房价问题的数学建模论文Word格式文档下载.doc
- 文档编号:5046737
- 上传时间:2023-05-04
- 格式:DOC
- 页数:21
- 大小:498.04KB
房价问题的数学建模论文Word格式文档下载.doc
《房价问题的数学建模论文Word格式文档下载.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《房价问题的数学建模论文Word格式文档下载.doc(21页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
3-3-2:
问题③的模型建立 13
3-3-3:
问题③的模型求解 14
3-4:
问题④的解答 15
四、结果分析 17
4-1:
问题一结果分析 17
4-2:
问题二结果分析 17
4-3:
问题三结果分析 18
4-4:
问题四结果分析 18
4-5:
问题五结果分析 19
参考文献:
21
附录:
一、问题重述
住房问题关系国计民生,既是经济问题,更是影响社会稳定的重要民生问题。
2008年受国际金融危机的影响,部分购房需求受到抑制,2009年在国家税收、土地等调控政策作用下,一度受到抑制的需求得到释放,适度宽松的货币政策使信贷规模加大,为房地产开发和商品房购买提供了比较充裕的资金,房地产市场供求大增,带动了整体回升。
但有的城市房价过高,上涨过快,加大了居民通过市场解决住房问题的难度,另一方面,部分投机者也通过各种融资渠道买入房屋囤积,期望获得高额利润,也是导致房价居高不下的原因之一。
因此,如何有效遏制房价过快上涨,遏制房地产投机,是一个备受关注的社会问题。
为此,国家在今年4月17日出台了《关于坚决遏制部分城市房价过快上涨的通知》(俗称为“新国十条”)的调控政策。
现在请你就以下几个方面的问题进行讨论:
问题一:
通过分析找出影响房价的主要原因,并建立一个城市房价的数学模型,对房价的形成、演化机理和房地产投机进行深入细致的分析。
问题二:
选择某一地区(如北京、上海、深圳),调查近些年(如2000年至2010年)房价变化情况,并根据你所调查的数据,预测下一阶段(如2010年下半年或2011年)该地区房价的走势。
问题三:
房价的变化也会影响“二手房”房价和出租房租金的变化,请研究同一地区“二手房”房价、租金与房价之间的关系。
问题四:
请根据国家和各地方政府的一系列调控房价的政策(如购房贷款政策等等)出台的时间与房价的变化情况,分析这些政策对调控房价所起的作用。
问题五:
根据你所得到结果,给出你关于购房(新房或“二手房”)或租房的一些建议。
二、问题分析
问题1分析
本问是要求我们通过分析相关数据,找出影响房价的主要原因,然后根据这些因素建立一个城市房价的数学模型。
同时,根据得出的结论深入细致的分析房价形成、演化机理和房地产投机。
针对本问,我们利用了网络等相关资源,查找各主导因素间的变化关系,确立变量,从而建立模型。
首先,我们可以确定的是房地产业红火发展的关键是社会经济的各项指标综合决定的,社会经济指标的发展是地产业持续发展的推动力。
由此,我们分析相关数据的目的是要得出几条对房地产业影响较大的社会经济指标,从而为继续研究奠定好基石。
我们知道,要去逐一分析每一种经济因素是不可能办到的,只能抓住主要因素去着重分析。
所以我们经互联网搜索及查阅相关资料,大致得出以下几条对房价的影响产生主导作用的因素:
建安成本,市场供求变化,土地成本、各种税费以及当地居民人均收入等。
然而,针对本问,虽然我们从相关资料中获取了大量数据,但从实际出发来看这些数据只能作为理论支撑的基础,模型并不是只针对某一个城市,而是具有普遍用途,这样才能完美的达到本题的目的所在。
通过以上的准备我们发现,这是经济学中著名的蛛网模型【2】。
蛛网模型是:
生产具有长周期的动态模型,其特点是本期产量决定本期价格;
而本期价格决定下期产量。
它具有三种形式:
①、封闭式,即需求曲线和供给曲线斜率一样;
