JP2012160143A - 将来人口予測装置、方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】市区町村単位よりさらに狭いエリアごとに将来の人口を予測する。
【解決手段】居住選好度計算部15Aで、第1および第2の実績総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化に対する、第1の実績メッシュ別人口数および第2の実績メッシュ別人口数で特定される各メッシュにおける個別の人口変化の偏りに基づいて、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度Pを計算し、総人口変化量計算部15Bで、第2の実績総人口数および将来総人口数の人口変化量を示す総人口変化量を計算し、メッシュ別人口予測部15Cで、第2の実績総人口数および将来総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化と、第2の実績メッシュ別人口数およびメッシュ別居住選好度とから、将来時点での各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数を予測する。
【選択図】 図1
【解決手段】居住選好度計算部15Aで、第1および第2の実績総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化に対する、第1の実績メッシュ別人口数および第2の実績メッシュ別人口数で特定される各メッシュにおける個別の人口変化の偏りに基づいて、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度Pを計算し、総人口変化量計算部15Bで、第2の実績総人口数および将来総人口数の人口変化量を示す総人口変化量を計算し、メッシュ別人口予測部15Cで、第2の実績総人口数および将来総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化と、第2の実績メッシュ別人口数およびメッシュ別居住選好度とから、将来時点での各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数を予測する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、予測技術に関し、特に過去の人口変化に基づき将来の人口を予測する将来人口予測技術に関する。
少子高齢化に伴い、日本の総人口数の減少や、人口の都市周辺への密集、年齢構成の変化など多くの変化が生じるといわれており、将来の人口予測が求められている。国立社会保障・人口問題研究所により、日本における各都道府県における市区町村単位の将来(2030年まで)の人口数の推計が公表されている(例えば、非特許文献1など参照)。
「『日本の市区町村別将来推計人口』(平成20年12月推計)について」、国立社会保障・人口問題研究所、http://www.ipss.go.jp/syoushika/tohkei/Mainmenu.asp
しかしながら、このような従来技術では、エリア面積が大きく異なる市区町村単位を対象地域とする人口予測であるため、十分な予測精度が得られていないという問題点があった。
すなわち、三大都市圏のような中心部では、市区町村単位での予測精度で十分かもしれないが、地方では、1市(区町村)といっても、そのエリアの面積はかなり大きい。したがって、従来技術で公表されている市区町村レベルの人口予測では、十分な予測精度が得られておらず、例えば都市計画やインフラ設備投資などへの活用を前提とした場合、より詳細な人口分布の予測が必要とされる。
すなわち、三大都市圏のような中心部では、市区町村単位での予測精度で十分かもしれないが、地方では、1市(区町村)といっても、そのエリアの面積はかなり大きい。したがって、従来技術で公表されている市区町村レベルの人口予測では、十分な予測精度が得られておらず、例えば都市計画やインフラ設備投資などへの活用を前提とした場合、より詳細な人口分布の予測が必要とされる。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、市区町村単位よりさらに狭いエリアごとに将来の人口を予測できる将来人口予測技術を提供することを目的としている。
このような目的を達成するために、本発明にかかる将来人口予測装置は、対象地域について第1の過去時点に統計された第1の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第1の実績メッシュ別人口数と、対象地域について第1の過去時点より後の第2の過去時点に統計された第2の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第2の実績メッシュ別人口数と、対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを記憶する記憶部と、記憶部から第1および第2の実績総人口数と第1および第2の実績メッシュ別人口数とを読み出し、第1および第2の実績総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化に対する、第1および第2の実績メッシュ別人口数で特定される各メッシュにおける個別の人口変化の偏りに基づいて、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度を計算する居住選好度計算部と、記憶部から第2の実績総人口数および将来総人口数を読み出し、第2の実績総人口数および将来総人口数の人口変化量を示す総人口変化量を計算する総人口変化量計算部と、記憶部から第2の実績メッシュ別人口数を読み出し、総人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化と、第2の実績メッシュ別人口数およびメッシュ別居住選好度とから、将来時点での各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数を予測するメッシュ別人口予測部とを備えている。
この際、居住選好度計算部で、第1の実績総人口数から第2の実績総人口数への総人口変化量をメッシュ数で按分することにより第1のメッシュ按分人口変化量を計算し、この第1のメッシュ按分人口変化量を第1の実績メッシュ別人口数にそれぞれ加算することにより、第2の過去時点における第2の按分メッシュ別人口数を計算し、第2の実績メッシュ別人口数から第2の按分メッシュ別人口数を減算することにより、各メッシュにおける個別の人口変化を示すメッシュ別居住選好度を計算するようにしてもよい。
また、メッシュ別予測部で、第2の実績総人口数から将来総人口数への総人口変化量をメッシュ数で按分することにより第2のメッシュ按分人口変化量を計算し、この第2のメッシュ按分人口変化量を、メッシュごとに加算した第2の実績メッシュ別人口数とメッシュ別居住選好度との和にそれぞれ加算することにより、将来メッシュ別人口数を計算するようにしてもよい。
また、本発明にかかる他の将来人口予測装置は、対象地域について複数の過去時点にそれぞれ統計された、実績総人口数と、当該対象地域を分割して設けたメッシュごとに各土地利用項目で利用している土地面積を示す実績メッシュ別土地利用面積と、メッシュごとに各土地利用項目で利用している土地の人口数を示す実績土地利用別メッシュ人口数と、対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを記憶する記憶部と、記憶部から実績総人口数および実績メッシュ別土地利用面積と将来総人口数とを読み出し、実績総人口数と実績メッシュ別土地利用面積とから、これらの関係を示す総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を土地利用項目ごとに特定し、得られた総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を用いて、メッシュと土地利用項目の組合せごとに将来総人口に対応する将来メッシュ別土地利用面積を推定する土地利用面積推定部と、記憶部から実績メッシュ別土地利用面積および実績土地利用別メッシュ人口数を読み出し、実績メッシュ別土地利用面積と実績土地利用別メッシュ人口数とから、これらの関係を示す土地利用面積−人口数特性を土地利用項目ごとに特定し、得られた土地利用面積−人口数特性を用いて、メッシュと土地利用項目の組合せごとに、将来メッシュ別土地利用面積に対応する将来土地利用別メッシュ人口数を推定する土地利用別メッシュ人口推定部と、記憶部から将来総人口数を読み出し、将来土地利用別メッシュ人口数をメッシュごとに集計して集計メッシュ別人口数を計算し、これら集計メッシュ別人口数をすべて集計して対象地域に関する集計総人口数を計算し、この集計総人口と将来総人口数との比で集計メッシュ別人口数をそれぞれ補正することにより、メッシュごとに将来メッシュ別人口数を予測するメッシュ別人口予測部とを備えている。
