自然灾害保险风险分析_刘丽

15卷 1期 2006年 2月 自 　然 　灾 　害 　学 　报 JOURNAL OF NATURAL D ISASTERS Vol. 15, No. 1 Feb. , 2006 收稿日期 : 2005 - 11 - 28; 　修订日期 : 2005 - 12 - 20 　　作者简介 :刘丽 (1955 - ) ,女 ,四川彭山人 ,副教授 ,主要从事自然灾害风险评估与经济数学研究. 文章编号 : 100424574 (2006) 0120086205 自然灾害保险风险分析 刘　丽 (西南财经大学 经济数学系 ,四川 成都 610074) 摘要 :在考虑自然灾害的危险性、灾害的经济与社会易损性和风险区的工程防御能力的基础上 ,建立 了自然灾害保险风险分析的数学模型。选择给人类社会造成重大损失的地震、地质灾害、洪水和台风 等 4种自然灾害作为灾害危险度评判的灾种 ,利用所建立的数学模型 ,对中国自然灾害保险风险进行 了评判 ,并根据评判结果绘制了中国自然灾害保险风险区划图。 关键词 :自然灾害 ;保险风险 ;数学模型 中图分类号 : X4; F84　　　文献标识码 : A Ana lysis of na tura l d isa ster’s in surance r isk L IU L i ( Econom ics and Mathematics Department, Southwest University of Finance and Econom ics, Chengdu 610074, China) Abstract:Based on consideration of natural disaster’s hazard, econom ic and social vulnerabilities and engineering defence capability, the mathematical model of natural disaster’s insurance risk analysis was established. Four natu2 ral disasters: earthquake, geologic disaster, flood and typhoon which caused lots of loss to human society were cho2 sen as the four assessed disasters and the established mathematical model was used to assess and zone the natural disaster’s insurance risk in China. Key words: natural disaster; insurance risk; mathematical model 　　自然灾害保险是转移自然灾害风险的手段 ,它是一种对受灾的保户实行经济补偿 ,使其恢复原状的金融 手段和 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。自然灾害保险风险分析是以自然灾害为基础 ,综合社会、经济等因素的自然灾害保险风险的综 合分析与评判 ,其结果可作为保险公司进行分区防灾定损、厘定保险费率的依据 [ 1, 2 ]。自然灾害保险风险分 析是一个复杂的问题 ,要考虑的因素很多 ,本文在自然灾害保险风险分析时选择了自然灾害的危险性、灾害 的经济与社会易损性、风险区的工程防御能力 ,建立了自然灾害保险风险分析的数学模型 ,然后利用所建立 的数学模型对中国自然灾害保险风险进行了综合评判与区划。 1　自然灾害保险风险分析的数学模型 自然灾害保险风险分析首先分为危险性、易损性分析与工程防御能力评判 ,然后综合三者进行保险风险 度分析。 1. 1　危险性分析的数学模型 　　将所研究的区域按一定的特点划分为 n个风险区。 一个地区的自然灾害往往不是单一的 , 各种自然灾害给社会和人类造成的损失程度各有不同 ,选择 m 种自然灾害 ,设各风险区单灾种的危险度为 Z ij ( i = 1, 2, ⋯, n; j = 1, 2, ⋯, m ) . 综合自然灾害危险度 w i采用 迭加的方法计算 ,自然灾害危险性分析的数学模型为 w i = ∑ m j =1 Z ij W i = w i a , 　w i < a, 1, 　　　w i Ε a (1)(2) 其中 , 式 (2)赋予危险性评判指标值 W i ,限值 a使 W i控制在区间 [ 0, 1 ]上 ,以便于计算。 1. 2　易损性分析的数学模型 易损性分析分为两部分 :经济易损性与社会易损性。 一个经济发达 ,财产富集的地区 ,自然灾害带来的损失就非常大 ,而一个无人类经济活动和自然资源的 地方 ,不管发生多大的自然灾害 ,也无损失可言。选择体现危险区财产的指标 t个 (如国内生产总值、固定资 产投资、人均收入 ⋯⋯等 ) ,设其值为 Eik ( k = 1, 2, ⋯, t) ,用加权平均的方法计算经济财产值 ei ,经济易损分 析模型为 ei = ∑ t k =1 bk Eik Ei = lnei b , 　ei < b 1, 　　　ei Ε b (3)(4) 式中 , bk为第 k个评判指标的权重 ,其取值视各指标的重要性确定 ;式 (4)赋予各风险区经济易损度综合评判 指标值 Ei以使其无量纲化 ,限值 b使 Ei值控制在区间 [ 0, 1 ]上 ,以便于计算。 