身份证号的结构和疑问

最近因为业务的关系，需要了解中国的行政区划。从网上下载数据集，发现区划代码和身份证的前缀非常相似。遂做了一些深入的研究。

结构

身份证号码有如下结构：

ID := {province:2}{city:2}{area:2}{birthday:8}{random:3}{check:1}

check := mod(sum(pres), 11) as m, x if m == 10 else m

前两位是省级码，2位，其中按第一位的不同区分不同大区。1开头：华北，2开头：东北，3开头：华东，4开头：中南，5开头：西南，6开头：西北，71：台湾，81：香港，82：台湾。

第3~4位，地市级码，地5~6位，县级码。

第7~14位，生日码，持有人的出生年月日。

第15~17位，随机码。

第18位，校验位，前17位加权求和再对11取余数，如果余数是10，则此位是「x」，否则直接是此余数。具体如下，

i := 1, 2, ..., 17
w_i = 2 ^ (18 - i) % 11  # 7, 9, 10, 5, 8, 4, 2, 1, 6, 3, 7, 9, 10, 5, 8, 4, 2 
v = sum(X * W) % 11

最后，为了保证编号的唯一性，行政区划若有变更，原有区划代码不再赋予其他行政区划。

疑问

针对这样的结构，产生了以下疑问：

1. 行政区划调整后，个人身份证号需要调整更新吗？

建国后，行政区划做了不少调整。省级的包括重庆市直辖，地市级以下的就更多了，调整后，区位码会变化，似乎身份证号码也应该变化。

我出生后，所在的行政区划调整过，区位码也改变了，但我的身份证号区位码仍然是旧的，所以，答案是不会调整。新注册的用新的区位码，旧区位码仍然可用。

从另外一个角度看，省市这样的区划调整，涉及千万甚至上亿人，相关数据的更新，和证件的替换，将会耗费巨大的工作量，同步更新是不可行的。

身份证号主要的功能是唯一标识一个社会成员，相关区位码的设定，只是为管理过程提供了一些便利，并不一定要严格遵循。

2. 校验位为什么要模11呢，而不是直接模10?

大部分人的身份证号上都没有X，容易造成误解，认为身份证号全由数字组成，而实际上可以包含字母X，在使用中可能造成不便。

查找定义来源：GB 11643-1999，并未解释原因。猜测可能的原因：11是素数，对素数取模更随机。我们知道，如果原数有某种规律非随机，对素数取模，会更随机。如果原数，很随机，比如是随机生成的数，那么是否对素数取模则不太必要。身份证号包含区位码和生日部分，随机性较差，对素数取模也是合理的选择。不过由此导致在看上去应该都是数字的编号中出现字母X，可能一些系统的实现带来额外的麻烦。

3. 同一地区同一天的号池容量是1000个，如果同一天出生超过1000人怎么办?

全国大概3000个县级区域，按2021年大概1000万的出生人口，平均一个县级区域一天的出生人口大概为：1000万/3000/365 = 9，远小于1000。所以，这种情况可能还没有碰到过。如果真碰到了，可能需要将省份证上的生日延后了。

4. 各级区位码够用吗？

省、市、县，各占两位，即最多容纳100个下级，当前行政区划，除了省外，打个平均10个下级区划，30个左右省，每个省平均10个市，每个市平均10个县。总共约3000多个县。每级大概有5倍的富余，不过由于区划调整，又占用了不少，但应该还有富余。

短期内不会碰到用尽的情况，如果真没有区位码可用，回收废弃且没有在使用的区位可以是一个方法，或者直接增加区位码的长度。

5. 日期有8位，四位是年份，那么8000年后怎么办？

太遥远了，后人自有办法。过早优化，过度设计，是万恶之源。