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1、* 本科生毕业论文（设计）题 目 * 学 院 * 专业班级 * 学生姓名 * 指导教师 * 撰写日期：二一二年四月二十四日目目 录录摘要.11 问题的提出.22 问题的分析 .22.1 问题背景 .22.2 建模思路 .23 模型假设.34 符号说明.35 建模前的准备.45.1 建模数据的收集.45.2 建模数据的分析.45.3 建模数据的处理.56 模型的建立与求解.66.1 灰色系统中重要定义及定理 .66.2 模型的求解 .77 模型的精度检验.88 网络调查报告分析.109 数学模型的评价与分析 .12参考文献.13附录.13致谢.221对上海世博会科技影响力定量分析*信息与管理科学
2、学院信息与计算科学专业摘要：摘要：蒸汽机的发明推广带来了第一次工业革命更深层次的发展，电灯电器的广泛利用也进一步加快了人类社会发展的步伐，每一届成功精彩难忘的世博会都有着其深厚的科技内涵，其科技影响力不仅体现在对今后的社会生产力发展做出的重要贡献，同时体现在对人们思想认识上的改变。本文主要提出的问题是如何对上海世博会的科技影响力进行定量分析与定量评估。提出从两个方面研究问题，一个是运用灰色系统理论对世博会上的新产品新技术的推广年限进行定量分析，进一步，可以对上海世博会上展出的新科技新产品进行预测，判定它们什么时候能够真正普及推广。另一个方面是采用问卷调查的方式，在网上发起调查，分析调查“科技世
3、博”的理念给人们带来的影响关键词：关键词： 灰色系统；微分方程；产品推广年限预测；网络调查Abstract：The invention and promotion of the steam engine brought deeper development to the first industrial revolution and the extensive use of electric appliances further accelerate the pace of human societys development.Every successful World Expo has i
4、ts profound connotation of science and technology,whose influnce in science and technology is reflected by the further development of social productive forces in future and the changes of peoples thought.How to make quantitative analyisis and quantitative assessment about Shanghai World Expos scienc
5、e and technology influence？This paper mainly studies two respects of the problem：firstly，I will use gray system theory to make quantitative analysis about new product and technologys promotion period and predict when the products launched in Shanghai Expo will come to popularize，Secondly I will anal
6、ysis the impact of “Science and Technology Expo”to peoples mind in the way of questionaire survey. Keywords：Shanghai World Expo ；Differential Equation ；the Prediction of Product Promotion；Network survey 21. 问题的提出科技创新是世博会的永恒主题，世博会就是科技创新的展示舞台.2010 年上海世博会是世博会首次在中国举办。世博会对科技发展具有重大推动作用，是引领科技文明发展的风向标.它会影响人
