鄧慈云，余國清

（湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長沙 410200）

0 引言

時下，大數(shù)據(jù)已逐漸成為技術(shù)熱詞，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析和可視化的工具也陸續(xù)問世。Python 語言由于其簡潔性、易讀性、可擴(kuò)展性，以及具有豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫，備受學(xué)術(shù)界眾多科研機(jī)構(gòu)的關(guān)注與青睞。Pandas 是Python 的一個數(shù)據(jù)分析包，提供了大量快速便捷地處理數(shù)據(jù)的函數(shù)和方法。Pyecharts 是一款用于生成Echarts 圖表的類庫，可以通過圖形參數(shù)配置輕松繪制精美的圖表。而在社會經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)飛速發(fā)展的同時，2021 年7 月20 日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于優(yōu)化生育政策促進(jìn)人口長期均衡發(fā)展的決定》，宣布實施三孩政策并配套實施積極生育支持措施。國內(nèi)人口在持續(xù)增長的同時，卻也表現(xiàn)出人口老齡化速度變快、出生率斷崖式下降和男女性別比失衡等問題，一直引起社會各方的高度重視。

目前研究人口問題的相關(guān)文獻(xiàn)很多，但是對于人口普查數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示和分析探討的較少。鑒于此，本文以第七次人口普查數(shù)據(jù)為研究對象，選用Python 語言、Pandas 庫和Pyecharts 可視化工具對總?cè)丝跀?shù)及增速、男女人口數(shù)及性別比例和城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村人口分布等情況進(jìn)行了直觀分析展示，以期為未來有關(guān)研究工作提供參考基礎(chǔ)。

1 整體設(shè)計

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文主要選取國家第七次人口普查結(jié)果數(shù)據(jù)中的總?cè)丝凇⑷丝谛詣e結(jié)構(gòu)、人口年齡結(jié)構(gòu)和人口出生率等作為主要研究對象。采用的數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局的開源數(shù)據(jù)。在國家統(tǒng)計局官網(wǎng)（https：／／data.stats.gov.cn／index.htm）年度數(shù)據(jù)中人口類別獲取上述普查數(shù)據(jù)結(jié)果，并以csv 格式下載保存數(shù)據(jù)到本地。

1.2 流程設(shè)計

采用Python 技術(shù)可視化分析的過程為：首先，利用Pandas 庫讀取csv 文件；然后，篩選和處理數(shù)據(jù)；最后，使用Pyecharts 庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化。整個項目流程如圖1 所示。

圖1 項目流程圖Fig. 1 Flow chart of the project

2 可視化過程實現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)讀取

本文使用總?cè)丝跀?shù)、人口出生率、死亡率和自然增長率及人口年齡結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)信息，包含的數(shù)據(jù)字段有：年末總?cè)丝?、男性和女性人口、城?zhèn)和鄉(xiāng)村、人口出生率和0～14 歲人口等。數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)質(zhì)量均良好，只需刪除每個文件中表頭內(nèi)容和多余的補(bǔ)充說明文字即可。利用Pandas 庫讀取csv 數(shù)據(jù)文件，因篇幅有限，僅介紹其中一個數(shù)據(jù)文件的讀取、篩選和處理。首先，利用方法read_csv（）讀取csv文件。相關(guān)代碼如下：

2.2 數(shù)據(jù)篩選和處理

從讀到的文件數(shù)據(jù)中，通過篩選及相關(guān)處理后才能獲得可以用于繪圖的數(shù)據(jù)。如篩選出年末總?cè)丝跀?shù)后，將其轉(zhuǎn)換成列表，并去掉字段說明。因考慮到繪制的圖表便于用戶閱讀，故采取年份按從低到高排列。為配合這一設(shè)計，調(diào)用方法reverse（）將年末總?cè)丝跀?shù)列表中的元素反向排序，并將列表元素類型轉(zhuǎn)換成float。相關(guān)代碼如下：

2.3 繪制和保存圖表

本文繪制了男性、女性人口對比和城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村人口對比等6 張圖。為了呈現(xiàn)總?cè)丝跀?shù)的變化和增長率的差異，繪制了雙坐標(biāo)軸圖，將柱狀圖和折線圖組合在一起。研發(fā)代碼具體如下：

3 實驗結(jié)果與分析

3.1 男性、女性人口及性別比分析

從性別結(jié)構(gòu)看，男性人口高于女性人口，性別比都近似維持在105 左右（以女性為100），但這個數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸在往好的方向轉(zhuǎn)變。其中，2012 年男性人口69 660 萬人，女性人口66 262 萬人，性別比為105.13；2021 年男性人口72 311 萬人，女性人口68 949萬人，性別比為104.88，如圖2 所示。

圖2 男性、女性人口對比Fig. 2 Proportion of male and female

3.2 城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村人口結(jié)構(gòu)分析

從城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)看，中國城鎮(zhèn)人口數(shù)量長期占據(jù)中國人口總數(shù)50%以上的比例，尤其自2017 年起占比達(dá)到60%以上，且逐年攀升。2021 年城鎮(zhèn)人口達(dá)到91 425 萬人，比上年末增加1 205 萬人，城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎貫?4.72%，比上年末提高0.83 個百分點；鄉(xiāng)村人口數(shù)量49 835 萬人，減少157 萬人，比上年末下降了0.83 個百分點，如圖3、圖4 所示。

圖3 城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村人口結(jié)構(gòu)Fig. 3 Composition of urban and rural populations

圖4 城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村人口占比Fig. 4 Proportion of urban and rural populations

3.3 人口年齡結(jié)構(gòu)分析

從年齡構(gòu)成看，2020 年中國0～14 周歲的人口25 277 萬人，占總?cè)丝诘?7.9%；隨著老齡化進(jìn)程的加劇，15～64 周歲勞動年齡人口數(shù)量和比重呈雙降態(tài)勢。勞動年齡人口數(shù)量從2012 年的100 718 萬人下降到96 871 萬人，占比從2012 年的74.1%持續(xù)下降到68.6%。勞動年齡人口規(guī)模及比重下降的趨勢十分明顯。65 周歲及以上人口從2012 年的12 777萬人增加至19 064 萬人，占比從2012 年的9.4%上升到13.5%。老年人口比重增幅均呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，如圖5、圖6 所示。

圖5 人口年齡結(jié)構(gòu)Fig. 5 Composition of populations age

圖6 人口年齡占比Fig. 6 Proportion of populations age

3.4 人口出生率和死亡率分析

2012 年中國人口出生率為14.57‰，是近10 年來出生率最高的一年，然后逐年下降，至2021 年人口出生率跌至7.52‰。2014 年和2016 年人口出生率相比上一年有小幅的增加，其中，2014 年和2016年人口出生率分別為13.83‰和13.57‰。2012～2020 年期間，人口死亡率整體呈緩慢下降態(tài)勢。2012 年人口死亡率7.13‰，2020 年人口死亡率7.07‰，較2012 年下降0.06‰，但2021 年人口死亡率有明顯上升，達(dá)到7.18‰，與這一年的人口出生率僅相差0.34‰，如圖7 所示。

圖7 人口出生率和死亡率Fig. 7 Birth rate and mortality

4 結(jié)束語

本文基于第七次全國人口普查數(shù)據(jù)，利用Python中的Pandas 對男性、女性人口等數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、篩選和處理后，使用Pyecharts 對男性、女性人口對比和城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村人口對比、人口出生率和死亡率等方面總體情況進(jìn)行分析。通過可視化，有助于直觀地了解國內(nèi)人口實情，后續(xù)還將對其做進(jìn)一步的完善。