2010年上海世博会对上海城市竞争力影响的评估模型 - 优秀论文

2010年上海世博会对上海城市竞争力影响的评估模型

摘要

本文以上海世博会为背景，选取上海世博会对上海城市竞争力的影响这一角度，旨在研究上海世博会对城市发展的强大影响力（解决什么问题）。为了对这一抽象的概念进行的科学有效的定量评估，我们按照一定的原则，选取了合理的指标，从横向与纵向两个角度出发，通过对比，深入研究上海世博会的影响力。

模型一为上海世博会横向影响力模型，此模型主要是通过在上海不举办世博会的情况下与上海举办世博会的情况下各项指标的对比，突出世博会对上海城市竞争力提升的促进作用（解决的问题）。在此模型中，为了定量地评估上海世博会对上海城市竞争力的影响，我们选取的三个指标来描述上海城市竞争力这一概念，他们分别是经济收益，产业结构，城市形象。为了统计更为方便细致，评估更为科学合理，我们又将三个一级指标细分为八个二级指标。在数据量化处理方面，我们运用了时间序列模型，灰色预测模型，完整的回归分析，函数拟合等方法。最终运用改进的AHP综合评价法对上述指标的量化值进行了处理（采取的方法），得到了上海城市竞争力在上海不举办世博会的情况下与上海举办世博会的情况下得分的对比值为 7。对世博会在上海城市竞争力2.12:100（得出的结果）提升方面的影响进行了科学合理的定量评估。 模型二为上海世博会纵向影响力模型，此模型主要是通过上海世博会与之前世博会在城市竞争力方面影响力的对比，更为科学地对上海世博会的影响力进行评估。为了方便对城市竞争力这一抽象概念进行定量描述，我们选取了四个评价指标：世博投资，世博收益，产业结构，城市知名度。同时，为了对比的需要， 我们选取了近三次综合世博会作为上海世博会纵向影响力的参考，它们分别是1992年西班牙塞维利亚世博会，2000德国汉诺威世博会以及2005年日本爱知世博会。在数据量化处理方面，我们综合运用了模型一中的各种方法。最终，运用AHP综合比较法对数据的量化值进行计算，得到四次世博会在提升城市竞争力方面的综合得分，最终得分从高到低排名为：上海世博会、塞维利亚世博会、爱知世博会、德国汉诺威世博会，进一步突出上海世博会在提升上海城市竞争力方面的强大影响力。

最后我们对模型进行了结果分析，灵敏度分析，优缺点评价并提出了合理的改进方向。

关键词：上海世博会 城市竞争力 AHP综合评价模型 灰色预测 线性回归

一.问题重述

2010年5月1日，举世瞩目的第41届世界博览会在中国上海隆重开幕。这是世界博览会首次在中国举办。上海世博会以“城市，让生活更美好”为主题，立足于人与自然、人与人、精神与物质和谐，在形式上体现为多文化的和谐共存、城市经济的和谐发展、科技时代的和谐生活、社区细胞的和谐运作以及城市和乡村的和谐互动。本次上海世博会会场面积达5.28平方公里，参展方达240个国家地区组织，给世界带来一场空前规模的盛大宴会。

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。世博会的举办，必定会给举办城市乃至其所在国家带来巨大的影响。现在，2010年上海世博会已接近尾声，对于本次世博会的影响评估随之成为一个重要的研究课题。本文主要解决以下问题：

1.选取一个合适的方面用来评估2010年上海世博会的影响力。

2.对于选取的方面，通过一定的原则，设计合理的指标用于对其进行评估。 3.对所选取的指标通过合理的方法量化，从而对世博会的影响力进行定量评估。

二．问题分析

本题是一个开放性很强的题目，以正在举办的上海世博会为背景，主要考察对世博会影响力这一抽象概念进行定量研究的能力。 首先，要对世博会影响力这一概念有一个明确的定位。世博会的影响力遍及各个领域：经济，政治，文化，民生等。要从其中选取一个合适的方面进行深入的研究。

