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雷电灾害风险的评价与管理工作,是当前国际减灾防灾管理中较为先进的模式,已经成为灾害科学等学科的发展方向和研究课题。雷电灾害的风险评估是指在一定时限范围内,对风险区遭受到雷击灾害的概率,以及可能造成的后果进行定量分析和评估。其内容主要包括2个层面:一是对发生雷击灾害可能性较大的区域,进行雷击风险的评价;二是对评估区域内发生的雷击灾害进行综合性分析。通过对雷击灾害风险进行识别、估测、评价,并以此为基础对各种防控风险的方式进行优化组合,就可有效管控雷击灾害带来的损害并且妥善处理损失,以最小的成本来获得最大的安全保障目标。
2雷电灾害风险评估的目的及作用
就减轻雷电灾害带来的损失而言,通常有3种方式:一是加强雷灾天气的预警工作,提醒人们在雷电灾害到来之前做好相关预控措施,例如关闭各种用电设备等;二是防雷项目的建设,有利于提高建筑物的防雷能力;三是强化事故抢险救援工作的能力。我们国家虽然对雷暴的临近预警能力有了很大的提高,但是依旧处于起步阶段,对于一些特殊的公共行业来说(电力、医疗等),要求在雷暴来临之际关闭所有的电力设备有些不切实际。而目前的技术对雷电灾害救援工作来说也还不够成熟,所以进行防雷建设的就成为最重要工作,防雷措施可以大大提高建筑物的防雷击能力。雷电风险评估是根据评估目标所在地雷电活动时空分布特征及雷电灾害特征,分析、评估、计算雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度与危害范围等方面的综合风险,达到优化项目选址、合理功能分区布局、确定防雷类别(等级)和最佳防雷措施,并能实时应急处理雷电灾害事故的目的。雷电风险评估是雷电防护目标实现综合雷电防护的首要程序,为科学设计、经济投资、应急处置雷害提供准确的数据,是实现预防为主,科学防雷理念的必要条件。因此,一方面要加强雷暴灾害的预警工作,另一方面要通过对雷灾风险的研究,确定雷电灾害高发区域的范围,以此来有效地提高防雷资金的可利用效率,合理安排防雷工程的建设,根据雷电灾害风险程度依次确定最佳的防雷计划,对不同目标采用差异化的防护,使防护措施有最高的性价比,防止防雷工程的盲目性建设。
3雷电灾害风险评估方法
雷电灾害带来的风险与其他自然灾害的风险本质相同,都是多种自然因素相互作用的结果,它往往受到某个区域自然系统、社会系统等因素的影响。在相同的区域内,因雷电造成灾害的风险机制大致相同,孕灾环境也别无二致,因此可以采用相同的风险评估办法,来表示该区域内雷电灾害风险的大小以及对比关系。以历史气象灾害统计的相关数据为依托,采用模糊数学法、灰色系统法等数学方法,对当前的雷灾风险作出预测。当前公认评价较好的自然风险形成机制,主要包含的内容为:在某区域内发生自然灾害的风险,由自然灾害危险性(H)、暴露(E)、承灾体的易损性(V)、防灾减灾能力(C)4个风险因素相互交织而成,表达式为:R=H•E•V•C。但是这些因素比较抽象笼统,因此需要与雷电灾害的形成机制相互结合,再采用多元分析法或者分层分析法等数学方法,对其进行量化,得出该区域的雷电灾害风险评估计算公式才可以更加准确、详细地对雷电风险进行预测,而且可操作性更强。
