全国数学建模论文2010年上海世博会对上海市经济影响力定量评估

wilyes11收集博客(与学习无关)：高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：B我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名)：1.2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：wilyes11收集博客(与学习无关)：高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：wilyes11收集博客(与学习无关)：年上海世博会对上海市经济影响力的定量评估摘要从1851年伦敦的“万国工业博览会”开始，世博会正日益成为各国人民交流历史文化、展示科技成果、体现合作精神、展望未来发展等的重要舞台。以“城市，让生活更美好”为主题的中国2010年上海世博会，是一次中国加强与世界交流，近距离对话世界多元文化，向世界学习的重要契机，更是实现科学发展、促进社会和谐的重要机遇。本文通过从《上海统计年鉴》、《上海环境公报》等互联网资源收集的数据，对从世博申办成功以来上海GDP变化、世博对上海GDP的直接贡献、世博经济对环境的影响、上海产业结构的改变等方面，定量分析世博会对上海经济的影响。主要内容如下：首先，通过1978-2003年的上海每年GDP数据拟合出GDP随年份变化规律，预测了2003-2009年的GDP数据，并通过与2003-2009年的实际GDP数据比对，发现了世博会的影响力正是上海GDP增长率突增的主要因素之一；其次，我们利用凯恩斯宏观经济理论，同时收集了1980-2009年上海市人均收入与人均消费水平的数据，建立世博会投资对上海GDP的直接贡献的线性回归模型并据此算出了世博会投资对上海GDP的直接贡献值为4349.1亿元；再次，我们查找并选取了1995-2009年上海工业废水COD排放量、工业废水总排放量、工业废气总排放量、工业二氧化硫排放量作为环境指标，并选取1995-2009年上海人均GDP作为经济指标，通过三次多项式拟合的方式得出人均GDP与环境指标的拟合模型。从中可以看出上海政府在发展世博经济的同时确实在环境控制方面做出了努力。最后，针对本次世博努力营造的“绿色上海，低碳世博”的理念，我们收集了1998-2009年上海生产总值产业结构分布数据，分析了世博对上海市的产业结构调整的影响。关键词：影响力；定量评估；拟合；线性回归wilyes11收集博客(与学习无关)：一问题重述世界博览会是由一个国家的政府主办，有多个国家或国际组织参加，以展现人类在社会、经济、文化和科技领域所取得成就的国际性大型展示会。从1851年伦敦的“万国工业博览会”开始，世博会正日益成为各国人民交流历史文化、展示科技成果、体现合作精神、展望未来发展等的重要舞台。世博会享有“经济、科技、文化领域内的奥林匹克盛会”的美誉，不仅能给参展国家带来发展的机遇，扩大国际交流和合作，促进经济的发展，而且也能给举办国家创造巨大的经济效益和社会效益，宣传和扩大举办国家的知名度和声誉，促进社会的繁荣和进步。2010年上海世博会是上海经济发展的又一历史机遇，对于加速推进上海国际化大都市的建设和建设国际经济、金融、贸易、航运中心具有积极作用。如何利用互联网数据，选择一个合适的侧面，建立数学模型来合理评估上海世博会的影响也是一件很有意义的事情。二问题分析考虑到上海世博会的影响涉及范围较广，为方便研究，我们主要选择从经济这一侧面，利用互联网数据，建立数学模型，来定量评估2010年上海世博会对上海市经济的影响力（对全国经济影响力评估亦可类似分析）。为此我们需要查找一些与上海经济相关的数据，对这些数据之间的关系进行研究，并建立数学模型。2.1解决问题的难点和关键1、应该选取哪些具有代表性的经济指标2、如何合理查找并筛选数据以及建立怎样的数学模型2.2解决问题的思路根据世博会背景资料，上海于2002年底获得世博会举办权，我们可将采集来的数据按03年前和03年后划分为两个部分。然后我们将根据不同时期上海的经济数据，从上海GDP变化、世博对上海GDP的直接贡献、世博经济对环境的影响、上海产业结构的改变等方面，定量分析世博会对上海经济的影响，并建立相关模型。三名词解释及符号说明3.1名词解释1.GDP(国内生产总值)：一定时期内（一个季度或一年），一个国家或地区的经济中所生产出的全部最终产品和提供劳务的市场价值的总值。2．乘数效应：它是一种宏观的经济效应，是指经济活动中某一变量的增减所引起的经济总量变化的连锁反应程度。在经济学中，乘数效应更完整地说是支出/收入乘数效应，是宏观经济学的一个概念，也是宏观经济控制手段，是指支出的变化导致经济总需求与其不成比例的变化。