Élaboration d’un modèle de projection démographique par municipalités appliqué à la région métropolitaine de Montréal

Overview

Abstract (English)

The objective of this dissertation is to develop a small area population projection model. More specifically, the model developed is called Local Demographic Simulations (LDS) and is applied to the Montreal Metropolitan Community. One of the main challenges of small area population projection is related to the modeling of internal mobility, meaning between the localities. This difficulty relies first on the small size of population at risk, that can cause a high volatility of estimates, and secondly, on the importance of contextual factors that can have a large influence on individual’s decisions. The understanding of the determinants of intrametropolitan mobility and residential location is thus an essential issue in the modeling of these events for projection purposes, since they cannot be modeled using a strictly demometric approach as most of usual regional or national population projection models do. The dissertation is divided into three parts. The first one studies more specifically the individual determinants of intrametropolitan mobility and attempts to identify, using logistic regressions based on the place of residence one year ago of the 2006 Census, the characteristics that affect the probability of moving between the central municipality and a suburban city of the Montreal metropolitan area. Variables such as age, language spoken at home and family structure have emerged as the most important, while the effect of visible minority status is not significant after statistical control. Thus,the “White flight” observed in many American metropolitan areas is not present in Montreal, but a similar phenomenon is taking place with the linguistic variable which we could label “French flight”. The second part of the dissertation focuses on the contextual determinants of the residential location of internal migrants. It seeks to identify the characteristics of municipalities that affect their attractiveness. Following the random utility approach using conditional logit regressions applied on the municipality of residence of people who moved from Montreal to the suburb at the 2006 Census, the analysis reveals that the linguistic composition and the family composition of municipalities better explain the destination’s choice, while the visible minority composition of the neighbourhood is less important. Accessibility to services, as well as the supply of housing also emerged as strong determinants of the destination’s choice. finally, the last part is the main and most original outcome of the dissertation: the creation of a small area population projections model and the development of scenarios for both prospective and forecasting purposes. The model developed, called Local Demographic Simulations (LDS), is a dynamic and time-based microsimulation model. The time span of the projection is 2006 to 2031 and the starting population is extracted from the 2006 Census 20% sample which population is reweighted using the population estimates. Municipality-specific fertility rates by age and language spoken at home are estimated combining simulations and the own children method. The internal mobility and the residential location of newcomers are modeled following two methods, creating two distinct versions of LDS. The first one, labelled LDS – Origin, directly resumes the approach developed in the two first parts of the dissertation. Municipalities are first divided into two categories, suburban and the central city and migrants are stratified according to their type of origin and destination. A specific municipality of destination is then attributed following the random utility approach based on the characteristics of possible alternatives, including the number of new housings, the population size, the distance with the downtown area and the linguistic composition. A second version is developed with the specific purpose of setting up prospective scenarios concerning the number of new housings. Labelled LDS – Life Cycle, it stratifies migrants following their life cycle status rather than their origin and the metropolitan region is not divided between the central and suburban cities, which allows considering the municipality of origin as a possible destination. Assumptions on other demographic events are mostly taken or inspired from other projections (in particular concerning the number of in-migrants) for comparability purposes. Concerning the number of new housings, the reference scenario uses the urban planning of the Montreal Metropolitan Community. Two alternative scenarios assuming different development potential in the suburb and on the Island of Montreal are also built to test the impact of a change in the urban plan on future spatial distribution of the population. Comparison of the results of these three scenarios highlights the importance of including the number of new housing as a projection parameter. A first validation of LDS is realized by comparing results of the simulation in 2011 with population estimates. It reveals satisfying results, since the mean absolute percent error is low for most municipalities. A second validation is also done by comparing the results in 2031 with those of other projections. Because of its importance for the modeling of internal mobility, the language spoken at home is included in the projection and therefore, assumptions on linguistic shifts are set using a census based cross-sectional method. LDS thus allows projections of the municipalities’ population by language spoken at home. In this regard, results show a generalized decline of the proportion of francophones, both on the Island of Montreal and the suburbs.

Abstract (French)

