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标题: 灰色系统理论及其应用 (六) :SARS 疫情对某些经济指标影响问题 [打印本页]

作者: 浅夏110    时间: 2020-5-27 15:06
标题: 灰色系统理论及其应用 (六) :SARS 疫情对某些经济指标影响问题
1 问题的提出8 P' m* s& W2 z6 H
2003 年的 SARS 疫情对中国部分行业的经济发展产生了一定影响,特别是对部分 疫情较严重的省市的相关行业所造成的影响是显著的,经济影响主要分为直接经济影响 和间接影响。直接经济影响涉及商品零售业、旅游业、综合服务等行业。很多方面难以 进行定量地评估,现仅就 SARS 疫情较重的某市商品零售业、旅游业和综合服务业的影 响进行定量的评估分析。 究竟 SARS 疫情对商品零售业、旅游业和综合服务业的影响有多大,已知某市从 1997 年 1 月到 2003 年 12 月的商品零售额、接待旅游人数和综合服务收入的统计数据 如表 8、表 9 和表 10。' d  V* n' N6 l( ]/ s8 T! r2 X3 I+ w
. e( Z- x+ F7 D7 h5 f" |* |. y
                                               表8 商品的零售额(单位:亿元)
6 ~) c! x2 p+ z0 w, r1 K+ a2 l: o  [' t0 k1 d0 ^" b
  a6 E: \% A( z9 C4 I

+ F' A: N# t6 F! V+ n( L: o$ e* J8 U0 S( @& F( B

- t8 _+ Y- G- n. B6 v1 `) {. R试根据这些历史数据建立预测评估模型,评估 2003 年 SARS 疫情给该市的商品零 售业、旅游业和综合服务业所造成的影响。* j. C" g0 p8 b8 h
  o! z8 F' Y. V8 r( n$ l7 i6 L
2 模型的分析与假设
1 h' }& I/ P) h# {0 i根据所掌握的历史统计数据可以看出,在正常情况下,全年的平均值较好地反映了 相关指标的变化规律,这样可以把预测评估分成两部分:8 S6 z* o4 W! H0 p. o

3 f0 F% ?+ d0 W, ]/ J: z7 R9 X(1)利用灰色理论建立 GM(1,1)模型,由 1997-2002 年的平均值预测 2003 年平 均值;' r, b* F/ U1 u

& ^* t! w" C8 H8 j$ m9 D(2)通过历史数据计算每个月的指标值与全年总值的关系,从而可预测出正常情况下 2003 年每个月的指标值,再与实际值比较可以估算出 SARS 疫情实际造成的影响。 给出下面两条假设:, ?+ T( s6 d5 t2 _+ O: B, d) m
$ J5 ~  ]1 q* p7 U% R4 S
(1)假设该市的统计数据都是可靠准确的;
+ \. ^9 i( |' l) ~8 f  y% w. N6 V
$ @3 m& J- N2 \: u" j  X(2)假设该市在 SARS 疫情流行期间和结束之后,数据的变化只与 SARS 疫情的影响有关,不考虑其它随机因素的影响。
6 X) A- F5 E5 o- w; e' L$ j
: N2 k  q& d, l2 ?7 {5 p3 建立灰色预测模型 GM(1,1)
- E" u: {3 S) A* Z/ P0 B! @4 N( T1 X" O7 I$ V/ N0 m/ J# C. x  |+ w$ q
; I+ h% L& }+ D: f3 U6 L! j; }# r

1 T9 S  X- \  j$ ?4 u1 w3 E) v$ K9 x! l

, n, ]. d/ ~5 j- p% D
$ a% m( q1 _) W5 j3 k7 {. z( f9 K- v% V3 [: ~6 @' K6 ~8 }
参数的估计值7 G, O8 L. k" i5 n/ ^0 _. ]/ f

$ O" F, _0 `! o2 ~: b
- `& g. `+ G6 v
6 {+ {# t! @/ A, S( W+ H% F3 i, z
6 ~; ]* a  f: z9 ~' y* p, j0 D& d  m  b9 @4 模型的求解9 _! V. z- f) \
(1)商品零售额
3 y5 d, N/ N2 P9 T% J/ r. z. d9 V6 g6 Q5 a/ I5 d
由数据表 8,用(13)和(14)式计算可得年平均值、一次累加值分别为$ y  |) I6 E6 c6 ?

