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相关系数算法-我国就业人数或城镇登记失业率的数学建模.pdf
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相关系数算法-我国就业人数或城镇登记失业率的数学建模.pdf
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全
全
国
国
第
第
六
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届
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研
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究
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生
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数
数
学
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建
建
模
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竞
竞
赛
赛
题 目 我国就业人数或城镇登记失业率的数学建模
摘 要:
本文是一个研究探讨影响我国城镇就业人数或城镇登记失业率主要因素和
指标,建立统计预测模型,并对我国下一时期就业形势作出仿真预测和评价及建
议的问题。
首先,在阅读大量文献的基础上确定就业人口数的影响因素,利用国家统计
局公布的相关指标的数据,运用主成分分析法选取出影响就业人数的主要指标,
如国家财政收入、第三产业产值、社会消费品零售总额、GDP、进出口总额、固
定资产投资、外汇储备等等,并用相关系数对该结论进行了验证。接着运用数理
统计的知识,对 1996 到 2007 年的数据进行统计回归分析,建立并检验了我国城
镇就业人口数与国家财政收入、第三产业产值、社会消费品零售总额等指标之间
的统计回归模型(见式 4-2-1),并对模型进行了评价。
接着,基于对实际情况的假设,由浅入深的建立了分地区、分行业、分人群
情况下的统计模型(分别见式 4-3-1、式 4-3-4,式 4-3-6),模型的检验结果也
较为合理,比较真实的反应了各种情况下就业人口数的变化情况。
然后,依据拟合曲线得出 09 年和 10 年上半年主要影响指标的数值,分别运
用统计回归模型(见表 4-4-5)、BP 神经网络模型(见表 4-4-7)和 Logistic 预
测模型(见表 4-4-8)对我国城镇就业人数进行仿真预测,借以提高预测的准确
性。
最后,结合本文的研究成果和我国的具体国情,在调整模型变量比较变动幅
度的基础,对增加我国城镇就业人数提出了中肯建议。
关键词:主成分分析
多元逐步回归模型 BP 神经网络 Logistic 预测模型
参赛队号 1194218
队员姓名何芬芬 汪博 徐翠翠
参赛密码
(由组委会填写)
2
我国就业人数或城镇登记失业率的数学建模
1、问题背景
失业问题是一个世界性的问题。我国是一个劳动力相对富余的国家,来自人
力资源与社会保障部的数字表明,目前我国平均每年大约有 1400 万左右新增劳
动力,加上现存的失业和下岗人员,每年要就业的劳动力达 2400 万人。2009 年
我国就业面临更大的挑战,一是国际金融危机导致国际市场需求难以在短期内复
苏;二是今年我国经济增速下滑;三是国内消费需求乏力;四是一些行业产能过
剩与市场预期不确定导致企业投资不足,所以就业形势十分严峻。
过量的失业人口引发了社会矛盾,造成了劳动力资源的极大浪费;阻碍了社
会生产力的发展;给政府和社会带来了极大的经济负担,成为我国经济社会中最
突出的问题。因此对于就业问题的研究和解决极为迫切。
2、相关信息
自失业现象产生以来,西方经济学家就对导致失业产生的原因进行了研究,
经济学各个流派在研究失业问题的过程中,形成了各具特点、有所侧重的失业理
论,并提出了有针对性的政策建议。国内理论界结合中国的改革实践,对原有的
马克思主义就业理论进行理论创新,形成了劳动力个人所有制理论、企业是用工
主体理论、劳动力成为商品的理论。近年来,国内学者对我国的失业问题进行了
更为深入的研究,思路也更为开阔,取得了许多重要成果。现引入这些文献的重
要结论,以方便本文对就业影响因素、建模进行分析和研究:
(1)政策原因
政府宏观调控会影响失业率----不完全劳动市场、政府干预与失业率
[1]
;
社会政策目标选择对就业政策的影响