また、本発明にかかる将来人口予測方法は、対象地域における将来の人口を予測する将来人口予測装置で用いられる将来人口予測方法であって、記憶部が、対象地域について第1の過去時点に統計された第1の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第1の実績メッシュ別人口数と、対象地域について第1の過去時点より後の第2の過去時点に統計された第2の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第2の実績メッシュ別人口数と、対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを記憶する記憶ステップと、居住選好度計算部が、記憶部から第1および第2の実績総人口数と第1および第2の実績メッシュ別人口数とを読み出し、第1および第2の実績総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化に対する、第1および第2の実績メッシュ別人口数で特定される各メッシュにおける個別の人口変化の偏りに基づいて、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度を計算する居住選好度計算ステップと、総人口変化量計算部が、記憶部から第2の実績総人口数および将来総人口数を読み出し、第2の実績総人口数および将来総人口数の人口変化量を示す総人口変化量を計算する総人口変化量計算ステップと、メッシュ別人口予測部が、記憶部から第2の実績メッシュ別人口数を読み出し、総人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化と、第2の実績メッシュ別人口数およびメッシュ別居住選好度とから、将来時点での各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数を予測するメッシュ別人口数予測ステップとを備えている。
この際、居住選好度計算ステップで、第1の実績総人口数から第2の実績総人口数への総人口変化量をメッシュ数で按分することにより第1のメッシュ按分人口変化量を計算し、この第1のメッシュ按分人口変化量を第1の実績メッシュ別人口数にそれぞれ加算することにより、第2の過去時点における第2の按分メッシュ別人口数を計算し、第2の実績メッシュ別人口数から第2の按分メッシュ別人口数を減算することにより、各メッシュにおける個別の人口変化を示すメッシュ別居住選好度を計算するようにしてもよい。
また、メッシュ別予測ステップで、第2の実績総人口数から将来総人口数への総人口変化量をメッシュ数で按分することにより第2のメッシュ按分人口変化量を計算し、この第2のメッシュ按分人口変化量を、メッシュごとに加算した第2の実績メッシュ別人口数とメッシュ別居住選好度との和にそれぞれ加算することにより、将来メッシュ別人口数を計算するようにしてもよい。
また、本発明にかかる他の将来人口予測方法は、対象地域における将来の人口を予測する将来人口予測装置で用いられる将来人口予測方法であって、記憶部が、対象地域について複数の過去時点にそれぞれ統計された、実績総人口数と、当該対象地域を分割して設けたメッシュごとに各土地利用項目で利用している土地面積を示す実績メッシュ別土地利用面積と、メッシュごとに各土地利用項目で利用している土地の人口数を示す実績土地利用別メッシュ人口数と、対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを記憶する記憶ステップと、土地利用面積推定部が、記憶部から実績総人口数および実績メッシュ別土地利用面積と将来総人口数とを読み出し、実績総人口数と実績メッシュ別土地利用面積とから、これらの関係を示す総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を土地利用項目ごとに特定し、得られた総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を用いて、メッシュと土地利用項目の組合せごとに将来総人口に対応する将来メッシュ別土地利用面積を推定する土地利用別面積推定ステップと、土地利用別メッシュ人口推定部が、記憶部から実績メッシュ別土地利用面積および実績土地利用別メッシュ人口数を読み出し、実績メッシュ別土地利用面積と実績土地利用別メッシュ人口数とから、これらの関係を示す土地利用面積−人口数特性を土地利用項目ごとに特定し、得られた土地利用面積−人口数特性を用いて、メッシュと土地利用項目の組合せごとに、将来メッシュ別土地利用面積に対応する将来土地利用別メッシュ人口数を推定する土地利用別メッシュ人口数推定ステップと、メッシュ別人口予測部が、記憶部から将来総人口数を読み出し、将来土地利用別メッシュ人口数をメッシュごとに集計して集計メッシュ別人口数を計算し、これら集計メッシュ別人口数をすべて集計して対象地域に関する集計総人口数を計算し、この集計総人口と将来総人口数との比で集計メッシュ別人口数をそれぞれ補正することにより、メッシュごとに将来メッシュ別人口数を予測するメッシュ別人口数予測ステップとを備えている。
また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータを、前述したいずれか1つの将来人口予測装置の各部として機能させるためのプログラムである。
本発明によれば、市区町村単位を対象地域とする現状の人口予測より、さらに詳細な領域であるメッシュごとに、将来メッシュ別人口数を予測することができ、例えば都市計画やインフラ設備投資に対して、極めて有効な将来人口数を提供することが可能となる。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる将来人口予測装置について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる将来人口予測装置の構成を示すブロック図である。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる将来人口予測装置について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる将来人口予測装置の構成を示すブロック図である。
この将来人口予測装置10は、全体として情報演算処理を行うコンピュータからなり、人口の予測対象となる、市区町村などの対象地域について、過去に統計した実績総人口数および予測により得られた将来総人口数と、対象地区を分割して設けたメッシュごとに、過去に統計したメッシュ別人口数とに基づいて、将来におけるメッシュごとの人口数を予測する機能を有している。
本実施の形態は、対象地域について第1の過去時点に統計された第1の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第1の実績メッシュ別人口数と、対象地域について第1の過去時点より後の第2の過去時点に統計された第2の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第2の実績メッシュ別人口数と、対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを、予め用意しておき、第1および第2の実績総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化に対する、第1および第2の実績メッシュ別人口数で特定される各メッシュにおける個別の人口変化の偏りに基づいて、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度を計算し、第2の実績総人口数および将来総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化と、第2の実績メッシュ別人口数およびメッシュ別居住選好度とから、将来時点での各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数を予測するようにしたものである。
[将来人口予測装置]
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置10の構成について説明する。
将来人口予測装置10には、主な機能部として、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)11、操作入力部12、画面表示部13、記憶部14、および演算処理部15が設けられている。
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置10の構成について説明する。
将来人口予測装置10には、主な機能部として、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)11、操作入力部12、画面表示部13、記憶部14、および演算処理部15が設けられている。
通信I/F部11は、専用のデータ通信回路からなり、通信回線を介して接続された外部装置(図示せず)との間でデータ通信を行うことにより、将来人口予測処理に用いる各種入力データや、将来人口予測処理で得られた各種結果データを、やり取りする機能を有している。
操作入力部12は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータ操作を検出して演算処理部15へ通知する機能を有している。
画面表示部13は、LCDなどの画面表示装置からなり、演算処理部15から出力された各種データを画面表示する機能を有している。
画面表示部13は、LCDなどの画面表示装置からなり、演算処理部15から出力された各種データを画面表示する機能を有している。
記憶部14は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、演算処理部15での将来人口予測処理に用いる各種処理データやプログラム14Pを記憶する機能を有している。
記憶部14で記憶する主な処理データとして、実績総人口データ14A、将来総人口データ14B、および実績メッシュ別人口データ14Cがある。
記憶部14で記憶する主な処理データとして、実績総人口データ14A、将来総人口データ14B、および実績メッシュ別人口データ14Cがある。
