日本地震对经济的影响

MACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\r1\hSEQMTChap\r1\h3·11地震对日本经济影响的定量评估摘要2011年3月11日，日本发生里氏9.0级的特大地震，短期内给日本在经济方面以沉重的打击。本文整体主要分了两个大的部分来说明3·11地震对日本经济的影响。第一个部分先通过网络资源查取数据，从影响经济发展的几个大的方面出发定量的分析了地震对日本经济的巨大影响。首先分析了地震对进出口总额的影响，为了更好的对比我们选择了2004-2010年三月份的进出口总额，应用了高斯函数拟合，预测出没有地震影响时进出口总额分别237650亿元，6931.6亿元，再跟有地震影响时的进出口总额比较，从而求出地震对进出口总额的影响率分别为:0.0088，-0.02。然后我们把出入境旅游人数作为指标衡量地震对日本服务业的巨大影响，我们也是选择2004-2010年三月份出入境旅游人数，应用了基于灰色系统理论的灰色预测模型GM（1,1），分别预测出了没有地震影响时的出入境旅游人数分别为：78.9674万人，143.1741万人，从而得出地震对出入境旅游人数的影响率：=-0.8056，=0.1125。再以电子产业为代表来分析地震对日本制造业的影响，我们搜集了2010年1月到2011年5月的电子产品总值，应用了不同的函数进行拟合，通过比较拟合优度，选择了拟合优度最高的傅里叶函数5次拟合，根据确定出的函数关系式进行2011年3、4、5月的预测，引入相对误差η来说明实际电子产品总值与预测值之间的偏差，计算出η(2011,3)=-19.57%，η(2011,4)=-46.62%，η(2011,5)=-29.06%。最后我们又以GDP为指标分析了日本地震对经济的整体影响，对于GDP的预测我们应用了神经网络对它进行了预测，我们首先介绍了神经网络基本原理，各参数的确定，模型建立的步骤，最终得出2011年GDP的预测值，又根据日本团队的估计方法，估计出日本2011年受地震影响后的GDP值，进而把来两者进行比较，得出受地震影响后2011年GDP下降的百分点为%1.23。GDP作为衡量一个国家经济发展的重要指标，可以看出地震对日本经济的影响非常的大。第二大部分我们主要是通过与其他几次大地震对经济的影响的对比，分析此次地震对日本经济的巨大影响。主要从GDP，和进口额的角度比较说明。最后我们总体分析了日本震后经济的恢复情况。关键词：神经网络，灰色预测，曲线拟合，GDP目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、问题重述2二、问题分析22.1“影响力”的定量分析理解22.2评价指标的确定及数据的查取3三、问题的假设3滚四、符号说剪明溪畏3汤五、模型建房立及求解偷甩4脚5.1蹈日本地震对疼某产品进出铃口额的影响逐分析甚虹4店5.2紧日本地震对父本国旅游业介的影响分析惊谣6掠5.4邮日本地震对捎GDP留的影响率分裁析孟决13闯六、肾对比分析巾3·11夕地震对经济放的影响及经掀济的恢复行辅17愤6.1鲁对比分析阻3·11影地震对日本雹经济的影响脖谊17喜6.2倚总体评价日洋本经济的恢若复边牧19传七、模型的编评价、改进测及推广疲免20邻劈畏评鸦盼一、问题重美述颗日本东北部哭海域发生了叛里氏松9.0捆级的大地震咳，为世界观奇测史上最高查震级。超强辅地震所引发略的海啸、核丑泄漏，对试宣图摆脱摇“费失去的十年回”逆经济衰退期参的日本经济榜一个重大打胶击，其影响贝可能极为深张远。本题要悟求我们通过尺查取互联网奇数据，运用捏数学建模的良方法，从某仙一侧面就冲3云·各11客大地震对日恋本经济的影狼响建立数学桌模型，对其访进行定量评塔估，分析地纹震对日本经钟济发展的巨减大影响。福二、问题分康析婚2.1昌“透影响力册”劫的定量分析擦理解睛每次大事件脚发生后在实场际中都需要尽将影响力转易化为有参考育价值的数据换，这时往往僻需要利用数再学建模的方宾法对其进行尘定性与定量岂的分析。本美文在评估乏3徐·兔11泡地震对日本筛经济影响时翻正是应用了亩这种方法，穗第一部分从剪不同的角度疗分析了日本蛋地震对经济剖的影响，搞通过把有地矩震发生时的服进出口总额怀，出入境旅必游人数，电瓶子产品总值蹦，敞GDP量与不发生地聚震的实际值英进行对比，萝建立模型，益得出影响力西的四个参考捞指标。第二商部分，标考虑日本这御次地震跟更1995偏年的阪神地铁震，印尼海渣啸和智利中盏南部地震的哑相似性，溉把这次地震换对仪GDP清，畜进出口总额笑，与棉历次重要地引震前后傅GDP裕增长率，进缸口总额回落潜情况，日元纺汇率进行对视比，从而将槽地震的影响煎力进行量化楼。拼2.2评惕价指标的确摄定及数据的舒查取扶我们考虑用陡什么指标来万评价地震对女经济的影响装呢蝴?升通过在网上猾搜集资料和台数据我们了复解到，地震勾对日本经济野的影响特别齐显著。影响灯经济的主要诵指标大致有薪：恰GDP,谦地区生产总翠值、工业增知加值、固定吴资产投资、限地方财政一行般预算收入龄、出入境旅姥游人数、对逢外贸易（海挖关进出口总保额）、社会们消费品零售筛总额、居民招消费价格指磨数、城镇居鞠民人均可支缘配收入、农站牧民人均现肚金收入等。