Complex spatial modelling possibilities of the socio-economic changes of Hungary for the 21st century  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
128372
Type PD
Principal investigator Lennert, József
Title in Hungarian Magyarország XXI. századi társadalmi-gazdasági térfolyamatainak komplex modellezési lehetőségei
Title in English Complex spatial modelling possibilities of the socio-economic changes of Hungary for the 21st century
Keywords in Hungarian Magyarország, modellezés, előrejelzés, forgatókönyvek, migráció, földhasználat
Keywords in English Hungary, modelling, forecasts, scenarios, migration, land cover
Discipline
Regional Studies (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Ortelius classification: Regional studies
Panel Economics
Department or equivalent Institute for Regional Studies (Centre for Economic and Regional Studies)
Starting date 2018-09-01
Closing date 2021-08-31
Funding (in million HUF) 15.807
FTE (full time equivalent) 2.10
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.

A kutatásban egy integrált, demográfiai, földhasználati és gazdasági elemeket kombináló modellezést tervezek végrehajtani, és a XXI századi Magyarország lehetséges társadalmi-gazdasági változásainak területi következményeit előrejelezni. A modellezés globális és lokális elemeket ötvöző forgatókönyvekre épülne. A forgatókönyvek globális elemei az éghajlatváltozáson át a nemzetközi migráción és a termékek áramlásának megváltozásán át számos tényezőt magukban fognak foglalni. A forgatókönyvek készítésekor azonban ennél egy lépéssel tovább kívánok menni, és lehetséges drasztikus társadalmi-gazdasági paradigmaváltásokat is beépíteni (pl. a közlekedési hálózatok, termelés és a munkaerőpiac újraértelmeződése). A forgatókönyvek kialakításához a lokális tényezőket (pl. a hazai szakpolitikák szerepét) is figyelembe fogom venni. A modellezés és az előrejelzés elsősorban a demográfiai és földhasználatbeli változásokra fog fókuszálni, gazdasági elemekkel kiegészítve. A különböző függő változók bevezetése (mint például a gazdaságilag aktív népesség száma és aránya) bővíti az alrendszerek közötti visszacsatolások bevezetésének lehetőségét.
Célom továbbá az, hogy a lehetséges forgatókönyvek legszélesebb skálájával azonosítsam azokat területeket, amelyekben a forgatókönyvek többsége szerint hasonló folyamatok prognosztizálhatóak, és azokat, amelyek esetében sokkal nagyobb a bizonytalanság.
Hogy elérjem e célokat, egy saját készítésű modellezési eszköz leprogramozása mellett döntöttem. A szoftvert szabadon elérhetővé kívánom tenni, ezzel biztosítva a kutatás eredményeinek minél szélesebb körben történő megismerését és kutatási együttműködések létrejöttének elősegítését.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.

A tervezett kutatás a Magyarország esetében a XXI. században várható társadalmi-gazdasági változások területi következményeit kívánja modellezni. A felszínborítás-változás és a migráció modellezése kapcsán már rendelkezem korábbi kutatási tapasztalatokkal, és ezen kutatás keretében szeretnék elmozdulni egy holisztikusabb megközelítés irányába. A lehetséges forgatókönyvek széles skálájának használatával szeretném a jövőbeli területi mintázatok minél több permutációját megragadni. Szeretném feltárni, melyek azok a területek/települések, amelyek a forgatókönyvek többségében hasonló pályát járnak be, és melyek azok, ahol a jövőbeli kilátások erősen szcenáriófüggőek. Feltételezéseim (és korábbi kutatási tapasztalataim) szerint például a budapesti városrégióra és a regionális központok agglomerációra viszonylag magas bekövetkezési valószínűségű előrejelzéseket lehet készíteni, míg a periférikus területek nagyobb bizonytalansággal néznek szembe. Különösen érdekes a jelenlegi nagyvárosi ingázási övek peremén található válságtérségek helyzete, amelyek bizonyos körülmények együttállása esetén jelentős felértékelődésen mehetnek keresztül.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!