4雷电灾害风险评估表达式
由于文中涉及雷电风险评估的主要研究对象是人以及建筑物,因此建筑物遭受雷击风险的通用表达式为:此外,若该建筑物使用类似避雷针等预防雷击的装置,那么建筑物遭到雷电打击的风险大小可以依据该装置的避雷效果呈现降低趋势。
5雷电灾害风险评估系统的设计
把建筑物所受到雷击评估的流程与计算机技术相结合,设计成雷电评估数据库,进而建立雷灾风险评估系统。该系统能够对建筑物受到的雷击风电度做出快速的评估,然后依据评估的结果,以最快的速度找出有效防治雷击的措施,进而减小损失。设计的内容主要包括以下几点。1.建立雷击灾害风险评估界面,同时要求设计数据处理窗体,存储输入、修改评估参数。2.建立数据库,主要用于保存雷电闪击次数及损害几率等常量,在该系统运行时,能够有效、快速地对建筑物所受到的雷灾风险值进行估算,进而采取适当的防雷保护措施。3.评估系统由很多功能不同的窗体组合在一起,每一个窗体都表示一定的功能块,所以用户可以在相关窗体下执行相应功能模块的操作。评估系统模块组成图如图1所示。
一、政府综合灾害风险防范优化问题的导出
政府综合灾害风险防范的财政投入必须通过政府机构的设置进行运作,并在风险防范的各个环节体现其功能,最终实现灾害风险的减轻。我国学者曾提出了综合灾害风险防范的“结构优化模式”与“功能优化模型”.其中,结构体系指安全设防、救灾救济、应急管理与风险转移四个维度,其具体构成是政府针对综合灾害风险防范的机构设置。
其中,安全设防机构在我国主要是指进行防灾能力建设与基础设施建设类的相关职能部门,主要使用由国家发改委与财政部安排的计划类项目经费。
救灾救济在我国主要针对国家减灾委和民政部,主要使用由财政部安排的中央救灾资金以及各级地方政府准备的救灾救济资金。应急管理工作主要由国务院应急办综合协调各部委工作,统一部署安排。风险转移工作主要针对金融系统,包括银监会、证监会和保监会,使用各类金融工具实现灾害风险的有效转移。政府综合灾害风险防范财政投入的结构优化需要回答的关键问题是: 有限的财政资源应如何在不同的政府部门之间进行分配,而在各个部门内部又如何在灾害风险防范事业与非防范事业之间分配。
政府综合灾害风险防范财政投入的功能体系是指政府在备灾、应急、恢复与重建等灾害风险防范周期的四个环节上分别进行财政投入。功能体系是系统输出的体现,是系统结构决定的结果。功能体系与结构体系之间存在联系,但差异较大。例如,备灾环节就分别涉及安全设防与风险转移(风险转移的灾前安排) ; 应急环节主要对应应急管理; 恢复与重建环节至少同时涉及救灾救济和风险转移( 风险转移的资金支付) .一个系统功能的实现需要一到多个系统模块共同执行,因此在上述综合灾害风险防范的环节与功能中,通常都涉及到一个或若干个政府职能部门。政府综合灾害风险防范财政投入的功能优化需要回答的关键问题是: 在备灾、应急、恢复与重建等各项功能( 或各个阶段)上,政府有限的财政资源应如何投入方能最大化地减轻灾害风险?