②、收敛式,即需求曲线比供给曲线斜率大;
③、发散式,即需求曲线比供给曲线斜率小。
房产的生产周期长,其要具备供给能力相对于投资期具有延后性,当年的房地产业市场是供给与需求的矛盾双方以往多年相互作用的积累的演变的结果。
所以,城市房价的模型可以借鉴蛛网模型的思想来建立。
问题2分析
本问是对房价的走势进行估计和预测。
房地产价格的高低涉及社会生活中多方面的经济利益,也是百姓生活中关注比较多、比较重要的问题之一。较为准确地预测未来房地产的销售价格,对社会经济发展和人民生活极其重要,可以为经济决策提供参考,故其研究意义相当重大。首先,我们根据题目提示,我们需要确定的是具体研究哪一座城市的房价情况,然后再继续考虑接下来的数据挖掘等步骤。
针对本问,我们一定要具备的资料就是该城市的历年房价的真实数据,从而才能真正意义上的通过建立模型、求解,拟算出下一阶段该城市的房价走势。
经分析可知,本问要用到相关的数学模型为华中科技大学控制科学与工程系教授,博士生导师邓聚龙于1982年提出的灰色模型,据大量学者的经验表明,该预测模型的算法可以提高预测的精度。
灰色模型的定义如下:
如果一个系统具有层次、结构关系的模糊性,动态变化的随机性,指标数据的不完备或不确定性,则称这些特为灰色性。
具有灰色性的系统称为灰色系统。
在灰色系统理论中,利用较少的或不确切的表示灰色系统行为特征的原始数据序列作生成变换后建立的,用以描述灰色系统内部事物连续变化过程的模型,称为灰色模型,简称GM模型。
灰色预测方法的特点表现在:
首先是它把离散数据视为连续变量在其变化过程中所取的离散值,从而可利用微分方程式处理数据,而不直接使用原始数据而是由它产生累加生成数,对生成数列使用微分方程模型。
这样,可以抵消大部分随机误差,显示出规律性。
问题3分析
通过题目我们明确的知道,房价的变化会影响“二手房”房价和出租房租金的变化的。
但就具体是怎样的变化关系还需要我们作进一步的研究。
在市场经济的国家中,又特别是发达国家中,住房是一个自由供给的市场,除社会保障体系之外,买与租是完全充分的市场调节。
首先,我们找到了北京市2009年有关房价、房屋租金与二手房套的一些数据,根据题目,我们将用matlab软件对相关数据进行拟合,分别对房价与房屋租金,房价与二手房价,二手房价与租金分别建立相关关系,结合其所得结果与现实情况加以分析。
问题4分析
根据题目要求,我们要先搜集到房价调控政策出台的时间与该时间段里某地区房价的变化情况。
由这个地区在这个时间段里的房价的变化情况来分析房价调控政策在对价格的调控中所起到的作用。
因为在前面我们分析知道,房价是由诸多社会经济因素制约着的,单看政策对房价的调控起到什么作用比较片面。
例如政策对银行货款是否宽松的影响,对利率是否上调的影响,对房屋的供应量的影响,对居民购房欲望的影响等等。
但是从直观上和结合我们对本问题研究所要达到的目的上看,直接研究房产价格与新政策出台的时间关系又是最为直接的。
所以,我们将搜集到的数据与时间建立一个坐标关系,便可以很直观的从波动上看出房价的变化,从而了解到新政策的调控力度。
问题5分析
本问是要求我们根据前面所述问题所得结果来进一步分析,并给出购房或租房的一些建议。
针对本问,我们要得出的结论是需要满足大部分人的判断标准的,这样才能从实际出发来证明我们的研究结果的正确性。
众所周知,近几年的房价在成倍的增长,但是经国家宏观调控之后,房价没跌,反而是市场中的房租开始下跌了。
那么我们到底是买房呢还是租房呢,或者说购置房产或租房从大趋势上需要关注哪些动态。
我们将以科学的分析给大家在购置房产和租房方面给出一些建议。
三、模型建立与求解
问题①的模型假设与符号说明
假设:
假设一、房地产产品具有一定的生产周期
假设二、房价的计算只考虑生产成本和市场供求
假设三、理想房价是仅基于成本得到的房价,不考虑供求
假设四、成本的花费包括地价(地面地价)、建安造价和各种税收;
