D题自然灾害保险问题的研究3

D题自然灾害保险问题的研究摘要本文要求对农业保险的合理性进行评价，本文针对各小题所要解决的实际问题，提出了不同的模型或算法，过程如下：问题一：分别利用主成分分析法和层次分析法对附件2中的数据进行统计分析，分别得出各农作物受灾的概率，对比两个结果可得出P省2012年政策性农业保险统颁条款（种植部分）不合理.关键字：主成分分析法、层次分析法一、问题重述根据2013年3月5日《环球时报》转摘美国《商业周报》的相关报道，“在2012年全世界发生的10大自然灾害中，有4场是发生在中国。包括3场严重的夏季洪涝灾和席卷苏鲁冀等沿海地区的台风‘达维’造成的灾害。另外，还有很多地区遭受了严重干旱、冰雹等自然灾害，共造成290亿美元的损失，但通过投保由保险公司赔付的比例仅占总损失的４％左右，这个比例相对美国的自然灾害保险赔付率相差甚远。”另据报道：“2013年3月20日发生在广东、广西等省部分地区的一场大风和冰雹灾害，造成直接经济损失达13亿多元。”这个事实警示我们，中国需要重视和加强自然灾害保险的研究和实践，特别是针对严重自然灾害的保险体系建设和对策方案的研究，推动由政府主导的自然灾害政策性保险方案的实施。农业灾害保险是国家政策性保险之一，即政府为保障国家农业生产的发展，基于商业保险的原理并给予政策扶持的一类保险产品。农业灾害保险也是针对自然灾害，保障农业生产的重要措施之一，是现代农业金融服务的重要组成部分，它与现代农业技术、现代农业信息化及市场建设共同构成整个农业现代化体系。农业灾害保险险种是一种准公共产品，基于投保人、保险公司和政府三方面的利益，按照公平合理的定价原则设计，由保险公司经营的保险产品，三方各承担不同的责任、义务和风险。农业灾害保险分种植业保险和养殖业保险两大类，现有几十个险种，因不同地区的气象条件和作物种类不同，其险种和设置方案都不尽相同。农业灾害保险除遵循保险的共同原理外，有其自身的特点。比如，其损失规律有别于人寿保险和通常的财产保险（如汽车险）等。政府作为投保人和承保人之外的第三方介入以体现对国家安全和救灾的责任。附件1给出了P省种植业现行的部分险种方案，请你们从实际出发，查阅和参考附件中的数据资料，通过分析建模，研究解决下面的问题：1.对附件2中的数据做必要的统计分析，研究P省现有农业灾害保险险种方案可能存在的风险，并分析其方案是否存在不合理性。2.针对P省的具体情况，选取其中部分农业灾害保险险种，设计更实际可行的农业灾害保险的险种方案，包括标的、保险金、保费、费率、赔付率、政府补贴率等；并对方案的有效性（即保险公司和投保人的风险大小）及可行性做出定量分析。3.将你们的模型推广应用。根据某省（市、区）的实际情况（或参见附件3），查阅相关资料，提出相应的农业灾害保险的险种方案，并对可能存在的风险做出分析；针对其它方面的自然灾害保险问题进行研究。4.结合你们的模型结果，从地方政府、保险公司和投保人三个方面，提出有利于自然灾害保险长远发展的对策方案，希望能用定量依据或方法说明其对策方案的可行性和有效性，并给政府相关部门写一篇建议书。二、问题分析这道题目是要作农业自然灾害风险的模型.对于自然灾害风险的模型，要考虑的是干旱、洪涝、冰雹发生的概率.考虑到个方风险的模糊性，各种概率之间没有严格的联系，如果仅仅通过单方面的自然灾害进行评价，即将各种自然灾害对保险合理性的影响进行总和，这样回造成较大的误差.因此，需要建立综合考虑各种自然灾害的联系和相关性的评价模型，来综合评价保险的合理性.本题是一个保险合理性的评价问题，是一个模糊的概率问题，需采用恰当的方法将其定量化，在方法的选取上，我们可以综合采取两种不同的方法进行评价：统计分析法、层次分析法.在对具体问题的解决上，我们按照以下几个步骤进行：（1）构建出评价保险合理性体系.（2）通过查询网上相关数据和构建一些定义结合层次分析法，得出评价体系所需要的相关数据.（3）根据构建出的保险合理性体系及利用相关的数据分析得出评价结论.