自然灾害保险问题的研究

0答卷编号：论文题目：D自然灾害保险问题的研究组别：本科生参赛队员信息(必填)：姓名学院、班级学号联系电话参赛队员1龚建华教育实验学院1101班110102020313342125234参赛队员2姜云峰教育实验学院1101班110503011918242354172参赛队员3杜乐教育实验学院1101班110503012018242353702参赛学院：教育实验学院1自然灾害保险问题的研究摘要本文针对自然灾害保险的一系列相关问题，根据附件及相关资料，在充分合理的假设条件下，通过对附件2中P省近10年来气象数据的统计分析，参照P省2012年政策性农业保险统颁条款(种植部分)，建立主成分分析模型，运用层次分析法，对P省各主要农作物进行了风险评估。并对投保人、保险公司和政府的保险行为进行了博弈分析，得到了三方有效合作的条件。(1)通过事先储备相关的农业知识，利用SPSS统计分析了近10年来P省10个区的气象数据，包括P省10地区年降水总量、各年洪涝发生的月份、各年冰雹发生的月份，建立主成分分析模型，运用层次分析法对旱灾、涝灾、冰雹这三个自然灾害对保险的合理性的影响进行权重分析，利用MATLAB软件求解成对比较阵的特征值和归一化特征向量，并对其进行一致性检验，进而得出各农作物受灾风险及保险公司理论赔款，与P省2012年政策性农业保险统颁条款(种植部分)中的保险方案比较，得到保险公司要赔偿的保险金额均大于所收取的总保险费.因此，P省2012年政策性农业保险统颁条款（种植部分）不合理。(2)对投保人、保险公司和政府的保险行为进行了博弈分析，利用合理假设对模型进行了简化，利用MATLAB软件求解方程，得到保费和政府对于投保人的补贴比列的理论值。(3)针对问题三，本文仍然选取P省作为研究对象，在对模型Ⅱ进一步优化的基础上，进行了合理假设，提出相应的农业灾害保险方案。(4)基于本文给出的模型，我们从投保人、保险公司、政府三方对农业自然灾害保险的长远发展给出建设性意见，并给政府部门提出建议书。关键词：主成分分析模型层次分析法一致性检验博弈论MATLAB软件2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,共造成290亿美元的损失。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,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,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，从实际出发,建立数学模型,解决下面问题:（1）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）将模型推广应用。根据某省（市、区）的实际情况，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，并给政府相关部门写一篇建议书。问题分析通过分析附件2中的气象报表，我们可以了解到P省各个区从2002到2011年的详细气温，降水，风速变化情况。对于P省的现有险种方案可分别从地方政府，保险公司，投保人三方作综合有效性的博弈分析得出其存在风险和不合理性。针对个别险种从标的、保险金、保费、费率、赔付率、政府补贴率等设计更可行方案，我们可以由此建立模型，并且由模型从博弈论角度出发分析农业保险对农民、保险公司和政府福利效用的影响，以加强农民、保险公司和政府三方的有效合作，并增强其合作的有效性。对于附件3中全国各省份的各自然灾害受灾情况作分析把所做模型针对某个省份进行推广应用，针对作物的生长期和受灾可能估算基本保险费用和赔偿费用，而提出相应的险种方案并作合理分析，针对其它方面的自然灾害保险问题进行研究。结合建立的模型结果，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，用定量依据或方法说明其对策方案的可行性和有效性，由于问题具有较强的实际性和复杂性，我们需进行合理的三方对比和假设简化，主次因素结合建立更为合理的模型结构，给政府提出较为合理的建议。模型假设与约定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。（4）政府不对保险公司进行补贴。（5）农民所投保的项目没有发生农业风险时的投入和发生农业风险时的投入相等。3符号说明及名词定义符号定义符号定义p农民投保项目没有发生风险的概率R农民投保项目的期望收入(每亩)R农民投保成功时的收入(每亩)0U政府对农业保险补贴的总数额政府对农户的补贴率U政府对农业保险补贴的最高限额保费(每亩)CR随机一致性比率1R农民投保失败时的收入(每亩)CI一致性指标I保险赔付(每亩)RI平均一致性指标*p农民投保项目成功概率的临界点农民的期望利润(每亩)*R农民项目收入的临界点(每亩)c保险公司的期望利润(每亩)保险公司的经营管理费用占保费收入的比例p农民投保项目的平均成功率0W农民所投保的项目未发生农业风险时的投入(每亩)保险公司的赔款支出(每亩)1W农民所投保的项目发生农业风险时的投入(每亩)赔付率模型建立与求解问题一：6.1主成分分析模型6.1.1农业方面相关知识（1）气候方面通过查阅相关文献，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，农作物欠收.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.降雨强度是位时段内的降雨量。以毫米/分或毫米/时计(注意:降雨量不同于降雨强度)。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4通过查阅相关文献，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。6.1.2数据分析对附件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1：表1P省10地区每年总降水量A355.9751.1622.8545.6459.4473.9494.3692603.3541.4B475.4965.4757.4788.2582.1670491.8598755.9594.3C511.71041.9708.5531.7498.6510.2535.4561.4527.3840.7D7781027.2742.4992.6634.8694.9755.5819.11116.6707.5E557.71246977.6777.8610782.4776.6679.7784.8811.8F327.7841.9672.1580.8490.1399.5563.1499.9608.3578.3G1221.11367982.61363.31005.71489.11263.99011038.1750.2H599.3953.9767.4728.8692.6596.4658.2762.5600.3706.5I662.31222.2970.1917.2766.2944.8773.9701.8753.5719.4J884.81385.7712.21394.31076.21153.2989.1854.7851.9668.1图1P省各地区年降水总量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。降水量5（2）P省10地区洪涝灾害的情况，见表2：表2P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3P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3的数据显示，可知P省10地区各年受冰雹灾害的概率。6模型Ⅰ：6.2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次因素的重要程度，从而使各项指标权重趋于合理。6.2.1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3C图2农业保险合理性指标