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摘要 房地产市场系统动力学模型及其应用研究 管理科学与工程专业研究生：袁翠华指导教师：李启明教授 摘要 随着近年房地产市场的持续高速发展，政府管理部门出台了一系列旨在控制房地产 投资过热和房价上涨过快的措施，但市场反应在一定程度上偏离了预期目标。如何根据 房地产市场内外部影响因素之间的运行规律进行科学预警和合理调控成为人们关心的热 点问题之一。 本论文将系统动力学方法用于房地产市场预警应用研究。首先，定性分析影响房地 产市场的内外因素，并通过南京住宅市场的历史数据以数学公式拟合它们之间的相互关 系，建立系统动力学仿真模型；然后采用该模型进行计算机仿真并检验其有效性；接着 基于该模型对未来南京市场进行预测，并采用综合模拟法对预测结果进行综合顸警分析， 判断市场景气状态；再根据预警结果选取能作为调控手段的指标进行单指标调控和多指 标综合调控模拟实验；最后根据政策模拟的结果提出宏观调控建议，以便于为房地产业 的健康发展提供参考建议。 关键词：房地产系统动力学预警综合模拟法住宅 东南人学硕士论文：房地产市场系统动力学稹型及其应用研究 r e s e a r c ho ns y s t e md y n a m i c sm o d e la n d a p p l i c a t i o no f r e a le s t a t e g r a d u a t es t u d e n ty u a nc u i h u a i n s t r u c t o r ：p r o f l iq i - m i n g a b s t r a c t w i t ht h es u s t a i n e da n dr a p i dd e v e l o p m e n to ft h er e a le s t a t em a r k e ti nr e c e n ty e a r s ，t h e g o v e r n m e n ta d m i n i s t r a t i v ed e p a r t m e n th a si s s u e das e r i e so fm e a s u r et oc o n t r o lt h eo v e r h e a t e d i n v e s t m e n ta n du p w a r dp r i c eo fr e a le s t a t e ，b u tt h em a r k e tr e a c t i o nh a sd e v i a t e df r o mt h er e s e t t a r g e tt oac e r t a i ne x t e n t a c c o r d i n g t ot h er u l e so f t h ei n h e r e n ta n de x t e r n a li n t e r r e l a t e df a c t o r s ， t h ep r o b l e mo fh o wt os c i e n t i f i c a l l yf o r e c a s ta n dr a t i o n a l l ys u p e r v i s et h em a r k e tb e c o m e sa h o t s p o to fa t t e n t i o n t h i sp a p e ru s e ss y s t e m a t i cd y n a m i c sm e t h o df o rt h ee a r i yw a r n i n gr e s e a r c ho fr e a le s t a t e m a r k e t f i r s t l y ，b a s e do i lt h eq u a l i t a t i v e l ya n a l y s i so f t h ei n t e r n a la n de x t e r n a li n f l u e n t i a lf a c t o r o ft h er e a le s t a t em a r k e t ，t h r o u g ht h eh i s t o r i c a ld a t ao fn a n j i n gm a r k e t ，t h ei n t e r r e l a t i o n so f t h e s ef a c t o r si ss i m u l a t e dw i t hm a t h e m a t i c sf o r n a u l a t h es y s t e m a t i cd y n a m i c sm o d e li ss e tu p t h e nr u nt h em o d e lb yc o m p u t e ra n dt e s t st h ev a l i d i t yb yc o m p a r ew i mt h ea c t u a