其次，要对一个抽象的概念进行评估，就需要选取合适的指标。指标的选取要有一定的原则。首先，应满足指标本身的合理性。其次，应有理论支持或数据支持。针对我们选取的上海城市竞争力这一课题，考虑到上述原则，我们选取了3个一级指标：经济效益，产业结构，城市形象。 第三，要对上海世博会影响力这一抽象概念进行定量的研究，就需要对选取的指标进行量化处理。考虑到以上三个一级指标概念比较宽泛，我们将每个指标有进行的细分，得到8个二级指标。

最后，选取合适的评估方法，例如本文选取的AHP综合评价法，通过横向(自身举办前后)与纵向（历届举办国）对比，对以上指标进行处理，从而得到对所要研究课题的评估结果。另外，对评估结果的检验不可缺少。

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三． 模型假设

1. 假设2010年上海世博会按计划正常运行，无人为或自然的突发因素影响和干扰世博会的正常运作。

2. 假设城市GDP、高新技术产业总产值等参数增长问题是一个灰色系统。

3. 假设忽略购票却未参观上海世博会的群体对世博收益造成的影响。

四．符号说明

C 模型一符号说明 相关净投资率 正常举行世博会上海净投资额 假设不举办世博会上海净投资额 上海市近几年第三产业的产值 无世博会影响上海市第三产业产值 权重 上海市人均收入 无世博会影响上海市人均收入 公共服务事业投资所占比例 无世博会公共服务事业投资所占比例 模型二符号说明 投资额 收入额 相对投资收益 If In Ei Ei' ki Gi Gi' Hi H In Out L

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五．模型的建立及求解

我们认为,2010年上海世博会的影响力是一个宽泛的概念，包括了政治、经济、文化的多个方面，本文选取世博会对城市竞争力影响的角度，分别从横向和纵向两个方面对世博会的影响力进行合理比较，从而科学地评估出世博会的影响力。在横向比较中，我们将上海世博会的影响力体现在世博会举办与否上海市对城市竞争力的差异上；在纵向比较中，我们将上海世博会的影响力体现在上海城市竞争力变化与历届世博会主办城市竞争力变化的相对差异上。下面，我们分别从横向比较与纵向比较两个角度进行建模与求解。

模型一（2010年上海世博会横向影响力模型）

在横向影响力模型中，我们首先假设上海市没有举办世博会，预测出其各项指标的数值，再通过其与上海市申办世博会之后的各项指标变化情况的对比体现出上海世博会对上海城市竞争力的影响。

为了方便对上海世博会影响力这一抽象概念进行定量的研究，根据一定的原则，我们选取们选取了经济效益，产业结构，城市形象对其进行评价。考虑到以上三个一级指标概念比较宽泛，我们将每个指标又进行的细分，得到8个二级指标（见图1.），利用AHP比较矩阵改进的模糊综合评估模型来评估上海世博会对上海城市竞争力的影响。

图1.上海市综合影响力的强弱层次图

接下来，我们对每个指标进行分析，进行细化并量化。

1.经济效益

1.1带动投资

带动投资指的是由世博会带动起的上海市外来投资及政府投资，由于园内投资为直接性投资，多为场馆建设等建设，其直接性投入在横向模型中，无法与没有举办世博会进行比较，因此我们选用带动投资，具体包括上海市除园区展馆外

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的相关配套设施投资，主要是公共事业、电力事业、市政及旅游业设施投资。

我们利用1992到2002年相关基础投入为研究样本，利用时间序列模型进行必要的预测，模拟出上海市在没有举办世博会时的情况下各项投资，其中世博会影响较大的相关领域为电力建设、公共设施两个部分。其中2002年的数据如下：

表1.2002年上海市相关投资金额表 年份 电力建设（亿元） 公共设施（亿元） 合计（亿元） 2002 49.0908 182.208 231.2988 数据来源：2003年上海统计年鉴 （1） 查找国家统计局的相关数据过程中，我们发现1990年到1999年的数据是以1990年为不变价格，我们选用的时间跨度为1992到2002年，因此我们以1992年不变价，选用指数平滑模型对相关数据进行预测。

