Difference between revisions of "User:Plev00"
(→Použité proměnné) |
|||
| (30 intermediate revisions by the same user not shown) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
{{DISPLAYTITLE:Růst populace EU v nadcházejících letech (Vensim)}} | {{DISPLAYTITLE:Růst populace EU v nadcházejících letech (Vensim)}} | ||
| − | |||
'''Název:''' Růst populace EU v nadcházejících letech | '''Název:''' Růst populace EU v nadcházejících letech | ||
| Line 6: | Line 5: | ||
'''Autor:''' Václav Pleskač, [[User:plev00|plev00]], 7 června 2020 | '''Autor:''' Václav Pleskač, [[User:plev00|plev00]], 7 června 2020 | ||
| − | ''' | + | '''Definice problému:''' EU se jako celek potýká se snižováním porodnosti. Cílem této simulace je vytvořit nástroj, který úpravou jednotlivých parametrů v případě očekávaných či neočekávaných událostí umožní vytvořit si představu o tom, jak početná bude populace EU (27 států) v dlouhodobém horizontu. Simulovanou dobou má být horizont 100 let (tedy 2019-2119). Zajímá nás, jak se bude vyvíjet populace EU (ke které přistupujeme jako k jednolitému celku), pokud bude pokračovat trend rostoucí migrace a klesající porodnosti. Tato simulace má dokázat vliv jednotlivých faktorů na celkovou populace v simulovaném časovém rámci. |
| + | |||
| + | '''Použitý modelovací nástroj:''' Vensim PLE 8.1.0 | ||
| − | '' | + | =Metoda= |
| + | Simulace je založena na co nejpřesnějším vztahu zvolených proměnných. Hodnoty proměnných jsou buď čerpány z dostupných dat, nebo extrapolovány na základě dat historických. Simulace je vytvořena v programu ''Vensim'', který nejlépe umožňuje simulování dynamických vztahů mezi proměnnými. Není cílem vytvořit komplikovaný model, ale model, který bude jasně ukazovat vliv vývoje imigrace, porodnosti a úmrtnosti na populaci EU v dlouhodobém horizontu. | ||
| − | = | + | =Model= |
| − | [[File: | + | [[File:SimulaceEU_model_new.png]] |
| − | |||
| − | |||
==Použité proměnné== | ==Použité proměnné== | ||
Pro simulaci byly využity proměnné, z nichž některé byly extrapolovány z dostupných dat a některé byly převzaty z oficiálních statistických zdrojů. Kvůli snaze nalézt střední cestu mezi přesností dat a aktuálností simulace jsem se rozhodl použít populační data z roku 2019. Populace EU je již počítána bez Spojeného království, což zvyšuje relevanci simulace. Veškeré ostatní proměnné jsou taktéž počítány bez Spojeného království. | Pro simulaci byly využity proměnné, z nichž některé byly extrapolovány z dostupných dat a některé byly převzaty z oficiálních statistických zdrojů. Kvůli snaze nalézt střední cestu mezi přesností dat a aktuálností simulace jsem se rozhodl použít populační data z roku 2019. Populace EU je již počítána bez Spojeného království, což zvyšuje relevanci simulace. Veškeré ostatní proměnné jsou taktéž počítány bez Spojeného království. | ||
| + | |||
| + | ===Populace EU=== | ||
| + | Tvar funkce: '''Nárůst-Pokles + (Populace EU/1000 * Pomocná migrační proměnná)''' | ||
| + | Výchozí populace EU je stanovena na ''' 444 986 769''' (již bez Spojeného království) podle veřejně dostupného datasetu Organizace spojených národů[https://population.un.org/wpp/Download/Files/1_Indicators%20(Standard)/EXCEL_FILES/1_Population/WPP2019_POP_F01_1_TOTAL_POPULATION_BOTH_SEXES.xlsx]. | ||
===Nárůst=== | ===Nárůst=== | ||
| − | Tvar funkce: '''Populace EU/1000* | + | Tvar funkce: '''Populace EU/1000*Pomocná porodnostní proměnná''' |
| − | Tato proměnná určuje množství nové populace, která daný rok přibývá. | + | Tato proměnná určuje množství nové populace, která daný rok přibývá. |
===Pokles=== | ===Pokles=== | ||
| − | Tvar funkce: '''Populace EU | + | Tvar funkce: '''Populace EU/1000*Pomocná úmrtnostní proměnná''' |
Tato proměnná určuje množství populace, která daný rok ubývá. | Tato proměnná určuje množství populace, která daný rok ubývá. | ||
| − | === | + | ===Pomocná migrační proměnná=== |