A tervezett kutatás három fő erőssége annak holisztikus szemlélete, a megvalósítani kívánt forgatókönyvek széles skálája, és a saját magam által megalkotott eszköz a társadalmi-gazdasági modellezéshez. A korábban általam külön modellezett elemek integrálásával lehetőséget teremtek a korábban izolált komponensek közötti pozitív és negatív visszacsatolásra, és sokkal tisztább képet tudok nyújtani az egyes forgatókönyvek tovagyűrűző hatásairól és megvalósulási valószínűségéről.
A forgatókönyvek széles skálájának használatával képes leszek átfogó képet adni Magyarország lehetséges jövőbeli társadalmi-gazdasági kilátásairól, és betekintést nyerhetek abba, hogy melyek azok a térségek, amelyek pályájával kapcsolatban jóval nagyobb a bizonytalanság másokénál.
Azonban a kutatás legnagyobb erőssége a feladathoz célzottan megtervezett és leprogramozott modellezési eszköz lenne. Ez a saját készítésű program megteremti a keretet az integrált modellezés számára, lehetővé teszi a visszacsatolásokat a komponensek között és segíti a szcenáriók hatásának érvényre juttatását. A modellezési eszközhöz való hozzáférés biztosításával a kutatók és átlagfelhasználók számára lehetővé válik a forgatókönyvekkel való szabad kísérletezés, vagy akár a modellezési eszköz testreszabása is. Ily módon a modellezés eszköz elérhetővé tétele az eredményeim szélesebb körben történő megismeréséhez vezethet, és akár további kutatási együttműködéseket is generálhat.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.

A kutatásban egy integrált, demográfiai, földhasználati és gazdasági elemeket kombináló modellezést tervezek végrehajtani, és a XXI századi Magyarország lehetséges társadalmi-gazdasági változásainak területi következményeit előrejelezni. A modellezés globális és lokális elemeket ötvöző forgatókönyvekre épülne. A forgatókönyvek globális elemei az éghajlatváltozáson át a nemzetközi migráción és a termékek áramlásának megváltozásán (pl. növekvő globális élelmiszerigény) át számtalan tényezőt magukban fognak foglalni. A forgatókönyvek kialakításához a lokális tényezőket (pl. a hazai szakpolitikák szerepét) is figyelembe fogom venni. A modellezés és az előrejelzés elsősorban a demográfiai és földhasználatbeli változásokra fog fókuszálni, gazdasági elemekkel kiegészítve. Ez bővíti az alrendszerek közötti visszacsatolások bevezetésének lehetőségét, valamint információ nyerhető ki a forgatókönyvek pénzügyi vonatkozásairól és ehhez kapcsolódóan megvalósulási valószínűségükről.
Célom továbbá az, hogy a lehetséges forgatókönyvek legszélesebb skálájával azonosítsam azokat területeket, amelyekben a forgatókönyvek többsége szerint hasonló folyamatok prognosztizálhatóak, és azokat, amelyek esetében sokkal nagyobb a bizonytalanság.
Hogy elérjem ezeket a célokat, egy saját készítésű modellezési eszköz leprogramozása mellett döntöttem. Végső célom, hogy ezt a szoftvert szabadon elérhetővé tegyem, ezzel biztosítva a kutatás eredményeinek minél szélesebb körben történő megismerését és kutatási együttműködések létrejöttének elősegítését.
Summary
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.