二、政府综合灾害风险防范优化的重点
( 一) 必须准确评估灾害风险度
从国际先进经验可以看出,开展客观的定量风险评估是优化政府在综合灾害风险防范体系中的资金投入的先决条件,定量估算各种投入措施的效益与成本的基础。由优化目标可知,评估的风险应是一级政府所辖区域和给定时间范围内某种或多种自然灾害造成财产损失与人员伤亡的不确定性,风险评估得到的结果应能够以定量形式( 如损失的超越概率曲线) 进行表达。必须构建区域综合灾害风险评估模型,特别是考虑多种自然灾害的“多灾种”风险评估模型,完善区域自然灾害承灾体与脆弱性数据库,使模型具备现状评估与情景模拟( 预估) 的能力。
发展针对防范投资优化的综合灾害风险评估模型首先要重点发展“多灾种”的综合模型,以及对间接经济损失风险的建模。由于政府进行防范投资的规划与预算以区域综合为导向,同时还需要在各种部门与职能之间进行优化,风险评估模型必须是在单灾种基础之上完成的综合风险。而“多灾种”不等于单灾种的简单加和,区域内各自然灾害灾种之间的“群发”与“群聚”等相互关系变得十分重要。这一问题在当前灾害风险评估模型研究中亦是前沿问题。其次,风险评估模型中必须表达灾害事件的间接损失,否则会造成防范投资效益的低估。当前研究者普遍使用投入 - 产出、可计算一般均衡等模型针对灾害事件估计间接经济损失并取得了一定进展,但考虑间接损失的风险评估模型发展仍然缓慢,尚无法满足防范投资优化研究的需求。
( 二) 应该准确估计防范投资的效益与成本
灾害风险防范投资的效益与成本均有着高度的“机会”本质。我国经济学家于光远曾经提出,灾害的经济学是“减负与加正”的经济学。一笔财政资金若用于某类灾害风险防范措施,则放弃了其用于其他部门或事业从而获得收益的机会,是为防范投资的机会成本; 另一方面这笔资金也可挽回或避免一定的损失,是为防范投资的效益。风险防范投资的效益与生态环境服务价值等许多“非使用”或“非市场”价值类似。防范投资的效益与成本均有着高度的“机会”属性,其估计过程依赖于情景假设,即不进行防范投资与进行防范投资的情景对比。
三、政府综合灾害风险防范的难点
在成本方面,政府进行综合灾害风险防范投资时规模较大,防范投资行为对经济结构与运行状态势必造成难以忽略的影响。例如,政府若大规模开展抗震加固工程,其工程需求势必为建筑行业带来大的发展契机; 政府若大力扶持灾害保险,投入相当的财政资金用于保费补贴,则相应也会为保险行业的发展形成影响。若要将上述影响在优化模型中充分考虑,则必须使用一般均衡框架,否则难以准确估计防范投资的机会成本。此时,须依赖投入产出模
型或可计算一般均衡模型。然而,当前我国政府在综合灾害风险防范的投资分散于各个部门,对于编制恰当的投入产出表或社会核算矩阵、检验模型参数造成了很大困难。 在效益方面,当前研究中多采用可直接计量的如效益、成本( 如 CATSIM 和 WCRM) 或 GDP 增速与稳定性等指标。事实上,福利经济学讨论社会最优时一般使用社会效用函数,要求防范投资所带来的单位边际社会正效用恰好等于其带来的( 因其他事业投资减少而造成的) 社会边际负效用。由于公众普遍持有风险嫌恶的偏好,在不减少期望损失的情况下降低灾害损失的不确定性也可带来效用的提升,因此,单纯使用现有研究中使用的可直接计量经济指标会导致防范投资社会效益的低估。
关键词:风险管理 自然灾害 国际投资
日本3月11日发生的强震及其次生灾害表明,自然灾害发生的不确定性会给国际投资带来相对较大的风险。这种风险虽然出现频率较低,但后果往往非常严重,而且难以预测和分散。加上国际投资的地点分布广,投资量大,更使加强对国际投资可能遇到的自然灾害风险的管理日趋重要。本文就国际投资中可能存在的自然灾害风险的种类和危害进行了分析,并提出了相应的金融管理方法,同时也提出了国际投资自然灾害风险防范的对策建议。