且每一个周期的地价、建安造价和税费率都维持不变
假设五、容积率在每个周期维持不变
假设六、需求量受到本周期的实际房价和理想房价的影响。
实际价格与理想价格的比值越大,需求量越少;
反之,实际价格与理想价格的比值越小,需求量越多
假设七、供应量受到地产商预测的本周期的房价和理想房价的影响。
预测价格与理想价格的比值越大,供应量越多;
反之,预测价格与理想价格的比值越小,供应量越少
假设八、理想房价=(地价+建安造价)×
(1+税费率)[3]
假设九、供需平衡指:
供应量=需求量
符号说明:
:
房价(元/平方米)
理想房价(元/平方米)
第n个周期的房价(n=1,2,3)
第n个周期的预测房价(n=1,2,3)
需求曲线和供应曲线的交点处的房价
地价(元/平方米)
建安造价(元/平方米)
税率(%)
容积率(%)
第n个周期,居民对房子的需求量(n=1,2,3)
第n个周期,地产商的供应量(n=1,2,3)
问题①的模型建立
通过分析我们知道以下几个关系,成本决定理想价格;
理想价格和房价决定需求量;
理想价格和地产商的预测价格决定了供应量;
需求量和供应量又共同决定了房价。
那么首先我们来求理想房价,根据理想房价的求法得出其表达式为:
………………①
令,,和均不为正常数,则可得:
…………………………②
从公式①和②中可以看出,地价与理想房价之间为线性正相关关系,同时地价与理想房价之间影响的程度因建安成本、税率和容积率的不同而不同,再者我们可以笼统地说理想房价就是成本费用的具体体现,根据假设,成本不变,所以理想房价也不变。
下面我们来分析供需关系:
1、首先建立一个需求函数。
根据假设六:
需求量会受本周期的实际房价和理想房价的影响。
反之,需求量越多。
我们用取极限法来验证假设的合理性,取实际价格与理想价格的比值为无穷大,那么实际的价格就是无穷大;
反之,比值为0,需求量自然就大。
由此说明我们的假设正确。
现列出需求方程如下:
其中和为正常数,为理想价格,需求函数斜率为。
2、接着建立一个供应函数。
根据假设七:
供应量受到地产商预测的本周期的房价和理想房价的影响。
反之,供应量越少。
因为房屋的供应量是由地产商所决定的,而地产商是以盈利为目的的,所以地产商们总会前阶段的价格数据来估计下一阶段的价格,再将预测的价格与成本比较,最终确定供应数量。
由此可知假设合理。
下面我们来给出预测房价的模型。
模型为:
表明:
本期的价格是上一期的实际价格加上一个修正量,为修正系数。
比较方法:
预测价格与成本的比值越大,利润越高,供应量越大。
那么本期的供应量为:
其中和是正常数,为理想价格,供应函数斜率为近似为。
3、根据以上所得结论我们便可以建立一个供需平衡方程如下:
即:
问题①的模型求解
设方程的一个特解为,将其带入方程后得到等式
得到:
接下来求通解:
(齐次方程)
(特征方程)
即为:
很显然,是其中的一个解。
整理得得:
若:
则解得和为:
线性差分方程稳定的条件:
方程的特征根均在单位圆内。
即,时,则为稳定点,即,,……趋于;
否则渐渐远离。
方程的解的一般形式为:
其中和是两个任意常数视情况而定。
将,带入得
由以上分析过程我们便得到了房价的表达式:
至此整个过程的求解结束。
问题②的模型假设与符号说明
假设1:
选取的数据是北京市2000-2009年房产的完全均价;
假设2:
所取数据不考虑政策等各种人为因素的干扰;
假设3:
数据的波动属于合理的范围内;
假设4:
“信息不完全”是绝对的。
a:
待估参数向量;
原始数据序列;
的生成数据序列;
的紧邻均值生成;
的模拟值序列;
为的模拟值序列;
的灰色关联度;
小误差概率;
问题②的模型建立与求解
首先,我们找到了2000-2009年北京房产均价数据,如下表:
年份
2000
4536
2005
6725
2001
4838
2006
7954
2002
4084
2007
11454
2003
5575
2008
10117.5
2004
5642
2009