（4）对两种不同方法得出的结论进行综合分析.对于保险合理性的评价问题，解决的难点在于保险合理性体系的构建与数据的采集上，构建了一个评价保险合理性的体系，最后我们根据的分析比较，提炼出解决问题时需要的数据对于各项风险的权重，我们可以综合分析各种风险的权重来得出保险的合理性.三、基本假设和符号说明3.1基本假设通过对该问题的分析，我们做出如下合理的假设：1、不考虑干旱、洪涝、冰雹之外的自然灾害对农业保险的影响.2、忽略各个自然灾害之间的相互影响.3、若农作物受灾，则按绝收处理.3.2.符号说明符号说明U目标层C准则层P指标层n判断矩阵的阶数PCi正互反矩阵，其中3,2,1imax正互反矩阵的最大特征值iA权重向量ija层次分析中正互反矩阵的尺度iCI第i个正互反矩阵的一致性指标，其中3,2,1iiRI第i个正互反矩阵的平均随机一致性指标，其中3,2,1i四、模型建立和问题求解4.1主成分分析模型4.1.1农业方面相关知识（1）气候方面通过查阅相关文献[3]，我们知道，旱灾的形成主要取决于气候.通常将年降水量少于250mm的地区称为干旱地区，年降水量为250~500mm的地区称为半干旱地区.涝灾一般是指本地降雨过多，或受沥水、上游洪水的侵袭，河道排水能力降低、排水动力不足或受大江大河洪水、海潮顶托，不能及时向外排泄，造成地表积水而形成的灾害，多表现为地面受淹，农作物歉收.涝灾一般只影响农作物，造成农作物的减产.治涝对策措施主要通过开挖沟渠并动用动力设备排除地面积水.形成洪水除了地形、降雨量大之外还要降雨强度也要大才有可能形成洪水.(注意:降雨量不同于降雨强度)降雨强度是位时段内的降雨量.以毫米/分或毫米/时计.我国气象部门一般采用的降雨强度标准为：小雨：12小时内雨量小于0.2-5毫米，或24小时内雨量小于10毫米；中雨：12小时内雨量为5-15毫米，或24小时内雨量为10.1-25毫米；大雨：12小时内雨量为15.1-30毫米，或24小时内雨量为25.1-50毫米.当降雨强度和降雨量很大时,大量雨水迅速汇入河中,使河中水量猛增、水位急剧上涨,即形成洪水.（2）农作物的生命周期通过查阅相关文献[3]，我们知道，各农作物的生命周期：冬小麦，9、10月份播种，次年4、5月份收割（主要在长城以南);春小麦，春节后播种，8、9月份收获；棉花，谷雨4月播种，处暑8月、白露9月收获；夏玉米，大豆播种节气相同，夏至6月播种，白露----秋分9月收获；花生，约在4月底至5月上旬播种，生长100～150天，个别晚熟品种可达180天；在南方春秋两熟花生区适宜播种期为2-3月中旬.；春西瓜，大棚定植日在2月中旬开始播种育苗，中小棚定植日在2月下旬至3月上旬播种育苗，地膜覆盖加小拱棚栽培日在3月中旬后播种育苗；秋西瓜，指夏播秋收的一季西瓜，秋西瓜的播种期比较严格，江西一般在7月中、下旬播种可正常成熟，但适当提早到7月上旬播种更为稳妥；苹果，砧木种子春播一般在3月下旬至4月上旬进行；冬油菜，秋种春开花，5月份左右收获；春油菜，春季播种生育期60—130天.4.1.2利用Excel表格分析数据对附件2所给出的数据，利用Excel表格进行分析，统计得出从2002年到2011年P省10地区受到自然灾害的情况。（1）P省10地区每年总降水量见表4-1：（表4-1）P省10地区每年总降水量2002200320042005200620072008200920102011A355.9751.1622.8545.6459.4473.9494.3692603.3541.4B475.4965.4757.4788.2582.1670491.8598755.9594.3C511.71041.9708.5531.7498.6510.2535.4561.4527.3840.7D7781027.2742.4992.6634.8694.9755.5819.11116.6707.5E557.71246977.6777.8610782