一、国际投资中自然灾害风险的种类及其危害
从风险的本质来看,我们可以把自然灾害风险理解为:在一定时间内某种自然灾害事件发生后引起重大损失的不确定性。根据不同的考虑因素可以有许多不同的分类方法。在国际投资中,根据其特点和灾害管理及减灾系统的不同,可以将自然灾害风险分为以下七大类:(1)气象灾害风险。包括热带风暴、龙卷风、雷暴大风、干热风、暴雨、寒潮、冷害、霜冻、雹灾及干旱等;(2)海洋灾害风险。包括风暴潮、海啸、潮灾、赤潮、海水入浸、海平面上升和海水回灌等;(3)洪水灾害风险。包括洪涝、江河泛滥等; (4)地质灾害风险。包括崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、火山、地面沉降、土地沙漠化、土地盐碱化、水土流失等; (5)地震灾害风险。包括与地震引起的各种灾害以及由地震诱发的各种次生灾害,如沙土液化、喷沙冒水、城市大火、河流与水库决堤等;(6)农作物灾害风险。包括农作物病虫害、鼠害、农业气象灾害、农业环境灾害等; (7)森林灾害风险。包括森林病虫害、鼠害、森林火灾等。
在国际投资中,由于投资方向的不确定,投资方式的多样性,不同的自然灾害都有可能对国际投资造成重大的经济损失,而其中尤以地震灾害与农作物灾害对国际投资影响最大,也最常见。据统计,今年一季度,中国境内投资者实现非金融类对外直接投资85.1亿美元,同比增长13.2%,截至3月底,中国累计非金融类对外直接投资2673亿美元,由此可见,对国际投资的自然风险管理成为了我国国际投资者的重要工作。
2011年日本地震后,据摩根士丹利近日的研究报告显示,将会使今年全球经济增速减少0.25%至0.5%。世界银行3月21日《东亚经济半年报》表示,日本东北部海域11日发生的9级大地震及海啸,将给日本带来1220亿至2350亿美元的经济损失,约占日本国内生产总值(GDP)的2.5%至4%,而日本灾后重建可能需要5年时间。由此可见,此次地震对各行各业影响巨大,不仅包括日本本国的财产遭到巨大的打击,各国在日本的经济投资也蒙受了巨大的损失。
包括今年的日本地震,国际投资的自然灾害风险造成了越来越多的损失。下图为2000至2010年全球因为自然灾害引起的经济损失,可见在没有大灾发生的情况下多数年份的全球经济损失规模稳定在300-600亿美元之间,而一旦发生重大自然灾害,当年的经济损失可能超过1700亿美元,达到正常年份规模的4倍之多。
以2010为例,据联合国国际减灾战略部门(UNISDR)1月24日公布的最新统计数据表明,2010年全球共计发生了373起自然灾害,洪水的发生频率最高,全球共有大小洪灾182起;另外,全球还发生83起风暴灾害、29起极端天气灾害以及23起地震。
此外,2010年自然灾害所造成的人员损失也是近20年来最严重的。其中,年初发生在海地的强地震和发生在俄罗斯的森林大火造成的人员伤亡最为惨烈。
同时,世界知名再保险公司德国慕尼黑再保险公司表示,2010年全球一共发生各类自然灾害950起,经济损失达到1300亿美元。公司在灾害报告中说,2010年是1980年以来自然灾害高发的年份之一,九成自然灾害是由飓风、洪水等天气原因引发的。预计2011年因为气候变化、极端天气和洪水等导致的自然灾害会进一步增加。
例如,2010年4月14日,冰岛第五大冰川——埃亚菲亚德拉冰盖冰川下一座火山喷发。火山烟尘覆盖了挪威北部、波兰北部海岸、德国、法国、比利时、英国南部海岸以及俄罗斯西北部地区,导致欧洲空中交通瘫痪,而由此给在欧洲地区的国际投资带来了巨大的损失,同时欧洲旅游业蒙受的损失初步估计在10亿欧元左右,也使对旅游业的投资蒙受巨大的损失。
