前言 Foreword
在新冠肺炎和國安法的陰霾下，香港的集會自由嚴重倒退，2020 年的七一遊行在警方的反對下舉行，遊行人士自由行。本文重新檢視 2019 年的遊行人流和人數，憑弔香港碩果僅存的自由集會。
去年的七一遊行，不同陣營分別有不同估算，由 19 萬至 55 萬人不等（表一）。筆者與香港大學葉兆輝教授和君宇人工智能（C&R Wise AI Limited）有限公司合作，初步點算參與遊行人數為 26.5 萬人。去年的估算採用了基於傳統統計方法的 Capture-Recapture 與現場調查的綜合方法，其特點在於以 AI 與人手計算調整總人數。本文筆者嘗試運用嶄新的地理計算模擬（Geocomputation）方法，非以傳統的定點數算而是以整個二維空間的模型去模擬遊行人流，以遊行所需時間和不同地點的人流點算數據來檢視估算人數的虛實。
長文慎入，可按照以下小標題跳到不同部分：
表一：2019 年七一遊行的人數估算
方法學 Methodology
這個遊行模型模擬每一個遊行人士為二維空間裏的一點，可以在維園至中環的街道上選擇不同的路徑前往遊行目的地，包括政府總部或遮打花園，也可以中途離開。每一個模擬遊行人士的每一步都可以根據最短距離（shortest distance），可用空間（available capacity）或隨機（random）來決定，模型空間被分割為 4 平方米的細小空格，理論上每一空格最多可容納 5.4人 ，步行速度按每一空格的人口密度而定，每三秒反覆運算每一個模擬遊行人士，每人的遊行步速和路線不一而足（圖一）。有關筆者的電腦遊行模擬，可以參詳此影片和前文。
圖一：模擬 26.5 萬人的遊行模型（模型影片： https://youtu.be/yRq5-hmMQas ）。
根據傳媒報導，筆者調整遊行模型的模擬空間和參數以模擬人流動向，包括維園外中途加入，東角道至駱克道的短暫開放，不同的人潮出入口位置等。「自己遊行自己數」計劃招募了大量義工，一批義工為七一遊行人士提供了 233 個 GPS 軌跡數據。由於 GPS 在高樓大廈和萬人空巷的環境下空間誤差很大，筆者用 smoothing algorithm 去蕪存菁，「拉直」遊行軌跡，以此釐定模擬平均步行速度（圖二）。另一批義工亦於 3 時許至晚上 8 時許，即遊行隊頭和隊尾經過期間，在銅鑼灣和灣仔各地鐵閘口以及巴士站點算遊行人士裝束的離開人數。
圖二：(a)「自己遊行自己數」計劃裏收集的 233 個 GPS 遊行軌跡數據，(b) 空間處理前的其中一個軌跡，(c) 空間處理後的同一個軌跡。
在七一遊行中，遊行人數及其人流動向，如提早離開和中途加入，均直接影響遊行人流和所需時間，是遊行模型的決定性因素。由於缺少人流動向的數據，筆者嘗試用不同的離開率（由 10% 至 90%），加入率（由每分鐘 200 人至 4,000 人），以及模擬遊行人數（表一）作為不同模型的參數。這次研究模擬不同的遊行人數，包括 19 萬、21 萬、23 萬、25 萬、26.5 萬、30 萬和 55 萬，合共模擬了 819 個不同的遊行模型。由於模擬需時，即使以 3.3 GHz Core i7 processor 來運算，每個模型大約運算 4 至 12 小時不等，筆者運用雲端計算，大大縮短運算時間。
結果 Results
在 819 個遊行模型當中，合理的模擬遊行時間必須和現實的遊行時間吻合。2019 年的七一遊行提早於下午 2 時 45 分開始，至晚上 9 時 15 分結束，歷時大約 6.5 小時。有見及此，每個可以在 6.5 小時的時間內（可接納誤差為正負 5%）完成模擬整個遊行的模型都是可以接納的。由圖三可見，可接納的模型以 19 萬為最多（26 個），30 萬只有 2 個，模擬人數越大，可以在合理時間內完成模擬的模型越少。由於 55 萬的模型未能達致合理時間範圍，該等模型未能納入以下的分析。
圖三：每一點代表一個不同參數的模型，紅色的點代表這個模型的模擬遊行時間在六個半小時的合理時間內（可接納誤差為正負 5%）。
在 84 個合理時間內完成模擬的模型中，它們的平均模擬人數為 220,892，標準偏差為 28,593，所以模擬結果顯示遊行人數應介乎 19 萬和 25 萬之間。建基於 2019 年七一遊行實地收集的數據，筆者進一步驗證在合理時間內完成模擬的模型的人流動向，包括：
在指定的模擬遊行人數，筆者計算所有在合理時間內完成模擬的模型的人流動向平均值（表二）。一般而言，在維園出發的約有 3 至 4 萬人，中途加入的人較多，在各處平均每分鐘有二千人以上加入，以銅鑼灣最多，灣仔次之。與實地收集的數據對比，在灣仔加入的比率相差不遠，19 萬和 21 萬的模型最接近 31.8%。
表二：合理時間內完成模擬的模型的人流動向平均值
要在指定時間下完成遊行，模型模擬了平均 54.2% 至 85% 的提早離開率。在所有模型中，大約有 2 萬至 3 萬多的人士在銅鑼灣離開。在 23 萬以下的模型，較多人選擇在金鐘離開；在 23 萬以上的模型則較多人在灣仔離開。然而，模擬遊行的離開人流和實地數據有較多出入，特別是在軍器廠街天橋前和灣仔／銅鑼灣的比例，都有頗大的差別。同樣，要在 6.5 小時完成遊行，模型顯示越多人參與的遊行只能有較少的人到達終點。
結論 Conclusion
如想知道更多研究細節，可參閱此簡報。
筆者由衷向每一位遊行人士以及參與「自己遊行自己數」的義工致以萬二分謝意。