! f, u* z. q* v; J: r! s
4 U, t: _6 Q( c' q( j0 q% c8 c! f- |4 _9 O

6 h6 n, ]: @# K4 I- o! T( m: a3 I$ Z9 C
  [! P: F8 j) \+ ^! ~8 z将预测值与实际统计值进行比较如表 11 所示。
3 a8 T! L) u: Q1 S. p
$ C: I- {& \4 b4 h% g
! K8 l& P! J& s/ z, _5 p, H* y3 Z: s1 ^! \' B# E+ y8 j
计算的 MATLAB 程序如下:8 T( h( g7 k. z" s, p* r8 G

0 D! o3 _; r* }& S6 K8 \clc,clear5 z8 Y2 k0 y( ~6 r
load han1.txt %把原始数据保存在纯文本文件han1.txt中
+ b6 m0 P2 t8 v- Xhan1(end,=[];m=size(han1,2);! {7 a- p. T: f& e, ~
x0=mean(han1,2);
3 [& R& W% z! p! Fx1=cumsum(x0)8 a% z$ g5 A9 _3 x, _& A
alpha=0.4;n=length(x0);
  P5 B1 p: o& g$ q1 n# Zz1=alpha*x1(2:n)+(1-alpha)*x1(1:n-1)$ C' I+ E* [1 ?2 o) Y3 D6 t
Y=x0(2:n);B=[-z1,ones(n-1,1)];* Y0 J6 s/ o" m2 E. d' l3 m( v3 m8 C! y
ab=B\Y! h2 n. m1 l5 w
k=6;
. e" V* @$ Y+ |/ ?: [( Z0 @' [7 y" }x7hat=(x0(1)-ab(2)/ab(1))*(exp(-ab(1)*k)-exp(-ab(1)*(k-1)))$ a/ f+ q; W9 _: {
z=m*x7hat
5 o: H; Z5 }% ]( U( w' u1 Qu=sum(han1)/sum(sum(han1))
$ s  c4 R! s4 N$ t1 n3 v& xv=z*u- a; J% f5 {& J& ~% M0 {
" V2 F/ z% `$ f( Q+ w  X8 F
(2)接待海外旅游人数" T1 U( d6 ~* x

# K5 w- o6 B( x$ ~' e) n% F. b6 O9 k0 ~

* O+ \0 R. m/ O( J$ L于是可得到 2003 年的接待海外旅游人数的预测值,并与实际值比较如表 12 所示。! H8 k8 }8 S* N# C5 M5 h/ V" ]

5 _  |5 s+ {5 q7 X2 [                                                    表 12 2003 年接待海外旅游人数(单位:万人)3 x+ ?5 R$ f0 W
/ Y( ]$ |! ?; W- P" h

: ?4 E! R( s" z; h. b! P2 {( K" ]3 G1 |( a" X$ W
(3)综合服务业累计数据! J3 g' l, z: s4 p

9 n, ]) F. T* B4 i) }
  S+ n/ v7 o% Y$ n  e4 J* l5 J# N. k" h% k. ^  Q8 n& J
于是可得到 2003 年的综合服务业累计数额的预测值,并与实际值比较如表 13 所示。2 P) T/ L0 j" ~
4 m# k0 z, u( C6 l3 r
" K& W" U& N! I' x- L  a
" s# i) x* Y) `/ L
$ ?! r: S" F2 n- E. }- e
5 模型的结果分析
- N7 a4 L+ g' o# d: o+ H根据该市的统计报告显示,2003 年 4、5、6 三个月的实际商品零售额分别为 145.2、 124、144.1 亿元。在这之前,根据统计部门的估计 4、5、6 三个月份 SARS 疫情对该市 的商品零售业的影响最为严重,这三个月估计大约损失 62 亿元左右。从我们的模型预 测结果来计算,4、5、6 三个月的损失为 60.1 亿元,这个数基本与专家的估计值相符, 8 月基本恢复正常,这业说明了模型的正确性和可靠性。( }/ v: U* @" p5 S) o

: B8 k+ {' r. ?- n: W/ m& p对于旅游业来说是受影响最严重的行业之一,最严重的 4、5、6、7 四个月就损失 100 多万人,按最新统计数据,平均每人消费 1002 美元计算,大约损失 10 亿美元。全 年大约损失 162 万人,约合 16.2 亿美元,到年底基本恢复正常。
7 H1 E0 [( W* ]( g3 p$ o
# [4 u! T) A3 {- L! |对于综合服务业中的部分行业影响较大,如航空交通运输、宾馆餐饮等,但有些 行业影响不大,如电信、通讯等,总平均来看,影响还不算太大,5、6、7、8 四个月 大约损失 70 亿元。
; V+ V8 i1 {7 E7 ^
0 s5 w# i* t3 P5 J- D4 S该模型虽是就某经济指标的发展规律进行评估预测而建立的,但类似地也适用于 其它方面的一些数据规律的评估预测问题,即该模型具有很广泛的应用性。& ]5 a7 A  V  W7 Z% y
6 K: c) B4 |; n+ v. b8 U3 I0 ^5 S
  t8 L: h+ H; |7 H% z
3 t. H8 G3 C* |/ i' J* l
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