| − | Tvar funkce: '''IF THEN ELSE( | + | Tvar funkce: '''IF THEN ELSE( Pomocná migrační proměnná<5.5,+Změna úrovně migrace,0)''', výchozí hodnota '''Migrace''' |
| − | ''' | ||
| − | Hodnota | + | Úlohou této proměnné je zajistit dynamičnost proměnné ''Migrace''. |
| + | ===Migrace=== | ||
| + | Hodnota migrace je čistý poměr migrantů na 1000 obyvatel EU, tedy počet lidí, kteří do EU na trvalo přišli, mínus počet lidí, kteří EU opustili. V potaz je brána pouze migrace z a do EU, v kalkulaci nejsou zahrnuty přesuny mezi členskými státy. Kalkulace také nepočítá s množstvím nelegálních migrantů, taková data lze sice dohledat, ale v závislosti na zdroji se velmi liší a nejsou důvěryhodná. Vzhledem k tomu, že migrace je údaj výrazně ovlivněné makroekonomickými událostmi, je tato hodnota v simulaci ilustrační. Rozhodl jsem se nepoužívat data z roku 2018 a 2019, která byla výrazně zkreslena uprchlickou krizí. Při získávání ilustrační hodnoty migrace do EU jsem vycházel z historického vývoje koeficientu migrace na 1000 obyvatel [https://www.indexmundi.com/g/g.aspx?v=27&c=ee&l=en]. Pro simulaci jsem se rozhodl použít hodnotu '''2,5''', tedy hodnotu z roku 2016. Jedná se o poslední věrohodný údaj před uprchlickou krizí. K této proměnné se také váže pomocná proměnná ''Změna úrovně migrace'', která určuje meziroční nárůst migrace. Přirozený meziroční nárůst migrace jsem se rozhodl zastropovat hodnotou '''5,5''', což je přibližně hodnota imigrace za imigrační krize [https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Migration_and_migrant_population_statistics]. Vycházel jsem z předpokladu, že při hodnotě vyšší než 5,5 by EU zavedla opatření, která by omezila příchod imigrantů na území EU. Veškeré výpočty souvisejícími s použitými proměnnými lze nalézt v přiloženém excelovém souboru. | ||
====Změna úrovně migrace==== | ====Změna úrovně migrace==== | ||
| − | Získané hodnotě migrace, '''2,5''', jsem přiřadil inkrement o velikosti '''0,1'''. Jedná se o průměrný meziroční nárůst míry imigrace do EU. Tento nárůst vychází z dat z let 2004-2016. Výpočet lze vidět v přiloženém Excel souboru. | + | Získané hodnotě migrace, '''2,5''', jsem přiřadil inkrement o velikosti '''0,1'''. Jedná se o průměrný meziroční nárůst míry imigrace do EU (trend je rostoucí, proto imigrace, v případě opačného trendu lze vložit zápornou hodnotu). Tento nárůst vychází z dat z let 2004-2016. Výpočet lze vidět v přiloženém Excel souboru. |
| + | |||
| + | ===Pomocná migrační proměnná=== | ||
| + | Tvar funkce: '''+Změna porodnosti''' | ||
| + | |||
| + | Úlohou této proměnné je zajistit dynamičnost proměnné ''Porodnost''. | ||
===Porodnost=== | ===Porodnost=== | ||
| − | + | Použitá proměnná porodnost, jejíž výchozí hodnota je stanovena na '''9,763''', je počet nově narozených dětí na 1000 obyvatel. Protože se mi nepodařilo najít hodnotu porodnosti pro rok 2019, použil jsem pro tuto získání této hodnoty excelovou funkci ''FORECAST'' . Vycházel jsem z historických dat dostupných na serveru [https://data.worldbank.org/indicator/SP.DYN.CBRT.IN?end=2018&locations=EU&start=1995 Worldbank]. Výpočet je k dispozici v pomocném Excel souboru. [[File:simulaceEU_predpoved.png|thumb|right|Extrapolovaná hodnota porodnosti pro rok 2019]] | |
| − | + | [[File:simulaceEU_porodnost.png|thumb|center|Vývoj porodnosti]] | |
====Změna porodnosti==== | ====Změna porodnosti==== | ||
| − | Porodnost v EU dlouhodobě klesá. Na základě dostupných dat z [https://data.worldbank.org/indicator/SP.DYN.CBRT.IN?end=2018&locations=EU&start=1995 Worldbank] jsem vypočítal průměrný meziroční pokles této hodnoty. Výsledkem je meziroční pokles '''0, | + | Porodnost v EU dlouhodobě klesá. Na základě dostupných dat z [https://data.worldbank.org/indicator/SP.DYN.CBRT.IN?end=2018&locations=EU&start=1995 Worldbank] jsem vypočítal průměrný meziroční pokles této hodnoty. Výsledkem je meziroční pokles '''-0,049'''. Tento pokles jsem se rozhodl nijak neomezovat, neboť se nejedná o výrazný pokles a v horizontu 100 let se proměnná ''Porodnost'' nedostane na nereálné hodnoty. |
