“四二一”家庭微观仿真模型与应用.doc
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1、“四二一”家庭微观仿真模型与应用1问题的提出 近年来,随着实行计划生育基本国策以来产生的独生子女开始进入婚育期,我国“四二一”家庭结构问题引起了学术界和实际工作部门的高度关注。其实,“四二一”家庭在每个历史时期都存在,目前之所以备受关注,主要是因为我国的计划生育政策形成了历史上从未有过的大量独生子女,中国的独生子女成为与计划生育政策有关的一代特殊的人口,独生子女户也成为符合政策生育或响应政策号召生育的一类特别的家庭(宋健,2005)。正是由于中国独生子女的特殊产生背景,人们对这一群体及其相应家庭的关注一直没有间断过,研究的领域涉及到教育学、心理学、社会学、人口学、体育学等,研究的主题则包括独生
2、子女的个性特征、人格特点、社会交往、社会化发展、家庭教育、与非独生子女的差异、独生子女家庭等等(风笑天,2002)。但是,“实际上关于独生子女数量的信息却极为贫乏,也因此相关这方面的宏观定量分析也是凤毛麟角。这与众多的定性研究形成了强烈的反差”(郭志刚,2001)。这些为数不多的定量研究,也仅仅局限于推算独生子女与独生子女结婚的概率。2000年,杨书章、郭震威比较系统研究了中国独生子女现状、“双独”婚配概率及其对未来人口发展的影响。当前这方面最为深入的研究应该是郭志刚、刘金塘、宋健2002年的研究,他们通过取消“四二一”家庭定义中的一些限制条件,将三代人简化为二代人,测算了“X二”家庭(即第三
3、代和第一代存活人数未知)出现的概率。同时对三代人进行跟踪分析、属于完全意义上的“四二一”家庭模型尚未见诸已出版的文献资料。 对“四二一”家庭的定量研究,存在两个方面的难题。 第一个难题是概念问题。有关专家普遍认为“四二一”结构涉及三代人,但对具体含义方面尚存在两种不同的观点(宋健,2000):一种观点把独生子女夫妇作为家庭结构的中心,即“四二一”中的中间代(“二”)来看待,重点讨论独生子女一代及其所产生的社会问题。如郭志刚(1995)认为,独生子女之间结婚,就会形成典型的“四二一”家庭。另一种观点把独生子女作为“四二一”中的第三代(“一”)来看待。如丁士贤(1989)将“四二一”家庭结构定义为
4、祖父母一代的4个老人、2个父母、1个独生?优?。 本文采用上述第一种观点,即把“四二一”中的中间代(“二”)视为一对独生子女夫妇。本文研究的对象主要是实行计划生育政策以来尤其是20世纪80年代生育政策收紧后,产生的独生子女这一代人。其祖父母辈大都生育了多个子女,无论在城市还是在农村,老有所养的问题不会普遍存在。独生子女这一代人没有兄弟姐妹,既要赡养父母一代,又要抚养下一代,其抚养负担相对而言就比较沉重,这正是本文关注的重点问题。据此,严格意义上的“四二一”家庭涉及3代人、3对夫妇、共计7个人,他们只需要具有这种直接亲属关系结构,而不需要居住在一个家庭,其形成的4个必要条件是(郭志刚、刘金塘、宋
5、健,2002):“(1)中间一代为性别不同的两个独生子女;(2)这两个独生子女之间存在婚姻关系;(3)这两个独生子女结婚后只生育一个子女;(4)独生子女夫妇双方的父母仍然同时生存”。本文将严格符合上述4个条件者,定义为“狭义四二一家庭”。与这种严格定义相联系,根据独生子女夫妇双方及其父母的存活状况,可以定义“三二一”家庭、“二二一”家庭、“一二一”家庭、“四一一”家庭、“四一”家庭、“三一一”家庭、“三一”家庭、“二一一”家庭、“二一”家庭、“一一一”家庭、“一一”家庭等11种家庭结构。同样重要的是,根据现行的生育政策规定,独生子女结合可以生育两个孩子。因此,我们还必须关注“四二二”家庭结构问