对于我国来说,就自然灾害的不同类别而言,洪水是导致我国经济损失最为严重的一种自然灾害。近二十年来,洪涝灾害导致的年均经济损失超过1000 亿元。地震是导致我国伤亡人数最多的自然灾害。据统计20世纪以来中国发生6 级以上地震650 次,其中震级达7 级以上的地震98次约占世界的十分之一,震级达8级以上的地震9次,全球发生的4 次震级达8.5级以上的特大地震,有2次发生在中国,地震死亡人数高达59 万人,约占全世界的二分之一。此外干旱、热带风暴和雹灾等气象灾害,崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害以及森林火灾等各种自然灾害在我国也时有发生。
二、防范国际投资自然灾害风险的对策建议
据统计与预测,世界开始进入自然灾害多发的时期,国际投资也面临越来越多的自然灾害风险。直面自然灾害,抗击国际投资风险也就成为亟需研究和解决的问题。本部分提出了防范国际投资自然灾害风险的对策建议。
(一)加强对投资国的自然地理认识
在国际投资中,对自然灾害风险的预防是防范损失最根本的办法。而预防最行之有效、最直接、也是最重要的办法即是加强对投资国的自然地理认识,只有在投资前对投资国是否是自然灾害多发地区、自然灾害严重程度、灾害防范措施等有了全面、深入的了解,才能有效地降低投资金额面临的灾害损失,预防资金因为盲目投资造成后悔莫及的悲剧。
以地震多发区环太平洋地震带为例,这是地球上最主要的地震带,它像一个巨大的环,沿北美洲太平洋东岸的美国阿拉斯加向南,经加拿大本部、美国加利福尼亚和墨西哥西部地区,到达南美洲的哥伦比亚、秘鲁和智利,然后从智利转向西,穿过太平洋抵达大洋洲东边界附近,在新西兰东部海域折向北,再经斐济、印度尼西亚、菲律宾、我国台湾省、琉球群岛、日本列岛、阿留申群岛,回到美国的阿拉斯加,环绕太平洋一周,也把大陆和海洋分隔开来,地球上约有80%的地震都发生在这里。 因此,对于在该地区的房地产、实体资产以及受地震灾害影响较大的投资对象的投资应相对谨慎。
(二)加强对投资对象的风险评估
目前,已有的成熟的国际投资自然灾害风险评估方法可以归纳为以下4种:
(1)基于指标体系的灾害风险评估。基于指标的灾害风险评估体系构建侧重于指标的选取以及权重方法的优化,涉及的空间尺度范围较广,既包括全球、也包括国家和市级等空间尺度。目前,适用于全球灾害风险评估的指标计划有Hotspots、美洲计划,此外,不少方法也利用指标体系从国家、市级尺度对自然灾害风险进行了评估。基于指标体系的风险评估是借鉴空间信息格网技术,将具有致灾因子各种属性(如强度、频度)和脆弱性指标(人口密度、土地利用、建筑物等)数据转变成格网形式,通过一定数学法则叠加得到具有空间拓扑关系的灾害风险值,最终达到灾害风险评估的目的。
基于指标体系的灾害风险评估研究在国内外发展都较为成熟,适合以较大区域作为研究对象,但此种方法主观性强,无法模拟复杂系统的不确定性与动态性。
(2)基于风险概率的灾害风险评估。利用数理统计方法(如gambel分布),对历史灾害数据进行分析,找出灾害发展演变的规律。在此基础上,结合承灾体损失数据,建立灾害发生概率与其的函数关系式,以此达到预测未来发生的灾害风险。
(3)基于情景的灾害风险评估。利用各种数值模拟软件对不同情景下自然灾害强度(对于洪涝灾害来说,如淹没深度、淹没时间、流速等)的模拟,并叠置承灾体属性信息(如土地利类型数据、人口密度等),以直观地显示灾情的时空演变特征与区域影响,从而达到自然灾害动态风险评估。
(4)VaR模型。在对国际投资的自然风险评估上,我们可以采取VaR方法对其风险进行评估。
VaR的中文含义为“风险价值”,是指在正常的市场条件和既定的置信度内,用于评估和计量任何一种金融资产最小损失。投资主体采用VaR风险计量模型来计量各种业务和投资组合的市场风险,并将其水平与所承担的市场风险相挂钩。以提高其资本充足度,增加其资本实力和抵抗风险的能力。
