Pääkaupunkiseudun yhteisellä väestöennustemallilla tavoitellaan tarkempia väestöennusteita
Vantaa, Helsinki ja Espoo toteuttivat vuosina 2020-2022 pääkaupunkiseudulle väestöprojektion hankkeessa, johon kaupungit saivat Valtiovarainministeriön digikannustinavustusta. Projektio sisältää lähtötietojen ja parametrien tuottamisen prosessin yhteismallille, jota pääkaupunkiseutu ja muut kunnat voivat hyödyntää. Kaupunkien yhteistyön tavoitteena on saada uudella mallilla nopeammin toteutettavia ja tarkempia väestöennusteita. Tarkemmat ennusteet perustuvat lähtötietojen ja parametrien tuottamisen sekä ennusteiden päivittämisprosessin automatisointiin hankkeessa kehitetyllä ohjelmakoodilla.
Ennustemenetelmä kehitettiin kaupunkien yhteistyönä
Vantaa, Helsinki ja Espoo hakivat Valtiovarainministeriöltä (VM) avustusta väestöprojektion kehitystyöhön vuoden 2019 digikannustinrahoista. Kaupungit saivat avustuksen vuosille 2020-2021. Koronapandemian takia VM pidensi avustuksen käyttöaikaa vuoden 2022 huhtikuulle. Haussa VM myönsi avustusta digitalisaatiota edistäviin hankkeisiin, jotka uudistivat kuntien toimintatapoja tai palveluprosesseja sekä paransivat niiden laatua ja vaikuttavuutta. VM:n tavoitteena oli myös kannustaa kuntia yhteistyöhön. Avustusehtojen mukaan hankkeen lopputuloksia oli voitava hyödyntää muissa kunnissa.
Hankkeen organisoinnista, tiedotuksesta ja maksuliikenteestä Valtiovarainministeriön suuntaan vastasi Vantaan kaupunki. Vantaa kutsui hankkeen ohjausryhmään vastuukuntien edustajien lisäksi Porvoon, Tampereen, Kuopion, Tampereen kaupunkiseudun, Helsingin seudun liikenteen ja Helsingin seudun ympäristöpalveluiden henkilöitä. Kuntaliitto tuli mukaan hankkeen sidosryhmiin ohjausryhmän puheenjohtajan siirryttyä Vantaalta Kuntaliiton palvelukseen. Väestöprojektion vastuullisena toteuttajana toimi Kaupunkitutkimus TA Oy.
Hankkeen työskentely pohjautui muutaman kuukauden välein kokoontuviin ohjausryhmiin ja kerran kuukaudessa kokoontuviin projektiryhmiin. Projektiryhmään osallistuivat Vantaan, Helsingin ja Espoon edustajat ja Kaupunkitutkimus TA Oy. Projektiryhmä määritteli, toteutti ja testasi ohjausryhmän ehdotusten perusteella väestöprojektiota, joka toteutettiin kaupunkien käyttämällä SAS-ohjelmistolla. Väestöennusteen hyödyntäjien mielipiteitä selvitettiin kaupunkikohtaisilla selvityksillä ja yhdellä laajemmalla työpajalla. Lisäksi Porvoon kaupungin palkkaama työntekijä kehitti Kaupunkitutkimus TA:n ohjauksella avoimen lähdekoodin Python-version väestöprojektion ohjelmista.
Ennustetietojen visualisoimiseksi hanke toteutti Helsingin seudun Aluesarjojen väestöennustetietoja hyödyntävät PowerBi-visualisoinnit kullekin kaupungille. Hanke valitsi pienkilpailutuksella raporttien toteuttajaksi Consultor Oy:n. Helsinki, Espoo ja Vantaa toimittavat väestöennustetiedot säännöllisesti aluesarjoihin, jolloin kaupunkien ei tarvitse erikseen päivittää visualisointien dataa.
Pääkaupunkiseudun suurissa kaupungeissa ei ole aiemmin tehty yhtä laajaa yhteistyötä väestöprojektioiden laadinnassa. Kaupungeissa väestön ennustamisen osaajia ei ole paljon, jolloin yhteistyö mahdollistaa kaupunkien keskinäisen työnjaon. Kaupunkien haasteet ovat samankaltaiset, minkä takia kaupunkien edustajat ovat kokeneet yhteistyön antoisaksi: yhteinen keskustelu lisää tietämystä ja tuo ratkaisuvaihtoehtoja ongelmiin. Suurempi alue ja sen laajempi väestöpohja parantavat kaupunkien mahdollisuuksia reagoida koronavuosien kaltaisiin poikkeaviin vuosiin ennustetyössä. Myös hankkeeseen osallistuneet muiden kaupunkien henkilöt kokivat hankkeen mielenkiintoisena, koska väestöprojektion toteutukseen osallistuminen selkeytti heille väestön ennustamisen periaatteita. Pääkaupunkiseudun yhteistyöllä avoimesti kehitetty väestöprojektiomalli tarjoaa muille kaupungeille mahdollisuuden hyödyntää mallia niiden omassa väestöennustetyössä.