其数学表达式如下：

Yi??Xi??(1??)Xi?1??(1??)2Xi?2????(1??)i?1X1 其中0???1为权重指数。 ?越大，表示在加权时给予当前观测值的权重 越大，相应地，给予过去观测值的权重就越小。利用过去观测值的加权平均来预测未来的观测值(这个过程称为平滑)，且离现在越近的观测值要给以越重的权的指数平滑模型原理进行预测，我们使用SPSS软件得出如下结果：

表2.2003年到2010年上海市不举办世博会相关投资金额预测表 年份 电力建设（亿元） 公共设施（亿元） 小计（亿元） 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 总计 52.2111 55.2765 58.322 61.2974 64.3828 67.3083 70.4737 73.5392 429.2718 194.7 208.304 220.908 233.511 246.115 258.719 271.323 283.927 1917.507 246.9111 263.5805 279.23 294.8084 310.4978 326.0273 341.7967 357.4662 2346.7788

接下来，我们对上海世博会带动起的相关非世博园基础建设投资进行研究，我们用相关净投资率表示世博会引起的此部分相关净投资额占实际投资额的比重，作为为世博会带动投资的评价指标，其数学表达式如下：

C?If?InIf?100% 通过查找相关资料我们得出本次上海市由于世博会而进行的基础配套设施投资（不包括园区投资）总额预测值为3200亿元左右[1]。而不举办世博会的投资额预测值为2346.8亿元（见表2）。利用上述公式计算得到世博会的相关净投资率约为0.363（0.266）。

由于我们查找到北京亚运会的相关净投资率为0.216,，昆明世博市的相关净投资率为0.25左右[4]，由于上海世博会不论在规模上还是影响力上都大于前两者，因此0.363（0.266）是可以接受的，由此我们得出带动投资在上海不举办世博会情况下和举办世博会情况下的比较值为（0.734：1）0.637:1。

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（7）

为了保证灰色模型可行性，我们首先对数据进行检验,计算出级比：

x(0)(k?1)?(k)?(0)(k?2,3,...,6)x(k)

将计算出来的级比?(k)代入可容覆盖X?(e2?n?1,e)内，本题可容覆盖范围为：

2n?1（0.8007，1.24888）这是数据的检验阶段（程序见附录5）。我们分析发现数据

满足检验。

接下来，我们对x(0)进行一次累加，则得到的一次累加生成序列：

x?(x(1),...x(6))?(0.141,0.296,0.458,0.629,0.806,0.991)）x(k)??x(0（i)。 (1)i?1k；其中

(1)由此可以建立灰色预测GM(1,1)模型：d(k)?az(k)?b

(1)(1)(0)其中，d(k)为x1的灰导数d；z(1)是x(1)的均值数列，(kx)?(kx)?(k?1)?x(k)(1)(1)(1）(x(k)?x(k?1))即z(；a为发展灰度，b内生控制灰度，z为白化背景，k)?2(1)（0）（0）(0)(1)化简后可得灰方程：x， 再将x(代入模型，可得2),?,x()n()k?az()k?b方程如下：

?x(0)(2)?az(1)(2)?b?(0)(1)?x(3)?az(3)?b?? ??x(0)(6)?az(1)(6)?b?

可解得次线性方程的特解为：u?(BTB)?1BTY，

??z(1)(2) 1??x(0)(2)?????其中 u?(a,b)T，B?? ? ??，Y?? ??；经过最小二乘法估计出参数

??z(1)(n) 1??x(0)(n)?????T?1T?(,ab)?(B?BB)Y发展灰度a和内生控制灰度b，则有：u。我们确定本题N^^^中a??0.0446，b?15.196。

dx(1) 让GM(1,1)灰微分方程的灰导数d(k)所对应于导数，则得到白化微分

dt 10

方程：

dx(1)?ax(1)(t)?bdt，于是方程解为：

(1)(0)b?akb。(程序见附录x(k?1)?x((?1)?e)?k (?=1,2,3,)7)

aa我们通过上述方程有解预测出在不举办世博会的情况下，2010年的上海市的高新技术产业占上海市工业总产值的比例为0.2637。而我们查找2010年上海市举办了世博会的前半年的数据为0.2657。由此，高新技术产业在上海不举办世博会的情况下与举办世博会的情况下的比较值0.9924:11?:1，结果表明，世博会对高新技术产业在工业总产值的比重影响并不明显，这可能是有由于时间等因素使得这一指标在短期内未得到充分体现，因此我们忽略了其影响，不带入模糊综合模型中。