7、们对于未来的畅想，是人类对于未来发展理念的展现.世博会能推动技术变革和产业革命，带动形成新的产业和经济增长点。无论是照明，还是通信、汽车等技术，在多少年前都是人类不可设想的东西，而在世博会上面世后，它们逐渐成为主流产业.“城市，让生活更美好”是此次世博会的主题，也是大家共同的愿望.怎样体现“美好” ？科技部的“世博科技”领导小组组织了上千名科学家进行研讨，并结合实际确定了新能源、生态环保、建筑节能、智能化技术、信息网络技术和新材料等一系列项目，借助科技让世博，未来人们的生活更精彩.那么，从世博会新产品何时能应用与人们日常生活中考虑，提出我们这次建模所要做的主要问题是定量评估 2010 年世博会
8、上展出的新科技产品将在此次世博会举办多少年之后会得到推广产业化，从而应用于人们的生活而让生活更美好.同时定量分析一下世博会对人们在科技应用于生活的认识上的一些影响.2. 问题的分析2.1 问题的背景 伴随着工业革命诞生的世博会，经历了几十年，一直被人们誉为“科技应用推进的孵化器” ，历史上很多跨时代的发明创造都是通过世博会为人们熟知并开始推广，从瓦特的蒸汽机，爱迪生的电灯，留声机，到贝尔发明的电话，再到近代的汽车，计算机，机器人，无不是对当时的社会发展带来了巨大的影响 不禁想到，这次上海世博会展出的新技术新产品又将对人类社会发展进程带来哪些划时代的影响，现在的新产品新技术何时会被推广？上海世博
9、会建设了中国最大的太阳能光伏发电展区， “城市最佳实践区”中的照明主体全部采用 LED 技术，园区内使用了零排放的超级电容车，纯电动车越来越多采用新能源，节能的高科技产品也越来越提醒人们节能，环保，再利用新技术不仅给人们带来了便利高科技，更加从认识上让人们提高了一个台阶，对美好生活充满希望和期待.2.2. 建模思路3主要解决两个问题，一个是定量分析评估在世博会的科技影响下新产品新技术得到推广应用于人们的日常生活当中所需的时间并预测上海世博会上的展出的 LED,FRID,4G,物联网技术何时 能普及到我们身边；另一个是要定量分析一下科技世博对人们日常生活的影响.解决第一个问题，是一个新科技推广时
10、间随时间变化的问题，为了建立模型，必须选取自 1850 年以来，历届世博会推出的科技新亮点，新产品的具体推广时间，以此来建立时间与推广年限之间的联系.基本思路，从人们的感官认识及现实情况下的常识可知，随着社会的发展，科技的加速进步，科技在人们的生活中的地位越来越重要，高新科技得到推广应用的时间大概会呈现出指数下降趋势，并最终平稳波动，由此得到两种方法，一：以各届世博会的举办时间为 x，每届世博会上有代表性的新产品的推广时间为 y,在坐标轴上描出一系列的点，然后进行数据拟合，参数估计，确定函数关系后进一步进行预测；二：利用灰色系统建立模型，对原始数据进行一系列的处理之后，通过利用模型对处理过的数
11、据建模，求解从而得到结果.考虑第一种方法，探究的时候由于分布点过于离散，并没有更好的曲线能进行拟合，因此选择第二种灰色系统的知识建立模型，但要做的第一步便是处理数据把可查的每次世博会的举办时间序列间隔等距化.解决第二个问题，考察到对人们思想方面的量化效果不是很好，于是采用了网络调查的手段，而且主要是针对大学生来设置题目.3. 模型假设1.在每届世博会上展出的科学技术成果在展出国及经济发展水平相似的国家得到推广即为其得到推广.2.假设在每届世博会上找出的新科技产品可以代表当时在世博会上展出的所有的科技产品推广的平均所需时间.3.限定在本次调查和模型建立求解过程中考虑的科技产品在当时有经济基础，人
12、们可以接受其推广和其它基础进行推广产业化的.4.科技产品是一个单纯的产品概念，不存在所在领域及个体自身的差异性.4. 符号说明m:历届世博会举办时间n: 每种科技产品或新技术从展出到推广的时间间隔M:原始时间序列等间距处理后时间序列X(0)：非负原始数列，即由统计原始间隔时间处理后得出的科技产品的推广所需时间序列.X(1)：X(1)为 X(0)通过依次累加得到的 1-AGO 序列.4Z(1)：Z(1)为 X(1)的紧邻均值生成序列.a,b:为 GM（1,1）模型的原始参数.Y= B=(0)(0)(0)x (2) x (3)(n)x M(1)(1)(1)(2) 1(3)11( )zzzn MM=a,bT a5. 建模前的准备5.1 建模数据的收集 历史上的世博会历经 160 年，在这之前共举办过四十届，2010 年上海世博会是第四十一届世博会.无数产品在世博会的相继亮相后，便开始逐渐走入人们的生活，推广开来。根据所确定的问题。则要收集的数据是在历届世博会上展出的科技产品.由于世博会分专业性和综合性，而且由于各种原因其举办的时间并不确定。在专业世博会上，由于查找的资料的限制，有些没