ls t a t u s t h e f o l l o w i n gp a r tp r e d i c t st h ef u t u r em a r k e to f n a n j i n g ，a n da d o p t st h ec o m p r e h e n s i v es i m u l a t i o n m e t h o dt op r e d i c tt h er e s u l to fc o m p r e h e n s i v ep r e w a r n i n ga n a l y s i s b a s e do nt h ee a r l y w a r n i n gr e s u l t s ，t h ep a p e rc a r r i e so nt h es i m u l a t i o ne x p e r i m e n t so f t h ea d j u s t m e n t so fs i n g l e i n d e xa n ds e v e r a li n d e x e ss y n t h e t i c a l l y l a s t l y ，a c c o r d i n gt ot h er e s u l to fp o l i c ys i m u l a t i o n e x p e r i m e n t s ，t h ep a p e rp r o p o s e sm a c r os u g g e s t i o n sa b o u ta d j u s t m e n t sa n dc o n t r o l s ，i no r d e rt o o f f e ra d v i c ef o rs o u n dd e v e l o p m e n to f t h er e a le s t a t ei n d u s t r y k e yw o r d s ：r e a le s t a t e ，s y s t e m a t i cd y n a m i c s ，e a r l yw a r n i n g ，s y n t h e s i se a r l yw a r n i n g m e t h o d ，r e s i d e n t i a lh o u s e 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 签名：嚷墼堡日期：碰i 。坦 论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 第1 章问题的提 1 1 研究背景 1 问题提出 众所周知，房地产业与经济、社会、文化发展关系密切，产业的带动效应明显【1 】；与其他行业相 比，房地产业具有先导性和基础性特点，其发展是国民经济发展的“晴雨表”或“寒暑计”。 近年来，房地产市场的供应及需求量空前高涨，同时银行利息的降低、股市的长期低迷，使得房 地产成为近年来投资的一种重要手段，在中国产业结构优化和经济增长中处于双重战略地位。2 0 0 3 年，国务院关于促进房地产市场持续健康发展的通知指出，目前房地产业已经发展成为国民经济的支 柱产业。国内房地产业已经再次进入一个高速发展时期，其中住宅产业被确立为新的经济增长点和消 费热点发展迅速j 。 2 0 0 4 年，全国房地产开发投资额达到1 3 1 5 8 亿元，同比增长2 8 1 ；全国商品房新开工面积为 6 0 4 亿平方米，同比增长1 0 4 ；全国房屋竣t 面积累计完成4 2 5 亿平方米，同比增k = 2 1 3 1 。同时， 受到近期出台的宏观调控政策的影响，增速开始下降，房地产业趋于理性发展，全国房地产开发企业 完成土地开发面积2 2 3 亿平方米，下降11 4 。2 0 0 4 年南京房地产市场也快速发展，延续了白2 0 0 1 年开始的繁荣，呈现供销两旺的态势，相关指标如表1 - 1 所示。 表1 - 1 2 0 0 4 年度南京房地产业相关数据指标 开发投资( 亿元)施工面积( 万m 1 )竣工面积( 万i n )销售面积( 万n 1 2 )销售台额( 亿元) 指标 房地产住宅房地产住宅房地产住宅商品房住宅商品房住宅 数值2 9 28 82 1 4 0 92 3 1 0 5 21 8 2 7 4 26 4 4 5 05 5 95 46 0 7 9 6 5 4 25 2 2 1 37 31 6 80 6 增幅 5 83 4 6 5 5 8 4 84 1 4 56 1 6 4 0 7 6 6 4 l 3 6 7 8 3 5 5 7 5 2 7 7 4 5 4 1 ( 数据来源：南京市统汁局) 面对市场的高速增长，宏观政策调控的意义尤其重要；但是从2 0 0 4 年全国各地房地产市场的发 展来看，目前全国范围内的宏观凋控措施还存在需完善和改进之处，以更好地引导房地产业的健康发 展。除了需要有相应的法律法规来规范市场行为外，还要求各地行业主管部门在深刻认识市场内部运 行机制和发展规律的基础上制定适应当地房地产市场状况的措施，以监测和引导房地产业的发展。 