| + | |||
| + | ===Pomocná úmrtnostní proměnná=== | ||
| + | Tvar funkce: '''+Změna úmrtnosti''' | ||
| + | |||
| + | Úlohou této proměnné je zajistit dynamičnost proměnné ''Úmrtnost''. | ||
===Úmrtnost=== | ===Úmrtnost=== | ||
| − | + | Jako počáteční hodnotu jsem použil hodnotu '''10,549''', což je hodnota meziročních úmrtí na 1000 obyvatel z roku 2018 - poslední známý údaj[https://data.worldbank.org/indicator/SP.DYN.CDRT.IN?end=2018&locations=EU&start=1995]. | |
| + | |||
| + | ===Změna úmrtnosti=== | ||
| + | Na základě projekcí OSN jsem vypočítal průměrný přírůstek úmrtnosti, který činí '''0,041839718'''. K výpočtu jsem použil projekce úmrtnosti pro 27 členských zemí, detaily výpočtu lze vidět v přiloženém excelovém souboru na konci reportu. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | [[File:simulaceEU_umrtnost.png|thumb|left|Vývoj úmrtnosti za posledních 15 let]] | ||
| + | [[File:simulaceEU_umrtnost_predikce.png|thumb|center|Projekce úmrtnosti v EU]] | ||
| + | |||
| + | =Výsledky simulace= | ||
| + | Simulaci je tvořena několika proměnnými, ke kterým jsem došel analýzou velkého množství dat. Ačkoliv výsledný model vypadá poměrně jednoduše, tato simulace klade důraz především na spolehlivost použitých proměnných, mám za to, že výsledky simulace, které vychází z nejpřesnějších dostupných dat, jsou věrohodné. Při současném vývoji je trend populace rostoucí, ačkoliv úroveň porodnosti je nedostatečná k udržení přirozené populace - imigrace hraje roli v rostoucím trendu. Při současných datech tak vychází hodnota populace v roce 2119 na '''434 012 000''' obyvatel. Tato hodnota je výrazně ovlivněna předpokladem neustále rostoucí migrace až na hodnoty migrační krize v roce 2019, což je sice hodnota nepravděpodobná, v tuto chvíli však neznáme hranici současného trendu a migrační krize takovou hypotetickou hranici poskytla. | ||
| + | |||
| + | [[File:simulaceEU_vysledky_new2.png]] | ||
| + | |||
| + | Pro srovnání dávám i hypotetické výsledky v případě nulového migračního přírůstku. V takovém scénáři by výsledná populace v roce 2119 byla '''261 920 000'''. | ||
| + | |||
| + | [[File:simulaceEU_vysledky_noImi2.png]] | ||
| − | = | + | =Závěr= |
| − | + | Hledání spolehlivých dat pro tuto simulaci bylo velmi náročné. Na rozdíl od dat pro jednotlivé země, data pro celé uskupení Evropské Unie jsou relevantní pouze ve chvíli, kdy jsou hledaná data dostupná pro všechny členské státy. Z tohoto důvodu se některá statistická data pro EU dají získat až s prodlevou několika let. I přesto se mi podařilo vytvořit model, ve kterém jsou všechna data čerpána z důvěryhodných zdrojů, nebo bylo jejich získání provedeno na bázi nějakého výpočtu. Jinými slovy, žádná data nejsou v této simulaci náhodná. | |
| + | Výsledný model mimo jiné ukazuje, jak důležitá je pro populaci EU migrace. Při zadání nulové migrace by totiž populace EU čím dál rychleji klesala - trend porodnosti je klesající a posledních několik let nedostatečný k zachování hodnoty populace. | ||
| − | |||
==Zdrojový kód== | ==Zdrojový kód== | ||
Latest revision as of 17:55, 17 June 2020
Název: Růst populace EU v nadcházejících letech
Autor: Václav Pleskač, plev00, 7 června 2020
Definice problému: EU se jako celek potýká se snižováním porodnosti. Cílem této simulace je vytvořit nástroj, který úpravou jednotlivých parametrů v případě očekávaných či neočekávaných událostí umožní vytvořit si představu o tom, jak početná bude populace EU (27 států) v dlouhodobém horizontu. Simulovanou dobou má být horizont 100 let (tedy 2019-2119). Zajímá nás, jak se bude vyvíjet populace EU (ke které přistupujeme jako k jednolitému celku), pokud bude pokračovat trend rostoucí migrace a klesající porodnosti. Tato simulace má dokázat vliv jednotlivých faktorů na celkovou populace v simulovaném časovém rámci.
