Strona G³ówna  |  Mapa Serwisu  |  Indeks  |  Szukaj

Ralf Wieland <rwieland-at-zalf.de> O Autorze: U¿ywam Linux'a (od 0.99pl12) do programowania symulacji ¶rodowiskowych, sieci neuronowych i uk³adów(systemów) rozmytych. Równie¿ interesuje mnie elektronika i sprzêt wiêc u¿ywam Linuksa równie¿ do takich zastosowañ. Translated to Polish by: Mariusz Koz³owski <sp3fxc(at)linuxfocus.org> Zawarto¶æ: Wprowadzenie Zacznijmy od pocz±tku U¿ywanie modelu Instalacja i Licencja Rozwój programu Podziêkowania Zród³a informacji Dyskusja dotycz±ca tego artyku³u

Rêka na pulsie demografii

Notka:

Artyku³ ten stara siê odpowiedzieæ na pytanie: "Jak bêdzie wygl±da³a ludzka populacja za 50 lub 100 lat, je¶li tempo przyrostu utrzyma siê na obecnym poziomie?". Jako próbê mojej odpowiedzi na to pytanie zaprezentujê ma³± aplikacjê QT, na której czytelnicy mog± sobie sami poeksperymentowaæ. Mo¿e kto¶ z Was zrobi z niej uzytek i jako¶ j± ulepszy.

Wprowadzenie

Imigracja i integracja obcokrajowców w naszym kraju (chodzi tu o Niemcy -> przyp. tlum.) jest jednym z g³ównych punktów dyskusji jakie siê tocz± po¶ród naszych polityków. Firmy bazuj± strategie dotycz±ce swoich produktów na wzro¶cie demograficznym. Ostatnio nawet przeczyta³em, ¿e emeryci stan± siê wkrótce g³ówn± grup± kupuj±c± samochody w Niemczech. System opieki zdrowotnej, system emerytalny itd. wszystko to bazuje na tym jak bêdzie siê kszta³towa³ przyrost ludno¶ci w najbli¿szych latach.

W dziedzinie tej prowadzi siê wiele poszukiwañ. Publikowane s± liczne prace naukowe. Pomimo tego wielu ludzi ca³kowicie ignoruje prawa rz±dz±ce tymi procesami. Artyku³ ten porusza w mniejszym stopniu aspekty polityczne i naukowe tego problemu skupiaj±c siê raczej na w³asych eksperymentach. Dlaczego nie mielby¶my spojrzeæ na to z w³asnego punktu widzenia na to co bêdzie siê dzia³o za 50 czy 100 lat? Co dzieje siê gdy ludzie opuszczaj± dany kraj i co dzieje siê gdy przyje¿d¿aj± do innego kraju? Aby poeksperymentowaæ z ró¿nymi mo¿liwo¶ciami napisa³em niewielki program oparty na QT.

Zacznijmy od pocz±tku

Wiêkszo¶æ ludzi choæ raz na jaki¶ czas zastanawia siê sk±d bior± sie te 'piramidy ludno¶ci' która nieraz s± pojawiaj± siê w artyku³ach w gazetach - chodzi o te przedstaiwaj±ce wygl±d populacji za np 50 lat. Na jakiej podstawie opieraj± siê autorzy tych publikacji?

Je¶li zaczniesz siê zastanawiaæ, zdasz sobie sprawê, ¿e wszystko zale¿y na liczbie urodzeñ dzieci, ¶miertelno¶ci w spo³eczeñstwie i od ilo¶ci ludzi opuszczaj±cych kraj i osiadaj±cych w nim na sta³e - innymi s³owy na migracji.

Zacznijmy od pierwszej rzeczy jaka bêdzie Ci potrzebna do skonstruowania wykresu populacji: ilo¶æ urodzeñ. Ka¿dego roku pewna ilo¶æ dzieci siê rodzi. Ilo¶æ urodzeñ to ¶rednia ilo¶æ dzieci przypadaj±ca na jedn± kobietê podczas jej ¿ycia. Ten wspó³czynnik ró¿ni siê do¶æ znacznie w zale¿no¶ci od kraju gdy¿ zale¿y od wielu czynników i tradycji takich jak kultura, sytuacja ekonomiczna, edukacja i tradycja. w Niemczech ten wspóczynnik wacha siê w granicach 1.3 dziecka na kobietê.