图6.高新技术产业占工业总产值比例

2.2.第三产业比例

世博会的背后蕴藏着丰厚的世博经济，将给旅游、宾馆、交通、广告、餐饮等服务性行业创造出众多的经济机会。2010年世博会将会给上海市旅游业、会展业等现代服务业带来飞速的发展，而这些产业都是属于第三产业的范畴，故我们将第三产业占GDP的比例作为一个衡量世博会影响力的指标。

我们经过对数据的查找，得到从1998年到2009年的上海市的第三产业比重变化（表格见附录6（6））

为了讨论世博会的对上海市第三产业的影响，我们首先假设在没有举办世博会的情况下，由于上海在其发展过程中本身是在不断进行产业结构调整，我们知道发达国家第三产业发达，占到了国民经济的大部分，因此即使上海没有举办世博会，其第三产业产值也将不断提高，通过1998年到2002年的数据进行预测得出世博会期间（包括准备和举办时间）第三产业的产值变化。

我们对1998年到2002年的数据使用灰色预测模型，生成在没有举办世博会的情况下，2003年到2010年结果如下表（程序如同附录7）：

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表5.上海市2003-2010年第三产业产值及比重的实际值与预测值 年份 第三产业预测产值 第三产业预测比重 第三产业实际产值 第三产业实际比重 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 3417.9 3782.1 4223.5 4701.8 5222.1 5811.1 6452.5 7163.4 0.5372 0.5414 0.5482 0.5544 0.5601 0.5667 0.5728 0.5792 3404.19 4097.26 4776.20 5508.48 6821.11 7872.23 8930.85 10328 0.5085 0.5075 0.5165 0.5210 0.5460 0.5595 0.5936 我们可以分析发现上海市我们预测在没有举办世博会的情况下的第三产业产值相比于实际举办世博会的真实数据要小，因此说明世博会是大大促进了第三产业在上海的发展，但我们也发现第三产业占GDP的比重有所减少，这说明相对于第三产业，其他产业的投资也在增加，其中很大一部分用于基础设施建设。

我们接下来定量分析一下世博会对第三产业的影响。我们经过查找网上根据前两季度产值预测得到的2010年上海市的第三产业的产值为：10328亿元；我们将世博会期间（2003年-2010年）由世博会引起的增加值的百分比进行加权求和，表达式如下：

(Ei?Ei')ki?Eii?1

8由此得出第三产业比例在上海不举办世博情况下与举办世博会情况下的比

较值为0.8231：1。

从结果上看，世博会一定程度上促进了第三产业的发展，并且在2010年产生了较大的影响，可以认为我们的结果基本成立。

3.城市形象 3.1城市知名度

世博会本质上属于一种会展产业，故城市知名度是衡量一届世博会对城市竞争力影响的重要因素，但是知名度这个指标过于宽，并且难以直接衡量，因此我们选用从人们(特别是外国人）的关注事物为突破口，而网络是一个比较全球化的交流平台，网民所关注事物多为社会关注热点，网络的点击率则是衡量事物的网络关注度的主要指标。经过选择，我们最终采用Google搜索引擎Google Trends服务所提供的数据作为评价这一指标的参考。

我们首先得到了2009年和2010年的直接有关上海市世博会有关的英文索引词进行了确定，我们确定了的Shanghai Expo这个英文索引词，我们认为上海市在国内的知名度是不容置疑的，因此我们看中英文索引词。通过这些英文索引词的点击搜索频率进行分析，得出上海世博会对上海世界知名度的影响。

我们摘录了Google Trends所提供的关键字Shanghai expo 从2009年10月到2010年9月的检索频度图如下：

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图7，Google Trends中关于Shanghai expo点击率的趋势图