.4776.6679.7784.8811.8F327.7841.9672.1580.8490.1399.5563.1499.9608.3578.3G1221.11367982.61363.31005.71489.11263.99011038.1750.2H599.3953.9767.4728.8692.6596.4658.2762.5600.3706.5I662.31222.2970.1917.2766.2944.8773.9701.8753.5719.4J884.81385.7712.21394.31076.21153.2989.1854.7851.9668.1根据统计得出的数据，10地区每年的总降水量没有小于250mm的情况，因此，P省不存在干旱地区.（2）P省10地区洪涝灾害的情况，见表4-2：（表4-2）P省10地区各年受洪涝灾害的月份2002200320042005200620072008200920102011A88、107、8998、875、7、8、97、8、8、9B6、8、88、87、7、7、8734、84、77、8、8、9、9C6、7、86、779D6、65、6、8、8、117、7、7、76、7、8、85、7、87、74、7、877、7、7、8、97、8E66、7、7、8、8、8、8、117、7、8、8、96、7、7、86、78、86、8、8、85、7、84、7、9、95、9F67、8777、7、77、87、8、9G6、75、6、6、7、106、6、8、94、6、7、7、8、84、6、93、5、7、7、7、74、6、7、7、7、7、8、8、867、7、87、8H6、86、8、107、76、7、87878、8、87、8、99I6、75、6、6、87、7、8、87、7、76、83、7、7、77、85、6、65、96J6、66、7、8、107、84、5、7、7、7、8、87、7、95、5、7、74、7、7、85、8、8、95根据上述表格的数据可知，P省10地区出现洪涝灾害的概率.（3）P省10地区各年冰雹情况，见表4-3：（表4-3）P省10地区各年受冰雹灾害的月份2002200320042005200620072008200920102011A7、86、8666B686667、8C6766677D687677、87E76786、877F76867787、7G678687H766、77687I776677、87J66667667根据表4-3的数据显示，可知P省10地区各年受冰雹灾害的概率.综合上述表格中的数据以及各农作物的生命周期，统计可得，各农作物受灾的总概率见表4-4（表4-4）各农作物受灾概率及农业保险合理性品种保险金额(元/亩)风险保险公司赔款保险费小麦3110.087427.180518玉米2510.078419.667415水稻2780.086824.144116豆类作物980.07847.67895棉花3020.084925.649318花生2920.083624.400017油菜1490.087413.02228西瓜10000.085885.753460苹果2,0000.0874174.7945140苹果40000.0874349.58902804.2层次分析法指标体系应该具有明显的层次性.本文从多元统计理论出发，具体运用层次分析法来确定权重.本文参考层次分析法确定方案层的权重，该方法的优点是考虑综合评价指标体系中各层因素的重要程度而使各指标权重趋于合理.4.2.1建立层次模型我们将影响农业保险合理性的因素问题分为三个层次，最上层为目标层，即农业保险的合理性；中间层为准则层，干旱灾害、洪涝灾害、冰雹灾害三个因素；最下层为指标层，即降水量、气温、冰雹.构建农业保险合理性的以下指标体系：目标层农业保险的合理性准则层干旱灾害洪涝灾害冰雹灾害方案层降水量1C气温2C冰雹3C4.2.2.农业保险合理性模型求解利用所建立的层次的结构，我们可以构造一系列的成对比较