6、题,其中第二代独生子女抚养负担比严格的“四二一”家庭还要沉重。因此,本文将由独生子女夫妇及其双方父母、子女共同组成的群体组合,统一定义为“广义四二一家庭”。由于在某个时点上,一对独生子女夫妇可能存活02人、双方父母可能有14人、子女可有12人(我们不研究双方父母均已死亡或没有存活子女的情况,此时,事实上只存在相邻的两代人),广义“四二一”家庭包括了24种组合,4(父母人数)3(独生子女夫妇人数)2(子女人数)。本文同时研究狭义“四二一”家庭结构和广义“四二一”家庭结构。为与通常的研究相一致,为便于理解,本文凡不特别说明的地方,均指狭义“四二一”家庭结构。 第二个难题是方法问题。分析、预测未来我
7、国“四二一”家庭数量变动情况,属于人口预测的范畴。人口预测方法通常有人口宏观预测和人口微观预测两类方法。分要素预测方法作为人口宏观仿真方法的主流技术,已经在我国人口研究中得到广泛深入的应用。人口宏观仿真中,需要把总体按照不同的属性组合,细分为不同的子人口。如果有k个属性,取值个数分别为Mi(i1,k),那么,在宏观层面,状态空间包含(M1M2Mk)个单元格,也就是说,必须构造如此大规模的矩阵才能完整地描述总体的特征。“四二一”家庭是涉及三代人的复杂组合,如果使用人口宏观仿真方法来进行分析预测,至少需要按照个体的以下属性将总人口划分为若干子人口: (1)年龄。取值可为0,1,100+岁,共101
8、类;(2)性别。分男性、女性,共2类;(3)孩次。仅对女性人口有效,取值可为012之间的整数,共13类;(4)独生子女属性。每个人可能是独生子女,也可能是非独生子女,还可能不可辨识。共分3类;(5)婚姻状况。只考虑未婚、已婚两种情况,共2类;(6)婚姻属性。仅对已婚人口有效,分为双独、单独、双非、不可辨识等4类;(7)户口性质。分农业户口、非农业户口,共2类;(8)第一代年龄。取值可为0,1,100+岁,共101类;(9)第二代年龄。取值可为0,1,100+岁,共101类;(10)第三代年龄。取值可为0,1,100+岁,共101类;(11)第四代年龄。取值可为0,1,100+岁,共101类;(
9、12)第五代年龄。取值可为0,1,100+岁,共101类; 那么,人口宏观仿真模型中,需要构造的矩阵规模至少应达:(1)对男性人口:1013242101101101101101=50,952,967,228,848;(2)对女性人口:101133242101101101101101=662,388,573,975,024 如此庞大的状态空间,显然已经超过人口宏观模型所能处理的能力。因此,运用人口宏观仿真方法,难以处理这类“四二一”家庭的建模问题。 本文将从定量分析的角度,对今后一个时期我国 “四二一”家庭结构进行较为系统、深入的探索与研究,具有一定的学术价值和现实意义。一方面,本研究力图建立适
10、合我国特点和数据情况的微观人口仿真模型,探索从微观基础出发、揭示宏观人口现象的定量研究方法;另一方面,本研究试图通过测算未来可能出现的“四二一”家庭数量,可望为生育政策、养老政策等公共政策的调整与完善提供更为科学、合理的依据。 2“四二一”家庭微观仿真模型的建立 微观仿真(microsimulation)模型的概念最早是由美国耶鲁大学Orcutt教授于1957年提出的,并在1961年与他人合作初步实现了这一模型。微观仿真,不是直接将目标系统的总体作为研究对象,而是从一种微观的角度出发,模拟组成目标系统的各个微观个体的行为和他们之间的相互作用过程,并对其行为产生的结果进行加总而得到所需要的宏观水
11、平的变量。它特别适合于研究组成系统的微观个体是决策的主体并且个体之间的交互作用非常复杂因而难以通过其他的数学方法获得确定解的系统。这种方法在社会经济系统的解释方面也具有独到的优势,通过相对简单的微观个体行为,突现出宏观层面的复杂行为,以此理解社会和经济过程,更符合经济社会系统的内在本质。40多年来,尤其是20世纪90年代以来,微观仿真模型在各主要西方发达国家得到不断完善与发展(Zaidi & Rake, 2001),在人口、税收、社会福利、卫生、教育、分配等方面发挥着越来越重要的作用。但是,正如曾毅(2004)指出:“微观仿真模型非常复杂,计算量极大。使不少研究者特别是发展中国家的研究者望而却