正常情况下的国际投资的自然风险是由许多微小的、独立的随机因素组成。而每一种随机因素不能压倒一切因素作为主导作用。具有这种特点的分布即是正态分布,适合采用方差——协方差进行国际投资风险的计算。投资主体便可以根据模型估算的市场风险价值进行风险管理,将该测量出的风险值和要求的损失上限进行比较,当风险值小于该损失上限对说明投资金额的风险还在控制之中;而当风险值大于该损失上限时,说明投资主体必须采取必需的手段进行调整,控制好投资金额的风险。
(三)对投资对象要有充分调研
在同样的地域环境中,不同的投资对象收自然灾害的影响自然不同,以本次日本地震灾害为例,受到影响最大的自然是房地产、工厂机器设备等固定资产,而面对暴雨、龙卷风等自然灾害,农产品遭受损失最大。因此,对投资对象的确定应该建立在对投资对兴国自然环境有充分调研的基础上,选择相应可能损失最小的投资产品。
三、国际投资中的自然灾害风险管理
自然灾害引起的国际投资风险引起了各国的重视,以下是相对可行的风险管理方法,值得我们借鉴和运用。
(一)运用政府财政对自然灾害损失进行补偿
财政补偿的基金主要来源于政府的财政收入,也构成了国际投资自然灾害损失传统的资金补偿来源。但是,以我国为例,政府的财政收入总量有限。这些有限的财政收入中,由财政预算安排的灾害救济支出只是财政支出计划中的一小部分。据统计,20世纪80年代国家财政提供的自然灾害救济款平均每年只有9.35亿元,只相当于灾害损失的1.35%。20世纪90年代国家财政提供的自然灾害救济款平均每年只有18亿元左右,只相当于灾害损失的1.8%左右。可见,当巨灾发生时,依靠国家财政救济支出对灾害损失的补偿程度是比较低的。
但是,政府财政补偿是在自然灾害发生后对受灾方第一时间的补偿,具有最快、最直接的特点,对稳定市场社会安定有十分重要的作用。
(二)运用商业保险及其金融衍生品管理自然灾害风险
(1)保险转移风险
对于国际投资,保险转移风险可以分为单一的和综合的两种方式。所谓单一风险的保险转移就是指国际投资方购买保险将某一种自然灾害风险转移给保险人的转移方式,例如美国国家洪水保险计划仅承保单一的洪水风险。所谓综合风险的保险转移是指投资方通过购买保险将两种或以上的自然灾害风险转移给保险人的转移方式,国内保险公司的财产保险险种条款大都为投保人提供了这类风险转移方式。例如企业财产综合险的保险责任往往包括雷击、暴风、暴雨、台风、洪水、泥石流、雪灾雹灾、冰凌、龙卷风、崖崩突发性滑坡和地方突然塌陷等人力无法抗拒的自然灾害。
(2)再保险转移风险
根据《中华人民共和国保险法》第28条的规定,再保险的定义为:“保险人将其承担的保险业务,以承保形式,部分转移给其他保险人的,为再保险。” 实质是在全体被保险人之间对风险的又一次转移和分散。因此,从另一个方面说,再保险转移方式是原保险人以缴付分保费为代价将风险责任转移给再保险人。
如今,再保险已经成为整个保险业极其重要的组成部分。笔者认为,再保险应该成为国际投资自然灾害风险管理的重中之重。一方面,伦敦、纽约、苏黎世、慕尼黑、中国香港等都是着名的国际再保险市场,通过这种超越国界的再保险安排,使风险分散在世界范围内进行,对于国际投资风险的化解,起到了重要的推动作用,也使从而能分散消化得更为彻底;另一方面,一批在国际上享有盛誉的专业再保险公司发展、壮大起来,这样,大大方便投资对象分布广泛的国际投资方的投保,也使其利益得到了充分的保障。
(3)其他保险类风险转移方式
在国际上,所谓的其他保险式风险转移方式是Alternative Risk Transfer,简称ART,是除开上述两种保险产品的保险转移方式。其主要有两个方面构成,一是风险载体,二是可选保险产品。风险载体主要包括自保、自保公司、风险自留集团、共保集团和资本市场。可选保险产品主要包括有限风险再保险、多年期/多险种产品等。