3．边际消费：是指收入每增加一个单位时，消费增加的量。wilyes11收集博客(与学习无关)：产业结构：亦称国民经济的部门结构。国民经济各产业部门之间以及各产业部门内部的构成。社会生产的产业结构或部门结构是在一般分工和特殊分工的基础上产生和发展起来的。3.2符号说明序号符号符号说明1GDP国民生产总值（特指上海）2GDP国民收入总增加量（特指上海）3I政府投资增量4K投资乘数5xpenditureE人均消费6Income人均收入7xpenditureE消费增量8MPC边际消费倾向9COD化学需氧量10year年份四模型假设1、假设间接投资中的30%左右，即约930亿元为世博提前投资金额，这些才应属于奥运投资范畴（计算方法引自《奥运经济对北京和国内其他地区的经济影响》）。2、假设通过各种渠道收集到的数据和信息真实可靠。五模型建立及求解首先我们考虑世博会对上海GDP的影响，为此我们建立如下模型一和模型二。5.1模型一预测模型我们可通过考虑上海不承办世博会，经济按往年规律发展情形下上海GDP的变化规律（下文称之为情景1），从而与上海承办世博会，经济按实际情况发展（下文称之为情景2）之下的实际GDP对比分析，得出世博会对上海GDP的影响。5.1.1数据采集按2010年上海统计年鉴[1]，选用世博会前期共32年（1978-2002年）上海GDP数据，见表1。表11978-2009年上海GDP年份上海市生产总值（亿元）年份上海市生产总值（亿元）年份上海市生产总值（亿元）年份上海市生产总值（亿元）wilyes11收集博客(与学习无关)：情景1之下2003-2009年GDP预测模型的建立由于情景1中假设上海不承办世博会，我们要得到情景1之下2003-2009年GDP预测模型，只能选用2003年之前的GDP数据拟合得到模型函数。我们以年份（Year）为自变量，GDP为因变量，首先利用MATLAB作出1978-2002年上海“年份-GDP”图像。根据图像的特点决定采用二次多项式拟合的方式（程序见附件1：Prod_Model.m）作出拟合函数。得到了如下模型：6766906.604581725415259772.609791623763987367.152yearyearGDP由图像可看出相关性明显。图11978-2002年上海“年份-GDP”图（程序见附件1：Prod_Model.m）5.1.3模型应用、由以上得出的模型一，我们可以计算出情景1之下2003-2009年的上海GDP数据，并附上情景2下2003-2009年上海GDP实际数据，如下表：wilyes11收集博客(与学习无关)：表2情景1下2003-2009年上海GDP预测年份2003200420052006200720082009上海生产总值（亿元）6401.127034.817699.258394.449120.399877.0910664.54表3情景2下2003-2009年上海GDP（实际）年份2003200420052006200720082009上海生产总值（亿元）6694.238072.839247.6610572.2412494.0114069.8715046.45图2情景1和情景2下1978-2009年上海GDP曲线图（程序见附件2：Prod_Model_Compare.m）通过以上表格和图像中曲线斜率变化可以看出，不举办世博会的情况下，2002年之后上海GDP增长率与之前近10年相比没有多大变化；而实际上，自2003年起上海GDP增幅明显增大。上海获得世博会举办权恰好是在2002年后期，为期8年的世博筹建工作及宣传策划活动也在此时正式展开。依据以上数据及分析可以认为，世博会的影响力正是上海GDP增长率突增的主要因素之一。wilyes11收集博客(与学习无关)：模型二世博会投资对上海GDP的直接贡献模型此模型应用凯恩斯宏观经济理论[2]，测算出世博会投资直接引起的GDP增加值，进一步验证世博会对上海GDP的影响。5.2.1理论基础按照凯恩斯宏观经济理论，乘数效应以一个变量的变化以乘数加速度方式引起最终量的增加。它包括正反两个方面作用。当政府投资或公共支出扩大、税收减少时，对国民收入有加倍扩大的作用，从而产生宏观经济的扩张效应。当政府投资或公共支出削减、税收增加时，对国民收入有加倍收缩的作用，从而产生宏观经济的紧缩效应。乘数理论中，设GDP，I，K，eExpenditur分别表示国民收入增量、政府投资增量、投资乘数、消费增量，则投资乘数公式可表示为：IGDPK/①决定投资乘数的是边际消费倾向（MPC），因为IGDPeExpenditur，将eExpenditurGDPI代入①，得：)1/(1)eExpenditur/(MPCGDPGDPK其中：GDPMPC/eExpenditur上述乘数公式表示：国民收入增量GDP等于政府投资增量I除以)1(MPC，