基于灰色预测模型的上海世博会分析(精)

基于灰色预测模型的上海世博会分析

张文彬华北电力大学保定

张静峰华北电力大学科技学院保定

摘要：众所周知，世博会正日益成为全世界人民交流历史文化、展示科技成果、体现合作精神、展望未来发展等的重要舞台。世博会的举行可以推动该城市经济的发展。本文基于灰色预测模型从第一、第二、第三产业、进出口贸易、居民消费价格指数等方面对上海世博会的举行对上海经济的发展进行了分析和说明。

关键词：灰色预测模型，世博会，经济发展

一前言

世界博览会是人类文明的驿站。自1851年伦敦的万国工业博览会开始，世博会正日益成为全球经济、科技和文化领域的盛会，成为各国人民总结历史经验、交流聪明才智、体现合作精神、展望未来发展的重要舞台。

中国是一个历史悠久的文明古国，2010年世界博览会的成功举行，让中国了解了世界，也让世界更多的了解中国，同时上海世博会的成功举行对上海经济的发展也起到了巨大的推动作用。而评价经济体系的指标有很多，本文选择有代表性的第一产业（农业、林业、牧业、渔业等）、第二产业（采矿业、制造业、电力、燃气及水的生产和供应业，建筑业等）、第三产业（交通运输业、邮电通讯业、商业饮食业等流通类行业和金融业、保险业、旅游业、教育文化、酒店业等服务类产业）、居民消费价格指数、进出口贸易等指标[1][2]，根据上海统计年鉴中1997-2002年各指标的数据，剔除世博会举行的因素，利用灰色预测模型对2003-2009年的相关数据进行预测，并进行了残差分析，然后根据实际世界博览会举行时各项指标数据，通过与预测数据的图形对比，可以直观反映出上海世博会对上海经济发展的影响力，并对相关数

据进行了分析。

二灰色预测模型[3][4]

灰色系统理论最早由华中理工大学邓聚龙教授提出，先后发表过灰色控制、灰色预测、灰色决策等多部专著，较详细在阐述了灰色系统理论的产生、原理与应用。什么叫灰？用邓先生自己的话来讲：“完全已知的系统称作白系统；完全未知的系统称作黑系统；部分已知、部分未知的系统称作灰色系统。”，而灰色预测就是采用已知的数据来预测未知的数据的一种方法。其中G表示Grey(灰，M表示Model(模型，前一个“1”表示一阶，后一个“1”表示一个变量，GM(1, 1则是一阶，一个变量的微分方程预测模型。其算法流程如下：

1．由已知数据得初始，并按生成新的数列

。

2．

按照计算参考矩阵B 和。

3．按最小二乘方法求得回归曲线的系数出a和u。

4．

可以得到其解。

5．

=

–即为所得的预测数列矩阵（第

一个数据已知，预测是从第二个数开始的。）画出预测曲线和实际值的比较图。

6．残差方法检验模型：

即为所求的残差误差。

三问题求解与分析

现有1997—2002年各项指标相关统计数据[5]如表1所示。

年份第一产业

GDP

第二产业

GDP

第三产业

GDP

居民消费

价格指数

进口

贸易

出口

贸易

1997 72.03 1774.02 1592.74 241.2 252.32 334.51 1998 73.84 1871.89 1855.36 241.2 261.80 374.58 1999 74.49 1984.64 2129.60 244.8 318.63 442.88

2000 76.68 2207.63 2486.86 250.9 477.39 615.72

2001 78.00 2403.18 2728.94 250.9 524.81 680.07

2002 79.68 2622.45 3038.90 252.2 606.98 818.03

表1 1997-2002年各项经济指标的数据

利用Matlab软件对以上算法进行编程求解可得到2003—2009年各项指标预测数据如下表。通过与文献[5]中实际数据对比，得到下图1。

年份第一产业

GDP

第二产业

GDP

第三产业

GDP

居民消费价

格指数

进口贸易出口贸易

200381.21 2855.65 3458.05 256.5 764.99 998.53 200482.84 3115.34 3900.27 259.4 933.21 1207.73 200584.5 3398.64 4399.06 262.4 1138.43 1460.75 200686.19 3707.7 4961.62 265.3 1388.77 1766.79 200787.92 4044.87 5596.13 268.3 1694.17 2136.94 200889.694412.76311.79271.4 2066.722584.64 200991.494813.977118.96274.5 2521.23126.14残差2%9%13%1%18%15%

表2 2003-2009年各指标的预测数据

残差平均值为，说明准确率达到90.33%，预测效果较好。

图1 实际数据与预测数据对比图

图1给出了剔除世博因素的预测数据与实际数据的对比图，其中实线表示现状变化趋势，带“*”虚线表示预测变化趋势。由图表可见，世界博览会的举行对第一、第二、第三产业GDP、居民消费价格指数，出口贸易产生了极大地推动作用。从图中可以直观反映出世博会对上海经济发展的影响力。

第一产业主要由农、林、牧、渔业等组成。世博会的举行，推动了相关园林业的发展，而随着世博会的临近，对畜牧业和渔业需求增大，造成

了第一产业的快速发展，当然世博会也给上海带了许多先进的技术以及合作项目，对第一产业的发展也有一定的推动作用。

第二产业主要是指采矿业、制造业、电力、燃气及水的生产和供应业，建筑业等。首先为了办好世博会，就需要大力发展和改进基础设施，其次是一些新场馆的建设，所有这些都对建筑业的发展起了决定性的作用，而且还会带动电力、燃气、水、建材等相关产业的发展，所以从2002年底世博会申办成功开始，第二产业开始快速发展。而随着世博会的临近，一些新型建筑、设施的完工以及世界经济危机的影响，造成2009年第二产业GDP有下降的趋势。

第三产业主要包括交通运输业、邮电通讯业等流通类行业和金融业、保险业、旅游业、教育文化、酒店业、商业饮食业等服务类产业。由图可见从2007年开始随着世博会的临近，会有越来越多的世界各地游客齐聚上海，那么对于上海的交通运输业以及旅游、酒店、商业饮食等相关产业起了强大的推动作用，从而造成第三产业的快速发展。

世博会的举行，可以有效地带动城市消费增长，由图可见居民消费价格指数随着世博会的临近也有了较大的增长，同时2009年受金融危机影响，略有下降。

世博会举行对进口贸易影响不大，主要是因为中国地大物博，资源丰富，大部分产品都可以自给自足，而世博会更给中国带来了先进的生产技术，增强了中国企业的竞争力。中国历来被称为世界工厂，举办世博会为国外企业了解中国提供了良好的机遇，特别是通过举办这样一个大型活动，为大力宣传中国民族品牌提供了很好的机遇，从而有利于扩大中国产品出口，由图也可以看出从2003年以后出口贸易额快速的增长，而2009年同样受经济危机影响略有下降。

总之，本文基于灰色模型对世博会进行了相关的分析，通过模型得出的图表，可以直观地反应出世博会对上海经济的影响力。