Google Trends给出的是规格化的趋势结果，即图表中的数据并不是绝对的

搜索结果，而是经过了归一化后的数值。

为了定量分析世博会的知名度，我们首先根据该图的相关数据，利用MATLAB对上图的各类数据做了拟合，得到了函数表达式和有关系数的值，拟合出函数为：

f(x)7?6.52ex?5.1362?()0.6235?23.81ex?5.8032?()4.4752?0.9993，其拟合度为R。（程序及拟合曲

线图见附录8）

为了比较2009年世博会未开幕时与2010年世博会举办时的外界关注度，我们对该函数进行积分，积分区间是2010年1月份到9月份，表面上体现了世博会当年关键字Shanghai expo的点击量，实质上体现了上海世博会的海外影响力，得出其积分结果为：221.0910。

我们现在来比较世博会的海外影响力，首先我们注意到在世博会开幕之前，关键字Shanghai expo的点击指数较为稳定，保持在7左右。为了比较世博会前后点击率的差别，我们对世博会期间点击率的积分结果取平均数，得到世博会当年，关键字Shanghai expo的平均点击指数24.5657。

上述结果表明：上海世博对上海的知名度影响力贡献比达1:3=0.3333:1。 我们得出世博会在上海知名度方面的贡献是比较大，这也是可以理解的，世博会是全球性盛会，对于一个城市获得举办全球性盛会，可想而知其城市海外知名度大大提高。

3.2市民幸福度

世博会是一次世界性的活动，为了迎接来自世界各地的游客，上海市进行了大规模的整修，美化和基础设施建设。因此在一定程度上改善了上海市的环境卫生，并且世博会带来的经济活动加快，是市民们有了更多的经济收入，因此我们认为上海市的市民幸福度在一个方面体现了世博会的影响力。 针对市民幸福度的研究，我们选取了上海市人均工资水平，上海市基础设施建设投入比值作为评价指标进行定量评估。 下面我们对这些指标逐个量化处理。

1、市民人居收入水平能直接反映出市民的消费能力，这是衡量一个城市居民生活幸福度的一个重要指标。我们通过灰色预测得到了未开世博会的情况下上海03年-10年的人均收入，与已有数据进行对比从而得到世博会对上海市民工资

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水平的影响。

表6.2003年-2010年上海市人均收入实际值与预测值((9)(10)) 年份 2 003 2 004 2 005 2 006 2 007 2 008 2 009 2 010 全国人均收入/元 14 040 16 024 18 364 21 001 24 932 29 229 33 835 37745（预测值） 上海市人均收入/元 22 160 24 398 26 823 29 569 34 707 39 502 42 789 47369（预测值） 上海人均收入预测值 20 603 23 674 27 112 30 107 33 576 37 307 41 603 46 315 由以上表格可以看出，尽管在05，06两年出现预测值大于实际值的情况，但是总体上可以明显看出世博会对上海市民的人均收入提高有一定的促进作用。 接下来，我们定量分析一下世博会对上海市人均收入的影响。我们2003年-2010年8年期间由世博会引起的人均工资的增加值的百分比进行加权求和

(Gi?Gi')ki?Gi i?1

8 得到上海市人均收入在上海不举办世博会情况下与举办世博会情况下的比较值为0.9666：1。

从结果上看，世博会一定程度上提高了上海市民的人均收入。

城市基础设施投入的相对大小能直接反映出居民生活环境的质量，我们通过其在上海城市建设的总资产中的比值变化来反映出上海城市生活环境质量的变化情况，从而反映出居民生活的幸福度。

表7..2003年-2010年上海市公共服务事业投资所占比例（（2）（8）） 年份 上海固定投资公共服务事公共服务事业投公共服务事业投资所（总） 业投入 资所占比例 占比例预测值 2003 2 452.11 604.62 0.2465 0.2739 2004 3 084.66 672.58 0.2180 0.2654 2005 3 542.55 885.74 0.2500 0.2711 2006 3 925.09 1 125.54 0.2867 0.2812 2007 4 458.61 1 466.33 0.3288 0.2823 2008 4 829.45 1 733.18 0.3588 0.2842 2009 5 273.33 2 113.45 0.4007 0.2878 2010 0.4357（预测值） 0.2941 由以上表格可以看出，尽管在03，04，05，三年出现预测值大于实际值的情况，但是总体上可以明显看出世博会对上海市公共服务事业投资所占比例的提高上有一定的促进作用。 接下来，我们定量分析一下世博会对上海市公共服务事业投资所占比例。我

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