図2は、実績総人口データの構成例である。ここでは、対象地域を示す地域IDに対して、当該対象地域で集計したメッシュ別実績人口数が統計年ごとに記録されている。実績総人口データ14Aとしては、少なくとも異なる2つの統計年、すなわち第1および第2の過去時点における実績総人口数が必要となる。実績総人口データ14Aについては、国勢調査などで公開されているものを利用すればよい。
図3は、将来総人口データの構成例である。ここでは、対象地域を示す地域IDごとに、当該対象地域について予測して得られた、任意の将来時点における将来総人口数が記録されている。将来総人口データ14Bについては、非特許文献1などで公開されているものを利用すればよい。
図4は、実績メッシュ別人口データの構成例である。ここでは、対象地域を示す地域IDおよびメッシュを示すメッシュIDの組合せに対して、当該対象地域内の当該メッシュで統計したメッシュ別実績人口数が、統計年ごとに記録されている。実績メッシュ別人口データ14Cとしては、実績総人口データ14Aと同じ2つの統計年、すなわち第1および第2の過去時点におけるメッシュ別実績人口数が必要となる。実績メッシュ別人口データ14Cについては、国勢調査などで公開されているものを利用すればよい。
演算処理部15は、CPUおよびこの周辺回路を有し、記憶部14からプログラム14Pを読み込んで実行することにより、各種の処理部を実現する機能を有している。
演算処理部15で実現される主な処理部として、居住選好度計算部15A、総人口変化量計算部15B、およびメッシュ別人口予測部15Cが設けられている。
演算処理部15で実現される主な処理部として、居住選好度計算部15A、総人口変化量計算部15B、およびメッシュ別人口予測部15Cが設けられている。
居住選好度計算部15Aは、記憶部14から、実績総人口データ14Aに含まれる第1および第2の実績総人口数と、実績メッシュ別人口データ14Cに含まれる第1および第2の実績メッシュ別人口数とを読み出す機能と、第1および第2の実績総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化に対する、第1および第2の実績メッシュ別人口数で特定される各メッシュにおける個別の人口変化の偏りに基づいて、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度を計算する機能とを有している。
より具体的には、居住選好度計算部15Aは、第1の実績総人口数から第2の実績総人口数への総人口変化量をメッシュ数で按分することにより第1のメッシュ按分人口変化量を計算する機能と、この第1のメッシュ按分人口変化量を第1の実績メッシュ別人口数にそれぞれ加算することにより、第2の過去時点における第2の按分メッシュ別人口数を計算する機能と、第2の実績メッシュ別人口数から第2の按分メッシュ別人口数を減算することにより、各メッシュにおける個別の人口変化を示すメッシュ別居住選好度を計算する機能とを有している。
総人口変化量計算部15Bは、記憶部14から、実績総人口データ14Aに含まれる第2の実績総人口数と、将来総人口データ14Bに含まれる将来総人口数とを読み出す機能と、第2の実績総人口数および将来総人口数の人口変化量を示す総人口変化量を計算する機能とを有している。
メッシュ別人口予測部15Cは、記憶部14から、実績メッシュ別人口データ14Cに含まれる第2の実績メッシュ別人口数を読み出す機能と、総人口変化量計算部15Bで得られた総人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化と、第2の実績メッシュ別人口数および居住選好度計算部15Aで得られたメッシュ別居住選好度とから、将来時点での各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数を予測する機能と、得られた将来メッシュ別人口数からなる将来メッシュ別人口データ14Fを、記憶部14に一時保存して、画面表示部13で画面表示し、あるいは通信I/F部11から外部装置へ出力する機能とを有している。
[第1の実施の形態の動作]
次に、図5を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置10の動作について説明する。図5は、第1の実施の形態にかかる将来人口予測装置の将来人口予測処理を示すフロー図である。
将来人口予測装置10の演算処理部15は、操作入力部12で検出されたオペレータ操作に応じて、図5の将来人口予測処理を実行する。
次に、図5を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置10の動作について説明する。図5は、第1の実施の形態にかかる将来人口予測装置の将来人口予測処理を示すフロー図である。
将来人口予測装置10の演算処理部15は、操作入力部12で検出されたオペレータ操作に応じて、図5の将来人口予測処理を実行する。
ここでは、第1の過去時点をt年より5年遡ったt−5年とするとともに、第2の過去時点をt年とし、将来時点をt年より5年後のt+5年とする。記憶部14のうち、実績総人口データ14Aには、対象地域であるA市について、第1の過去時点(t−5年)における実績総人口数Nt-5および第2の過去時点(t年)におけるメッシュ別実績人口数Ntが含まれているものとする。
また、将来総人口データ14Bには、A市について、過去時点(t+5年)における将来総人口数Nt+5が含まれているものとする。
また、将来総人口データ14Bには、A市について、過去時点(t+5年)における将来総人口数Nt+5が含まれているものとする。
さらに、実績メッシュ別人口データ14Cには、A市について、第1の過去時点(t−5年)におけるメッシュ別実績人口数n(i,j)t-5および第2の過去時点(t年)におけるメッシュ別実績人口数n(i,j)tが含まれているものとする。なお、i,jはメッシュを特定する変数であり、各メッシュを代表する緯度や経度を用いてもよい。
さて、A市における、t−5年からt年までの統計期間における総人口の変化量、すなわち総人口変化量ΔNtは、次の式(1)に示すように、t−5年における実績総人口数Nt-5と、t年における実績総人口数Ntとの差で求められる。
人々が、任意の対象地域の中心部や住みやすい場所で居住する傾向があると仮定し、対象地域の総人口数Nが増加する場合、住み安い場所の人口数の増加が大きく、住みにくい場所の人口数の増加幅が小さくまたは減少する可能性もある。一方で、対象地域の総人口数Nが減少する場合、住み安い場所の人口数の減少が小さくまたは増加する可能性もあり、住みにくい場所の人口数の減少幅が大きいことが考えられる。
本実施の形態では、このような居住選好傾向に基づいて、対象地域を分割して設けたメッシュごとの人口数変化と市単位の人口数変化を用いて、当該メッシュに関する住みやすさを示す居住選好度P(i,j)を新たに定義し、この居住選好度P(i,j)と総人口変化量ΔNtとに基づいて、将来のメッシュ人口分布を予測するようにしたものである。
A市にはm個のメッシュが存在するものとする。前述の式(1)に示したように、t−5年からt年までの統計期間において、A市の人口数変化量はΔNtである。仮に、m個のすべてのメッシュにおいて人口数が平均的に変化すると考えると、年tにおける各メッシュの人口変化量n(i,j)tは、人口数変化量ΔNtをmで按分した値だけ変化する。この人口数変化量ΔNtをmで按分した値を、メッシュ按分人口変化量ΔMtとし、次の式(2)で求められる。
したがって、このメッシュ按分人口変化量ΔMtを、t−5年における実績メッシュ別人口数n(i,j)t-5に加算すれば、t年におけるメッシュ別実績人口数n(i,j)tを近似できる。この際求まる近似値を按分メッシュ別人口数n'(i,j)tとし、次の式(3)で求められる。
しかし、前述した居住選好傾向があると考えられるため、t年における按分メッシュ別人口数Δn'(i,j)とメッシュ別実績人口数n(i,j)tとには、差が存在する。本実施の形態では、人口変化量ΔNtで特定される各メッシュでの平均的な人口変化を示す按分メッシュ別人口数Δn'(i,j)と、各メッシュにおける個別の人口変化を示す実際のメッシュ別実績人口数n(i,j)tと差を、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度P(i,j)と定義し、次の式(4)で表される。
居住選好度計算部15Aでは、このような式(1)〜式(4)に基づいて、メッシュ別居住選好度P(i,j)が計算され、居住選好度データ14Dとして出力される。
ここで、各メッシュの地域環境が短期間で変化するものではないことから、メッシュ別居住選好度P(i,j)は、ある程度の期間において普遍性を有するものと見なすことができる。したがって、将来時点でも、このようなメッシュ別居住選好度P(i,j)が存在すると過程した場合、t−5年からt年までの統計期間と同様の計算手法を、t年からt+5年までの予測期間において当てはめることにより、将来時点における各メッシュの人口数、すなわち将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を予測できる。
ここで、各メッシュの地域環境が短期間で変化するものではないことから、メッシュ別居住選好度P(i,j)は、ある程度の期間において普遍性を有するものと見なすことができる。したがって、将来時点でも、このようなメッシュ別居住選好度P(i,j)が存在すると過程した場合、t−5年からt年までの統計期間と同様の計算手法を、t年からt+5年までの予測期間において当てはめることにより、将来時点における各メッシュの人口数、すなわち将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を予測できる。