In the proposed research, I plan to make an integrated socio-economic modelling consisting of demographic, land use and economic components, and create forecasts for Hungary with a planned time horizon of the 21st century. The modelling will be built around scenarios including both global and local components. I will take the predicted changes in the global climate into account as well as the connecting shifts in the flow of people and products (e.g. international migration, scarcity of food). Besides these changes, I also plan to integrate some possible drastic socio-economical paradigm shifts into the scenarios (e.g. the redefinition of transport networks, industry or labour markets). The local component of the scenarios will be formed in accordance with the global assumptions, taking the role of country’s policies into account. The modelling and predicting procedure will mostly focus on the demographic and land use changes. In addition to this, the planned model will also have an economic component. With the introduction of different derived indices (like the share and number of economically active population) it will provide more possibilities for positive and negative feedback.
My aim is to explore the full diversity of the possible scenarios, to identify those areas of Hungary which can be generally characterised with the same processes in most scenarios, and those who face a much higher uncertainty.
To achieve these goals, a custom modelling tool fit for my purposes needs to be programmed. My goal is to make the prepared tool publicly available for the wider acknowledgement of the results and to possibly generate further cooperation.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.

The proposed research plans to explore the spatial consequences of the socio-economical changes of Hungary during the 21st century. I have some previous experiences in modelling in the topic of land cover and migration, and now I try to carry out a more holistic approach. With the use of multiple scenarios, I’d like to explore the full diversity of the possible future spatial patterns. I’d like to reveal the areas/municipalities which will be characterised with more or less the same trends in the majority of scenarios, and the areas/municipalities with diverging future paths depending on the scenario. I suspect that for the Larger Urban Zone of Budapest and the regional centres and their agglomerations, predictions can be made with relatively high probability, while peripheral areas face much greater uncertainty.
The situation of the presently depressed areas just outside the edge of the current commuting zones of the large urban centres is the most intriguing: the use of the (sometimes) radically different scenarios may shed some light to their future prospects.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.

The three main strengths of the proposed research are its holistic approach, the use of multiple scenarios and the custom made modelling toolset. With the integration of different components, some of which I already modelled independently, I provide more possibilities for (positive or negative) feedback, and present a much clearer picture of the consequences and the probability of the scenarios.
The use of multiple scenarios will allow us to fully explore the diversity of the possible future paths, and can reveal which areas face higher uncertainty than others.
But the main strength of the research is the modelling tool, which will be designed and programmed for the research. It will provide the necessary framework for the integrated modelling, enable feedback between the components, and helps harmonising the effects of the scenarios. By providing access to the modelling tool itself, researchers and everyday users can experience with the predefined scenarios or even make modifications as they like. This way, making the modelling tool available public can lead to a more widespread acknowledgement of the results and generate further research cooperation.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.

In the proposed research, I plan to make an integrated socio-economic modelling consisting of demographic, land use and economic components, and create forecasts for Hungary with a planned time horizon of the 21st century. The modelling will be built around scenarios including both global and local components. I will take the predicted changes in the global climate into account as well as other processes. The local component of the scenarios will be formed in accordance with the global assumptions, taking the role of country’s policies into account. The modelling and predicting procedure will mostly focus on the demographic and land use changes. In addition to this, the planned model will also have an economic component. It will provide more possibilities for positive and negative feedback, and also more information about the financial burden that each scenario puts on the government/population and thus the feasibility of these scenarios.
My aim is to explore the full diversity of the possible scenarios, to identify those areas of Hungary which can be generally characterised with the same processes in most scenarios, and those who face a much higher uncertainty.
To achieve these goals, a custom modelling tool fit for my purposes needs to be programmed. My goal is to make the prepared tool publicly available for the wider acknowledgement of the results and to possibly generate further cooperation.