这就需要建立适应各地房地产市场的预警系统，对房地产市场发展的现状及趋势加以科学合理的 判断及引导，以便于制定合理的宏观调控政策，使房地产行业持续、健康、稳定地发展。2 0 0 3 年6 月建设部正式启动房地产市场预警预报信息系统，计划首先在1 4 个城市进行试点，然后在全国3 5 个 大中城市全面投入运行”j 。与此同时，各地关于房地产预警系统的研究也开展得如火如禁，深圳、上 海、杭州、厦fj 、南京等城市都在积极推进各自的研究开发p h “，本研究就是南京市房产局南京市 房地产价格指数及市场预警系统研究课题的一个子课题。 1 2 研究目的及意义 房地产预警7 1 指在相关房地产基本理论与发展规律的基础上，对房地产市场发展的冷热状况进行 预警预报并加以有效调控。从本质上来说，房地产预警是对房地产系统内部、外部的各种关系以及对 整个系统运行状况的延续和突变进行研究、分析，总结出其运动规律，并以之作为预警机制开展预警。 东南大学硕士论文：房地产市场系统动力学模型及应用研究 从现实意义来看，根据城市房地产市场特点开展预警研究的主要目的就是深刻认识其运行规律， 揭示和论证房地产经济运行总体态势和局部特征之间的内在关系，科学仿真房地产经济系统的运行情 况，从而正确分析房地产业运行轨迹，并预测其发展趋势；判断房地产业是否过热或过冷及其程度： 分析房地产业波动的原因，通过政策调控实验有效地制订相关政策和措施，引导房地产业理性发展。 从理论研究米看，在前人将系统动力学方法用丁房地产市场仿真的基础上，本研究将建立便于政 策调控模拟的计算机模型；其次，本研究旨在地将系统动力学理论和方法用于房地产预警，将系统动 力学预测的结果用经典的综合模拟预警方法判断未米房地产市场的景气状态，综合分析警情，具有一 定的创新意义；再次，通过改变模型中某些变量和参数进行政策模拟实验，进一步将系统动力学特有 的优点用丁房地产预警研究，有利于完善和改进该方法在房地产研究领域的应用。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 国内研究现状分析 “房地产监测预警”研究的经典传统思路，是通过选择和建立一套能够反映房地产经济运行总体 规律和局部特征之间的联系的指标体系，并对指标体系进行科学的计算、分析及预测；再根据房地产 经济运行的基本规律( 景气波动) 设定单个指标或综合指标的预警界限，达到对房地产业今后走势做 出正确预期、评价和监督调控的目的m i 。 这一思路源于对宏观经济预警理论的研究、基于周期理论和景气循环波动理论，也是目前国内对 于“房地产预警”研究的主要思路 9 1 。该研究方法的核心思想是：评判指标的确定、警情警兆指标的 定量分析及评判标准的确定，基本流程如图卜1 所示i l 。 图1 - 1 经典预警系统基本流程图 国内有不少基丁该思路的探讨和研究。上个世纪9 0 年代中后期，在国内房地产市场发展经历了 大起大落之后，梁运斌、袁贤祯等一些专家学者开始着手研究房地产预警，基了二宏观经济预警的原理 及方法，结合房地产业发展的特点，形成了不少关于房地产预警的有益观点和看法；同时期的中房 预警系统和国房景气指数也成为国内最早付诸实施的房地产预警系统的雏形。 应用传统经济预警理论，基于景气循环波动的预警方法，有成熟的理论研究成果和实际应用基础， 便于建立完整、可操作性强的“房地产预警系统”。但用这一方法建立系统的前提是：假设市场存在 规律性的景气波动，而我国房地产市场还处于起步阶段，经济系统不稳定这就导致该理论目前在我 国的适用性不强：且房地产市场是一个复杂的经济系统，基于经济预警理论建立的模型是线犁模型， 用线性模型研究高阶、非线性、时滞性问题存在先天的不足p 】。 近年来，房地产市场再次早现高速发展的趋势，关于房地产预警的研究也逐步走向深入，出现新 的预警思路和模型，计算机预警预报系统的系统设计与开发开始迈向实质化阶段。 2 第l 章问题的提出 1 9 9 9 年，赵黎明等在对经济预警的各种方法进行了比较分析的基础上，选择了统计预警方法进行 房地产预警【l “。通过时差相关分析法选择警兆指标，结合统计数据确定预警界限，采用模糊评价方法 进行警情预报，最后开展警情分析。 2 0 0 1 年，朴英提出三种房地产预警的方法景气指数法、景气警告指数法和计量模型法，并在 总体设计房地产预警系统的前提下，主要运_ h j 景气指数法，即通过指标的界定和指数的编制，结合北 京房地产市场的发展对景气分析系统进行了重点分析和研究i 】“。 2 0 0 0 - 2 0 0 2 年，丁烈云、李斌、叶艳兵等人对房地产预警系统开展了进一步的研究，运用三种预 警模型( 分别基于景气循环理论、系统核理论和神经网络理论) 对武汉房地产市场进行了实证对比分 析，建立了预警系统体系结构，并探讨了房地产预警系统的构筑技术l ”h 】。 2 0 0 3 年，余健进步基丁经济周期理论对房地产预警进行研究，采用景气循环法和综合模拟法作 为定量分析方法对南京房地产市场进行预警系统的研究，结合问卷调查等定性分析方法进行预警模型 的构建与系统开发，最终建成了南京市房地产市场预警系统”。 