まず、総人口変化量計算部15Bにおいて、A市における、t年からt+5年までの予測期間における総人口の変化量、すなわち総人口変化量ΔNt+5は、次の式(5)に示すように、t年における実績総人口数Ntと、t+5年における実績総人口数Nt+5との差で求められ、総人口変化量データ14Eとして出力される。
したがって、次の式(8)に示すように、得られたメッシュ按分人口変化量ΔMt+5を、メッシュ別居住選好度P(i,j)で補正することにより、t+5年における各メッシュの人口数、すなわち将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5が求められる。
メッシュ別人口予測部15Cでは、このような式(6)〜式(8)に基づいて、将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を計算する。
この後、メッシュ別人口予測部15Cは、得られた将来メッシュ別人口数からなる将来メッシュ別人口データ14Fを、記憶部14に一時保存して、画面表示部13で画面表示し、あるいは通信I/F部11から外部装置へ出力し、一連の将来人口予測動作を終了する。
この後、メッシュ別人口予測部15Cは、得られた将来メッシュ別人口数からなる将来メッシュ別人口データ14Fを、記憶部14に一時保存して、画面表示部13で画面表示し、あるいは通信I/F部11から外部装置へ出力し、一連の将来人口予測動作を終了する。
[動作例]
次に、図6を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置10の動作例について説明する。図6は、第1の実施の形態にかかる将来人口予測装置の動作例を示す説明図である。
次に、図6を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置10の動作例について説明する。図6は、第1の実施の形態にかかる将来人口予測装置の動作例を示す説明図である。
まず、t−5年において、A市の総人口数Nt-5は440[人]である。A市は5つ(m)のメッシュがあり、それぞれのメッシュ別人口数n(i,j)t-5が80,120,100,80,60[人]である。
この後、t年になると、A市人口数Ntは490[人]まで増加し、その総人口変化量はΔNtは50[人]である。ここで、各メッシュにおいて、平均的に同じ人口数、すなわちメッシュ按分人口変化量ΔMt=50/5=10[人]ずつ増加すると仮定したら、それぞれのメッシュの人口数、すなわち按分メッシュ別人口数n'(i,j)tは90,130,130,90,70[人]となるはずであるが、t年における実績メッシュ別人口数n(i,j)tは80,140,130,90,50[人]であった。
したがって、メッシュごとに住みやすさの偏りが存在していることになり、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度P(i,j)が、実績メッシュ別人口数n(i,j)tと按分メッシュ別人口数n'(i,j)tとの差分で計算され、それぞれのメッシュ別居住選好度P(i,j)は−10,10,20,0,−20[人]と求められる。
続いて、t+5年には、A市の総人口数Nt+5は510人まで変化すると予想されたとすると、t年からt+5年までの総人口変化量ΔNt+5は20[人]となる。ここで、各メッシュの人口数が平均的に変化すると、t年のそれぞれのメッシュの人口数は、メッシュ按分人口変化量ΔMt+5=20/5=4[人]ずつ増加し、それぞれのメッシュの人口数、すなわち按分メッシュ別人口数n'(i,j)t+5は、84,144,134,94,54[人]となるはずである。
しかしながら、メッシュごとに住みやすさの偏りが存在していることから、按分メッシュ別人口数n'(i,j)t+5に対して、メッシュごとにメッシュ別居住選好度P(i,j)を加算することにより、最終的には、t+5年における将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5は、74,154,154,94,34[人]になると予測することができる。
[按分メッシュ別人口数]
本実施の形態では、前述の式(3)に示した按分メッシュ別人口数n'(i,j)tの定義例のように、人口数が各メッシュで均等数ずつ変化すると仮定して、メッシュ別居住選好度P(i,j)や将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を計算する場合について説明したが、按分メッシュ別人口数n'(i,j)tについては、式(3)に代えて次のような定義を用いてもよい。
本実施の形態では、前述の式(3)に示した按分メッシュ別人口数n'(i,j)tの定義例のように、人口数が各メッシュで均等数ずつ変化すると仮定して、メッシュ別居住選好度P(i,j)や将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を計算する場合について説明したが、按分メッシュ別人口数n'(i,j)tについては、式(3)に代えて次のような定義を用いてもよい。
まず、人口数が各メッシュで均等数ずつ変化するのではなく、各メッシュの人口増加率が、A市の総人口増加率Rt=Nt/Nt-5と同じように変化すると仮定することもできる。この場合、按分メッシュ別人口数n'(i,j)tは、次の式(9)で定義される。
また、人口数が各メッシュで均等数ずつ変化するのではなく、各メッシュのt年の人口増加分が、t−5年でのそれぞれのメッシュの人口数n(i,j)t-5に対する割合Q(i,j)t=n(i,j)t-5/Nt-5に比例して分配されるとする方法も考えられる。この場合は、按分メッシュ別人口数n'(i,j)tは、次の式(9)で定義される。
[メッシュ別居住選好度]
本実施の形態では、前述の式(4)に示したメッシュ別居住選好度P(i,j)の定義例のように、人口数が各メッシュで均等数ずつ変化すると仮定して、将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を計算する場合について説明したが、メッシュ別居住選好度P(i,j)については、式(4)に代えて次のような定義を用いてもよい。
本実施の形態では、前述の式(4)に示したメッシュ別居住選好度P(i,j)の定義例のように、人口数が各メッシュで均等数ずつ変化すると仮定して、将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を計算する場合について説明したが、メッシュ別居住選好度P(i,j)については、式(4)に代えて次のような定義を用いてもよい。
まず、式(4)で求まるメッシュ別居住選好度P(i,j)を、対象期間の年数で除算し、1年あたりのメッシュ別居住選好度P(i,j)として求めてもよい。本実施の形態では、対象期間がt−5年からt年までの5年間であるから、メッシュ別居住選好度P(i,j)は次の式(11)で定義される。
また、式(4)で求まるメッシュ別居住選好度P(i,j)を、A市の総人口数で除算し、1人あたりのメッシュ別居住選好度P(i,j)として求めてもよい。本実施の形態では、A市のt年における総人口がNtであるから、メッシュ別居住選好度P(i,j)は次の式(12)で定義される。
また、式(4)で求まるメッシュ別居住選好度P(i,j)を、A市の総人口変化量数で除算し、人口変化1人あたりのメッシュ別居住選好度P(i,j)として求めてもよい。本実施の形態では、A市のt−5年からt年までの総人口変化量がΔNtであるから、メッシュ別居住選好度P(i,j)は次の式(13)で定義される。
なお、式(11)〜式(13)を用いて将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を計算した際、得られた将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5が0より小さくなるメッシュが現れる場合も考えられる。このような場合には、これらメッシュにおける0より小さくなった分の合計を他のメッシュの将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5に分配し、当該将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を0とすればよい。なお、配分方法については、全メッシュに均等に配分する方法や、各メッシュの人口数比率に比例して割り当てる方法などが考えられる。
[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態では、対象地域について第1の過去時点(t−5年)に統計された第1の実績総人口数Nt-5(実績総人口データ14A)および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第1の実績メッシュ別人口数n(i,j)t-5(実績メッシュ別人口データ14C)と、対象地域について第1の過去時点より後の第2の過去時点(t年)に統計された第2の実績総人口数Nt(実績総人口データ14A)および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第2の実績メッシュ別人口数n(i,j)t(実績メッシュ別人口データ14C)と、対象地区について予測され将来時点(t+5年)における将来総人口数Nt+5(将来総人口データ14B)とを、予め用意しておく。
このように、本実施の形態では、対象地域について第1の過去時点(t−5年)に統計された第1の実績総人口数Nt-5(実績総人口データ14A)および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第1の実績メッシュ別人口数n(i,j)t-5(実績メッシュ別人口データ14C)と、対象地域について第1の過去時点より後の第2の過去時点(t年)に統計された第2の実績総人口数Nt(実績総人口データ14A)および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第2の実績メッシュ別人口数n(i,j)t(実績メッシュ別人口データ14C)と、対象地区について予測され将来時点(t+5年)における将来総人口数Nt+5(将来総人口データ14B)とを、予め用意しておく。