Použitý modelovací nástroj: Vensim PLE 8.1.0
Contents
Metoda
Simulace je založena na co nejpřesnějším vztahu zvolených proměnných. Hodnoty proměnných jsou buď čerpány z dostupných dat, nebo extrapolovány na základě dat historických. Simulace je vytvořena v programu Vensim, který nejlépe umožňuje simulování dynamických vztahů mezi proměnnými. Není cílem vytvořit komplikovaný model, ale model, který bude jasně ukazovat vliv vývoje imigrace, porodnosti a úmrtnosti na populaci EU v dlouhodobém horizontu.
Model
Použité proměnné
Pro simulaci byly využity proměnné, z nichž některé byly extrapolovány z dostupných dat a některé byly převzaty z oficiálních statistických zdrojů. Kvůli snaze nalézt střední cestu mezi přesností dat a aktuálností simulace jsem se rozhodl použít populační data z roku 2019. Populace EU je již počítána bez Spojeného království, což zvyšuje relevanci simulace. Veškeré ostatní proměnné jsou taktéž počítány bez Spojeného království.
Populace EU
Tvar funkce: Nárůst-Pokles + (Populace EU/1000 * Pomocná migrační proměnná) Výchozí populace EU je stanovena na 444 986 769 (již bez Spojeného království) podle veřejně dostupného datasetu Organizace spojených národů[1].
Nárůst
Tvar funkce: Populace EU/1000*Pomocná porodnostní proměnná
Tato proměnná určuje množství nové populace, která daný rok přibývá.
Pokles
Tvar funkce: Populace EU/1000*Pomocná úmrtnostní proměnná
Tato proměnná určuje množství populace, která daný rok ubývá.
Pomocná migrační proměnná
Tvar funkce: IF THEN ELSE( Pomocná migrační proměnná<5.5,+Změna úrovně migrace,0), výchozí hodnota Migrace
Úlohou této proměnné je zajistit dynamičnost proměnné Migrace.
Migrace
Hodnota migrace je čistý poměr migrantů na 1000 obyvatel EU, tedy počet lidí, kteří do EU na trvalo přišli, mínus počet lidí, kteří EU opustili. V potaz je brána pouze migrace z a do EU, v kalkulaci nejsou zahrnuty přesuny mezi členskými státy. Kalkulace také nepočítá s množstvím nelegálních migrantů, taková data lze sice dohledat, ale v závislosti na zdroji se velmi liší a nejsou důvěryhodná. Vzhledem k tomu, že migrace je údaj výrazně ovlivněné makroekonomickými událostmi, je tato hodnota v simulaci ilustrační. Rozhodl jsem se nepoužívat data z roku 2018 a 2019, která byla výrazně zkreslena uprchlickou krizí. Při získávání ilustrační hodnoty migrace do EU jsem vycházel z historického vývoje koeficientu migrace na 1000 obyvatel [2]. Pro simulaci jsem se rozhodl použít hodnotu 2,5, tedy hodnotu z roku 2016. Jedná se o poslední věrohodný údaj před uprchlickou krizí. K této proměnné se také váže pomocná proměnná Změna úrovně migrace, která určuje meziroční nárůst migrace. Přirozený meziroční nárůst migrace jsem se rozhodl zastropovat hodnotou 5,5, což je přibližně hodnota imigrace za imigrační krize [3]. Vycházel jsem z předpokladu, že při hodnotě vyšší než 5,5 by EU zavedla opatření, která by omezila příchod imigrantů na území EU. Veškeré výpočty souvisejícími s použitými proměnnými lze nalézt v přiloženém excelovém souboru.
