Рассматривается доля населения в трудоспособных возрастах. Границы этого возрастного диапазона обозначим t0 и t1. Будем считать, что население стабильно и что его численность возрастает с инкрементом b. Тогда возрастная структура населения описывается равенством
j(t) = CV (t) e –bt,
где C — нормирующий коэффициент, V (t) — функция дожития до возраста t. В таком случае доля L трудоспособного населения в его численности равна
.
Рассматривая ее как функцию темпа роста, можно поставить задачу определения «оптимального» темпа роста — в смысле максимизации доли населения трудоспособных возрастов:
L
Частный случай: модель нестареющего населения. Простое аналитическое решение получается в случае модели нестареющего населения: повозрастная смертность m(t) = m = const — не зависит от возраста, V (t) = e –mt. Для этой модели получаем:
L =
где n = m + b (общая рождаемость — особенность данного частного случая, не обобщается!). Если значение m зафиксировано, то максимизация L по b эквивалентна максимизации по n. Имеем:
|
|
= 0.
Обозначим t1 = k t0, z =. Тогда условие максимума имеет вид z – kzk = 0, или kzk– 1= 1, откуда ln k + (1 – k)ln z = 0. Так как ln z = – nt0, получаем
n =
или, окончательно,
b =.
Пусть, например, m = 0.0125, что соответствует средней продолжительности жизни, равной 80 годам, а трудоспособный возраст — от 20 до 60 лет. Тогда оптимальная рождаемость равна n = 0.0275 г –1, оптимальный темп роста равен b = 0.0150 г –1. При m = 0.0143, чему соответствует средняя продолжительность жизни 70 лет, оптимальный темп роста равен b = 0.0132 г –1.
Замечание: в данной модели оптимальная рождаемость зависит только от границ трудоспособного возраста!
Таблица 1.