人的生命是最宝贵的 ,生命损失是最严重的损失。人口越密集、人口自然增长率越大、教育水平越低的 地区 ,自然灾害造成的生命损失就越大 ,因此 ,可选择人口密度、人口自然增长率、受教育程度等人口指标作 为社会易损评判指标。设选择社会易损性的评判指标 s个并对各指标作无量纲化处理 ,设其值为 R iu ( u = 1, 2, ⋯, s) ,用加权平均的方法计算综合评判指标值 ri ,社会易损分析模型为 ri = ∑ s u =1 cu R iu R i = ri c , 　ri < c 1, 　　　ri Ε c (5)(6) 式中 , cu为第 u个评判指标的权重 ,其取值视各指标的重要性确定 ;限值 b使 R i值控制在区间 [ 0, 1 ]上 ,以便 于计算。 一方面 ,经济越发达、人口越密集的地区 ,灾害易损度越大 ;而另一方面 ,经济发达地区的承灾能力相对 较强 ,其灾害损失的增长幅度也随着承灾能力的加强而部分抵消 [ 3, 4 ]。因此 ,易损度与财产和人口的关系应 是一种开初增长较快 ,而后逐渐减缓的非线性关系 ,基于此种观点和经验 ,自然灾害易损性数学模型取为非 线性函数 : Yi = ( Ei + R i 2 ) 1 2 式中 Yi为自然灾害易损度指标值。 1. 3　工程防御能力评判的数学模型 工程防御能力评判指标包括水利、房屋等工程设施质量的防灾能力、防洪能力、旱涝保收程度等。选择 工程防御能力的评判指标 v个 ,设其无量纲化后值为 Pih ( h = 1, 2, ⋯, v) ,用加权平均的方法计算综合评判指 标值 pi ,工程防御能力评判的数学模型为 ·78·1期 刘 　丽 :自然灾害保险风险分析 pi = ∑ v h =1 du Pih Pi = pi d , 　pi < d 1, 　　　pi Ε d (7)(8) 式中 dh为第 h个评判指标的权重 ,其取值视各指标的重要性确定。为计算方便 , 取限值 d以使 Pi值不至于 过大。 1. 4　自然灾害保险风险分析的数学模型 　　自然灾害保险的风险度由自然灾害危险度、易损度和工程防御能力来综合确定。危险度、易损度越大 , 则保险的风险度越大 ;而工程防御能力越大 ,则保险的风险度越小。因此 ,保险的风险大小应与危险度、易损 度成正比 ,与工程防御能力成反比。鉴于此 ,自然灾害保险风险分析的数学模型取为 Fi = W i ×Yi Pi (9) 式中 , Fi为保险风险度指标值。 2　中国自然灾害保险风险分析 　　利用所建立的数学模型 ,以中华人民共和国为例 ,进行自然灾害保险风险分析与区划。 　　我国行政区的划分适当考虑了人口规模、自然地理条件、民族相对集中等特点并体现了社会经济发展程 度的差异。因此 ,选择按中华人民共和国各省、市、自治区划分中国自然灾害保险风险综合评判的风险区。 选择给人类社会常造成重大损失的地震、地质灾害、洪水和台风等 4种自然灾害作为灾害危险度评判时的灾 种 ,单灾种的危险度区划在我国已进行了很多较深入的研究 ,这里直接引用由国家科委、计委、经贸委自然灾 害综合研究组编写的《中国自然灾害区划研究进展 》中单灾种危险度区划结果 [ 5 ]和《中国农业灾害风险评价 与对策 》[ 6 ]中台风灾害数据评判结果 (香港、澳门特别行政区和台湾省因无资料 ,未列入 ) ,利用危险性分析 的模型 (这里取 a = 10使 W i值控制在 [ 0, 1 ]上 )计算各风险区综合自然灾害危险度指标值 W i (表 1)。 选择各评判区的平均国内生产总值和固定资产投资作为经济易损评判指标。查阅 1990 - 2001年中国 国家统计年鉴获得共计 12 a的各风险区国内生产总值与固定资产投资 ,计算 1990 - 2001年各风险区平均国 内生产总值 Ei1和固定资产投资 Ei2 (重庆市计算时间为 1998 - 2001年 ) ,由经济易损性分析的模型 (这里取 b = 10 000使 Ei值控制在 [ 0, 1 ]上 ,将两个评判指标看作同等重要 , 因此将它们的权重均取为 1)计算得到各 风险区的经济易损度指标值 Ei (表 1)。 　　选择人口密度作为社会易损评判指标。由中国统计年鉴获得 2001年各风险区人口总数 zi ,由中华人民 共和国地图集查得全国各省、市、自治区面积 si ,计算各省、市、自治区人口密度 ri。再由社会易损性分析的 模型 (取 c = 1 000使 R i值控制在 [ 0, 1 ]上 )计算各风险区社会易损指标值 R i (表 1) 。 这里直接引用文献 [ 5 ]中各风险区的工程防御能力 pi ,并由 (8)式赋予工程防御力度指标值 Pi (取 d = 2. 5)。 由自然灾害保险风险分析的数学模型 (9)式计算各省、市、自治区自然灾害保险风险度指标值 Fi ,根据 自然灾害保险风险分析数学模型可知 , Fi越大 ,自然灾害保险风险越高。利用区域数值分级方法 ,将自然灾 害保险的风险度分为 5级 : 1级 (极低风险 ) : 0≤Fi < 0. 2 2级 (低风险 ) : 0. 2≤Fi < 0. 4 3级 (中等风险 ) : 0. 4≤Fi < 0. 