そして、居住選好度計算部15Aで、第1および第2の実績総人口数の人口変化量ΔNt+5で特定される各メッシュでの平均的な人口変化ΔMtに対する、第1の実績メッシュ別人口数n(i,j)t-5および第2の実績メッシュ別人口数n(i,j)tで特定される各メッシュにおける個別の人口変化の偏りn'(i,j)tに基づいて、各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度P(i,j)を計算し、総人口変化量計算部15Bで、第2の実績総人口数Ntおよび将来総人口数Nt+5の人口変化量を示す総人口変化量ΔNt+5を計算し、メッシュ別人口予測部15Cで、第2の実績総人口数Ntおよび将来総人口数の人口変化量で特定される各メッシュでの平均的な人口変化ΔNt+5と、第2の実績メッシュ別人口数n(i,j)tおよびメッシュ別居住選好度P(i,j)とから、将来時点での各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を予測するようにしたものである。
これにより、市区町村単位を対象地域とする現状の人口予測より、さらに詳細な領域であるメッシュごとに、将来メッシュ別人口数を予測することができ、例えば都市計画やインフラ設備投資に対して、極めて有効な将来人口数を提供することが可能となる。
また、本実施の形態では、居住選好度計算部15Aにおいて、第1の実績総人口数Nt-5から第2の実績総人口数Ntへの総人口変化量ΔNtをメッシュ数mで按分することにより第1のメッシュ按分人口変化量ΔMtを計算し、この第1のメッシュ按分人口変化量ΔMtを第1の実績メッシュ別人口数n(i,j)t-5にそれぞれ加算することにより、第2の過去時点における第2の按分メッシュ別人口数n'(i,j)tを計算し、第2の実績メッシュ別人口数n(i,j)tから第2の按分メッシュ別人口数n'(i,j)tを減算することにより、各メッシュにおける個別の人口変化を示すメッシュ別居住選好度P(i,j)を計算するようにしたので、人口数が各メッシュで均等数ずつ変化するような一般的な人口変化について、極めて高い精度でメッシュ別居住選好度P(i,j)を計算することができる。
さらに、本実施の形態では、メッシュ別予測部15Cにおいて、第2の実績総人口数Ntから将来総人口数Nt+5への総人口変化量ΔNt+5をメッシュ数mで按分することにより第2のメッシュ按分人口変化量ΔMt+5を計算し、この第2のメッシュ按分人口変化量ΔMt+5を、メッシュごとに加算した第2の実績メッシュ別人口数n(i,j)tとメッシュ別居住選好度P(i,j)との和にそれぞれ加算することにより、将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を計算するようにしたので、人口数が各メッシュで均等数ずつ変化するような一般的な人口変化について、極めて高い精度で将来メッシュ別人口数n(i,j)t+5を計算することができる。
[第2の実施の形態]
次に、図7を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかる将来人口予測装置20について説明する。図7は、第2の実施の形態にかかる将来人口予測装置の構成を示すブロック図である。
第1の実施の形態では、対象地域におけるメッシュごとの人口変化を利用して、将来メッシュ別人口数を予測する場合を例として説明した。本実施の形態では、対象地域における各メッシュに関する土地利用項目ごとの土地面積変化を利用して、将来メッシュ別人口数を予測する場合について説明する。
次に、図7を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかる将来人口予測装置20について説明する。図7は、第2の実施の形態にかかる将来人口予測装置の構成を示すブロック図である。
第1の実施の形態では、対象地域におけるメッシュごとの人口変化を利用して、将来メッシュ別人口数を予測する場合を例として説明した。本実施の形態では、対象地域における各メッシュに関する土地利用項目ごとの土地面積変化を利用して、将来メッシュ別人口数を予測する場合について説明する。
この将来人口予測装置20は、全体として情報演算処理を行うコンピュータからなり、人口の予測対象となる、市区町村などの対象地域について、過去に統計した実績総人口数および予測により得られた将来総人口数と、対象地区を分割して設けたメッシュごとに、過去に統計した土地利用項目ごとの土地面積とに基づいて、将来におけるメッシュごとの人口数を予測する機能を有している。
本実施の形態は、対象地域について複数の過去時点にそれぞれ統計された、実績総人口数と、メッシュごとに各土地利用項目で利用している土地面積を示す実績メッシュ別土地利用面積と、メッシュごとに各土地利用項目で利用している土地の人口数を示す実績土地利用別メッシュ人口数と、対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを、予め用意しておき、実績総人口数と実績メッシュ別土地利用面積とから、これらの関係を示す総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を土地利用項目ごとに特定し、得られた総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を用いて、メッシュと土地利用項目の組合せごとに将来総人口に対応する将来メッシュ別土地利用面積を推定し、実績メッシュ別土地利用面積と実績土地利用別メッシュ人口数とから、これらの関係を示す土地利用面積−人口数特性を土地利用項目ごとに特定し、得られた土地利用面積−人口数特性を用いて、メッシュと土地利用項目の組合せごとに、将来メッシュ別土地利用面積に対応する将来土地利用別メッシュ人口数を推定し、将来土地利用別メッシュ人口数をメッシュごとに集計して集計メッシュ別人口数を計算し、これらメッシュ別人口数をすべて集計して対象地域に関する集計総人口数を計算し、この集計総人口と将来総人口数との比で集計メッシュ別人口数をそれぞれ補正することにより、メッシュごとに将来メッシュ別人口数を予測するようにしたものである。
[将来人口予測装置]
次に、図7を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置20の構成について説明する。
将来人口予測装置20には、主な機能部として、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)21、操作入力部22、画面表示部23、記憶部24、および演算処理部25が設けられている。
次に、図7を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置20の構成について説明する。
将来人口予測装置20には、主な機能部として、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)21、操作入力部22、画面表示部23、記憶部24、および演算処理部25が設けられている。
通信I/F部21は、専用のデータ通信回路からなり、通信回線を介して接続された外部装置(図示せず)との間でデータ通信を行うことにより、将来人口予測処理に用いる各種入力データや、将来人口予測処理で得られた各種結果データを、やり取りする機能を有している。
操作入力部22は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータ操作を検出して演算処理部25へ通知する機能を有している。
画面表示部23は、LCDなどの画面表示装置からなり、演算処理部25から出力された各種データを画面表示する機能を有している。
画面表示部23は、LCDなどの画面表示装置からなり、演算処理部25から出力された各種データを画面表示する機能を有している。
記憶部24は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、演算処理部25での将来人口予測処理に用いる各種処理データやプログラム24Pを記憶する機能を有している。
記憶部24で記憶する主な処理データとして、実績総人口データ24A、将来総人口データ24B、実績メッシュ別人口データ24C、および実績土地利用データ24Dがある。
このうち、実績総人口データ24A、および将来総人口データ24Bについては、前述した図2および図3と同様の構成である。
記憶部24で記憶する主な処理データとして、実績総人口データ24A、将来総人口データ24B、実績メッシュ別人口データ24C、および実績土地利用データ24Dがある。
このうち、実績総人口データ24A、および将来総人口データ24Bについては、前述した図2および図3と同様の構成である。
図8は、実績メッシュ別人口データの構成例である。ここでは、対象地域を示す地域ID、メッシュを示すメッシュID、および土地利用項目の組合せに対して、当該対象地域内の当該メッシュで統計した、当該土地利用項目の土地に関する実績土地利用別メッシュ人口数が、統計年ごとに記録されている。実績メッシュ別人口データ24Cとしては、実績総人口データ24Aと同じ2つの統計年、すなわち第1および第2の過去時点におけるメッシュ別実績人口数が必要となる。実績メッシュ別人口データ24Cについては、国勢調査などで公開されているものを利用すればよい。