碑我们在分析蛇日本本国本尿身的经济体否制结构的基担础上，通过换对数据的分柿析及处理，战最终确定以归进出口总额踏，出入境旅艘游人数、电颜子产业，衡GDP占四项的数据叫作为评价地误震影响力的鸦经济指标。希本题最大的救特点在于数渣据信息的收管集与处理，库根据对原题剧的分析，我柄们通过互联船网寻找到了数影响经济的爷所有主要指栋标，首先对诉指标的数据醋进行了观测直，对每个因切素进行分析忌，得出了四戒个对日本经炒济影响最大范的指标，并疫对它们进一思步分析，将蹈其中不合实角际的数据剔投除，增加了缸数据的合理厘性与可靠性溪。看三．问题的柿假设卖（1）网络攻数据真实可笋靠，所统计感的数据都在洋误差允许范锄围之内。藏（2）假设返所统计的数舰据都在误差荡允许范围之福内。登（3）如果和日本不发生宴地震，日本生的国内生产选总值，史出入境旅游讽人数，进出谦口总额，电际子产业均隙按以前规律袍变化，无突甘变。挽（4）日本肥地震影响下耕2011年关的国内生产芦总值可以根祸据日本团队善的估算方法尼算计。乡四、符号说您明：影响率骤η集：（t,i探）：厕相对碌误差。t表迷示年份，i匹表示月份渣Y属：表示实际公数据浴X摧：表示预测谨数据：拟合优度唐F号（邀i猴）电子产品辈预测总值联五、模型建秩立及求解职5.1日本玻地震对某产普品进出口额侍的影响分析撕僻进出口贸易情，即国际贸哗易，是指不进同国家或地浅区之间的商艘品和劳务的多交易活动。妇在经济全球撕化的今天，津像日本这样集的一个土地仁少的岛国，泉进出口贸易希占经济收入逃的很大一部信分。在此，帮我们通过建拖立模型预测准出在日本不月发生地震的彻情况下某产萝品进出口额丽的情况，再腰与实际值进停行比较，分召析出地震对砖某产品进出硬口额的影响祸。翅交建立日本地代震对某产品妈进口额影响烟的模型遣在网上得到味数据表如下滥：竹表圆5.12拳004-2批010柴年三月份某瞎产品进口总拨额皮年份（鸦3设月）偶2004蠢2005浮2006剩2007啦2008梦2009找2010进进口额(亿丹元)隶15395摧4.5员18008维3.2枕18619灿7.6第19320织8诸16725哑1.5拍15995湖8.1膨19133汉7.1妻利用而matla桂b宣软件对数据很进行拟合：怨累促秧姻渐滥图丸5.1苹高斯函数进迎口拟合图像榆选择不同的银函数进行拟舰合，发现高境斯函数的拟钳合优度最高截=私0.951苏9奏，所以我们育就选择了用者高斯函数进象行拟合，拟卸合高斯函数泡为：剥f(x)借=a1秘*exp(滥-((x-谁b1)/c滚1)^2)鹅+a2赶*exp(怒-((x-馆b2)/c谱2)^2)傅a1=兆1.91勤5e+00沃5(1中.151e春+005,军2.68宅e+005担)卵停b1驰=2抱006骨(1998训,201祝4)墨帆c1倘=4浙.836奏(-15逆.18,剧24.85判)涉民a2照=1.狭719e+强005短(-3.3黄47e+0仅07,3霸.382e亡+007)忆拐跟b2=番201长1(1围720,叮2303)付败c2杆=1旷.576渴(-13规5.2,煌138.4枯)所将麦=2011喷带入函数可厘得出求2011星年扫3陶月份某产品侨进口额的预极测值见=237薪650呢亿元。与网会上可查的里2011冈年居3杏月份某产品仁实际进口额雪为叉23976妄4.7叹亿元。由所苍建的模型定贪义的影响率爱：地可得日本地温震对本国某得产品进口影尽响率：揭=0.00博88弃威建立日本地决震对某产品晌出口额影响理的模型疑由网上可得雁数据：北表遍5.2刻2004-锋2010驰年三月份某命产品出口总留额螺年份（口3哥月）喷2004宽2005袜2006谜2007角2008袋2010歉出口额（亿歇元）呜7090.交5晃8515焦9306.昼7叨9594.歼1雄7193.秒1贿7090.蔽5绑（由于龄2009晃年数据异常冷，为了更好僚的预测，于用是我们将其像剔除。）嗽利用饱matla笔b连进行拟合：猴图幅5.2罩高斯函数出驼口拟合图像余得到拟合优浮度为训0.弄907辨的高斯函：题f(x)刊=a1*姐exp(-邻((x-b淹1)/c1什)^2)垫+a2*挣exp(-逮((x-b狭2)/c2衣)^2)盏珠喷a1=包1.25香2e+00协4坛源b1叛=27娃83觉殖c1蹈=10垮04短朽a2璃=28缎79淘盛b2灌=20炊06模拖c2贸=1.逝479缝将燕=2011狗带入可得预恶测进口额为扬6931订.6屠亿元档浮，关由网上查的悉2011纳年惜3品月实际出口鹊量为熟6793欧.贷4迹亿元，由模孤型可得地震舌对日本某产姜品的出口影房响率：拢=-0.浓02猜5.2日本肚地震对本国卧旅游业的影杏响分析传日本作为一灿个经济强国必，其旅游业倒是国内支撑倾产业之一，按但今年三月差份发生的大粗地震导致核胀泄漏，使本疯国环境质量燥大大改变，矛给日本旅游奋业带来沉重均打击。在这史里我们基于街灰色系统理任论建立灰色乖模型堆GM鲁（资1,1凳），通过往械年三月份入显境旅游人数委预测出区2011征年三月份入州境旅游人数杂，在与实际倡值进行比较爬，得出影响担率。时帅灰色系统理伐论是基于关踏联空间、光蛙滑离散函数红等概念定义乒灰导数与灰距微分方程，殿进而用离散偷数据列建立性微分方程形袄式的动态模排型，由于这屯是本征灰色谷系统的基本劣模型，而且索模型是近似珠的、非唯一厨的，故这种泡模型为灰色购模型，记为窑GM波（豪Grey宰Model终），其中常杏用的蒙GM(1,其1)秤即表示模型箩是考1屿阶的，且只促含依1恨个变量的灰沟色模型栽蜜。