6 4级 (高风险 ) : 0. 6≤Fi < 0. 8 5级 (极高风险 ) : Fi ≥0. 8 　　由上述自然灾害保险风险等级划分的方法得到各风险区风险度级别 (表 1) ,并由此绘制出中国自然灾 害保险风险区划图 (图 1)。 ·88· 自 　然 　灾 　害 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15卷 3　结语 　　 (1)自然灾害保险风险分析方法是利用所建立的风险分析模型计算风险度指标值 ,以指标值的大小表 明自然灾害保险风险的大小 ,这是以定量分析的方法尝试自然灾害保险风险分析。 (2)自然灾害保险风险分析与区划结果表明 ,我国自然灾害保险风险较大的地区主要集中在西南和西 北地区 ,这与我国自然灾害的实际情况有较好的对应关系。 (3) 本文所作的中国自然灾害保险风险区划结果可作为有关保险公司在进行风险管理时分区防灾定 损、厘定保险费率的参考指标。 (4)本文所建立的数学模型及评判指标的选择和各种指标权重的确定 ,有待在今后的研究中 ,作进一步 深入的探讨 ,使自然灾害保险风险分析的结果更符合实际。 表 1　各省、市、自治区自然灾害保险风险级别 Table 1 Grades of natural disaster’s insurance risk for p rovinces, municipalities and autonomous regions in China 地区 序号 i 危险度 指标值 W i 经济易损 指标值 E i 社会易损 指标值 R i 易损度 指标值 Y i 防御能力 指标值 P i 风险度 指标值 F i 风险度 级别 北 京 天 津 河 北 山 西 内蒙古 辽 宁 吉 林 黑龙江 上 海 江 苏 浙 江 安 徽 福 建 江 西 山 东 河 南 湖 北 湖 南 广 东 广 西 海 南 重 庆 四 川 贵 州 云 南 西 藏 陕 西 甘 肃 青 海 宁 夏 新 疆 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0. 8 0. 9 0. 9 0. 6 0. 3 0. 8 0. 5 0. 5 0. 6 0. 9 0. 8 0. 8 1. 0 0. 7 0. 9 0. 7 0. 6 0. 8 1. 0 0. 8 1. 0 0. 5 0. 8 0. 5 0. 7 0. 6 0. 8 0. 6 0. 5 0. 5 0. 5 0. 77 0. 72 0. 83 0. 73 0. 70 0. 82 0. 73 0. 79 0. 83 0. 88 0. 85 0. 78 0. 80 0. 74 0. 88 0. 83 0. 81 0. 82 0. 89 0. 75 0. 62 0. 76 0. 83 0. 68 0. 74 0. 46 0. 73 0. 67 0. 55 0. 55 0. 71 0. 82 0. 91 0. 35 0. 21 0. 02 0. 28 0. 14 0. 09 1. 00 0. 74 0. 46 0. 45 0. 29 0. 25 0. 60 0. 56 0. 31 0. 31 0. 42 0. 20 0. 23 0. 38 0. 18 0. 21 0. 11 0. 002 0. 17 0. 06 0. 007 0. 09 0. 03 0. 89 0. 90 0. 77 0. 69 0. 60 0. 74 0. 66 0. 66 0. 96 0. 90 0. 81 0. 78 0. 73 0. 70 0. 86 0. 83 0. 75 0. 75 0. 81 0. 69 0. 65 0. 75 0. 71 0. 67 0. 65 0. 48 0. 67 0. 60 0. 53 0. 57 0. 61 2. 0 1. 6 1. 6 0. 8 0. 8 1. 2 0. 8 0. 4 2. 0 1. 6 1. 6 1. 2 1. 2 1. 6 1. 6 1. 2 1. 2 1. 6 1. 6 0. 8 0. 8 0. 8 0. 8 0. 8 0. 4 0. 8 0. 8 0. 4 0. 4 0. 8 1. 6 0. 36 0. 51 0. 43 0. 51 0. 23 0. 49 0. 41 0. 83 0. 29 0. 45 0. 41 0. 53 0. 62 0. 31 0. 48 0. 49 0. 38 0. 38 0. 51 0. 69 0. 83 0. 48 0. 71 0. 43 1. 15 0. 36 0. 68 0. 93 0. 68 0. 36 0. 19 2 3 3 3 2 3 3 4 2 3 3 3 4 2 3 3 2 2 3 4 5 3 4 3 5 2 4 5 4 2 1 ·98·1期 刘 　丽 :自然灾害保险风险分析 图 1 中国自然灾害保险风险区划 Fig. 1　Natural disaster insurance risk regionalization in China 参考文献 : [ 1 ]　刘丽 ,王建中 ,王士革. 四川省泥石流灾害保险的风险分析与区划 [ J ]. 自然灾害学报 , 2003, 12 (1) : 103 - 108. 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