и смертности сельского населения Иркутской области _с заблаговременностью 1-2 года по данным за 2005-2013 гг., чел._
Характеристика Уравнение R2 (R2) Прогноз на
2014 г. 2015 г.
Нелинейные трендовые модели
Рождаемость = 1227,5ln ()) + 7296,9 0,76 10123±1587 10240±1666
Смертность у =-1026ln (/) + 9318,2 0,93 6956±657 6858±638
Авторегрессионные модели
Рождаемость у = 0,5949+ 3925,3 0,62 9047±1490 9015±1484
Смертность у = 0,5161y_j + 3549,5 0,66 7227±843 7213±806
Таблица 2
Модели прогнозирования миграции сельского населения Иркутской области _с заблаговременностью 1-2 года по данным за 2005-2013 гг., чел._
Характеристика Уравнение Я2 Прогноз на
2014 г. 2015 г.
Нелинейные трендовые модели (полином)
Приток у = 327,73)2 - 2527,6) + 13948 0,84 21445±4031 25800±5305
Отток у = 255,76)2 -1496,5) + 12798 0,74 23409±6221 27283±5873
Авторегрессионные модели
Приток у = 0,9362уч +1372,1 0,55 17143±6743 18177±6414
Отток у, = 0,6784у,._! + 5188,4 0,28 18794±10033 20873±10510
Численность, чел.
330000
325000 320000 315000 310000 305000 300000 295000 290000
♦ \
R2 = 0,9695
\
\
V
\
5
Номер года
10
Численность, чел.
104000
102000 100000 98000 96000 94000 92000 90000 88000 86000
R2 = 0,9409
ж/
к/ ♦
5
Номер года
10
0
0
а) б)
Рис. 2. Численность трудоспособного сельского населения (а) и сельского населения старше трудоспособного
возраста (б) Иркутской области за период 2005-2013 гг.
При моделировании динамики численности различных групп населения применяются тренды, авторе-гресионные зависимости, балансовые соотношения и др. При этом следует учитывать специфику муниципальных образований и сельскохозяйственных территорий [1, 2 и др.].
Для моделирования изменения численности трудоспособного сельского населения у^ и старше трудоспособного возраста у2 (тыс. чел.) использованы статистические данные Иркутской области за 2005-2013 гг. (см. рис. 2), из различных нелинейных функций согласно критериям адекватности и точности выбраны полиномиальные тренды:
у =-1107,6?2 + 7932,4? + 312169; (1) у = 379,1?2 -2266,6? + 91129, (2)
где f - номер года.
Согласно критерию Фишера выражения (1) и (2) являются значимыми при уровне 0,05. На основе оценки остатка ряда модели являются адекватными.
Ретроспективный прогноз численности трудоспособного сельского населения на 2013 г. является достаточно точным. Расхождение фактической и прогнозной численности составило 0,9% или 2726 чел. Интервальный прогноз численности трудоспособного сельского населения Иркутской области по полиномиальному тренду на 2014 г. соответствует 274 920 < у < 286 080.
Что касается численности сельского населения региона старше трудоспособного возраста, то ретроспективный прогноз на 2013 г. также является достаточно точным: расхождение фактической и прогнозной численности составило всего 0,8% или 780 чел. Ин-
тервальный прогноз количества сельского населения Иркутской области старше трудоспособного возраста по полиномиальному тренду на 2014 г. соответствует 102996 < у < 109804.
Недостатком нелинейных трендовых моделей является преувеличение темпа снижения или роста показателей, что может привести к уменьшению точности результатов прогнозирования. Поэтому нелинейные тренды можно заменить линейными с учетом точки перелома (рис. 3) [4]. В этом случае интервальный прогноз численности трудоспособного сельского населения Иркутской области на 2014 г. соответствовал 280180 < у < 299748. В свою очередь прогностическое значение интервала количества сельского населения Иркутской области старше трудоспособного возраста по линейному тренду на 2014 г. составило
87 994 < у < 101 700.
Помимо трендовых моделей, для оценки изменчивости численности сельского населения трудоспособного возраста и населения старше трудоспособного возраста использованы авторегрессионные модели благодаря их адекватности и точности (табл. 3).