灰色预测闯在工业、农帖业、商业等闲经济领域，扰以及环境、途社会和军事锄等领域中都恼有广泛的应列用。特别是权依据目前已主有的数据对恨未来的发展医趋势做出预东测分析。回中日本地震对夺入境旅游人牺数影响跨在网上我们遣得到悬2004-慈2010旱年三月份入扶境旅游人数航如下表：早表激5.32依004-2底010暴年酷3树月份入境旅抄游人数建年份（根3陕月）悄2004三2005棒2006膨2007烂2008高2009晴2010夫入境旅游人透数(万）赌57.38扒76滤60.23您33肺63.33姥34荣76.25悬75.66疾67玩63.16微67失78.69它72晨以躬2004距年寿3唱月为起始点峰，即在该点堡t=1奇，于是有原狂始数据序：直={裁t=1距,2,桨…尤7}={}律={5恢7.387调6,60膨.2333匠,63.厅3334,辣76.2篇5,75学.6667寇,63.删1667,敢78.6独972}锯首先按汁GM伞（术1雷，恒1逗）建模方法磁，对已知原慧始数据序列幸X洒（晴0满）进行一阶锈累加生成弓赠（即届1锋—欢AG0暂）：垫。拳得到生成数捷列华，如下：蔬富运={旷t=1技,2,马…篇7}坛={抖，皇，温，低，匙，创，漂}保={57.嫌3876,谷117.拜6209,欧180.仅9543,削257.陕2043,清332.僵871,秩396.0迷377,随474.7麻349}施构造数据矩翁阵俩B臭及数据向量奏题=基骆=铺影利用最小二歪乘法求解待华估参数令妻求得挂=蒸粉-0.03见67逮，涌=盯迁60.08较46竭根据累加生翠成的新的序屠列得到碑GM衡（牲1投，寨1妇）析模型相应的昌微分方程：申求解微分方竟程，即可得项预测模型：葡惕队辩纪，塔；吃将乞中的算取年份，即膛可得到累加霉预测数据；凳由累减桂生成模拟原姐始数据序列件的序列:役禾即可得到某办年的预测数今据。令t=躬6，7时可茫求得础,胀，进而求得劳=78.9肚674备由模型我们京得出201宵1年3月份司预测入境人样数为78.引9674万昼人，由网上腿可查的实际件入境人数为询40.16迁53万人，乡因此可得地婆震对日本入锄境人数的影漏响汇率为：凝=-0.8薯056横敞日本地震对许出境旅游人波数影响爬在网上我们像又得到押2004-阿2010饭年三月份出夏境旅游人数佣如下表：蜓表朝5.42纠004-2剂010葡年贿3傅月份出境旅烦游人数烫年份（行3渣月）孟2004淡2005羡2006责2007刊2008激2009真2010扇出境旅游人士数凭(闸万）初134.3赠32还137.8兴76班136.3尘334测137.9芳876犯130.6梁668洗138.7画294板148.6写416姑同样利用追GM诸（服1,1患）模型，我警们得出辈2011丽年三月份出悼境旅游人数暗预测为梢143.1闸741熄万人，由互水联网查出享2011仆年三月份实段际出境旅游世人数为肆161.3镰231赢万。因此可齐得地震对日优本出境人数义的影响率：惹=0.11有25裁5.3日本汪地震对本国奋电子产业的援影响分析痕自二次大战岔后，日本的运制造业得到欲迅速发展，旦尤其电子产贡业和汽车制搞造业。日本寇的电子产业烫和高科技著肯名制造商包泽括索尼、松本下、佳能、扩夏普、东芝钳、日立等公宪司。日本拥蒜有世界资产翠最庞大的银题行邮储银行辩，三菱醋UFJ间金融集团、璃瑞穗金融集李团和三井住用友金融集团论在世界金融冬界占有举足蜓轻重的地位买所以下面我村们选择电子极产业作为日径本制造业的蒸代表分析地茂震对日本制临造业的影响宾。跳通过互联网沾，我们查找培到由《日本内电子信息产末业协会》公弟布的工业产仪值数据统计奋表，找出日护本进出口电理子产品总值气，即日本电棒子产品工业顶总值的相关低数据（详见话附录）。由娱于截止到目铁前，《日本玉电子信息产裳业协会》尚丝未公布姥2011芦年借6胖月及以后的画相关信息，局因此我们截效取垮2010妻年符1壮月至膛2011毁年皆5叉月的信息进桥行统计分析斩，通过对地骂震发生前的恐每个月（即友2011甚年伯3态月份之前）斗的数据的拟苏合得出时间驾与电子产品炕总值对应的储函数关系式践，从而进一充步对当2011殊年线3良、度4粮、骤5瓦月份进行预亭测，通过预凉测值与实际武值的比较得举出地震对日贼本经济的影捞响。对我们通过运持用盘Matla付b闪描绘散点图齐找出时间序昂列与电子产游品总值之间始的关系，结衬果显示如下残（程序见附沿录，下同）风：娱图盟5.3蚀时间序列与讯电子产品总若值之间的散跃点图虫隆用不同函数似进行拟合坚从数据的散抹点图中我们菊可以发现，抛时间序列与田电子产品总允值之间并不寒属于简单的齐线性关系，粉因此我们利南用工具箱中崭的拟合工具待进行处理，具最终发现一运下结果：（脾1阻）在多项式医拟合中，最旺佳方式是进轮行亏9秋次多项式拟顺合，函数关箩系式表现为汉：棕f(x)碑=p1*然x^9+个p2*x渴^8+歉p3*x^裳7+p宣4*x^6阿+p5群*x^5母+p6*盯x^4+夕p7*x仰^3+陡p8*x^冲2+p骑9*x+疾p10写；绵拟合出的拟严合优度检验滥参数如下：零Goodn流esso俯ffit纤:速SSE:凯6.39朋8e+01私0缺怖僚能R-s汉quare游:0.6梢614万Adju里sted领R-squ暮are:泪-0.10眠04丽额筐RMSE:师1.26控5e+00庆5堆但其拟合优施度仍然不高此，经R奇2夕=0.66衬14叠，因此我们旺不予采用。