Niektóre kraje prowadz± politykê bardziej "pro-rodzinn±" ni¿ inne, a w niektórych krajach dzieci s± uwa¿ane za inwestycjê na przysz³o¶æ , gdy¿ z liczb± dzieci wzrastaj± pieni±dze jakie daje pañstwo dla danego rodzica. Dla naszych celów ilo¶æ urodzeñ mo¿na ustaiwaæ w granicach od 0 do 10 dzieci na kobietê. Znaczy to, ¿e mo¿emy zmieniaæ ten wspó³czynnik w zale¿no¶ci od scenariuszy na przysz³o¶æ jakie przyjmiemy.

Liczba urodzonych dzieci nie zale¿y tylko od liczby urodzeñ ale zale¿y równie¼ od ilo¶ci kobiet które s± w wieku odpowiednim do rodzenia dzieci. W naszym modelu liczba kobiet w tym wieku (na nasze cele wiek wacha siê w granicach od 15 do 45 lat) jest poprostu dodawana i mno¿ona razy ilo¶æ urodzeñ. Aby potem policzyæ ilo¶æ urodzeñ na rok liczba ta jest dzielona przez 45-15=30. Oparte jet to na za³o¿eniu, ¿e przeciêtna kobieta bêdzie mia³a ilo¶æ dzieci za³o¿on± jako ilo¶æ urodzeñ. Niektórzy z Was mog± siê zastanawiaæ czy ilo¶æ urodzeñ jest akurat w³a¶ciwa gdy¿ jedna kobieta mo¿e mieæ siedmioro dzieci, a inna mo¿e nie mieæ wcale. To pytanie ociera siê o statystykê i odpowiedzi na nie lepiej szukaæ w odpowiedniej literaturze. W naszym programie mniej skupiamy siê na statystyce a bardziej na mo¿liwo¶ciach eksperymentowania np.: co by siê sta³o gdyby w Niemczech nasta³a moda na posiadanie wiêcej ni¿ troje dzieci w rodzinie?

Naturalnie tam gdzie dzieci siê rodz± równie¿ umieraj± ludzie. Umieralno¶æ to wspó³czynnik podobny do ilo¶ci urodzeñ, poza tym, ¿e dotyczu ju¿ nie tylko samych kobiet ale ca³ej populacji (oczywi¶cie mêszczyzni te¿ odgrywaja rolê w ilo¶ci urodzeñ ale to nie miejsc na tak± dyskusjê ;)). Wiek danej grupy ma oczywi¶æie najwiêksze znaczenie we umieralno¶ci, poniewa¿ statystycznie starsi ludzie maj± wiêksze szanse umrzeæ ni¿ m³odsi. W Niemczech jest oficjalna tabela ¶miertelno¶ci, która jest u¿ywana np.: przez agencje ubezpieczeniowe do obliczania przeró¿nych stawek. Nasz program jest oparty na danych wla¶nie ztej tabeli. Bêdziesz musia³ zmieniæ odpowiednio dane je¶li chcesz przeprowadzaæ poprawne symulacje w innych krajach.

Zauwa¿, ¿e w krajach uprzemys³owionych wspó³czynnik ten powinien opieraæ siê tylko na wieku osoby a nie na np.: klasie spo³ecznej. Jednak¿e pewien znajomy Meksykanin wyja¶ni³ mi, ¿e to nie mo¿e byæ tak uniwersalnie stosowane. W naszym programie ¶miertelno¶æ zale¿y tylko od wieku, wiêc je¶li kto¶ chce aby czynniki spo³eczne gra³y rolê bedzie musia³ rozwin±æ odpowiednio ten program. Mo¿e kto¶ chcia³by to zrobiæ?

Na koniec jeszcze migracja powinna byæ wziêta pod uwagê. Proces migracji zawsze gra³ istotn± rolê. Na przyk³ad w poprzednich wiekach ludno¶æ wiejska migrowa³a do miast. Nie stanowi³o to problemu jako¿e ilo¶æ urodzeñ zrekompensowa³a "straty" w ludno¶ci. W naszych czasach procesy migracji sa zdecydowanie inne. Jednak¿e osiedlanie siê ludno¶ci na wsi w Niemczech jest fenomenem we wspó³czesnych niemczech i spowoduje wzrost odizolowania niektórych regionów.