与此同时，王俊英采用系统动力学方法对房地产市场进行动态仿真，以南京为例建立房地产市场 仿真预测模型，作为“房地产预警系统”的预测子模型，对房地产市场运行状态进行预测，辅助房地 产动态预警，并为政府制定宏观调控政策提供政策实验p j 。 在学术界进行房地产顸警研究的同时，政府主管部门也组织人力进行全国范围内的预警预报系统 的研究和开发。2 0 0 3 年初，建设部开始房地产预警系统的研究，具体研究工作主要由上海社会科学院 承担，研究成果计划推j 1 至1 4 个城市试点；与此同时，上海市房屋十地资源岗和深圳市规划与国土 资源局也分别开展了当地的房地产预警预报系统的研究：此外，杭州、厦门、哈尔滨、郑州等城市的 房地产预警研究也在同步进行之中。房地产预警研究进入了一个与实践紧密结合发展的新时期。 深圳房地产预警体系研究结合深圳市房地产发展的实际情况，分析周期波动，建立预警指标体系； 运用数理统计方法，设计运行房地产预警系统；通过单指标预警和综台指数预警，对深圳房地产业的 发展历 g 进行评价，对当前的发展进行监测，并对未来的发展趋势进行预警。深圳市目前已经建立基 丁二景气循环的房地产预警预报系统，并尝试性地建立了基丁i 系统动力学方法的房地产动态仿真及监控 系统，以达到对房地产系统仿真、监控、预测和政策试验的目的”j 。 上海房地产市场预警预报体系研究主要包括建立并完善“基于g | s 的房地产权籍管理信息系统” 和“房地产市场管理信息系统”，在此基础上编制房地产市场预警预报指标体系，以此对房地产市场 动态监测，评价市场运行状况，预测分析未来走势”j 。 综上，国内关于房地产预警的研究经历了方法的多样化和科学化的过程，从建立理论模型到建立 计算机预警系统，前人的研究为本项研究提供了良好的平台。 1 3 2 国外研究现状分析 国外关于宏观经济及金融领域预警的研究较多，此外而还有一些涉及其它领域的预警研究，如航 空预警、计算机系统的错误与病毒预警、地震预警、交通事故监测预警、产品设计质量及控制预警、 森林资源预警、危机管理及预警控制等，而近年来对于房地产预警的具体研究几乎没有”“。虽然研究 的领域大不相同，预警研究的基本理论与方法却比较相似。有关经济监测预警系统的研究始于1 9 世 纪末期的法国，当时法国科学家以黑、灰、淡红和大红几种颜色测定了法国1 8 7 7 - 1 8 8 7 年间的经济波 动；1 9 0 3 年英国出现了描述宏观经济波动的“国家波动图”；1 9 1 7 年哈佛大学的“经济调查委员会” 东南大学硕上论文：房地产市场系统动力学模型及应用研究 搜集了美国1 8 7 5 1 9 1 3 年的经济统计资料，编制了“哈佛指数”，定期发布的“哈佛指数”对2 0 世 纪以来美国的4 次经济波动都作了较好反映i l6 j ：1 9 5 0 年经济监测预警系统取得重人进展，由先行、 同步、滞后指标构成指标体系，并采用了扩散指数；此后的6 0 年代，合成指数及具有评价功能的预 警信号指数开始出现”“。 综上，国外关下经济预警理论方法的研究比较成熟，但关于房地产市场的预警研究较少，可将这 些成熟的预警方法用于房地产预警研究。 1 4 研究方法及主要内容 1 4 1 研究思路 本研究将基于系统论的基本思想和房地产业的基本经济规律，运用定性分析和定量计算相结合的 方法进行房地产预警研究。首先运用系统动力学( s y s t e md y n a m i c ，简称s d ) 方法将房地产系统分解 成互相联系的子系统，定性分析其影响因素及相互因果反馈关系：然后根据要求和可操作性原则建立 系统动力学因果反馈图和系统流图，并用计算机软件采用南京房地产市场的历史数据进行仿真模拟， 并将仿真结果与真实数据比较咀检验模型的有效性；接着，采用综合模拟法对系统动力学方法的预测 结果进行综合警情评判，判断未来南京房地产市场的总体走势、分析存在的问题，并进行敏感性因素 分析，从单指标预警分析增长过快的指标；最后，对模型中的可调变量进行调整，做政策模拟实验， 以便针对性地提出政策建议。 本论文的研究思路如图1 2 所示。 + 螽：参，j 二：。，。一靠。嘉磊刁i ；i 叫 j i 二i l 、。7 一一 【r 一。 、一7 l 二 三矗! 止习( 三三) 1 4 2 主要研究方法 图l - 2 研究思路示意图 ( 1 ) 系统动力学 系统动力学是一门面向各类经济系统的复杂性并以系统结构、自动控制和信息传递等知识为基 础，吸取了系统论、控制论、信息论计算机模拟技术、管理科学及决策论等学科的知识，是一种研究 复杂社会系统的定量方法【l m 。 本论文的研究对象即房地产经济系统是一种复杂的社会经济系统，住房的供给量、需求量、存最、 退役量之间存在着信息的反馈和延迟作用，而社会经济系统中某一个量的变化，会导致系统状态的变 迁5 系统动力学用定量和实验的方法来研究社会经济行为中信息反馈的特征，并用仿真的方法来研究 政策的作用和系统行为中延迟作片j 对系统动态行为的影响。系统动力学可以运用反馈结构的概念模 型，借助于计算机，研究在一定时间范围内，由于政策的变化导致系统各状态变迁的特征；找出系统 d 第1 章问题的提出 中政策的作用点，测试系统对政策的敏感性；研究改善系统结构的可能性和时机：试图通过政变政策 和系统结构达到消除现实系统中存在的问题，并引导社会经济系统朝着期望的目标运行。 