估拟合出的结匀果如下：挺图达5.4冲九次多项式战拟合次（烤2居）在正弦函竖数求和模式退中，朗4膏次时是最佳腾效果，函数磨表达式为：币f(x)围=a1*许sin(b逃1*x+c捆1)+诚a2*si方n(b2*尊x+c2)草+a3尖*sin(断b3*x+找c3)+圆a4*s送in(b4伯*x+c4失)旅；涨拟合出的拟挖合优度检验疑参数如下：湖Goodn高esso娱ffit寸:皂SSE:名2.455乘e+010胸洋梳双避R-squ哀are:健0.870暑1五Adjus由tedR轰-squa也re:0觉.1554棋膜普RMS街E:1.惯108e+苦005毫其拟合优度始R荡2慰=壮0.870覆1赞，效果仍然觉不佳，我们逃不予采用，视但其比多项断式拟合较优肤，其拟合图法像如下：申图隐5.5救四次正弦函鞠数求和疮（饥3扭）在采用傅重里叶函数形楚式拟合过程呈中，盲6锅次拟合时，孟拟合优度检启验系数如下逮：沈Goodn烫esso砍ffit跨:候SS浴E:4.爆207e+宅005阅时西贡R-sq堤uare:悼1你Ad栏juste无dR-s杜quare粥:NaN四抵遣RMS初E:魔NaN哀从输出结果素中可以看出堤：虽然拟合艘优度堵R血2驴为银1台，但是剩余查标准差显示垮NaN闲表示数据出锻错，因此也罪不可取，而光5巾次拟合时，抛拟合优度检悦验系数如下六：煮Goodn灵esso蚕ffit型:享SSE丈:2.7摸33e+0沃09利灰朵藏R-sq撞uare:闸0.98池55盾Adj孙usted盈R-sq叠uare:售0.90帜6辫远RM既SE:3仙.697e束+004钻拟合优度接互近于像1祸，通过对已桶知数据的回开带检验，发胆现数据间相被差不是很大占，在允许的圾范围内，因旅此该函数结银果是可取的缴。其函数表沙达式如下：悲f(x)哭=a0亭+a1欢*cos(骂x*w)爽+b1*缴sin(x奋*w)+倦a2*c刘os(2*广x*w)炸+b2*犹sin(2艘*x*w)皮+a3授*cos(捡3*x*w淋)+b害3*sin袋(3*x*朱w)+耻a4*co绕s(4*x宝*w)+翅b4*s鲜in(4*酸x*w)略+a5*近cos(5伞*x*w)关+b5团*sin(窑5*x*w意)阳；骑对应的系数潜迭代过程如点下：迹Coeff唱icien火ts(w棍ith9未5%co恭nfide还nceb支ounds使):块躬极a0=种1.27软8e+00纽6(1丸.231e牛+006,附1.32旺5e+00丘6)厦嘱a1源=2.胀171e+某004投(-6.9彩69弊e+004昼,1.1万31e+0存05)星卸b1滥=5.洋468e+挣004既(-1.5委2e+00漠4,1.惊246e+掏005)讯杀a2腹=3临.65e+宴004球(-2.1鞭76e+0浊05,2宾.906e阻+005)杯强b2鼓=-6.担069e+胃004知(-1.4颂34e+0渠05,2隙.207e柔+004)谨替a3竞=5.划634e+姻004谈(-3.0张01e+0骄05,4程.128e谁+005)绕凶b3膀=女-8奇039尊(-3.3惧76e+0存05,3林.216e蝴+005)厉下a4龟=2.口901e+慨004芦(-9.8缓29e+0馆04,1俩.563e糖+005)扩拆b4苏=-3.市899e+科004锐(-1.9先87e+0为05,1堆.207e芒+005)夫跌a5攀=1.银603e+扭005肉(6.36佛9e+00共4,2.童57e+0音05)焰厉b5圈=-2.旦934e+朵004国(-9.1弟34e+0锈05,8昏.547e柿+005)冷饭w=葬0.82菊92(疼0.691雹9,0.说9666)蜘根据系数我钻们可以确定确时间序列与县电子产品总析值之间的函熊数表达式为燃：惩F(x)=辩(1.27歉8e+00德6)+(2肿.171e垄+004)台*cos(胶x*0.8摆292)+蜡(5.46努8e+00问4)*si狡n(x*0育.8292长)+(3.旧65e+0烫04)*c夜os(2*洽x*0.8野292)-扑(6.06尸9e+00秩4)*si喉n(2*x红*0.82邮92)+(筹5.634椒e+004剧)*cos落(3*x*研0.829凤2)-80麻39*si慧n(3*x蛾*0.82钥92)+(贯2.901守e+004浩)*cos恐(4*x*牲0.829休2)-(3鱼.899e怪+004)准*sin跌(4*x*喜0.829跪2)+(1旋.603e秘+005)懒*cos(哑5*x*0广.8292场)-2.9上34e+0救04*si轻n(5*x季*0.82网92)毛；变其拟合效果书图如下：凳图欢5.6夕五次傅里叶箭函数拟合明由图像也可测以看出，兵14仇组数据均在惑曲线周围波们动，效果最侨佳，因此我喉们确定渡5轿次傅里叶函闻数即我们所覆求的函数关影系式。昼驻用最佳的函虾数关系进行某预测思根据确定出寺的函数关系盼式进行配2011糟年沿3兄、匠4胡、乳5损月的预测，纺首先我们根丈据确定出的导函数关系式浆对碰2011坚年献2恢月的数据进被行检验，用仆相对误差算η觉来验证其准淡确性，则：阻η茂=恨*100%所以枣η洒(2011恭,2)=练=-0.1机17%冒这说明实际另数据比预测交数据小全0.117额%旺，在误差允容许的范围内故，所以所选沈定的傅里叶粱函数还是相亩当精确的，盼这也确保了贡我们预测的属稳定性及其胳实际意义。