12、步”。 图1“四二一”家庭仿真模型框架 人口微观仿真是微观仿真方法的一个特例,是微观仿真方法在人口预测领域的具体应用。其基本思路是从人口总体中抽取一定比例的代表样本,根据事件按一定概率分布随即发生的原理,利用计算机仿真技术对抽取样本中的每个人的生育、死亡、婚姻、迁移、家庭状态变化等的复杂过程一一进行模拟,然后予以汇总得出人口和家庭的整体特征和分布(Keilman , 1988; Reeves, 1994; Smith, 1994; von Imhoff & Post, 1998; Zaidi & Rake, 2001)。人口微观仿真能较好地考虑个体间的交互作用。在宏观模型中,个体之间的联系信息
13、通常不被考虑。而在微观模型中,只需简单地在数据记录中增加一个指针,就很容易建立个体之间的联系。为此,本研究决定采用人口微观仿真方法,来预测未来“四二一”家庭的有关情况。基本模型框架见图 1。一个好的模型,应该是在能满足研究目的的前提下,最为简化(即涉及非相关变量和数据最少)、最为经济(即建模工作量和数据运算量最少)、具有扩展性(即为未来模型扩展和解决更为复杂的问题预留充分的弹性)的模型。本文就试图建立一个符合上述标准的模型。现将所建立的“四二一”家庭微观仿真模型的有关问题说明如下: (1)预测起始年份(基年)设定为2000年。我国政府于2000年进行了第五次全国人口普查,国家统计局于2002年
14、向有关政府部门和科研单位提供了1的随机抽样数据。这是本研究所能得到的、能够公开使用的权威数据。通过10重匹配,将普查登记中以户主为纽带建立的亲属关系结构,改变为以两两个人之间夫妇、父(母)子(女)为纽带建立的亲属关系结构,以此作为微观仿真的起点数据。尽管普查登记数据并没有包含所有个人之间的全部亲属关系,但是,仍然可以辨识出上世纪80年代我国提倡独生子女政策以来大部分新增人口的独生子女属性以及19711980年出生队列中一半左右的独生子女,可以在相当程度上反映全面推行计划生育基本国策对独生子女数量和“四二一”家庭结构的影响。本研究以此为基年,依次向后进行人口仿真。 (2)预测终止年份设定为205
15、0年。本研究将预计出20012050年各年度的人口变动尤其是“四二一”家庭数量变动情况。向后预测50年,基本上能够满足政策仿真的目的。 (3)该模型将全国人口视为封闭人口。与全国13亿人口相比,我国每年的国际迁移人口量是微不足道的,完全可以忽略不计。我国现有的人口预测方案,几乎都做了与此相同的假定。在封闭人口的情况下,我们需要处理好“两性问题”之类的一致性问题。 (4)该模型属于离散仿真。仿真时钟以日历年度为单位向前递进。这与当前我国各种人口宏观预测方案高度一致,也能满足实际人口规划工作的具体要求。 (5)该模型内部的变量均为纯人口变量。该模型采用了与一般总和生育率等分要素人口预测(即传统人口
16、宏观仿真)方法相同的策略。模型内部不考虑教育程度、经济收入等经济社会变量,而只涉及人口婚姻、出生、死亡以及由此导致的人口自然增长等变量。婚姻水平、生育水平、死亡水平被设定为外生变量(预测参数),由外部经济社会因素所决定,因此,没有被内化在该模型之中。 (6)关于该模型的状态空间。人口微观仿真,要求详细跟踪、仿真、记录每个人在生命周期过程中发生的每一个事件(仅限于研究相关事件),因此,在模型中必须对每个人赋予一个唯一的、终身不变的、不重复使用的标识号码(相当于现实生活中的公民身份号码或某些西方国家的社会保障号码),并记录其相关属性值。本研究所建立的模型,除了记录其唯一的标识号码(在仿真过程中用此
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