Ca³y ten proces jest automatyczny i nie mamy na niego wp³ywu. Wp³yw mog± mieæ takie czynniki jak udogodnienia dla dzieci w danym regionie. Nie warto jest mieæ udogodnienia dla dzieci w rejonie gdzie jest ma³o dzieci. Tak samo nie wielu ludzi bêdzie chcia³o siê przenie¶æ w rejon gdzie nie ma udogodnien dla dzieci. To samo sie tyczy zaplecza kultralnego. Bez wnikania w szczegó³y mo¿na stwierdziæ ze migracje ludno¶ci mog± byæ oparte na wielu przyczynach i spowodowane przez wiele czynników. Jedn± z najwa¿niejszych rzeczy z jakich trzeba zdaæ sobie sprawê to to, ¿e pod wzglêdem wieku struktura ludno¶ci ¿yj±cej w danym regionie ró¿ni sie od struktury ludno¶ci emigruj±cej do tego regionu. Aby odzwierciedliæ to w programie mo¿esz zaadoptowaæ pole "Distribution" w kodzie zrod³owym "./demogra/demogra1.cpp" do w³asnych celów. Jednak¿e nie jest to konieczne do prowadzenia prób.

Pola "Immigration" i "Emigration" s³u¿± do wprowadzania tych danych. Wprowadzaj tam doatnie warto¶ci. Wiêc je¶li 10.000 ludzi na rok przenosi siê w dany region, wprowadz liczbê 10.000 w pole "Immigration".

Na koniec trzeba dodaæ, ¿e co rok jeste¶my starsi. Aby wzi±c to pod uwagê, pêtla lat postarza kogo¶ kto mial 40 lat na 41 lat w kolejnym swoim obiegu. Pole "Step" pozwala wprowadziæ krok z jakim bêdziemy siê posuwaæ do przodu w naszej symulacji za jednym razem - np.: je¶li podasz 10 to model przedstawiaæ bêdzie zmiany demograficzne w odstêpie co 10 lat./p>  

U¿ywanie modelu

Spójrzmy na interfejs u¿ytkownika tego programu:

Pola do wprowadzania danych opisane powy¿ej s± umieszczone po lewej stronie ekranu. Po³±czona w ca³o¶æ ilo¶æ mê¿czyzn i kobiet jest wynikiem dzia³ania programu zmieniaj±cym siê co odpowiednia ilo¶æ zadanych lat. Te pola s± tylko wyj¶ciami programu. Podobnie ca³a czê¶æ graficzna programu jest przeznaczona tylko do wizualizacji. Przyciski na dole po lewej s³u¿± do kontroli przbiegu symulacji. Przycisk "Step" s³u¿y do krokowej pracy programu. "Reset" resetuje wszystkie ustawienia i wprowadza je w stan pocz±tkowy. Bie¿±cy stan symulacji mo¿e byæ zachowany w pliku "simulation.dat". Plik ten zawiera liczbê mê¿czyzn i kobiet w odpowiednim wieku tak jak w symulowanym modelu gdy zachowywalismy stan symulacji. Jest mo¿liwe aby opieraj±c siê na tym pliku robiæ inne analizy. Nazwy przycisków "Help" i "Quit" mówi± same za siebie wiêc nie trzeba tlumaczyæ ich znaczenia.

Ni¿sza czê¶æ wykresu pokazuje maksymaln± ilo¶æ mê¿czyzn i kobiet we wszystkich grupach wiekowych. Zuwa¿, ¿e rozmiar paska zale¿y od tych wrto¶ci. Mo¿e to nie jest najlepsze rozwi±zanie, ale nie przychodzi mi na razie nic lepszego do glowy. Ma kto¶ jaki¶ pomys³ co do tego?

Symulacja powinna byæ jasna i zrozumia³a. Je¶li jednen z parametrów wej¶ciowych jest bardzo du¿y lub znacznie odbiega od norm , np.: liczba emigrantów jest bardzo du¿a - pojawi± siê dziury w piramidzie wiekowej. Taki przypadek raczej nie zdarza siê w rzeczywisto¶ci wiêc trzeba podaæ odpowiedni± waro¶æ wej¶ciow±. Czy z drugiej strony mo¿e patologiczny fenomen, jak AIDS, spowodowaæ w rzeczywisto¶ci taki efekt. Czy mo¿e siê zdarzyæ, ¿e jedna grupa wiekowa jest zara¿ona przez AIDS wtedy reszta spo³eczeñstwa migruje w inne rejonty ¶wiata?