投由于我们把震2010闸年焰1勾月定义为自翠变量时间序矮列中的米1犹，会2010畅年虎2我月定义为自滋变量时间序蒜列中的荣2层，所以依次瞒类推，盾2011更年坡3影、喊4李、冲5境月应分别对易应自变量时战间序列的货15摆、汁16沟、稍17毫，根据附录杨表中析M-侵文件，我们挖预测出询2011卵年箭3指、古4岭、抖5归月的电子产暗品总值分别临为：掩F(15)冠=1588疑864.0崭F(16)拌=1060示902.0慎F(17)躺=133出1975.上0核下面引入相军对误差框η熄来说明实际豪电子产品总柳值与预测值虹之间的偏差盲，表明虽3月·吊11殃地震对日本煮电子产品总脖值的影响程幼度。则其对孕应的盏η赢值分别为：属η渴(2011欧,3)=蓄=-19.定57%腰η腊(2011菜,4)=郊=-46.盗62%穷η鸽(2011魂,5)=淹=-29.器06%乖荐数据分析壶由鞋η贝值可知，偏2011所年斜3竹、怠4汁、梳5建月份的电子疤产品总值都渐明显比预测朴值减少，也惕就说明电子另产品行业受茫到番3显·虎11授地震的影响根。而三个月肌份的影响程伟度大小各异扑，原因主要乒有以下几个晕方面：贼第一：趣3慕月佳11响日容发生地震，删震前十几天园的时间销售参如故，发生扩地震后，受孟灾严重的东枝北部区域的统电子产品总川值锐减甚至灯为零，而其通余地区随手胸地震影响但妨仍有生产和旨销售；坐第二：同4屡月整个月份从受灾地区由狡于供电系统亿障碍、电子志零配件难以吉供应等多种妻原因导致部葛分地区无法蜂正常运营，扯只是少部分痰地区仍能维宅持其产销功历能，所以导线致整个月全志国的电子产苏品总值骤降骑至原来的一右半；对第三：壤5料月份由于全防世界各国的田捐助、政府骡的积极政策堡以及各方资跳金、技术等线支持，日本联某些基础设殃施建设等也肾在逐渐恢复陶，因此其产煎量也比4月道份略有起色草，在电子产覆品这方面逐庙渐恢复，但坦仍达不到先暑前不受地震汤影响的水平业。纯5.4葡日本地震对烦GDP查的影响率分软析德捞设GDP转即国民生产菜总值，是扣捎除了国外要纷素净收入的送国民生产总宫值。是衡量嚷一个国家国忠民经济发展耻水平的重要项指标。在此童，我们通过誓建立遵BP舅神经网络模炼型，分析评验价超3迷·珍11刚地震对身GDP开的影响。箭狂BP皇神经网络的料基本原理足BP舅神经网络，颤即多层前馈管式误差反传造神经网络．裳BP虑网络通常由醋输人层、输灌出层和若干加隐层构成，博每层由若干持个结点组成医,绢每一个结点特表示一个神旬经元，上层总结点与下层邀结点之间通悲联接贸,矮层与层之间案的节点采用渐全互连的连扩接方式，每定层内结点之南间没有联系棋J产理论已证明谎，三层宫BP仔神经网络，诊只要隐节点变数足够多，菌就具有模拟蛙任意复杂的嫌非线性映报子射的能力．欲本论文就是援采用三层游BP蹲网络对堪GDP仓进行预测。脱在确定了规BP羡网络的结构庸后，要用网彩络的输人和村输出样本集盾对网络进行碎训练属裳，亦即对网下络的阈值和父权值进行学辉习和修正，抛以使网络实熊现给定的输枝人输出映射菊关系第一个织阶段是输人撑已知学习样斑本，通过设伤置的网络结便构和前一次逮迭代的权值击和阈值从网波络的第一层林向后计算各浅神经元的输巨出。第二个裙阶段是对权高值和阈值进织行修改，从鼠最后一层向蛇前计算各权洋值和阈值对厕总误差的影典响雄(显梯度积)盛，据此对各附个权值和阈财值进行修改赏。以上两个吸过程反复交屠替，直到达运到收敛为止步．由于误差胶逐层往回传乏递，以修正匪层与层之间河权值和阈值希，所以称该锣算法为误差显反向传播株(ba术ckp娘ropag倾ation麦，枪BP)膏算法。标准短的式BP脊算法是一种去梯度下降学绩习算法，其乱权值的修正比是沿着误差缘性能函数梯臂度的反方向滩进行的在本外文研究中聋GDP蛮神经网络预丽测模型的建混立与实现，顽都是借助参MAT推LAB倒提供的神经剧网络工具箱松编程实现的慨。揉图说5.7前神经网络的奉三层扁思建立神经网僵络模型赶根据宜2010墓年日本统计过年鉴查出了矩1980-屡2010献年的日本的株GDP帽（见附录）穿，应用神经辩网络建立数炼学模型，预影测胡2011老年日本的诊GDP文。然后与日缸本团队估算惭出的在地震澡影响下的抵GDP辽进行比较，闪从而以阻GDP唤为指标说明溜地震对日本侧经济的巨大瞒影响。箭首先，用式桑对附录表中询数据进行归量一化处理。习然后确定网埋络结构，其蓬中时间序列扩数据输入层翅节点数是人翠为确定的，毒输入层节点楚数过多，造赛成网络学习卵次数较大，富输入曾节点慈数过少。不毯能反映后续似值与前驱值恰的相关关系榆.盒经反复实验未最终确定为梦7素个，且输出观层节点数为县1瞧。帜隐层节点数房的选择在所破有的BP网放络中目前还材没有理论上固公认的推导赚方法，一般祝有下面几种旋方法进行推构算：人们大穿多通过实验控来获得，以拼下三个公式哑可作为选择沸最佳隐含层剃单元数时的他参考公式：缴（1）嗽，其中n1纲是输入层神僻经元数，料是隐含层神创经元数；汁（2）女其中n2是曲隐含层神经沿元数，m是把输出层神经怜元数，n是崭输入层神经穷元数，a是邻[1，10忙]之间的常六数；抚（3）罗，其中n1萍是隐含层神芝经元数，n茄是输入层神狼经元数。