Změna úrovně migrace
Získané hodnotě migrace, 2,5, jsem přiřadil inkrement o velikosti 0,1. Jedná se o průměrný meziroční nárůst míry imigrace do EU (trend je rostoucí, proto imigrace, v případě opačného trendu lze vložit zápornou hodnotu). Tento nárůst vychází z dat z let 2004-2016. Výpočet lze vidět v přiloženém Excel souboru.
Pomocná migrační proměnná
Tvar funkce: +Změna porodnosti
Úlohou této proměnné je zajistit dynamičnost proměnné Porodnost.
Porodnost
Použitá proměnná porodnost, jejíž výchozí hodnota je stanovena na 9,763, je počet nově narozených dětí na 1000 obyvatel. Protože se mi nepodařilo najít hodnotu porodnosti pro rok 2019, použil jsem pro tuto získání této hodnoty excelovou funkci FORECAST . Vycházel jsem z historických dat dostupných na serveru Worldbank. Výpočet je k dispozici v pomocném Excel souboru.
Změna porodnosti
Porodnost v EU dlouhodobě klesá. Na základě dostupných dat z Worldbank jsem vypočítal průměrný meziroční pokles této hodnoty. Výsledkem je meziroční pokles -0,049. Tento pokles jsem se rozhodl nijak neomezovat, neboť se nejedná o výrazný pokles a v horizontu 100 let se proměnná Porodnost nedostane na nereálné hodnoty.
Pomocná úmrtnostní proměnná
Tvar funkce: +Změna úmrtnosti
Úlohou této proměnné je zajistit dynamičnost proměnné Úmrtnost.
Úmrtnost
Jako počáteční hodnotu jsem použil hodnotu 10,549, což je hodnota meziročních úmrtí na 1000 obyvatel z roku 2018 - poslední známý údaj[4].
Změna úmrtnosti
Na základě projekcí OSN jsem vypočítal průměrný přírůstek úmrtnosti, který činí 0,041839718. K výpočtu jsem použil projekce úmrtnosti pro 27 členských zemí, detaily výpočtu lze vidět v přiloženém excelovém souboru na konci reportu.
Výsledky simulace
Simulaci je tvořena několika proměnnými, ke kterým jsem došel analýzou velkého množství dat. Ačkoliv výsledný model vypadá poměrně jednoduše, tato simulace klade důraz především na spolehlivost použitých proměnných, mám za to, že výsledky simulace, které vychází z nejpřesnějších dostupných dat, jsou věrohodné. Při současném vývoji je trend populace rostoucí, ačkoliv úroveň porodnosti je nedostatečná k udržení přirozené populace - imigrace hraje roli v rostoucím trendu. Při současných datech tak vychází hodnota populace v roce 2119 na 434 012 000 obyvatel. Tato hodnota je výrazně ovlivněna předpokladem neustále rostoucí migrace až na hodnoty migrační krize v roce 2019, což je sice hodnota nepravděpodobná, v tuto chvíli však neznáme hranici současného trendu a migrační krize takovou hypotetickou hranici poskytla.
Pro srovnání dávám i hypotetické výsledky v případě nulového migračního přírůstku. V takovém scénáři by výsledná populace v roce 2119 byla 261 920 000.
Závěr
Hledání spolehlivých dat pro tuto simulaci bylo velmi náročné. Na rozdíl od dat pro jednotlivé země, data pro celé uskupení Evropské Unie jsou relevantní pouze ve chvíli, kdy jsou hledaná data dostupná pro všechny členské státy. Z tohoto důvodu se některá statistická data pro EU dají získat až s prodlevou několika let. I přesto se mi podařilo vytvořit model, ve kterém jsou všechna data čerpána z důvěryhodných zdrojů, nebo bylo jejich získání provedeno na bázi nějakého výpočtu. Jinými slovy, žádná data nejsou v této simulaci náhodná. Výsledný model mimo jiné ukazuje, jak důležitá je pro populaci EU migrace. Při zadání nulové migrace by totiž populace EU čím dál rychleji klesala - trend porodnosti je klesající a posledních několik let nedostatečný k zachování hodnoty populace.