12067.3
下面我们来建立GM(1,1)模型
我们可以记原始数据序列为:
=(4536,4838,4084,5575,5642,6725,7954,11454,10117.5,12067.3)
其相应的生成数据序列为:
=(4536,9374,13458,19033,24675,31400,39354,50808,60925.5,72992.8)
为的紧邻均值生成序列:
,
其中:
=(4536,6955,11416,16245.5,21854,
28037.5,35377,45081,55866.75,66959.15)
于是有
接下来,我们就可以确定模型:
以及时间响应式:
=
那么可以求出的模拟值:
=(4536,8659.54744476631,13388.5477261837,18811.898363274,25031.5495331852,32164.4205688172,40344.5978522459,
49725.8554207689,60484.5456688712,72822.9144866069)
还原的模拟值,由
得:
=(4536,4123.54744476631,4729.00028141736,5423.35063709033,
6219.65116991122,7132.87103563202,8180.17728342864,
9381.25756852307,10758.6902481023,12338.3688177356)
下面我们就可以计算X与的灰色关联度了:
精度为一级,可以用:
进行预测。
到此,模型已建立完成。
那么2010年的房价可以这样预测:
当K=10时,;
当K=11时,;
当K=12时,。
由此,我们可以得出预测结果:
2010年
14149.9887
2011年
16227.60531
2012年
18610.27455
问题③的模型假设与符号说明
假设一:
在同一地区房价为销售均价,没有街道区域差异
假设二:
在同一地区房屋租金没有街道差异,以均价计算
假设三:
房型对房价没有影响
2009年北京市十二个月份的房价均价(为每平米的单价)
b:
2009年北京市十二个月份的二手房套均价
c:
2009年北京市十二个月份的租金套均价
x:
房价
y1:
二手房套价
y2:
房屋租金套价
问题③的模型建立
1、根据题目要求,我们首先找到以下数据:
房价(元)
二手房套价(元)
房屋租金套价(元)
1月
15825
1025550
2308
2月
15914
934185
2290
3月
15920
959511
2318
4月
16370
1100963
2294
5月
16472
1126624
2293
6月
17143
1137347
2373
7月
17541
1211896
2427
8月
18506
1278360
2486
9月
19050
1174379
2514
10月
19740
1181252
2503
11月
21512
1251224
2500
12月
22959
1305647
2458
根据以上数据我们拟出一下三条“时间—价格“变动曲线
图一:
“2009年北京房价均价”曲线
图二:
“2009年北京二手房套均价”曲线
图三:
“2009年北京租金套均价”曲线
2、由以上数据,我们利用matlab软件对其两两进行拟合,分别找出二手房套价与房价的关系,房屋租金套价与房价关系。
以上数据我们可以分别做线性拟合。
即对多项式:
进行拟合。
问题③的模型求解
据以上式子和数据,并经过多次拟合后,最终得出以下结果。
图四:
二手房套价与房价的关系
图五:
房屋租金套价与房价的关系
经过多次拟合,我们算得图一中的多项式为9阶的,而图二中的多项式为8阶的。
问题④的解答
近年,我国楼市异常火爆,居民对购置房产的热情空前高涨,从而导致了很多地方房源不足。
很多地产商便趁此机会哄抬房价,致使商品房价格成倍的增长。
使很多本来有能力购房的人成为了门外看客。