図9は、実績土地利用データの構成例である。ここでは、対象地域を示す地域ID、メッシュを示すメッシュID、および土地利用項目の組合せに対して、当該対象地域内の当該メッシュで統計した当該土地利用項目に関する実績メッシュ別土地利用面積が、統計年ごとに記録されている。実績土地利用データ24Dについては、例えば国土地理院の細密数値情報から生成すればよい。このデータでは、山林・荒地等、田、畑・その他の農地、造成中地、空地、一般低層住宅地、密集低層住宅地、中高層住宅地、工業用地、商業・業務用地、道路用地、公園・緑地等、その他の公共公益施設用地、河川・湖沼等、その他からなる15種類の土地利用項目に分類されており、5km四方のメッシュごとに、各土地利用項目での土地利用面積が記載されている。
演算処理部25は、CPUおよびこの周辺回路を有し、記憶部24からプログラム24Pを読み込んで実行することにより、各種の処理部を実現する機能を有している。
演算処理部25で実現される主な処理部として、土地利用面積推定部25A、土地利用別メッシュ人口推定部25B、およびメッシュ別人口予測部25Cが設けられている。
演算処理部25で実現される主な処理部として、土地利用面積推定部25A、土地利用別メッシュ人口推定部25B、およびメッシュ別人口予測部25Cが設けられている。
土地利用面積推定部25Aは、記憶部25から、実績総人口データ24Aに含まれる実績総人口数、および実績土地利用データ24Dに含まれる実績メッシュ別土地利用面積と、将来総人口データ24Bに含まれる将来総人口数とを読み出す機能と、実績総人口数と実績メッシュ別土地利用面積とから、これらの関係を示す総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を土地利用項目ごとに特定する機能と、得られた総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を用いて、メッシュと土地利用項目との組合せごとに将来総人口に対応する将来メッシュ別土地利用面積を推定する機能とを有している。
土地利用別メッシュ人口推定部25Bは、記憶部25から、実績土地利用データ24Dに含まれる実績メッシュ別土地利用面積と、実績メッシュ別人口データ24Cに含まれる実績土地利用別メッシュ人口数を読み出す機能と、実績メッシュ別土地利用面積と実績土地利用別メッシュ人口数とから、これらの関係を示す土地利用面積−人口数特性を土地利用項目ごとに特定する機能と、得られた土地利用面積−人口数特性を用いて、メッシュと土地利用項目との組合せごとに将来メッシュ別土地利用面積に対応する将来土地利用別メッシュ人口数を推定する機能とを有している。
メッシュ別人口予測部25Cは、記憶部24から、将来総人口データ24Bに含まれる将来総人口数を読み出す機能と、将来土地利用別メッシュ人口数をメッシュごとに集計して集計メッシュ別人口数を計算する機能と、これら集計メッシュ別人口数をすべて集計して対象地域に関する集計総人口数を計算する機能と、この集計総人口と将来総人口数との比で集計メッシュ別人口数を補正することにより、メッシュごとに将来メッシュ別人口数を予測する機能と、得られた将来メッシュ別人口数からなる将来メッシュ別人口データ24Fを、記憶部24に一時保存して、画面表示部23で画面表示し、あるいは通信I/F部21から外部装置へ出力する機能とを有している。
[第2の実施の形態の動作]
次に、図10を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置20の動作について説明する。図10は、第2の実施の形態にかかる将来人口予測装置の将来人口予測処理を示すフロー図である。
将来人口予測装置20の演算処理部25は、操作入力部22で検出されたオペレータ操作に応じて、図10の将来人口予測処理を実行する。
次に、図10を参照して、本実施の形態にかかる将来人口予測装置20の動作について説明する。図10は、第2の実施の形態にかかる将来人口予測装置の将来人口予測処理を示すフロー図である。
将来人口予測装置20の演算処理部25は、操作入力部22で検出されたオペレータ操作に応じて、図10の将来人口予測処理を実行する。
ここでは、第1の過去時点をt年より5年遡ったt−5年とするとともに、第2の過去時点をt年とし、将来時点をt年より5年後のt+5年とする。記憶部24のうち、実績総人口データ24Aには、対象地域であるA市について、第1の過去時点(t−5年)における実績総人口数Nt-5および第2の過去時点(t年)におけるメッシュ別実績人口数Ntが含まれているものとする。
また、将来総人口データ24Bには、A市について、過去時点(t+5年)における将来総人口数Nt+5が含まれているものとする。
また、将来総人口データ24Bには、A市について、過去時点(t+5年)における将来総人口数Nt+5が含まれているものとする。
さらに、実績メッシュ別人口データ24Cには、A市について、第1の過去時点(t−5年)における実績土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,t-5および第2の過去時点(t年)における実績土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,tが含まれているものとする。なお、i,jはメッシュを特定する変数であり、各メッシュを代表する緯度や経度を用いてもよい。また、kは土地利用項目を特定する変数である。
また、実績土地利用データ24Dには、A市について、第1の過去時点(t−5年)における実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t-5および第2の過去時点(t年)における実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tが含まれているものとする。
また、実績土地利用データ24Dには、A市について、第1の過去時点(t−5年)における実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t-5および第2の過去時点(t年)における実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tが含まれているものとする。
さて、本実施の形態では、対象地域における各メッシュに関する土地利用項目ごとの土地面積変化を利用して、将来メッシュ別人口数を予測する。このため、まず、対象地域における将来総人口数から、将来の各土地利用項目について将来の土地利用面積を推定する必要がある。
対象地域の総人口と各土地利用項目の土地面積とは、ある程度の相関関係を持つ。図11は、住宅用地に関する総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を示す説明図である。ここでは、横軸が総人口Nを示し、縦軸がメッシュ別土地利用面積Sを示している。この例では、プロットされたデータからは、相関係数R2=0.789という強い相関が存在することが確認されている。また、この総人口数−メッシュ別土地利用面積特性の回帰曲線は、S=1E−0.5N1.979で特定されている。
このように、t年における実績総人口をNtとし、任意のメッシュi,jにおける土地利用項目kの土地利用面積をS(i,j)k,tとし、累乗関数からなる回帰曲線の回帰係数および回帰乗数をakおよびbkとした場合、総人口数−メッシュ別土地利用面積特性は、次の式(14)で表される。
したがって、土地利用項目kごとに、実績総人口データ24Aに含まれる実績総人口数Ntと、実績土地利用データ24Dに含まれる実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tとから、回帰係数akおよび回帰乗数bkを求めることにより、各土地利用項目kに関する総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を特定することができる。
また、このようにして得られた総人口数−メッシュ別土地利用面積特性について、次の式(15)に示すように、実績総人口数Ntに代えて、将来総人口データ24Bに含まれる将来総人口数Nt+5を用いれば、メッシュと土地利用項目との組合せごとに、t+5年における将来メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t+5を推定することができる。
土地利用面積推定部25Aでは、このような式(14)および式(15)を利用して、土地利用項目ごとに総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を特定し、メッシュと土地利用項目との組合せごとに将来総人口Nt+5に対応する将来メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t+5を推定し、将来土地利用面積データ24Eとして出力する。
次に、このようにして得られた将来メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t+5から、将来メッシュ別人口数を求めるため、メッシュと土地利用項目との組合せごとに、将来土地利用別メッシュ人口数を推定し、これらをメッシュごとに集計する。
各土地利用項目の土地面積と当該土地の人口数とは、ある程度の相関関係を持つ。図12は、住宅用地に関する土地利用面積−人口数特性を示す説明図である。ここでは、横軸が土地利用面積Sを示し、縦軸がその土地の人口数nを示している。この例では、プロットされたデータからは、相関関数R2=0.917という強い相関が存在することが確認されている。また、この土地利用面積−人口数特性の回帰曲線は、n=1E−58.23S0.509で特定されている。