因此，运用系统动力学方法来研究房地产市场问题是合适的。 ( 2 ) 综合模拟法 综合模拟法也叫景气警告指数法或统计预警法，采取类似于交通管制信号系统的方法米反映经济 状况及变化趋势。这种方法首先根据灵敏性、超前性、稳定性等原则选取一组指标体系，然后将房地 产经济波动划分为儿个判断区间，临界点就是判断各指标及综合指数的数量标准，最终将所有指标综 合成一个数量评价，通过所属区间来判断房地产景气状态及调控政策取向。 ( 3 ) 数据预测模型及预测方法 建立系统动力学模型需要些数据作为已知数据输入，对相关指标必须采用预测值，如城市拆迁 户数、人口增长等变量在预警期间内的变化趋势。在对变量进行预测之前必须先建立模型，并利用可 观测的历史数据估计模型中的参数。模型描述了数据变化的动态特征，通过模型可咀将现在与过去的 统计特征联系起来，将可观测的历史数据进行外推。本研究中用到的基本预测方法如下； 回归分析预测法t 2 1 1 回归分析预测法是一种因果关系预测法，是通过分析事物间的因果关系和相互影响的程度，建立 适当的计量模型进行预测的方法。回归分析建立在数据基础上，用数学的分析模型或关系式来拟合实 际数据，以反映数据中潜在的规律性。同归模型就是反映解释变量和被解释变虽之间冈果关系的分析 式，受到内外部因素影响，通常用回归模型预测只能提供一个粗略的发展趋势。 时间序列预测法i l ” 时间序列预测法是通过分析变量自身过去的变动规律来预测未来的变化，也是一种历史数据外推 预测法。时间序列是指一组按时间先后顺序排列的数据列，其本身隐含着变化趋势、周期性波动等规 律，通过对这些内在规律的分析可预测其未来水平。 1 4 3 研究内容 本论文的主要研究内容是构建适合城市房地产市场的系统动力学模型，并以南京为例进行实证研 究，在对未来房地产市场的科学预测的基础上进行预警分析，然后进行政策模拟研究。论文内释可概 况为如下四个方面： ( 1 ) 系统动力学理论模犁的构建 从定性分析影响房地产市场的内外因素着手，先建立因果反馈图，以充分认清房地产市场各主体 受到的各种影响：然后根据数据米源的科学性和可操作性，建立用丁计算机仿真的系统动力学模型。 ( 2 ) 对南京房地产市场的实证研究 基于1 9 9 4 年至2 0 0 3 年南京市房地产市场的历史数据和合理回归预测，对建立的理论模型进行格 式化，即用数学方程的形式明确存在囚果反馈关系的变量之间的关系、确定变量的初始值；然后进行 计算机仿真，将仿真结果与历史数据比较，检验模型的可行性。 东南大学硕十论文：房地产市场系统动力学模型及廊用聊f 究 ( 3 ) 南京房地产市场预警分析 借鉴南京市房地产价格指数及市场预警系统课题中对于房地产市场颈警的研究，基丁周期理 论采用综合模拟法对系统动力学模型的预测结果进行预警分析，进行警情分析。 ( 4 ) 政策模拟试验 在预警分析的基础上，充分认识房地产市场发展存在的危机，分析房地产业波动的原因，通过改 变系统动力学模型的数学参数和变量初始值，模拟政府管理部门制订相关政策和措施，对房地产市场 进行政策调控模拟试验。 第2 章研究理论基础 2 研究理论基础 本研究将运用定性分析和定量计算相结合的方法，采用系统动力学理论建立房地产市场计算机仿 真模型，然后将其仿真结果和历史数据比较以检验其正确性，再采用综台模拟法对其预测结果进行预 警分析。 本章将对上述理论和方法进行阐述。 2 1 系统动力学理论 2 1 1 基本特点 系统动力学( s y s t e m d y n a m i c s ，简称s d ) 是一门分析研究信息反馈科学的学科，能有效沟通自 然科学和社会科学等领域【”】。系统动力学方法面向各类经济系统的复杂性并以系统结构、自动控制和 信息传递等知识为基础，吸取系统论、控制论、信息论计算机模拟技术、管理科学及决策论等学科的 知识。该方法运用系统结构决定系统功能的原理，将系统构成为结构、功能的因果关系模型，利用反 馈、调节和控制原理进一步设计反映系统行为的反馈回路，最终通过建立计算机仿真模型并借助于计 算机仿真定量研究高阶次、非线形、多重反馈复杂时变系统的系统分析技术，实现结构、功能、历史 相结合【i ”。 与其他研究方法相比较系统动力学有如下特点【2 3 】，使其更加适合于研究城市房地产市场预警问 题： ( 1 ) 弥补了传统定量研究方法的局限性，能够方便地仿真模拟复杂的大系统，特别是可以将社 会经济一些不易量化的方面纳入系统结构中，加以分析和检验； ( 2 ) 它是一种结构依存型模型，对数据要求不高，可以在历史数据残缺不全的情况下，对系统 进行分析的研究； ( 3 ) 能明确认识和体现系统内部、系统外部的因素的相互关系； ( 4 ) 能对系统内各种反馈回路，无论是直观的还是隐含的，均予以明示； ( 5 ) 能对系统设定各种控制闵素，当输入的控制因素变化时，观察系统行为和变化趋势，使决 策者清晰的知道哪些是系统的控制参数和敏感参数； ( 6 ) 能对系统进行动态仿真实验，不同的参数输入，考察系统不同的状态和变化趋势； ( 7 ) 能作长期的动态战略性的定性分析研究。 