Väestöprojektio pohjautuu lähtötietoihin ja parametreihin
Hankkeen lähtötilanteessa pääkaupunkiseudun suurissa kaupungeissa Helsingissä, Espoossa ja Vantaalla oli käytössä yhteiseen menetelmäkehykseen perustuva, mutta kussakin kaupungissa erillinen ikäryhmittäinen väestöennustemalli. Hanke päätyi käyttämään uuden väestöprojektion pohjana Helsingin käyttämää väestöennustemallia, koska se oli sovitettavissa myös muiden kaupunkien käyttöön.
Väestöprojektion tuottamisprosessissa on kolme tasoa: 1) seutu ja kaupunki, 2) osa-alue ja 3) vapaasti määräytyvä alue. Niissä kaikissa prosessi etenee järjestyksessä Lähtötietojen tuottaminen -> Parametritiedostojen ja yksittäisten parametrien antaminen ennusteohjelmalle -> Projektioiden laadinta ja tulostus -> Tulosten käsittely.
Uusi väestöprojektiomalli hyödyntää Tilastokeskuksen tutkimusta ja valmiita parametriaineistoja Tilastokeskuksen pääkaupunkiseudulle toteuttamasta vuositasoisesta tilastopaketista. Paketista malli saa lähtötiedot väestörakenteelle sekä syntyneille, kuolleille ja muuttoliikkeelle.
Seudun ja kaupungin ennustemallin lähtöaineistona malli käyttää tuoreinta käytettävissä olevaa tilastotietoa kunnittain iän (1-v.) ja sukupuolen mukaan. Mallissa käytettävät syntyneiden, kuolleiden ja muuttoliikkeen parametrit määräytyvät 3-5 edellisen vuoden tietojen keskiarvoista. Ennustemallissa on mahdollista tehdä herkkyysanalyysejä syntyvyyden, maahanmuuton tai seudun sisäisen rakennemuutoksen mahdollisista muutoksista muuttamalla yhtä parametrijoukkoa kerrallaan.
Osa-aluemallissa projektio laaditaan erikseen vanhalle asuntokannalle ja uustuotannolle. Osa-alueiden ennustemalli käyttää kuolleille samoja parametreja kuin koko kaupungin ennuste siten, että parametreja voidaan säätää aluekohtaisesti. Kuten seudun ja kaupungin mallissa, niin vaihtoehtoisten projektioiden tai herkkyysanalyysien laadintaa varten osa-aluemallissa voidaan muuttaa yhtä tai useampaa parametria.
Aineiston hallittavuuden sekä tilastoista laskettavien tunnuslukujen vakauden vuoksi osa-alueet ryhmiteltiin samankaltaisista tilastoalueista koostuviin ryhmiin. Keskeinen tavoite oli määritellä ryhmät siten, että ryhmään kuuluvien alueiden tulo- ja lähtömuuton ikäjakauma on riittävän samankaltainen, jotta ryhmäkohtaisia jakaumia voidaan käyttää kaikille ryhmän alueille. Ryhmään kuuluvilla alueilla tulee olla riittävän suuri määrä asukkaita, jotta ikäryhmien tulo- ja lähtömuutto-osuudet voidaan laskea luotettavasti 3-5 vuoden aineistosta. Tämän tavoitteen vuoksi Espoon, Helsingin ja Vantaan alueet koottiin yhteiseen pooliin analyysiä ja parametrien laskentaa varten. Samoja alueryhmiä käytetään myös hedelmällisyysryhminä, joille lasketaan parametreiksi edellisen 3-5 vuoden keskimääräiset hedelmällisyysluvut.
Alue-ennustemallin uustuotannon malli perustuu kaupunkien asuntotuotantoennusteeseen, jonka perusteella mallissa lasketaan asuinrakennusten valmistumisvuoden lopun asukkaiden määrä ja ikäjakauma sekä näiden muuttujien seuraavien vuosien muutokset syntymien, kuolemien ja muuttojen seurauksena. Eri tyyppiset asuinrakennukset poikkeavat toisistaan asumisväljyyden ja ikäjakauman sekä ajassa tapahtuvien muutosten suhteen. Siksi uustuotannon ennuste edellyttää rakennettavien uusien asuinrakennusten jaottelun ryhmiin, jotka voidaan määritellä yksinkertaisilla ja selkeillä kriteereillä ja joissa asuinrakennusten voidaan olettaa olevan keskenään riittävän samankaltaisia asukkaiden ikäjakauman ja sen muutoksen suhteen. Aineistona on käytetty pääkaupunkiseudun kaupunkien rakennuskanta- ja rakennustason väestöaineistoja vuosilta 2016-2020.