Результаты сравнения моделирования численности трудоспособного сельского населения и сельского населения старше трудоспособного возраста по трен-довым и авторегрессионным зависимостям показывают преимущество трендовых моделей, что связано с их более высокой точностью и меньшим относительным интервалом прогноза.
В ближайшие годы при сохранении действия указанных факторов (а для его изменения пока предпосылок не просматривается) численность сельского населения трудоспособного возраста в регионе будет продолжать сокращаться.
Численность, чел.
335000 330000 325000 320000 315000 310000 305000 300000 295000 290000
V=-6 702t + 337328
\ <2 - 0,948
\
\
i к
\
5
Номер года а)
10
Численность, чел.
104000 102000 100000 98000 96000 94000 92000 90000 88000 86000
y = 2568,2t + 7 6870
R2 - 0,8323
Г *
5
Номер года б)
10
Рис. 3. Численность трудоспособного сельского населения (а) и сельского населения старше трудоспособного
возраста (б) Иркутской области за период 2008-2013 гг.
Таблица 3
Авторегрессионные модели прогнозирования численности трудоспособного сельского населения и сельского населения старше трудоспособного возраста с заблаговременностью 1-2 года
по данным за 2005-2013 гг., чел._
0
0
Характеристика Уравнение авторегрессии R2 Прогноз на
2014 г. 2015 г.
Трудоспособное сельское население у,= 1,232у, - 77094 0,81 288017±15576 286303±12776
Сельское население старше трудоспособного возраста у,= 1,415 у,-1 - 35954 0,78 108744±7263 118122±6598
В целом наблюдается сниже-
ние общей численности трудоспособного сельского населения Иркутской области, которое сопровождается увеличением численности сельского населения старше трудоспособного возраста. Данная тенденция несет отрицательные последствия для экономики региона в целом. Поэтому необходимо повышать привлекательность региона для трудоспособного населения.
Следует отметить, что в работе [3] дан прогноз численности сельского населения Иркутской области на 2014 г., согласно которому интервал значения составил 496 617±10 321 чел.
Что касается прогноза на 2014 г. по балансовой модели, учитывающей рождаемость (10 123), смертность (6953), приток (21 445) и отток (23 409) сельского населения региона, то численность сельского насе-
ления региона составит 497 612 жителей, что выше на 0,2% по сравнению с предыдущим годом.
Таким образом, авторами приведены данные моделирования и прогнозирования численности различных групп сельского населения Иркутской области, динамика рождаемости, смертности и миграции. В результате исследования выявлено, что численность сельского населения региона будет увеличиваться благодаря превышению уровня рождаемости над смертностью, несмотря на отток населения из сел. Согласно предложенным моделям приведены прогнозы на 2014 и 2015 гг. Анализ качества моделей и ретроспективных прогнозов показывает, что прогноз с упреждением 2 года менее точен, чем прогноз с заблаговременностью в 1 год примерно на 3,5%.
Статья поступила 30.01.2015 г.
Библиографический список
1. Бадмаев А.Д., Иваньо Я.М. Оценка устойчивости сельскохозяйственного производства некоторых районов Иркутской области // Математические и информационные технологии в энергетике, экономике, экологии: тр. Всерос. конф. Иркутск: Изд-во ИСЭМ СО РАН, 2003. Ч. 2. С. 161-166.
2. Городовская Ж.И., Иваньо Я.М. О трудовых ресурсах сельского хозяйства Иркутской области // Современные проблемы и перспективы развития АПК: мат-лы региональной науч.-метод. конф. с междунар. участием, посвященной 80-летию ФГБОУ ВПО ИрГСХА. Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2014. Ч. 1. С. 10-14.
3. Иваньо Я.М., Астафьева М.Н. Моделирование устойчивого развития сельских территорий: учеб. пособие для студентов направления 080800 - Прикладная информатика. Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2012. 129 с.
4. Иваньо Я.М., Федосова Е.Г. Сценарии развития производства и переработки мясной продукции региона // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2009. № 11. С. 102-105.
5. Численность населения по муниципальным образованиям на 1 января 2001 года: стат. бюллетень. Иркутск: Иркутск-стат, 2001-2013 гг.