L’objectif de la thèse est de développer un modèle de projection démographique à petite échelle géographique. Plus spécifiquement, le modèle développé se nomme Local Demographic Simulations (LDS) et s’applique aux municipalités de la Communauté Métropolitaine de Montréal. L’un des principaux défis des projections à petite échelle géographique concerne la modélisation de la mobilité interne, c’est-à-dire entre les municipalités. La difficulté repose en premier lieu sur les petits effectifs souvent rencontrés, qui soumettent les observations à une forte volatilité, et en second lieu sur l’importance des facteurs contextuels, qui peuvent avoir une forte influence sur les décisions. Une fine compréhension des déterminants de la mobilité intramétropolitaine et de la localisation résidentielle est ainsi essentielle à la modélisation de ces phénomènes à des fins de projection, ceux-ci ne pouvant se modéliser de manière strictement démométrique comme le font la plupart des projections démographiques traditionnelles à l’échelle régionale ou nationale. La thèse est divisée en trois volets. Le premier s’attarde plus spécifiquement sur les déterminants individuels de la mobilité intramétropolitaine et cherche à identifier, par régressions logistiques basées sur la question sur le lieu de résidence un an auparavant du recensement de 2006, les caractéristiques agissant sur la probabilité de migrer entre la ville centre et une ville de la banlieue de la région métropolitaine de Montréal. Les facteurs tels que l’âge, la langue parlée à la maison et la structure familiale sont ressortis comme étant les plus importants, alors que le statut de minorité ne s’est pas révélé statistiquement significatif après contrôle statistique, laissant croire que le phénomène du << white flight >> observé dans les métropoles américaines n’est pas présent à Montréal, mais trouve un écho au niveau de la variable linguistique que l’on a nommé << french flight >>. Le second volet, quant à lui, étudie la question des déterminants contextuels de la localisation résidentielle des migrants, c’est-à-dire qu’il cherche à déterminer les caractéristiques des municipalités qui agissent sur leur niveau d’attractivité pour les migrants. Suivant l’approche de l’utilité aléatoire au moyen de régressions logistiques conditionnelles appliquées sur la municipalité de résidence des migrants de Montréal vers la banlieue au Recensement de 2006, les analyses montrent que la composition linguistique et la composition familiales des municipalités sont des facteurs déterminants du choix de la municipalité de résidence, alors que le statut de minorité visible a moins d’influence. L’accessibilité aux services, de même que l’offre de logements, ressortent également comme facteurs déterminants. finalement, le troisième volet est l’aboutissement de la thèse : la construction du modèle de projection démographique à petite échelle géographique et de scénarios prospectifs et prévisionnels. Le modèle développé, intitulé Local Demographic Simulations (LDS), utilise la microsimulation, est dynamique et est basé sur le temps. L’horizon temporel de la projection est de 2006 à 2031 et la population de départ est celle de la version longue du Recensement de 2006, dont la pondération est calibrée sur les estimations de population. Un indice de fécondité local propre à chaque municipalité est estimé en combinant la méthode des enfants au foyer et une technique de simulation basée sur les observations. Deux types de modélisation de la mobilité interne et la localisation résidentielle des nouveaux arrivants ont été développés et ont généré deux versions du modèle LDS. La première version du modèle, intitulé LDS – Origin, reprend directement l’approche développée dans les deux premiers volets, c’est-à-dire que la région métropolitaine est divisée entre la ville centre et les banlieues et les migrants sont stratifiés selon le type d’origine et de destination. Une municipalité spécifique de destination est ensuite attribuée suivant l’approche de l’utilité aléatoire en fonction des caractéristiques alternatives possibles, notamment le nombre de nouveaux logements, la taille de la population, la distance avec le centre-ville et la composition linguistique. La seconde version a ensuite été développée pour répondre spécifiquement à la possibilité de concevoir des scénarios alternatifs concernant le nombre de nouveaux logements. Intitulée LDS – Life Cycle, celle-ci stratifie les migrants selon le cycle de vie plutôt que selon l’origine et la région métropolitaine n’est plus divisée en ville centre et banlieues, ce qui permet d’inclure la municipalité d’origine comme alternative possible. Les hypothèses relatives aux autres événements démographiques sont généralement reprises ou sont inspirées d’autres projections (notamment en ce qui concerne le nombre d’entrants et d’immigrants) à des fins de comparabilité. Concernant le nombre de nouveaux logements, le scénario de référence s’inspire du plan d’aménagement de la Communauté Métropolitaine de Montréal. Deux scénarios alternatifs faisant varier le potentiel de développement dans les banlieues et l’Île de Montréal sont également conçus pour tester l’impact d’un changement des plans d’aménagement sur la distribution spatiale future de la population. La comparaison de ces trois scénarios fait ressortir l’importance d’inclure le nombre de nouveaux logements comme paramètre de projection. Une première validation de LDS est faite en comparant la population simulée en 2011 aux estimations de population. Celle-ci montre que les résultats produits sont satisfaisants, puisque le pourcentage d’erreur moyen en valeur absolue est faible pour la plupart des municipalités. Une seconde validation est également faite en comparant les résultats obtenus en 2031 à ceux d’autres projections. Étant donné son importance pour la modélisation de la migration interne, la langue parlée à la maison est également présente comme variable de projection et par conséquent, des hypothèses de changement de situation sont établies, suivant la méthode transversale appliquée au recensement. Le modèle LDS permet ainsi d’effectuer des projections démolinguistiques à l’échelle municipale. Les résultats à cet égard montrent un déclin généralisé de la proportion de francophones, tant dans les banlieues que sur l’Île de Montréal.