第五讲种植业洪灾风险评估案例PPT课件.ppt

1第五讲第五讲 种植业洪灾风险评估案例种植业洪灾风险评估案例1.引言引言2.灾害样本点和风险评估模型灾害样本点和风险评估模型3.真实数据和风险图真实数据和风险图4.结论和讨论结论和讨论2.引言引言中国是农业大国，同时又是自然灾害频发的国家，对于保险公司和政府的许多部门来说，掌握农业自然灾害风险水平是进行有关决策的重要依据。当我们研究的区域是省级或省级以上的基本单元时，使用通常的概率统计方法一般就可以得出满意的风险评估结果，因为此时研究者能够较容易地获得大量的历史灾情资料。随着经济的发展，人们已不再满足大区域的风险评估，因为它的平均结果掩盖了区域内的许多差别。人们希望将评估的基本单元缩小到县市一级的较小区域。此时，我们将碰到历史灾情资料严重不足的问题。在我国境内县市一级区域，通常可以使用的旱灾和洪水历史灾情资料在10年左右。3其实，许多地方旱灾和洪灾频发，记录很多。但是，由于人类活动对旱灾和洪灾的影响较大，与社会系统有关的不同时期的旱灾和洪水灾害记录其意义并不一样。只有年代相近的记录，才能作为进行旱灾和洪灾风险分析的历史灾情资料使用。显然，把清朝和现在的旱灾和洪灾记录放在一起使用，样本点会大大增加，但分析出来的结果却没有多大意义。如果有关记录来自于某种仪器，与社会系统无关，并且所记录的自然系统在记录期内没有大的变化，则所有记录都可以作为样本点使用。地震震级记录和主要江河的水文记录大体属于这一类，它们与记录的年代关系不大。当我们进行农村种植业旱灾和洪灾风险评估时，使用的是与受灾强度有关的旱灾和洪水灾情记录，这种记录随人类活动的变化而有较大变化，即并非所有记录都可以作为样本点使用。4当我们研究与农村种植业有关的旱灾和洪水风险时，只有十个左右的观测样本点，远远达不到传统方法对样本点数目的要求。传统方法通常要求30个以上观测样本点，否则分析结果将极为不稳定，甚至与实际情况相差甚远。不稳定指：不稳定指：在原有样本的基础上增减1-2个样本点，分析结果常常明显不同。相差甚远指：相差甚远指：由于样本不多，风险分析模型又有明显的缺陷，分析结果与当地实际的风险可能根本不是一回事。当样本点不多时，所有样本点提供给我们去认识风险的知识不完备，具有模糊不确定性。将信息扩散技术引入旱灾和洪灾风险评估领域，可得到较为稳定并符合实际的结果。5.灾害样本点和风险评估模型1)数据数据2)预处理预处理3)原始模型原始模型4)使用模型使用模型5)模型输入模型输入6)模型输出模型输出61)数据数据种植业旱灾和洪灾原始数据种植业旱灾和洪灾原始数据面积产量金额面积产量金额影响减产影响减产(30%)绝产绝产S L L72)预处理预处理灾害指数 (观测样本 X)83)原始模型原始模型9用已观测的样本来计算风险，其前提是假定了相应的风险系统之变化是平稳马尔可夫随机过程:风险系统未来的发展状态只与过去T年的风险系统情况有关，而与更早以前的风险系统情况无关，并且，相应的概率规律不因时间的平移而改变。如果此假定符合实际，人们自然可以用过去T年的风险系统资料，推算未来T年内的风险。如果只涉及自然因素，或许平稳马尔可夫随机过程的假定有一些合理性；一旦涉及社会系统，风险系统的随机过程显然不是平稳马尔可夫过程，因为社会的变化比自然的变化要快许多。10基于信息扩散的风险评估模型信息扩散方法是为了弥补信息不足而考虑优化利用样本模糊信息的一种对样本进行集值化的模糊数学处理方法最原始的形式是信息分配方法;最简单的信息扩散函数是正态扩散函数信息扩散方法可以将一个分明值的样本点，变成一个模糊集。或者说，是把单值样本点，变成集值样本点。114)使用模型使用模型12极值归一化（生成隶属函数）13归一化结果14求和归一化（在论域内生成地位相同的集值样本）在进行风险评估时，为了使每一个集值样本点的地位均相同，需对式(1.5)作适当的调整，所得的模糊子集也不再是式(1.6)中的最大隶属度为1的正规化模糊子集。1516集值落影（生成频率分布）2024/3/17 周日1718195)模型输入模型输入观测样本灾害指数论域20模型扩散归一单点累加全体累加216)模型输出模型输出概率估计值超越概率风险估计值22.真实数据和风险图湖南省位于长江中下游南岸，东、南、西三面环山，中北部地势低平，是呈马蹄形的丘陵盆地，处于我国二级阶梯向三级阶梯的过渡地带，气候为亚热带湿润季风气候，且正处于东南季风与西南季风的交汇地带。全省湖、河网密布，发源于周边山地的河流多汇集于北部的洞庭湖，并与长江相连，形成河湖水位变化敏感的地带。湖南省既是水灾多发区，又会局部出现旱灾。湖南省还是我国的主要产粮区之一，民间曾有两湖丰，天下丰之说。因此，对湖南农业，尤其是水灾和旱灾的风险评估，具有重要的现实意义。利用民政部农村自然灾害情况统计表所提供 的农业灾情资料，我们对湖南农业的水旱灾风险进行实际研究。根据农业灾情数据库和摘自湖南省统计年鉴的经济背景数据库，对湖南省的各县市，我们均可获得14年的资料。232425今后每一年中，旱灾受灾面积/播种面积5%的概率粗略地说,几乎每年就要遇到一次这种强度的旱灾 1/0.5450=1.83 1.83年遇到一次年遇到一次15%播种面积受旱灾这种事件播种面积受旱灾这种事件2627282930解读水灾风险图从图中可以看出，当风险水平只有5%时，益阳市、沅江、南县、株洲、湘潭等地区几乎为一年一遇，全省有22个县在2年一遇以下；风险水平增加到15%时，受灾概率有所降低，大部分地区在2年一遇至10年一遇之间；当风险水平为40%时，常德市受灾概率最高，在五年一遇至两年一遇之间，其次为岳阳等地，为10年一遇到两年一遇之间。31.结论和讨论由地理学家对这些风险图的审核表明，图件给出的风险空间分布信息与真实的情况十分吻合，并有很好的可解释性。由中保财产保险有限公司湖南分公司用有关保险赔付数据对风险图进行抽查审核表明，图件给出的风险数据与该公司实际面临的真实情况完全相符。理论和实际检验均说明，用信息扩散技术进行小样本条件下的风险评估，可以得出相当满意的结论。32同别的风险评估方法一样，信息扩散方法也有自身的弱点。除了扩散函数的形式影响评估结果外，扩散系数的大小对结果也有影响。所幸的是，对于风险的宏观评估来说，这些影响并不会导致风险空间分布的明显变化。所以，对于显示风险在地理上的差异而言，正态信息扩散方式和已有的扩散系数计算公式完全可以满足需要。2024/3/17 周日33