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3·11地震对日本经济影响的定量评估

摘

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：I3=-0.8056，I4=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

一、问题重述 2

二、问题分析 2

2.1“影响力”的定量分析理解 2

2.2评价指标的确定及数据的查取 3

三、问题的假设 3

四、符号说明 3

五、模型建立及求解 4

5.1日本地震对某产品进出口额的影响分析 4

5.2日本地震对本国旅游业的影响分析 6

5.4日本地震对GDP的影响率分析 13

六、对比分析3·11地震对经济的影响及经济的恢复 17

6.1对比分析3·11地震对日本经济的影响 17

6.2总体评价日本经济的恢复 19

七、模型的评价、改进及推广 20

一、问题重述

日本东北部海域发生了里氏9.0级的大地震，为世界观测史上最高震级。超强地震所引发的海啸、核泄漏，对试图摆脱“失去的十年”经济衰退期的日本经济一个重大打击，其影响可能极为深远。本题要求我们通过查取互联网数据，运用数学建模的方法，从某一侧面就3·11大地震对日本经济的影响建立数学模型，对其进行定量评估，分析地震对日本经济发展的巨大影响。

二、问题分析

2.1“影响力”的定量分析理解

每次大事件发生后在实际中都需要将影响力转化为有参考价值的数据，这时往往需要利用数学建模的方法对其进行定性与定量的分析。本文在评估3·11地震对日本经济影响时正是应用了这种方法，第一部分从不同的角度分析了日本地震对经济的影响，通过把有地震发生时的进出口总额，出入境旅游人数，电子产品总值，GDP与不发生地震的实际值进行对比，建立模型，得出影响力的四个参考指标。第二部分，考虑日本这次地震跟1995年的阪神地震，印尼海啸和智利中南部地震的相似性，把这次地震对GDP，进出口总额，与历次重要地震前后GDP增长率，进口总额回落情况，日元汇率进行对比，从而将地震的影响力进行量化。

2.2评价指标的确定及数据的查取

我们考虑用什么指标来评价地震对经济的影响呢?通过在网上搜集资料和数据我们了解到，地震对日本经济的影响特别显著。影响经济