数据采集综合实践_第八组_严涛

1.项目背景
2016 年“全面两孩”后，全国出生人口仍下滑。福建省福州市同样陷入“政策失效”：
福清市 2016 年 2.1 万 → 2023 年 1.2 万，降幅 42%；鼓楼区 2016 年 0.68 万 → 2023 年 0.41 万，降幅 30%。
县级差异显著 → 需要县级粒度预测工具辅助卫健委动态调整生育支持措施。

2.系统功能

3.算法实验日志
3.1时间序列：LSTM vs SARIMA vs Prophet

结论：LSTM 胜出，县级粒度可行
LSTM 核心代码：

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import pandas as pd
import numpy as np
from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import LSTM, Dense, Dropout
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler

# 1. 读取数据（出生+政策+GDP）
df = pd.read_csv('fz_merged.csv')   # 出生/政策/GDP
data = df[['birth', 'policy', 'GDP']].values

# 2. 归一化
scaler = MinMaxScaler()
data = scaler.fit_transform(data)

# 3. 构造监督学习
def make_supervised(data, seq_len=4):
    X, y = [], []
    for i in range(seq_len, len(data)):
        X.append(data[i-seq_len:i])
        y.append(data[i, 0])   # 预测出生
    return np.array(X), np.array(y)

X, y = make_supervised(data, 4)

# 4. 构建 LSTM
model = Sequential([
    LSTM(32, return_sequences=True, input_shape=(4, 3)),
    Dropout(0.2),
    LSTM(16),
    Dense(8, activation='relu'),
    Dense(1)
])
model.compile(optimizer='adam', loss='mse')

# 5. 训练（本地 CPU 5 min）
model.fit(X, y, epochs=500, batch_size=16, verbose=1)

# 6. 保存
model.save('models/fz_lstm.h5')

3.2政策量化：关键词 vs 大模型

结论：关键词权重法胜出
关键词权重法代码：

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import re

KEYS = {
    "三孩": 0.30,
    "育儿补贴|生育补助|一次性生育奖励": 0.25,
    "产假延长|增加产假": 0.20,
    "购房优惠|落户|契税减免": 0.15,
    "托育|幼儿园减免|教育优惠": 0.10
}

def score_text(text: str) -> float:
    text = text.lower()
    score = 0.
    for k, w in KEYS.items():
        if re.search(k, text):
            score += w
    return min(score, 1.0)

# 批量打分
for file in os.listdir('data/raw'):
    if file.endswith('.txt'):
        year = int(file[:4])
        with open(f'data/raw/{file}', encoding='utf-8') as f:
            txt = f.read()
        score = score_text(txt)
        print(f"{year}: {score}")

3.3经济-人口双向模型 皮尔逊相关：0.997（强到离谱） 线性回归：每增加 1 万人，GDP 增加 1.83 亿元 滞后效应：人口滞后 1-3 年显著 反向因果：GDP 增速每 +1%，下年出生增加 1715 人 结论：人口↔GDP 双向因果成立

3.4动态阈值：近 5 年均值 × 0.8

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BIRTH_ALERT_THRESHOLD = int(city.iloc[-5:].mean() * 0.8)

4.结语 从“为什么出生人口在降”到“原来政策可以量化”，这段旅程让我第一次体会到：技术不是冰冷的代码，而是可以照亮生活的光。 结课不是终点，而是“技术落地”的起点。 愿我们都能用代码，点亮自己的那片天空。