Aineistosta on myös laskettu uustuotannon mallissa käytettävät rakennustyyppikohtaiset jäljellejäämisluvut, joiden avulla malli ennustaa uusissa asunnoissa tapahtuvan tilastoalueiden välisen muuttoliikkeen vaikutuksen uusien asuntojen väestöön.
Prosessin lopuksi osaprojektiot yhdistetään alueittain ja vuosittain. Osa-aluemallin tuottama ennuste voidaan täsmätä koko kaupungin tasoiseen ennusteeseen siten, että kunkin ikä- ja sukupuoliryhmän alueellinen summa on yhtä suuri kuin koko kaupungin ennuste jokaisena ennustevuotena. Projektioiden tulosohjelmat (SAS) tuottavat ennusteiden tulokset taulukoiksi Aluesarjat-tietokannan ikäryhmityksillä alueittain SAS-tiedostoon sekä Excel-taulukoiksi.
Vapaasti määräytyvillä alueilla tarkoitetaan karttaruutuja tai jollain muulla kriteerillä määriteltyjä tilastoaluejakoa pienempiä alueita, joiden sijainti on liitettävissä alue-ennustemallissa käytettävän aluejaon mukaisiin tilastoalueisiin. Vapaasti määräytyvien alueiden ennustemalli toimii samalla periaatteella kuin alue-ennustemalli. Vanhan kannan mallin lähtötietona on ruudun väestö iän ja sukupuolen mukaan. Uustuotannon mallin lähtötietona on ruudun asuntotuotanto rakennustyypeittäin ja vuosittain vastaavalla formaatilla kuin alue-ennustemallissa. Vanhan kannan ennustemalli käyttää kullakin ruudulla sen sijaintia vastaavan tilastoalueen parametreja. Uustuotannon ennustemalli käyttää kunkin rakennustyypin parametreja. Täsmäysohjelma täsmää uustuotannon ja vanhan kannan ennusteet ikä- ja sukupuoliryhmittäin ja vuosittain koko kaupungin tasolla tai tilastoaluetasolla. Ennusteohjelmat toimivat vastaavasti kuin alue-ennustemallin ohjelmat.
Onnistuneet väestöennusteet osoittavat väestöprojektion toimivuuden
Digiajan väestöennustehankkeessa pääkaupunkiseudun kaupungeille kehitettiin yhtenäinen väestöprojektiomalli, jota myös muiden kaupunkien on mahdollista hyödyntää. Kaupunkien on vielä sovitettava käytännön työllä ja kokeiluilla malli omiin väestöennustetarpeisiinsa. Hankkeen aikana oli mahdollista testata mallin tekninen toimivuus, mutta hankkeen lopullisen onnistumisen ratkaisee uusien väestöennusteiden oikeellisuus.
Uuden väestöprojektion kehittäminen osoitti, että väestöennusteiden parametreihin vaikuttavia muuttujia on paljon. Parametrit vaikuttavat merkittävästi ennusteiden tarkkuuteen, koska parametrien pieni muutos voi muuttaa merkittävästi ennusteen tulosta. Osa parametreista on helppo päivittää vuosittain, mutta alueiden ja rakennusten tyypittely edellyttää asiantuntemusta vaativia erillisselvityksiä. Seudun asiantuntijoiden yhteistyönä on hyvä tehdä analyysejä asuntomarkkinoiden ja väestökehityksen muutoksista asuinalueiden tasolla sekä arvioida muutosten pitkän ajan vaikutuksia.
Alue-ennusteen laadinnassa kaupunkien on siis arvioitava ennusteiden osuvuutta alueittain sekä suhteessa koko kaupungin ennusteeseen. Kaupunkien on kehitettävä prosessia tarkentamalla lähtötietoja ja parametreja sovittavalla työnjaolla sekä seurattava yhteisesti mallin soveltamista ennustetyössä. Näin ennustemenetelmän ennustetarkkuus parantuu jatkossa. Kaupunkien on välitettävä väestöennusteet avoimesti asukkaille ja yrityksille niin, että ennusteet eivät ole pelkästään kuntien sisäistä tietoa. Siihen raportointi- ja paikkatietosovellukset ovat hyviä välineitä. Jakamalla myös suunnittelun taustatiedot avoimesti kaupungit saavat ennustemenetelmästä ja sen tuloksista kehittävää palautetta.