[2]
,而就业政策对就业具有直接影响。-
社会政策目标选择对就业政策的影响;
充分运用财政、税收、信贷等手段,加大再就业资金投入,这也会影响就业
率---转型期中国灵活就业及其制度创新问题研究;
对外直接投资对国内就业也有影响
[3]
---中国对外直接投资对国内就业的影
响分析;
劳动制度因素、就业保障体制对就业的影响。
(2)经济原因
经济增长影响失业率
[4]
,就业弹性指标
[5]
可以描述经济增长和就业增长之间
的关系----吉林省就业弹性变化及影响因素分析;
技术进步具有双重的就业效应。经济的增长方式转变也会引起我们就业率的
下降和失业率的上升。--我国三次产业就业增长率影响因素分析;
如果社会总资本增长速度低于资本有机构成增长速度的条件下,必然引起原
有职工下岗,从而导致失业—中国治理失业的对策研究;
劳动生产率和就业之间也存在着复杂的联系
[6]
。--中国劳动生产率的就业效
应分析;
3
人民币汇率降低,促进出口,增加就业;汇率升高,出口萎缩,失业率升高
[7]
;
广义货币供应量(M2)、货币政策的最终目标,一般有四个:稳定物价、充
分就业、促进经济增长和平衡国际收支等;
国民产出水品、工资水平、通货膨胀率等都会影响就业率----我国就业率因
素的实证研究。
(3)结构原因
人口构成影响就业结构的合理性会影响就业率。--我国体制转型时期失业的
影响因素及就业治理结构;
我国的产业结构和就业结构对就业都有较大影响
[8]
---我国产业结构和就业
结构的现状趋势分析以及国际比较;
经济结构的快速调整直接影响就业率的高低。
(4)社会原因
宏观环境,如经济危机,所处社会发展阶段等;
劳动力市场的供求因素会影响就业率—影响辽宁省就业因素分析;
人口数量和质量因素---我国体制转型时期失业的影响因素及就业治理结
构;
人才培训体制与就业需求的结合程度。
(5)个体原因
微观角度上,就业者的自身状况,如综合素质、学历层次、专业特点、实践
能力、性别状况、面试技巧、家庭背景和社会关系等,则是推动就业的最直
观因素。其中,就业观居于核心地位。
当然还有一些其他影响因素会影响到就业人数,如宏观经济环境、自然灾害、
国家对某行业的扶持政策等,但这些多属于随机因素,因此在这里我们不作为决
定性因素加以考虑.在阅读文献时我们得知,影响我国就业率的最主要因素是国
内生产总值,其次是通货膨胀率。我国劳动力市场供大于求和职工工资水平基本
相差不大,所以平均货币工资水平对我国的就业率影响不大。因此本文不考虑平
均货币工资水平对就业的影响。
3、建模基础
3.1 基本假设
1、 短期内,我国经济社会建设将一直保持快速发展,与社会建设、人民物质财
富相关的部分因素将满足“
J
”型曲线增长。
2、 影响就业的定性因素,如个体的就业偏好,价值观取向,在模型中用常量代
替,并假定其在本文的研究年份不变。
3、 忽略除本文选定的因素外其他的因素对就业的影响。
4、 假设近年内不会发生严重的经济危机、自然灾害或者其他不可预见却危害极
大的事件,政治局势稳定。
5、 假设模型中所涉及的数据都是原始有效,不考虑特殊情况的存在。
6、假设随机误差项具有零均值,同方差以及序列不相关 E(
j
)=0。
为了选择适当的参数估计方法,提高估计精度,通常需要对模型的随机误差
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4
和解释变量的特性事先做些假设。这些假设的作用是便于分离回归模型中每个因
素的单独影响,在回归分析的参数估计和统计检验理论中,许多结论都以这些假
设为基础。
3.2 符号说明
x
i
:表示第 i 因素在 1996 年至 2007 年统计量数列,其中 i=1,2,3,…,17
x
i
(j):表示第 i 因素在第 j 年份(1996 年对应第 1 年、依此类推)的数量值,
其中 j=1,2,3,……
y
i
:表示第 i 年份城镇就业人口数量,其中 i=1,2,3,……12
3.3 问题分析
本题是关于城镇就业人口数量或者城镇失业率影响因素的甄别、判断,并通
过建立就业预测模型预测未来就业形势的综合性社会热点问题。需综合考虑经
济、政治、社会、环境、个体等各方面因素,才能建立符合实际的主因素判断模
型及预测模型。
问题(1)的解决需要在阅读大量文献的基础上找出影响就业的因素,然后
通过主成分分析找出主要就业影响因素。然后关联度方法验证本题的结论。(2)
可视为根据查到的因变量和自变量的数据,建立就业人数预测模型,并讨论元素
变化对因变量即就业人数影响。由于就业率还会随着行业、地区、就业人群的不
同而不同,问题(3)要求进一步细分量化指标,建立起更为精确的数学模型。
问题(4)则需要结合国家的财政政策和经济环境,预测 2009 年和 2010 年上半