帮其他确定隐短含层神经元展数的方法为沉：首先是隐估含层神经元提的数目可变机，或者放入刺足够多的隐葛含层神经元夹，通过学习怨将那些不起锻作用的隐含湖层神经元剔变除，直到不庄可收缩为止汪。本文中我易们就采用这诱种方法，分肌别取了隐含消层单元数犁3,4,5握做训练，经舰比较隐含层涨单元数选择竹3妥最好，这是彩检验层输出明地两个数据株与实际最接蚀近，因此我现们设置隐含欢层单元数为熔3词。鸣犹学习速率决蝶定每一次循折环训练中所框产生的权值坦变化量。大己的学习速率鱼在训练的初承始阶段能加酿速误差减少缎，但随着训您练的不断深寻入，由于学假习速率过大顷，使网络每恢一次的修正浙值过大，而眉导致在权值纪的修正过程范中超出误差腔的最小值而深永不收敛；转另外较大的卡学习速率也骤容易引起振裳荡而难以达脚到期望目标醉。但小的学嫌习速率将导山致训练较长旬，收敛速度秃很慢，不过中能保证网络潮的误差值不株跳出误差曲饲面的低谷而终最终趋于最特小误差值。授所以在一般帖情况下，倾赌向于选取较看小的学习率历以保证系统咏的稳定性，妇学习率选择俱范围在躬0.01-皂0.8疯，之间。在眨本文中我们鸡选择绣0.01午。沫具慧袜昏就彻掩神经网络有储3错类模型：梯荡度下降法模库型、动量梯仓度法模型和杰LM牌算法模型，霞从训碎练勺算法的收敛嘱性、网络的芳推广能力、吴模型的整体族性能进行实庆验效果评价萝和对照分析么。为了便于牵比较，均采集用汗3沾层揪BP逼神经网络结要构，在所有茶模型中隐含陈层传递函数例为棉tansi振g何，输出层传挺递函数为匪purel境in峰，网络的训恨练目标定为谁0偶．侄00035袖。棋季模型求解与胀分析扩模型实现程脂序见附录，常当选择不同恰内层神经元盏数时输出检蚕验层的两个尾数分别很为：稻（在1乒）削内层神经元祥数为忘3亡时：榆y1=1从.0e+0粮04*责5.0斯739述（泪2漆）哀内层神经元桐数为乱4沿时：东y2=1.刑0e+00握4*弦5.967僵0毒6.430肢3们（适3问）棒内层神经元融数为叔5凶时：师y3=殿1.0e+悉004*荐4.32份22袄4.47盒78芽y=1双.0e+0兵04*凯压0胶欠0做6听.1449侄1斗.9747积3保.0074备而这两个数掌的实际值是赴50329叔.8教，声54588闲.7描，通过比较近内层神经元赚数为特3另时最接近实痕际值，所以胖相应的克2011煤年的预测值滴为：丈61449搞。恋践丹缝猴躲骗心图奖5.8遥神经网络训旷练图堡日本东北大昆地震之后，尿日本团队将孙其对日本乳2011膛年第一季度糠及第二季度竹GDP胳增长的预期边分别从干2.2%篮下调至沉1.7%堆，从蚊2.2%泄下调至川0.5%丘；但将第三增季度及第四或季度星GDP催增长预期分否别从私2.5%饮上调至滥4.0%黄，从道2.0%苦上调至傍2.5%篇。据此估计邪2011烧年全年日本岭GDP驾增长的预期水为秋8.7%旷，则预测发遵生地震后您2011豆年的国内生芝产总值为匀60692岂.455蜡亿美元。彩对比裕2011多年日本的国宇民生产总值嫂(GDP)夹发生地震比陶不发生地震灭稍微降低，婆说明即使是春在地震的影失响下，日本丽的国民生产置仍呈现快速裁发展的趋势塑，但是仍然海会受一些阻自碍，受地震摔影响袖2011昂年漠GDP岸下降的百分占点复A%=本*100%像=酸*100%碌=1.23类%截GDP漏作为衡量一妈个国家经济友发展的重要哄指标，从上蔬面的计算可本以看出短期矮内地震对日蝴本经济的影且响非常的大哀。羽六、析对比分析倒3·11狐地震对经济者的影响及经美济的恢复须6.1讽对比分析斥3·11追地震对日本耍经济的影响匹第一大部分蛇我们从不同库的角度通过斧建立数学模座型分析了地豆震对日本经抽济的巨大影键响，下面我什们通过与其辜他大地震造迅成的经济影草响的对比，古分析日本此裳次地震对经坏济的巨大影稿响。教陕誓冰君绣淋图屈6.1睁以往大地震丛的经济损失剪结合各次地息震案例的对核比，我们认盯为印尼海啸亭和智利中南香部地震引发虫的地震和海纪啸与此次东乎北地震具有扒较大的可比躺性。我们将延震后实际进委口额减去趋头势进口额，钞测算得印尼烤海啸以后进伏口多增加约夜69.5膨迈亿美元占趋GDP羞的亿0.98冈%容，而智利的童进口则多增带加谈31.05遗侍亿美元，约危占翁GDP丧的亿1.56掠%沈。那么利用破0.98认%任和吩1.56床%促的比例，大于致计算出本躺次日本地震液海啸引起的刑进口增加大夕约为洞536.悼5陶亿美元到盒853.拳98赌亿美元之间斗。肾图显6.2争印尼海啸前笛后进口额同通比查图关6.3电台湾南投地目震前后进口暗额同比亩此外，宁3袜·次11疲地震对金融晋市场所造成幅的影响与撕1995源塔年神户大地角震具有一定夹的可比性，减因此预计对昌资本市场的题影响也有相崭似之处。漠在经济学中魂，有一种秒“馆破坏创造需姥求究”遥的理论叫计“渐破窗理论素”智，其认为窗业户破了可带骄动就业。这望常遭遇经济哀学界的非议动，却可解释宣缘何灾害降鞭临，怖GDP虹增速却不减茫少。从自然绒灾害经济学夜角度来看，朵灾难经济损他益的规模，谦相当于灾区削国民财富存犁量离(荡即过去匪GDP伶增长的总和见)盟的损失，加扩上因存量损盈失引起的流序量减少灭(乖相当于狮GDP洋下降水)件，再减去救舒灾引起的流剖量增加码(惯相当坟GDP山增加冒)旋。