为此,国家连续出台了多项商品房房价调控政策,以此来干预地产商对商品房价格的制定。
为了方便突显国家房价调控政策对房价调控的能力和起到的作用,我们特意选取了三个不同时间点出台的调控政策来加以说明。
从2008年3月至2010年6月,从时间的跨度上来讲这样的选取是可行的。
从2008年3月至2010年6月,国家和有关地方出台的房价的主要调控政策的大致内容见附录。
经分析我们需要选取对相关经济指标有直接影响的调控政策,这样能更为直观的看出政策调控作用。
同时,由于2008年开始的经融风暴等相关因素的影响,我国的房贷利率在这一年经过了多次调整(两率下调政策),并在2009年开始呈现平稳上升的趋势。
随着时间的推移,房价持续的上涨给人民生活带来了巨大的经济压力,针对愈演愈烈的房价风暴,2009年末至2010年初,国家出台了一系列强势的调控政策,以求减缓房价过快的上涨速率,方便给于中低收入家庭以更多的购房空间。
理据以上分析,我们分别选取了2008年9月16日发布的“两率”下调政策,2009年12月17日中国五部委联合发布的收紧土地受让政策,2010年1月10日国务院出台的严格二套房贷款管理政策。
通过这三条政策的发布时间与发布前后房价的波动情况来分析,观察国家调控房价政策对各地房价过快上涨的控制作用。
以下为数据分析过程:
从2008年3月至2010年6月北京内城四区的房价:
时间
08年3月
21051
09年5月
21008
08年4月
09年6月
21113
08年5月
21135
09年7月
21177
08年6月
21198
09年8月
21473
08年7月
21009
09年9月
21752
08年8月
21031
09年10月
21839
08年9月
20996
09年11月
21970
08年10月
20939
09年12月
08年11月
20343
2010年1月
23533
08年12月
20282
2010年2月
23721
09年1月
20387
2010年3月
24196
09年2月
20492
2010年4月
24825
09年3月
20883
2010年5月
25048
09年4月
20925
2010年6月
据以上实际数据,我们利用matlab软件画出了“时间—房价”关系曲线:
图六
2008年9月16日:
“两率”下调政策,
2009年12月17日:
收紧土地受让政策,
2010年1月10日:
二套房贷款管理政策。
10年1月
四、结果分析
问题一结果分析
通过对假设的实际验证,我们确定了影响房价的主要因素,即是成本与供需关系的变化。
下面,我们就根据这一结果来分析一下房价的形成、演化机理及房地产投机。
实际上整个过程在模型的建立和求解中已经简要的用数学表达式描述了一遍,这里我们把结果更明显的提出来。
在模型的建立过程,我们发现地价与理想房价之间为线性正相关关系,地价是成本的一部分,而成本的其它成分大致还有税费,建安造价等,由此可以推出,房价的形成主要由这些因素所决定。
而房地产商对房价的预测也是成本费用的具体体现。
当成本越高,直接导致房价升高,反之也成立。
当然,房价与成本的变化比例就是一个不确定量了。
当成本升高时,房价固然升高,但升高多少,在国家宏观调控的大环境下,是由房地产商决定的,当你,我都恶性升高房价时,就有意识的进入了房地产投机时期。
在不断恶意炒高房价的同时赚取大笔资金再循环到这一过程中,许多投机者由此开始了这一恶性循环,导致房价居高不下。
所谓投机就是存在一个价值与价格不等的投资机会。
房地产投机者就是把握住了这个机会。
以较低价格购进房产或土地修建房产,屯积待价格上涨或完工后高标价格直接销售,赚取大量差价而赢取暴利。
问题二结果分析
想知道2010年房价怎么走,一定要分析一下2009年房价是怎么涨起来的。
中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 房价 问题 数学 建模 论文