2 1 2 研究和发展状况 ( 1 ) 国外研究动态 系统动力学由美国麻省理工学院福瑞斯特( j a yw ，f o r r c e s t e r ) 教授于1 9 5 6 年首创，经历了成长、 发展和逐渐成熟的各个时期。其理论与应用研究遍及各类系统，涉及其他系统学科、各种学科与领域， 在企业经营管理方面的应用自5 0 年代始经久不衰。8 0 年代初以来系统动力学与人工智能等新技术相 - 7 - 东南大学硕上论文：房地产市场系统动力学模型及其应用研究 结合，在理论与应用研究两方面都取得了e 跃性的进展，以8 0 年代的国家动力学与经济长波理论研 究而闻名丁世。 国外有很多关丁系统动力学的论述著作。福瑞斯特教授发表于1 9 6 1 年的= 业动力学( i n d u s t r i a l d y n a m i c s ) 己成为本学科的经典著作，它阐明了系统动力学的原理与典型应用；系统原理( p r i n c i p l e s o f s y s t e m s ，1 9 6 8 ) 一书侧重介绍系统的基本结构；城市动力学( u r b a nd y n a m i c s ，1 9 6 9 ) 则总结了 美国城市兴衰问题的理论与应用研究的成果；世界动力学( w o r l dd y n a m i c s ，1 9 7 1 ) 、增长的限制 ( t h el i m i t st og r o w t h ，d o n e l l am e a d o w $ e t a 1 1 9 7 2 ) 以及趋向全球的均衡( t o w a r dg l o b a l e q u i l i b r i u m ，d e r m i s m e a d o w se t a i ，1 9 7 4 ) 等著作阐明了作者从系统动力学的角度对来来世界发展的 观点。他什j 研究了世界范围内，人1 3 、自然资源、工业、农业和污染诸因素的相互联系、制约和作用 以及其产生的后果的各种可能性口“。1 9 7 2 年开始，瑞斯特教授及其工作小组，历时11 年约耗资6 0 0 万美元，完成了一个方程数达4 0 0 0 的全国系统动力学模型。该模型把美国的社会经济问题作为一个 整体加以研究，解开了一些在经济方面长期存在的、令经济学家们困惑不解的疑团，诸如，7 0 年代以 来通货膨胀、火业率和实际利率同时增长等问题。其最有价值的研究成果还在于揭示了美国与西方国 家经济长波( l o n gw a r e ) 形成的内在奥秘【2 4 1 。 国外关于系统动力学在经济管理问题中的应用的论文也有不少。近年来，国外学者建立系统动力 学模型预测企业组织的经济环境旧咀进行决策支持”1 、辅助法律决策口”，还有将系统动力学与其他方 法结合用于全球蛋白质需求分析和预测1 2 ”、环境的可持续发展性等方面【2 9 】的研究。在进行应用研究的 同时，国外学者对系统动力学仿真方法本身的改进也做了一些研究，美国学者r o g e l i o o l i v e 对仿真模 型的检验i j ”建议采用三种尺度来验证模型的有效性：理论、方法和技术方面。 前人对系统动力学进行的深入研究为本论文提供了理想的研究平台；但是通过文献检索，未发现 将系统动力学用丁房地产市场仿真的研究。 ( 2 ) 国内研究现状 系统动力学在我国的发展起步较晚，在上个世纪8 0 年代初传入。目前，我国有许多学者从事复 杂科学的研究，并将其与管理科学紧密结合。其中，杨通谊、王其藩等为该系统动力学在我国的传播 和研究做了许多贡献。从上个世纪9 0 年代后期开始，随着房地产业的发展，就有了关于房地产市场 的系统动力学仿真模型的研究。 1 9 9 6 年，哈尔滨建筑大学千占波将城市住宅建设系统分为城市人口及就业、城市国民经济、住宅 存黾、公私住房存量和住宅资金等五个子系统分别进行研究，并建立相应模型，进行模拟结果分析、 提出政策建议p 1 1 。 2 0 0 1 年，罗平提出了一个城市商品住宅价格系统模型，并以兰州为例进行了系统模型仿真。主要 对房地产市场趋势仿真模拟、房地产政策研究利决策分析、以及城市住宅市场系统内在机制进行了较 为深入的研究1 3 2 1 。 2 0 0 1 年，胡雨村、沈崎平将住宅发展系统总体模型分解成四个子块进行分析：人口及就业子块、 住房供求子块、社会资源子块和国民经济子块。对1 9 7 2 年到2 0 2 8 年香港房地产进行实证分析后，对 企业( 公司) 数量、房屋现存数量、人口总量、房屋需求量和新建房屋投资规模等指标进行模拟仿真， 得山一些趋势性结论p ”。 2 0 0 1 年，王慧敏将系统动力学用于流域可持续发展预警分析，井结合淮河进行实证研究，建立预 警模型，通过可持续发展能力指数调整流域发展策略p “。 第2 章研究理论基础 2 0 0 2 年，朱湘岚针对住房需求做了进一步研究，从社会学和经济学分析影响需求的因素及其相互 关系，在此基础上建立了系统动力学基本模型【l ”。该研究还使片jv e n s i m p l e p l u s3 2 ( 4 2 a 版) 。对 南京市1 9 9 5 年到2 0 1 0 年1 6 年间的住房需求发展状况进行模拟实验，然后对模拟结果做出分析。 