由于震灾皮引发的财富岗损失并未计常入江GDP夫统计，救灾泪和灾后重建搅带来的锄GDP蜡增量，是否帽高于因为灾承害引起的仔GDP谨下降，比如肿日本汽车业荐和芯片业公建司的暂时减纷产等，这才嘱是金融市场养关注的焦点殊。降竖吧缠惕证渡灶图诱6.4覆地震前后袖GDP奉对比值邮从日本这三鄙次经历的牵GDP泻来看。神户叼地震发生当钓季，即啊1995盏阳年第一季度爱实际壁GDP示录得裤4752紧345冈亿日元，年晴化后的季环划比上升了妨3.4%赏，同比上升吊了挡1.1%欲，而后两个待季度年化后速的季环比均星以划3.2%乞、掀3.9%弦的速度增长捉，发生神户枕地震当季没加有出现经济鹰下滑，主要药原因是由于酸前一季度时GDP疮较前期下滑格了不2.7%妈，同比仅增体加了诵0.9%漆;中2004房年谎10日月掩23滤日辞的中部新潟写地震发生当邪季吗GDP康年化后季环轮比下降向1.6%,边接下来的两鞠个季度分别蹲上升了辽2.7%匪和想4.8%发；存2007窄年潟海岸地放震发生当季傍GDP路年化后的季床环比下降了竭0.9%,预接下来的两吨个季度分别垫上升了谱2.7%锦和悲1.2%腥。倾捏从临GDP吧的数据来看换，地震发生祖当季恰GDP啦都会因为各露经济部门受狠损，供应减稀少而导致苹GDP孙增速下降，壮但是从中期迅来看，由于曾灾后重建对盼原材料以及尘其他消费品迈的强劲需求述会导致本国蛮GDP消增速加快。赢3壳·弟11秀地震达到拾9.0录级，属于历筑史比较罕见邪的大地震，宴对日本经济扁造成的影响捧现在还无法岸估量，且与快之前不同的刘地震相比不然但震级大，株还发生了核患泄漏，加上士遭受次贷危荡机后的经济黎并没有完全玩的恢复，这胀将拖累日本仁经济下滑的价时间更长。染但是从中期欣来看，灾后犯重建的需求丑将会带动国桥内经济回升哨。内6.2总体剪评价日本经韵济的恢复瞧通过上面的印分析，年GDP棕的上升，进撤口额的回落稳，外汇的储惩备等都有利枝于日本经济圆的恢复，且剑目前日本企弹业的生产活沾动已从退3虾月探底后逐逢步恢复大型老汽车及电器击厂商纷纷将斗最初的恢复部计划提前，目预计秋季前勤将基本恢复佩到震前的生铲产水平。协鲜虽然此次短秧观结果中大拖型汽车及电麦器机械企业领景气判断指挣数仍然为负假数，但前景注指数已经转出正，迅速恢穴复势头可见坏一斑。日本洒震后个人消普费谨慎克制疗的风潮引起数的住宿饮食陶行业低迷也贡将有所改善柿，消费也逐洽渐显露曙光喂。尼但是从另一忧个方面分析闭，腐据日本共同垃社加20回日报道，日欧本民间智库垦与巡5插家证券公司盼日前公布的僚估算报告显谁示，这场大债地震对该国洪经济造成的冻损失预计最软高达扩16吗万亿日元妙(硬约合人民币殿1.3别万亿元异)拼，远超捏1995写年阪神大地意震后兵库县授统计的约痒9.9挤万亿日元的衬损失。此前摸，花旗集团较经济学家村坐岛喜一预计除，地震造成遵的损失总计采为主5菌万亿到掠10速万亿日元。庙再来对比一昏下值1995凝年阪神大地早震。阪神地袖震后，日本府能迅速从灾肥害中走出来忽的一个非常窝重要原因就坝是，当时日浩本的债务余野额对怠GDP廊之比为滔90%距左右，财政扯赤字窗(巨中央政府和夺地方政府赤哨字伐)禾对殿GDP等之比为辛5.4%僚，政府财力扇仍然充裕，粒足以让日本膝政府花费凯20蝴万亿日元用秒于实施创新研复兴计划。跳日本在此次羊大地震后，疼能否像前两伤次一样，经吴济迅速复苏宋呢？情况恐夺怕不一样了缺，全球产业颜和经济格局情的改变让日笛本所处的大留背景发生了乌很大变化：享首先，从重丛建的财力看认，无论是债尤务总额与捉GDP菜之比、财政猫赤字与齿GDP须之比，还是绢国债依存度笑，目前日本古都是世界发伴达国家中最考差的。政府柱没有充足的踪财力用于规既模重建，与夸此同时，全前球正处于脆预弱的危机修趟复期，总需算求低迷，同魄样饱受高债涉务、高失业王率困扰的美萝国、欧洲经止济体很难拿膨出资金来支宪持日本。再所次，日本部喂分制造业恢牲复也可能遇成到来自于中建国等新兴制洞造大国以及损德国等老牌结制造大国的鬼竞争。所以眼，地震将对悔日本乃至全店球的产业经跑济格局带来喂深远变化。西七、模型的偶评价、改进搏及推广霉模型的评价载：优点：男1.选取合讲理的经济指跪标，从侧面扩显示出地震跪的影响力，扔避免了因目乓标过大而沸导致的分析孕的不合理性恩。筐2.斤对所收集的韵数据进行合洒理分析，利渴用合适的预顿测模型相应镰的对各项指幼标进行预测矿。膨3.碧利用神经网王络模型将世焰博会影响力拥进行定量评转价，增强了株结果的可靠股性。富4.艳选取多个角意度对地震的鞠影响力进行辩评估，从多南指标和单一北指标分别得才到其影响程绕度，说明了凡模型的扩展促性强，模型胳的普通实用秋性强。叔5.仅通过与其他企大地震进行扫对比分析此鞋次地震对日微本经济的影衫响，增强了代结果的真实舰性。缺点：和1.闭分析进出口拐总额时由于通数据比较少靠，势必会产奇生误差。棵2.医用神经网络菠预测吨2011脑年的滤GDP延时每次输出灰的结果都不荷一样，所以掌会造成一定我的偏差。榜模型的改进孕与推广：涉在选取指标领的方法上可属以进行改进警，通过调查谱，我们得知沫影响经济的隐指标有十个沫，其中每个污指标在经济如中占有一定距的比重，根舒据比重的不来同，我们可析建立偏大型举模糊分布函弟数，确定每劣个经济指标竭的权重，再粘利用模型中煤的方法得到矮每个指标的经影响率，相馒乘得出加权秋之后的影响斑率，利用该融数据对所有品指标再进行露主成分分析诱，最终确定搬影响较大的毕经济指标。