Instalacja i Licencja

Program podlega warunkom licencji GPL. Licencja TrollTech obejmuje go w tak¿e z powodu u¿ycia QT.

Instalacja jest bardzo prosta. Po pierwsze ¶ci±gnij model demograficzny. U¿yj tar -zxvf demographie-0.2.tar.gz aby rozpakowaæ plik "demographie-0.2.tar.gz". Instalacjê zacznij z nowo utworzonego po rozpakowaniu katalogu u¿ywaj±c make lub starszego qmake. Wymagane s± QT3 i gcc. Program zosta³ pomy¶lnie przetestowany pod SuSE 8.0 i SuSE 8.1 i powinien pracowaæ dobrz równie¿ z innymi dystrybucjami.

Aby uruchomiæ program wykonaj "./demographie" z lini polwceñ. Upewnij siê, ¿e plik "demo.csv" jest przechowywany w tym samym katalogu. Pik ten zawiera lata, wielko¶ci dla kobiet i mê¿czyzn oraz ¶miertelno¶æ dla obu p³ci, wszystko odseparowane przecinkiem. Ie¶li chcesz zmieniæ dane aby dopasowaæ je do konkretnego regionu zrób to w³a¶nie w tym pliku. W naszym przyadku gazeta by³a zród³em wielko¶ci dla Niemiec. Mog± one nie byæ ca³kiem dok³adne ale w zupe³no¶ci wystarczaj± do naszych symulacji.

Rozwój programu

Program sta³ siê czê¶ci± systemu regionalnej symulacji. System ten powsta³, aby odpowiedzieæ na takie pytania: jak bêdzie zmienia³a siê populacja w dobrze zdefiniowanym ¶rodowisku geograficznym (wiejska czê¶æ pó³nocnego Berlinu)? W szczególno¶ci system przewiduje osiedlanie siê m³odych rodzin w okolicach Berlina i wyje¿d¿anie m³odych ludzi do zachodniego Bundesländer. Rezultaty pokazuj± znaczne ró¿nice w zale¿no¶ci od regionu. S± miejsca gdzie populacja ro¶nie i s± takie gdzie maleje. Niektóre miejsca, zw³aszcza te bardziej odleg³e staj± siê coraz bardziej opustosza³e. Zauwa¿alny efekt w tym procesie odnosi siê do tego co by³o opisane powy¿ej.

Musimy byæ ostro¿ni z prognazami takimi jak ta, poniewa¿ nie u¿ywamy wszystkich danych do naszej symulacji jakie w rzeczywisto¶æi maja wp³yw na te procesy. Np.: fenomen telepracy (praca na odleg³o¶æ) znaczy, ¿e odleg³o¶æ od Berlina ma coraz mniejsze znaczenie. Programy promuj±ce poszczególne regiony mog± równie¿ wp³yn±æ na rozwój wydarzeñ. Dlategote¿, model reprezentuje kontynuacjê stanu obecnego dla celów tylko orientacyjnych.

Je¶li chcemy dostosowaæ program do innych czê¶ci ¶wiata musimy wzi±æ pod uwagê równie¿ inne czynniki. By³oby interesuj±ce u¿ycie programu do badania ca³kowicie innego regionu np.: wiejskie rejony Meksyku. Potrzeba tutaj du¿o pomys³owo¶æi. Mo¿e kto¶ chcia³by wgry¿æ siê bardizej w szczegó³y tego programu i dostosowaæ go do innych regionów? By³bym szczê¶liwy je¶li kto¶ siê tym zainteresuje.

Podziêkowania

Chia³bym wyraziæ szczere podziêkowania dla spo³eczno¶ci Linuksowej, która rozwinê³a tak wspania³y system. Dziêkujê równie¿ firmie Troll Tech za genialn± bibliotekê QT i za udostêpnienie jej pod Linuksem. No i oczywi¶cie specjalne podziêkowania dla FSF za wiele narzêdzi, min. gcc, bez których prezentowana praca nie mog³a by byæ wykonana.

Zród³a informacji

• ¶ci±gnij model demograficzny z tego serwera: demography-0.2.tar.gz
• model demograficzny, naj¶wie¿sza wersja: http://www.zalf.de/ftp/pub/out/lsa/demographie.tgz

Happy hacking!

Dyskusja dotycz±ca tego artyku³u

2002-12-26, generated by lfparser version 2.33