年的就业情况。
建立以上模型,主要用到的方法是数据清理、主成分分析法、相关系数分析、
散点图拟合、一元非线性回归分析,多元逐步回归分析、统计数值分析、Logistic
预测模型、BP 神经网络模型等,主要用到的计算机软件有 MATLAB、SPASS 等。
4、模型的建立与求解
4.1 模型的主要因素和指标
4.1.1 主成分分析确定主要因素
影响就业(或者失业)的因素很多,从宏观层面上,消费、投资、政府购买
和进出口都是重要的因素;而从中观层面,不同地区、不同产业也会表现出不同
的特征。中央政府调整宏观经济政策(包括财政政策和货币政策),以及对不同
地区和不同产业实行不同的扶持政策都会对就业产生巨大的影响。
参照本文相关信息中对就业影响因素的分析、指标数据的可获得性、指标数据的
代表性,我们选取了如下指标:
A. 政策指标
(1)固定资产投资(2)进出口总额(3)广义货币供应量(M2)(4)外汇储备
(5)国家财政收入(6)国家财政支出
B. 经济指标
(7)CPI(8)PPI(9)GDP(10)通货膨胀率(11)我国全社会消费品零售总额
(12)、人民币汇率(13)技术进步(劳动生产率)
5
C. 结构指标
(14)三次产业增加值
D. 社会指标
(15)宏观环境(16)劳动力的供给(17)社会就业需求
E. 个体指标
(18)劳动者的素质、价值观
说明:
本指标的选取,除了个体指标外定性指标几乎没有考虑,为方便建模,本文
假定定性指标在短时间内不会有大幅变动,在模型中用一个常量代替。
然后用数据清理的方法,根据中国统计局官方网站公布的数据制作了就业影
响因素表格,如表 4-1-1 所示:
表 4-1-1 1996——2007 年我国城镇就业人口及其影响指标的统计
年
份
城镇就
业人口
数(万)
(y)
CPI
(x
1
)
GDP(亿
)
(x
2
)
固定资
产投资
(亿)
(x
3
)
进出口
总额
(亿)
(x
4
)
广义
货币
供应
量
(M2)
(x
5
)
服务业
增长值
指数
(x
6
)
人民
币平
均汇
率(对
美元)
(x
7
)
国家财
政收入
(亿)
(x
8
)
199
6
19922.
00
108.8
0
71176.
59
22913.
55
24133.
8
0.10
109.42
65
831.4
2
7407.9
9
199
7
20781.
00
103.1
0
78973.
03
24941.
11
26967.
2
0.09
110.71
7
828.9
8
8651.1
4
199
8
21616.
00
99.40
84402.
28
28406.
3
26849.
7
0.08
108.37
23
827.9
1
9875.9
5
199
9
22412.
00
98.70
89677.
05
29855.
76
29896.
2
0.06
109.32
98
827.8
3
11444.
08
200
0
23151.
00
100.8
0
99214.
55
32917.
73
42183.
6
0.06
109.74
89
827.8
4
13395.
23
200
1
23940.
00
100.7
0
109655
.2
37213.
49
42183.
6
0.07
110.25
74
827.7
16386.
04
200
2
24780.
00
99.00
120332
.7
43499.
91
51378.
2
0.07
110.44
23
827.7
18903.
64
200
3
25639.
00
100.9
0
135822
.8
55566.
61
70483.
5
0.07
109.50
3
827.7
21715.
25
200
4
26476.
00
103.3
0
159878
.3
70477.
4
95539.
1
0.08
110.05
64
827.6
8
26396.
47
200
5
27331.
00
101.6
0
159878
.3
88773.
6
116921
.8
0.08
110.50
02
819.1
7
31649.
29
200
6
28310.
00
101.5
0
211923
.5
109998
.2
140971
.4
0.08
112.10
64
797.1
8
38760.
2
200
7
29350.
00
104.5
0
249529
.9
137323
.9
166740
.2
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25
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