2 0 0 4 年，王俊英在分析我国城市住宅房地产市场运行的内部结构和外部影响因素的基础上，建立 了城市住宅房地产系统动力学仿真预测模型，然后对南京市1 9 9 6 年到2 0 1 0 年15 年间的住宅房地产 市场发展进行实证模拟。 此外，关于城市用地的研究较多，如赵小敏、华楠、摆万奇等结合不同的城市土地利用情况对城 市土地规划的系统动力仿真进行了研究”i i ”】【3 7 】，国内核心学术期刊关于此类的研究大概有几十篇。 从已有的研究来看，所构建的系统仿真模型都还未完善成熟到应用的程度，目前对房地产市场系 统动力学模型的研究主要存在以下几方面的问题： ( 1 ) 从研究目的来看，学术性的讨论较多，大多是建立系统动力学仿真模型，而将其纳入“房 地产市场预警系统”研究的很少，缺乏从政策模拟方面的研究。 ( 2 ) 从模型结构来看，除香港住宅发展模型中较多的考虑了土地资源、人口困素和宏观经济影 响因素、深圳市商品住宅系统动力学仿真模型较多考虑了_ 十地资源因素外，其它研究多侧重于市场供 给、需求、价格三大基本体系，而对近年房地产市场出现的影响较大的一些新政策如房地产金融、城 市化进程、城市拆迁等考虑较少，与实践结合不够。 ( 3 ) 从研究过程来看，系统动力学基本方程形式灵活，没有同定的数学模型，方程的建立和参 数的确定需要利用到很多线性分析模型。但目前很多研究中，在方程的建立及参数确定上主观性较又， 很多论文没有交待基本参数和模型初始值的确定过程。 2 1 3 系统动力学建模原则 建立系统动力学模型，一般遵循以下原j l i | j 【”i ： ( 1 ) 整体化原则 系统动力学模型应该根据系统分析的原则，详细研究目标系统中各组成部分及其相互作用关系和 环境对系统的影响，不能孤立地研究一个或几个因素，应将系统的各个因素放在系统中作为一个整体 进行分析研究。 ( 2 )相关性原则 模型中各变量之间必须有一定的相关性，这才能保证模型具有科学性和说服力。 ( 3 )重点性原则 模型的设计要力求简洁，特别是复杂大系统，影响因素非常多，应该选择有代表性的相关度大的 特征变量来表达系统的结构和功能；对那些与系统无关或关系不大的变量应该忽略；那些雉于操作的 变量也无法用丁- 系统建模。 ( 4 )层次性原则 系统动力学研究的对象一般都是比较复杂、因素比较多的系统。应采用结构层次分析的方法来研 究系统的结构。 ( 5 )一致性原则 模型中的所有变量和常量与实际系统中的因素应当在数量和概念上保持一致，而且模型中各变量 的度量单位和表达形式也必须保持一致。 ( 6 ) 通用性原则 9 - 东南大学颁七论文：房地产市场系统动力学模型及其应用研究 所建立的系统动力学模型，应力求具有一定的适用范围和较好的适用性。 2 1 4 系统动力学建模步骤 用系统动力学模拟复杂社会经济系统，一般都采用逐步深入的研究方法进行分析，大致分以下七 个阶段1 3 8 1 ( 如图2 - 1 ) ： ( 1 ) 问题的识别和定义 针对所要研究的系统问题，说明问题的提出的背景、所涉及的系统范围、解决问题的途径以及必 须掌握的基本资料和数据。 ( 2 ) 系统的概念化 根据明确的问题和目标，将相关的系统要求从纵向和横向联系起来，建立个足以解决问题并能 表达系统诸要素之间的相互作用和信息反馈关系的因果关系图。 ( 3 ) 模型格式化 考虑时间延迟、干扰作用等系统的行为特点，绘出表达模型冈果关系、反馈回路的系统流图。然 后根据系统流图，逐个环节用数学方程表示因素之问的数量关系，形成一套系统动力学方程。 ( 4 ) 仿真模拟 将系统动力学方程及其所需参数值输入计算机进行模拟计算，来模仿系统的行为，求出模拟结果。 ( 5 ) 模型评价 对模拟结果加以对比分析，看其是否符合系统的实际情况，能否正确反映系统的行为规律结果 数据是否可信和有规律，最终能否解决所研究的系统问题。当迷你结果不尽如人意时，可根据结果检 验、分析所发现的问题，反馈到上述各有关步骤，逐步修正、调整模型及其参数，再进行模拟，直到 达到满意为止。 ( 6 )策略分析 根据最后模拟出的仿真结果以及各种参数变化对系统行为的影响程度，做出相应的政策分析。 蹙略 ( 仿 化 图2 - 1 系统动力学建模型步骤示意图 o 一、 黹 第2 章研究理论基础 ( 7 ) 模型的使用或执行 将模拟结果作为制定政策的参考，促使房地产业的健康发展。 过程的起点和终点都是对目标目标系统及其问题的理解，是一个环而不是线性的上升。下图表示 这些阶段可能通过的进程，其中箭头表示这一过程的循环和替代的特性。模型制作过程增加了人们对 系统和问题的认识，而新的认识又将进一步促进模型的完善。 2 1 5 系统动力学与系统仿真的基本原理 ( 1 ) 系统 系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。1 ，要 素是系统的功能单元口“。该定义有四个要点： 系统及其要素。系统是由两个以上要素组成的整体，构成这个整体的各个要素可以是单个 事物( 元素) ，也可以是一群事物组成的分系统、子系统等。系统与其构成要素是一组相 对的概念，取决于所研究的具体对象及其范围。 系统和环境。任何一个系统又是它所从属的一个更大系统( 环境或超系统) 的组成部分， 并与其相互作用，保持较为密切的输入输出关系。