このように、t年において、任意のメッシュi,jにおける土地利用項目kの土地利用面積をS(i,j)k,tとし、その土地の人口数をn(i,j)k,tとし、累乗関数からなる回帰曲線の回帰係数および回帰乗数をckおよびdkとした場合、土地利用面積−人口数特性は、次の式(16)で表される。
したがって、土地利用項目kごとに、実績土地利用データ24Dに含まれる実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tと、実績メッシュ別人口データ24Cに含まれる実績土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,tとから、回帰係数ckおよび回帰乗数dkを求めることにより、各土地利用項目kに関する土地利用面積−人口数特性を特定することができる。
また、このようにして得られた土地利用面積−人口数特性について、次の式(17)に示すように、実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tに代えて、土地利用面積推定部25Aで得られた将来メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t+5を用いれば、メッシュと土地利用項目との組合せごとに、t+5年における将来メッシュ別人口数n(i,j)k,t+5を推定することができる。
土地利用別メッシュ人口推定部25Bでは、このような式(16)および式(17)を利用して、土地利用項目ごとに土地利用面積−人口数特性を特定し、メッシュと土地利用項目との組合せごとに将来メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t+5に対応する将来土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,t+5を推定する。
したがって、次の式(18)に示すように、土地利用別メッシュ人口推定部25Bで得られた将来土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,t+5を、メッシュごとに集計すれば、各メッシュにおける将来の集計メッシュ別人口数M'(i,j)t+5を得ることができる。
ここで、この集計メッシュ別人口数M'(i,j)t+5には、総人口数−メッシュ別土地利用面積特性や土地利用面積−人口数特性の推定誤差が含まれている。したがって、次の式(19)に示すように、これら集計メッシュ別人口数M'(i,j)t+5をすべて集計して集計総人口数N't+5を計算すれば、次の式(20)に示すように、将来総人口データ24Bに含まれる将来総人口数Nt+5と集計総人口数N't+5との比に基づいて、集計メッシュ別人口数M'(i,j)t+5を補正して、メッシュごとに将来メッシュ別人口数M(i,j)t+5を計算できる。
メッシュ別人口予測部25Cでは、このような式(18)〜式(20)を利用して、土地利用別メッシュ人口推定部25Bで得られた将来土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,t+5から、メッシュごとに将来メッシュ別人口数M(i,j)t+5を計算することができる。
この後、メッシュ別人口予測部25Cは、得られた将来メッシュ別人口数からなる将来メッシュ別人口データ24Fを、記憶部24に一時保存して、画面表示部23で画面表示し、あるいは通信I/F部21から外部装置へ出力し、一連の将来人口予測動作を終了する。
この後、メッシュ別人口予測部25Cは、得られた将来メッシュ別人口数からなる将来メッシュ別人口データ24Fを、記憶部24に一時保存して、画面表示部23で画面表示し、あるいは通信I/F部21から外部装置へ出力し、一連の将来人口予測動作を終了する。
[第2の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、対象地域について複数の過去時点にそれぞれ統計された、実績総人口数Ntと、当該対象地域を分割して設けたメッシュごとに各土地利用項目で利用している土地面積を示す実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tと、メッシュごとに各土地利用項目で利用している土地の人口数を示す実績土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,tと、対象地区について予測され将来時点における将来総人口数Nt+5とを、予め用意しておく。
このように、本実施の形態は、対象地域について複数の過去時点にそれぞれ統計された、実績総人口数Ntと、当該対象地域を分割して設けたメッシュごとに各土地利用項目で利用している土地面積を示す実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tと、メッシュごとに各土地利用項目で利用している土地の人口数を示す実績土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,tと、対象地区について予測され将来時点における将来総人口数Nt+5とを、予め用意しておく。
次に、土地利用面積推定部25Aで、実績総人口数Ntと実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tとから、これらの関係を示す総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を土地利用項目ごとに特定し、得られた総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を用いて、メッシュと土地利用項目の組合せごとに将来総人口に対応する将来メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t+5を推定し、土地利用別メッシュ人口推定部25Bで、実績メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,tと実績土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,tとから、これらの関係を示す土地利用面積−人口数特性を土地利用項目ごとに特定し、得られた土地利用面積−人口数特性を用いて、メッシュと土地利用項目の組合せごとに、将来メッシュ別土地利用面積S(i,j)k,t+5に対応する将来土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,t+5を推定する。
そして、メッシュ別人口予測部25Cで、将来土地利用別メッシュ人口数n(i,j)k,t+5をメッシュごとに集計して集計メッシュ別人口数M'(i,j)t+5を計算し、これら集計メッシュ別人口数をすべて集計して対象地域に関する集計総人口数N't+5を計算し、この集計総人口N't+5と将来総人口数Nt+5との比で集計メッシュ別人口数M'(i,j)t+5をそれぞれ補正することにより、メッシュごとに将来メッシュ別人口数M(i,j)t+5を予測するようにしたものである。
これにより、市区町村単位を対象地域とする現状の人口予測より、さらに詳細な領域であるメッシュごとに、将来メッシュ別人口数を予測することができ、例えば都市計画やインフラ設備投資に対して、極めて有効な将来人口数を提供することが可能となる。
[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
10,20…将来人口予測装置、11,21…通信I/F部、12,22…操作入力部、13,23…画面表示部、14,24…記憶部、14A,24A…実績総人口データ、14B,24B…将来総人口データ、14C,24C…実績メッシュ別人口データ、14D…居住選好度データ、14E…総人口変化量データ、14F,24F…将来メッシュ別人口データ、14P,24P…プログラム、15A…居住選好度計算部、15B…総人口変化量計算部、15C,25C…メッシュ別人口予測部、24D…実績土地利用データ、24E…将来土地利用面積データ、25A…土地利用面積推定部、25B…土地利用別メッシュ人口推定部。
Claims (9)
- 対象地域について第1の過去時点に統計された第1の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第1の実績メッシュ別人口数と、前記対象地域について第1の過去時点より後の第2の過去時点に統計された第2の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第2の実績メッシュ別人口数と、前記対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを記憶する記憶部と、
前記記憶部から前記第1および第2の実績総人口数と前記第1および第2の実績メッシュ別人口数とを読み出し、前記第1および第2の実績総人口数の人口変化量で特定される前記各メッシュでの平均的な人口変化に対する、前記第1および第2の実績メッシュ別人口数で特定される前記各メッシュにおける個別の人口変化の偏りに基づいて、前記各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度を計算する居住選好度計算部と、
前記記憶部から前記第2の実績総人口数および前記将来総人口数を読み出し、前記第2の実績総人口数および前記将来総人口数の人口変化量を示す総人口変化量を計算する総人口変化量計算部と、
前記記憶部から前記第2の実績メッシュ別人口数を読み出し、前記総人口変化量で特定される前記各メッシュでの平均的な人口変化と、前記第2の実績メッシュ別人口数および前記メッシュ別居住選好度とから、前記将来時点での前記各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数を予測するメッシュ別人口予測部と