冤据专家预计蜜,201远1年三月份启日本发生大冠地震，地震滚及地震引发年的海啸，核箭泄漏等各种钥灾难、不仅熟给日本经济详带来了巨大连的影响。日副本作为世界固上的经济大拉国，对全球跟的经济也会视产生重大的斩影响，并传尽到世界各地靠。所以我们践可以对模型便进行推广，誉分析日本此针次地震对全亿球经济的影似响。牙东时尖参考文献矮[1]商逃务数据钥http:烘//dat牙a.mof骨com.g躲袋/chan椅nel/g级bsj/g烟bsj.s搜html旗[2]日虏本电子信息糖产业协会阔http:僵//www介.jeit笼a.or.臭jp/ch惨inese捐/逢[3]中趁国、美国、近日本历年G订DP比较（白1929-盒2010）绪http:捉//www哑.8pu.窜com/G端DP/酬[4]温张志涌，精御通MATL甘AB6.5赴版，北京航旬空航天大学印出版社，2比003于[5]泻袍姜启源化,欠叶俊舟.够数学模型吼.祸北京：高等啊教育出版社谜，哲2003.开8交[愁6扁]缸威董长虹．乳MATLA低B犬神经网络与警应用抛[M].繁北京：国防慈工业出版社被，腔2005慰：鞭1-8易[眠7门]化怠刘思峰略.翅郭天榜纹.欺灰色系统理列论及其应用帅.着开封蛇:凉河南大学出乡版社，碑19种91非附录芒1片：电子产品狸总值饮时间滨时间序列责电子产品总角值（万日元恒）拍2010透年合1赶月汉1膛11226腰29坊2010另年镇2即月抽2孩12254姜11亭2010矿年蚂3偏月递3宣15266朵26绒2010诞年层4蓄月叼4盘11480拒90爪2010叶年殖5辩月亚5终11609队04只2010默年呼6贷月到6返13333庆97敬2010类年按7肚月傅7肿12856壁77躲2010贫年腐8勤月主8崖12401期33叉2010绵年尽9雹月绢9拐14372吴35农2010庆年万10爷月牵10块12584刑71迟2010驻年乖11刑月攀11辱13022迎63肝2010棒年新12搏月杆12托12908析80厅2011伟年梯1塘月弟13脆10945船50陵2011末年拒2血月歉14包11726撑82叔2011样年轮3赵月榆15望12779仰27让2011速年醋4泰月俘16已56597寺9拼2011惕年懒5张月嫁17武94493阴7驴附录攀2睛：时间序列称与电子产品湿总值之间的旬散点图程序欺：尖x=1:1供4;蛋y=[11待22629蓝1225汁4111棚52662吵6114螺8090珍11609贸0413净33397格1285腿6771探24013腾3143岗7235灾12584博7113粉02263冲1290勇8801繁09455属0117距2682]役;忙plot(营x,y,偿'k+'尊)瞒xlabe愧l(罚'起时间（以赖2010矮年今1皱月为塔1越，依次类推淘）惰'太);奏ylabe逗l(愁'请电子产品总两值（亿日元裂）述'翅);买title泊(升'哥电子产品总末值随时间变巾化关系奏'立)奖附录恰3何：建立嗽M-地文件（方便胜2011柄年兽3柳、咳4割、休5叹月的预测）沸funct鬼ion碰f=f(烧x)病f=(1.祥278e+析006)+户(2.17搞1e+00胡4)*co睡s(x*0愤.8292滔)+(5.袖468e+淋004)*屈sin(x揪*0.82火92)+(傅3.65e野+004)往*cos(大2*x*0覆.8292班)-(6.卸069e+躲004)*叛sin(2屠*x*0.浮8292)逃+(5.6振34e+0故04)*c需os(3*欠x*0.8航292)-添8039*民sin(3辛*x*0.锯8292)登+(2.9段01e+0果04)*c益os(4*治x*0.8葛292)-捧(3.89疲9e+00殊4)*si齐n(4*x雀*0.82望92)+(单1.603箩e+005窑)*cos宁(5*x*湾0.829舟2)-2.帝934e+笼004*s疤in(5*饼x*0.8港292);沸vpa(f经,7)公附录材4渴：眨1980渴订-2010违年的孟GDP纲年份后GDP井（亿美元）产1980柴10593剂.8影1981刮11708乔.4脆1982抬10881巴.2拜1983祖11869波.1迅1984物12629需.8负1985牢13520念.6混1986需20033振.2惠1987租24296哭.0榆1988武29500杠.0芽1989情29517历.7逼1990坡30300厌.5详1991殃34649爷.3顽1992泡37817棵.8桐1993月43408稻.9肌1994贼47789狼.9随1995道52643厦.8归1996答46425痕.5天1997茫42618素.4足1998量38570夜.3鞠1999稳43687仔.3为2000匹46674单.5恶2001疗40954晨.8抢2002惕39183期.3粱2003晕42291钻.0辞2004牺46059价.4睛2005薪45521秘.9小2006指43625讨.8峡2007社43779因.6竭2008顽48869斑.5照2009期50329各.8弱2010萄54588档.7讲附录惯5去：神经网络刷程序clear肃clc扰篮forj竞