系统连同其环境超系统一起构成系统总 体。系统与环境也是两个相对的概念。 系统的结构。在构成系统的诸要素之间存在着一定的有机联系，这样在系统的内部形成一 定的结构和秩序。结构即组成系统的诸要素之间相互关联的方式。 系统的功能。任何系统都应有其存在的作用与价值，有其运作的具体目的，也即有其特定 的功能。系统的功能受到其环境和结构的影响。 ( 2 ) 系统仿真口q 所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的满载分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立 能描述系统结构或行为过程，且具有一定逻辑关系或数学方程的仿真模型，据此进行实验或定最分析， 以获得正确决策所需的各种信息。 系统仿真的基本方法是建立系统的结构模型和量化分析模型，并将适合在计算机上编程的仿真模 型，然后对模型进行仿真实验。系统动力学方法是用于系统( 特别是社会经济和管理系统) 仿真的特 殊而有效的方法之一，其方法论也充分体现了系统工程方法的本质特征。 ( 3 ) 因果反馈图 信息是系统中各个要素相互作用相互依赖的媒介m i ，而反馈就是信息的传递和返回l 。反馈系统 就是伴有反馈环境与其作用的系统，它要受系统本身的历史行为的影响，把历史行为的后果传递给系 统本身，以影响朱来的行为。在分析反馈系统的行为与其内部结构的关系时，按照反馈过程的特点 可自然地将反馈分为止反馈和负反馈两种。 由于系统内部或环境施加于系统的备种干扰，系统往往会偏离自己的目标，反馈就是输入与输出 互为因果关系的循环过程口”。正反馈能产生自身运动的加强过程，在此过程中运动或动作所引起的后 果将使原来的趋势得到加强；负反馈能自动寻求给定的目标、削弱偏差，未达到( 或趋近) 目标时将 不断做出响应。正反馈起主导作用的系统就是正反馈系统；负反馈起主导作用的系统就是负反馈系统。 因果关系具有传递性，在倒形中用带止( + ) 、负( 一) 号的因果箭对具有递推性质的因果关系加以 描述，即因果反馈图。图2 - 2 所示为产业自发增长的因果反馈系统，图2 - 3 所示为仓存控制系统，分 东南火学硕士论文：房地产市场系统动力学模型及其应用研究 别是是典型的止、负反馈系统。 图2 - 2 产值增长的因果反馈图 图2 - 3 存贮关系因果反馈蚓 ( 4 )流图模型 反馈系统中存在着积累效应，我们用流位变量表示变量积累的程度，等于原有值加上改变量，剧 流率变量表示积累效应变化快慢的变化速度。在计算过程中不随时间变化的量称为常量，从信源( 流 位变量或其他变量) 到流率变量之间的e e l n 变量称为辅助变量流图中的流率和流位分别用与阀门干u 水 槽相似的记号表示，并以实线箭头表示流量，如图2 - 4 。 辅助变量 2 2 综合模拟法 2 2 1 基本原理 图2 4 标有流位和流率的常用记号的流图 综合模拟法以调控现实经济波动与宏观调控政策效用之间的关系为基本出发点，尽量缩短时滞， 使政策调整同步甚至超前于经济现实波动，以争取明显的即期干预。在预警指标的选择上，重点考虑 关键冈素对房地产经济系统的影响，而不考虑经济波动的周期性规律，不考虑指标的时滞关系，在警 情判定【二采用单指标警情与综合指标警情判断相结合的方法。 预警是对经济系统未来状态的一种判断，综合模拟法不考虑指标之间的时滞关系，故必须通过预 测模型，对各指标的未来走势进行预测，再利用预测结果判断其经济运行状态。综合模拟法比较适合 经济系统的复杂性和随机性特点，也符台经济决策一般为结构化或半结构化决策的特点【l ”【l5 l 。 在预警判断的形式上采用类似于交通信号灯的方法给出预警信号，将经济状态分为五类并对各 个指标的预警区间和综合指标评分进行相应的划分，形成一个灯区对应一个灯号，每个灯号表示一种 警情状态。 2 2 2 计算步骤 房地产综合模拟方法主要包括三个部分，预警指标体系、预警准则和预测模型。 ( 1 ) 预警指标体系选取 利用系统核与核度理论和灰色关联分析选择预警指标，确定预警指标体系。 1 2 第2 章研究理论基础 ( 2 ) 确定单指标预警准则 确定单指标安全区间和有警区间， ( 3 ) 确定综合指标预警准则 采用评分法建立综合指标预警准则 ( 4 ) 指标趋势分析及预测 即单指标预警准则，并将各区问按约定规则赋予不同分值。 形成综合模拟信号灯。 运用相应的预测模型进行指标发展趋势分析，并按照规定计算、预测各指标值。 ( 5 ) 警情分析 根据单指标和综合指标预警准则，结合各指标值及其预测值。利用综合模拟信号灯对房地产市场 的发展态势预警。 2 2 3 确定预警系统指标的步骤与思路 采用综合模拟法进行警情判断分析，所选择的指标体系应该是影响房地产经济运行的关键指标。 基于系统核与核度理论和灰色关联分析的房地产预警指标选择方法是综合模拟法的基础。对于一 个给定的系统，其组成元素在系统中的作用是不均衡的，有的元素对整个系统的影响不大，有的元素 则对系统起关键、决定作用，若去掉或破坏这些要素，整个系统就遭到破坏。在系统核与核度理论中 称这“若干个主要素”为该系统的核，通常用核度来衡量核的大小1 4 。 灰色关联分