预计2020年美国官方人口普查

10月13日,美国最高法院裁定,美国人口普查局可以提前停止2020年人口普查。以下是关于人口普查的众多最新新闻文章中的一篇,纽约时报

我喜欢用美国人口普查的数据作为曲线拟合的例子。三年前,我写了关于人口普查的文章MathWorks新闻与笔记而在这个博客.是时候更新了。

内容

1900 - 2010

我们从12个数据点开始,美国人口普查从1900年到2010年每十年统计一次。单位是数百万人。

1900 75.995 1910 91.972 1920 105.711 1930 123.203 1940 131.669 1950 150.697 1960 179.323 1970 203.212 1980 226.505 1990 249.633 2000 281.422 2010 308.746

2020

克利夫实验室的一个实验是censusapp.最近的版本邀请你推断到2020年。十几个拟合,包括高次多项式,在外推时都失败了。只有5个模型对2020年的人口数量进行了合理预测。

二次342.047立方341.125四次332.066 pchip 331.268后勤339.595

makima

几年前,我们引入了第三条三次样条,makima,在MATLAB。我的同事Cosmin Ionita写到makima这篇博客文章.该模型是对秋岛浩(Hiroshi Akima) 1970年作品的修改。三条样条,样条pchip而且makima,主要区别在于它们处理平滑和振荡之间权衡的方式。其中两个,样条而且makima,可以泛化到多个维度,而pchip没有。

这三条样条曲线在区间的末端也有不同的处理条件的方法。当我们使用它们进行推断时,这是关键。良好行为的区间外不是任何样条的强度,而是普查数据makima得到幸运。所以,把这一行加到上面的五行。

makima 329.810

流行的时钟

没有理由相信人口在时间上表现得像三次多项式。美国人口普查局有一个更现实的模型。他们的模型驱动了他们网站上的人口时钟,popclock

美国人口目前正以每年约160万人的速度增长。理论上,人口普查是在某一年的4月1日统计人口。在第一个窗口的底部popclock是一个可点击的链接,上面有一个标有“选择日期”的小日历。回到2020年4月1日。模型显示那天的人口是

popclock 329.459

这还不是2020年人口普查将得出的官方数值。至于这一点,我们得等待公告。

我们所有的模型都高估了popclock价值。令人惊讶的是,makima碰巧是最近的。我在三年前的文章和通讯中引用了《纽约时报》的一个标题,“美国人口的增长速度是1937年以来最慢的”。我们的模型都不知道这种趋势。终点条件在pchip而且makima生成用于外推的立方体。这些立方的二阶导数是负的,所以它们的增长速度也变慢了。

2030

一个有趣的笔记来自美国人口调查局指出,“2030年是美国人口结构的转折点。从那一年开始,所有的婴儿潮一代都将超过65岁。”

我添加了popclock所使用的数据censusapp现在我们推断到2030年。该代码包含在克利夫实验室的版本中,现在可以从MATLAB中央文件交换.这三条样条曲线都描绘了2030年的黯淡前景。也许是五次多项式的外推censusapp屏幕截图将被证明是预言。




发布与MATLAB®R2020b

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