 

Final report

 
Results in Hungarian
A kutatási időszak első felében összegeztem a felszínborítás-változással és demográfiai előreszámítással kapcsolatos korábbi tapasztalataimat, hogy további inputokat szerezzek ezen elemeket is integráló továbbfejlesztett ágens alapú modellezési módszertanom kialakításához. A demográfiai, gazdasági és felszínborítási elemeket integráló, ágens alapú módszertanú modellezési környezet kialakítása soklépcsős folyamat, legnagyobb kihívást az egyedi ágensek attribútumértékeinek valóságnak minél inkább megfelelő meghatározása jelentette. Egyes esetekben az attribútumértékeket folyamatosan pontosító iteratív algoritmus jelentette a megoldást (pl. lakossági ágensek), más esetekben többszörösen egymásba ágyazott if-elif-else feltételrendszer használata bizonyult megfelelőnek. Hogy hozzájáruljak a koronavírus jelentette össztársadalmi kihívás leküzdéséhez, a kutatást kibővítettem a koronavírus terjedésének ágens alapú modellezésével. A 12 forgatókönyv futtatása során értékes eredményeket nyertem az első fertőzéshullám országos lefutásának és a vírusterjedés területi mintázatának sajátosságairól, az életbe léptetett korlátozások hatásáról, az effektív reprodukciós ráta alakulásáról, a fertőzésnek leginkább kitett aktivitási csoportokról, és az egyes társas érintkezési módok szerepéről a fertőzésterjesztésben. A kutatás alatt összesen 8 publikációm jelent meg (köztük Q1-es preztízsfaktorral rendelkező), 3 nemzetközi és 5 hazai konferencián vettem részt.
Results in English
During the first half of the project, I evaluated my previous land cover change and demographic modelling experiences, in order to gain additional inputs for preparing an improved agent based modelling methodology. The preparation of the improved agent-based modelling environment, which integrates the aspects of demography, economy and land cover change, is a multistep process. The creation of the agents with their respective attribute values posed the greatest challenge. In some cases, an iterative algorithm which gradually reduces the difference between information content of the source datasets and the agent attribute table provided the solution (agents of the populace). In other cases, the best first attempt method (with multiple nested if-elif-else statements) proved to be the right approach. In order to contribute to the efforts to overcome the challenges of the COVID-19 pandemic, I expanded my original plan with the agent-based modelling of the spatial spread of the virus. After the run of 12 scenarios, I gained intriguing results about the country-wide dynamics and spatial patterns of the spread, the effect of the restrictions on the effective reproduction rate, which activity groups are the most exposed and the effect of different social contacts on the overall spread of the virus. During the project, I published 8 publication in the research topic (including one paper with Q1 prestige factor) and I participated 3 international and 5 Hungarian conferences.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=128372
Decision
Yes





 

List of publications

 
Lennert József: Complex spatial modelling possibilities of the socio-economic changes of Hungary - potential approaches and methods, INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL MATHEMATICAL MODELING 2: (4) pp. 160-162., 2018
Lennert J, Farkas J Zs, Kovács A D, Molnár A, Módos R, Baka D, Kovács Z: Measuring and predicting long-term land cover changes in the functional urban area of Budapest, SUSTAINABILITY 12: (8) 3331, 2020
Lennert József: A SARS-CoV-2 vírus magyarországi területi terjedésének forgatókönyvei – egy ágens alapú modellezési kísérlet, , 2020
Lennert József: A távmunka széleskörű elterjedésének lehetséges hatása a magyarországi vándormozgalmi mintázatokra, TÉR ÉS TÁRSADALOM 34: (2) pp. 178-182., 2020
Lennert József: A magyar vidék demográfiai jövőképe 2051-ig, különös tekintettel a klímaváltozás szerepére a belső vándormozgalom alakításában, TERÜLETI STATISZTIKA 59: (5) pp. 498-525., 2019
Lennert József: A SARS-COV-2 vírus magyarországi terjedésének ágens alapú modellezése – az első járványhullám tapasztalatai, TÉR ÉS TÁRSADALOM 35: (3) pp. 3-32., 2021
Lennert József: Ábrákon mutatjuk, hol fognak lakni a magyarok 2051-ben - és mennyien maradunk, , 2020
Lennert József: Ábrákon mutatjuk, miért terjedhet olyan gyorsan a koronavírus-járvány Magyarországon, , 2021




Back »