を備えることを特徴とする将来人口予測装置。 - 請求項1に記載の将来人口予測装置において、
前記居住選好度計算部は、前記第1の実績総人口数から前記第2の実績総人口数への総人口変化量を前記メッシュ数で按分することにより第1のメッシュ按分人口変化量を計算し、この第1のメッシュ按分人口変化量を前記第1の実績メッシュ別人口数にそれぞれ加算することにより、前記第2の過去時点における第2の按分メッシュ別人口数を計算し、前記第2の実績メッシュ別人口数から前記第2の按分メッシュ別人口数を減算することにより、前記各メッシュにおける個別の人口変化を示すメッシュ別居住選好度を計算することを特徴とする将来人口予測装置。 - 請求項1に記載の将来人口予測装置において、
前記メッシュ別予測部は、前記第2の実績総人口数から前記将来総人口数への総人口変化量を前記メッシュ数で按分することにより第2のメッシュ按分人口変化量を計算し、この第2のメッシュ按分人口変化量を、前記メッシュごとに加算した前記第2の実績メッシュ別人口数と前記メッシュ別居住選好度との和にそれぞれ加算することにより、前記将来メッシュ別人口数を計算することを特徴とする将来人口予測装置。 - 対象地域について複数の過去時点にそれぞれ統計された、実績総人口数と、当該対象地域を分割して設けたメッシュごとに各土地利用項目で利用している土地面積を示す実績メッシュ別土地利用面積と、前記メッシュごとに前記各土地利用項目で利用している土地の人口数を示す実績土地利用別メッシュ人口数と、前記対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを記憶する記憶部と、
前記記憶部から前記実績総人口数および前記実績メッシュ別土地利用面積と前記将来総人口数とを読み出し、前記実績総人口数と前記実績メッシュ別土地利用面積とから、これらの関係を示す総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を前記土地利用項目ごとに特定し、得られた総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を用いて、前記メッシュと前記土地利用項目の組合せごとに前記将来総人口に対応する将来メッシュ別土地利用面積を推定する土地利用面積推定部と、
前記記憶部から前記実績メッシュ別土地利用面積および前記実績土地利用別メッシュ人口数を読み出し、前記実績メッシュ別土地利用面積と前記実績土地利用別メッシュ人口数とから、これらの関係を示す土地利用面積−人口数特性を前記土地利用項目ごとに特定し、得られた土地利用面積−人口数特性を用いて、前記メッシュと前記土地利用項目の組合せごとに、前記将来メッシュ別土地利用面積に対応する将来土地利用別メッシュ人口数を推定する土地利用別メッシュ人口推定部と、
前記記憶部から前記将来総人口数を読み出し、前記将来土地利用別メッシュ人口数を前記メッシュごとに集計して集計メッシュ別人口数を計算し、これら集計メッシュ別人口数をすべて集計して前記対象地域に関する集計総人口数を計算し、この集計総人口と前記将来総人口数との比で前記集計メッシュ別人口数をそれぞれ補正することにより、前記メッシュごとに将来メッシュ別人口数を予測するメッシュ別人口予測部と
を備えることを特徴とする将来人口予測装置。 - 対象地域における将来の人口を予測する将来人口予測装置で用いられる将来人口予測方法であって、
記憶部が、前記対象地域について第1の過去時点に統計された第1の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第1の実績メッシュ別人口数と、前記対象地域について第1の過去時点より後の第2の過去時点に統計された第2の実績総人口数および当該対象地域を分割して設けたメッシュごとの第2の実績メッシュ別人口数と、前記対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを記憶する記憶ステップと、
居住選好度計算部が、前記記憶部から前記第1および第2の実績総人口数と前記第1および第2の実績メッシュ別人口数とを読み出し、前記第1および第2の実績総人口数の人口変化量で特定される前記各メッシュでの平均的な人口変化に対する、前記第1および第2の実績メッシュ別人口数で特定される前記各メッシュにおける個別の人口変化の偏りに基づいて、前記各メッシュの地区での住みやすさを示すメッシュ別居住選好度を計算する居住選好度計算ステップと、
総人口変化量計算部が、前記記憶部から前記第2の実績総人口数および前記将来総人口数を読み出し、前記第2の実績総人口数および前記将来総人口数の人口変化量を示す総人口変化量を計算する総人口変化量計算ステップと、
メッシュ別人口予測部が、前記記憶部から前記第2の実績メッシュ別人口数を読み出し、前記総人口変化量で特定される前記各メッシュでの平均的な人口変化と、前記第2の実績メッシュ別人口数および前記メッシュ別居住選好度とから、前記将来時点での前記各メッシュにおける人口数を示す将来メッシュ別人口数を予測するメッシュ別人口数予測ステップと
を備えることを特徴とする将来人口予測方法。 - 請求項5に記載の将来人口予測方法において、
前記居住選好度計算ステップは、前記第1の実績総人口数から前記第2の実績総人口数への総人口変化量を前記メッシュ数で按分することにより第1のメッシュ按分人口変化量を計算し、この第1のメッシュ按分人口変化量を前記第1の実績メッシュ別人口数にそれぞれ加算することにより、前記第2の過去時点における第2の按分メッシュ別人口数を計算し、前記第2の実績メッシュ別人口数から前記第2の按分メッシュ別人口数を減算することにより、前記各メッシュにおける個別の人口変化を示すメッシュ別居住選好度を計算することを特徴とする将来人口予測方法。 - 請求項5に記載の将来人口予測方法において、
前記メッシュ別予測ステップは、前記第2の実績総人口数から前記将来総人口数への総人口変化量を前記メッシュ数で按分することにより第2のメッシュ按分人口変化量を計算し、この第2のメッシュ按分人口変化量を、前記メッシュごとに加算した前記第2の実績メッシュ別人口数と前記メッシュ別居住選好度との和にそれぞれ加算することにより、前記将来メッシュ別人口数を計算することを特徴とする将来人口予測方法。 - 対象地域における将来の人口を予測する将来人口予測装置で用いられる将来人口予測方法であって、
記憶部が、対象地域について複数の過去時点にそれぞれ統計された、実績総人口数と、当該対象地域を分割して設けたメッシュごとに各土地利用項目で利用している土地面積を示す実績メッシュ別土地利用面積と、前記メッシュごとに前記各土地利用項目で利用している土地の人口数を示す実績土地利用別メッシュ人口数と、前記対象地区について予測され将来時点における将来総人口数とを記憶する記憶ステップと、
土地利用面積推定部が、前記記憶部から前記実績総人口数および前記実績メッシュ別土地利用面積と前記将来総人口数とを読み出し、前記実績総人口数と前記実績メッシュ別土地利用面積とから、これらの関係を示す総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を前記土地利用項目ごとに特定し、得られた総人口数−メッシュ別土地利用面積特性を用いて、前記メッシュと前記土地利用項目の組合せごとに前記将来総人口に対応する将来メッシュ別土地利用面積を推定する土地利用別面積推定ステップと、
土地利用別メッシュ人口推定部が、前記記憶部から前記実績メッシュ別土地利用面積および前記実績土地利用別メッシュ人口数を読み出し、前記実績メッシュ別土地利用面積と前記実績土地利用別メッシュ人口数とから、これらの関係を示す土地利用面積−人口数特性を前記土地利用項目ごとに特定し、得られた土地利用面積−人口数特性を用いて、前記メッシュと前記土地利用項目の組合せごとに、前記将来メッシュ別土地利用面積に対応する将来土地利用別メッシュ人口数を推定する土地利用別メッシュ人口数推定ステップと、
メッシュ別人口予測部が、前記記憶部から前記将来総人口数を読み出し、前記将来土地利用別メッシュ人口数を前記メッシュごとに集計して集計メッシュ別人口数を計算し、これら集計メッシュ別人口数をすべて集計して前記対象地域に関する集計総人口数を計算し、この集計総人口と前記将来総人口数との比で前記集計メッシュ別人口数をそれぞれ補正することにより、前記メッシュごとに将来メッシュ別人口数を予測するメッシュ別人口数予測ステップと
を備えることを特徴とする将来人口予測方法。 - コンピュータを、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の将来人口予測装置の各部として機能させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011021350A JP2012160143A (ja) | 2011-02-03 | 2011-02-03 | 将来人口予測装置、方法、およびプログラム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170011780A (ko) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 울산과학기술원 | 인구통계 시뮬레이션 방법 |
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-
2011
- 2011-02-03 JP JP2011021350A patent/JP2012160143A/ja not_active Withdrawn
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