笔者认为,由于载体不再局限于保险公司和再保险公司,可选产品也不再局限于单调的保险产品,传统保险方式可能产生的当签约一方不完全承担风险后果时所采取的自身效用最大化的自私行为可以由此而发生改变,更为重要的是,对于国际投资,投资方向、投资金额灵活多变,规模巨大,新型灵活的保险方式可以更好地适应国际投资的安全性稳定性的要求,也可以为不同地投资量身订做保险产品。
(4)巨灾债券及其衍生金融产品
目前国际市场上的巨灾债券多是针对地震、飓风和暴风雪等自然灾害设计的。如美国东海岸的飓风、加州的地震、欧洲冬季的暴风雪、日本的地震和龙卷风等。巨灾债券是通过发行收益与指定的巨灾损失相连结的债券。在资本市场上,需要通过专门中间机构(SPRVS)来确保巨灾发生时保险公司可以得到及时的补偿,以及保障债券投资者获得与巨灾损失相连结的投资收益。巨灾债券将保险公司部分巨灾风险转移给债券投资者。
巨灾债券的一个核心概念是触发条件,即赔偿的条件,赔偿性触发条件是以其实际损失赔偿数额来表示的,指数性触发条件则用某种特殊的指数来表示,如行业损失指数和参数指数等,是一种损失的相对水平。由此可见投资者的收益和损失是由发生怎样的自然灾害风险或风险程度如何决定的。根据债券发行时约定的条款,投资者可能会损失全部或者部分在剩余时间内应得的利息,还可能会损失部分本金。
笔者认为,相对于其他保险产品,巨灾债券流动型、规模大、损益高,与自然灾害的发生情况紧密相关,这就为国际投资者提供了一个风险对冲的投资工具。与常见的金融工具期货相似,巨灾债券也可以开发其期货,期货分为可以分为预测发生灾害和预测不发生两种。当国际投资者投资相关的投资对象时,可以做多与投资对象相关的预测灾害发生的巨灾债券期货,或做空预测灾害不发生的巨灾债券期货,这样,即使灾害发生,由巨灾债券期货带来的收益可以补偿部分国际投资的损失。如果对冲量适当,完全可以锁定国际投资的最大损失。
相应的,还可以开发巨灾债券的期权、互换等,充实巨灾债券的风险对冲金融衍生品。
值得一提的是,有专家表示,此次日本地震有望超过2005年的“卡特里娜”飓风,成为首个触发多个巨灾债券的自然巨灾。据统计,日本地震将使面值共17亿美元的10只债券面临触发点挑战。
(5)利用天气指数等自然灾害期货
天气指数期货指的是每个月的开始,期货市场主管机构都会根据过去10年当月的气温情况,为降温度日数或升温度日数确定一个初始值,比如40度(华氏)。为使市场运转起来,指定的做市商将接着喊出“出价”和“要价”,前者比初始值稍低,后者稍高,这是投资者可以买进或卖出的度数。
对于国际投资者,天气的变化对部分投资产品的收入影响巨大,而对于投资者,对天气的预测和农产品的收益行程对冲,使投资者在一定程度上锁定收益,或将因天气原因引起的损失降至最低,也就使金融机构面临的风险相应减小。。
另一方面,对于中国现有期货市场,今后如果让天气指数期货这样的衍生品能够发展起来,保险公司可以在这些市场上转移承保风险,加之一定程度的保费补贴和税收优惠,其在技术上的困难将会大大降低,不可能总是出现“投资险越做越亏”的情况。
同理,可以以降雨量等自然灾害指标为标的,进行期货的创立与交易。
综上所述,在进行国际投资前,应对投资地区的自然地理状况有深入的了解,对投资对象有全面的风险评估,对于不同的自然灾害风险,可以采取不同的风险转移方式。保险转移方式、再保险转移方式、ART方式和各种金融衍生品相结合,金融市场与政府相结合,金融衍生品的开发使得自然灾害风险的转移既以保险市场为基础,又有资本市场作后盾,更有政府作保障。
2010年的汶川地震、2011年的日本地震都给世界经济带来了重大的损失,国际投资者应该时时以风险管理为标尺,尽最大可能地减少风险,避免突如其来的巨大损失。
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中图分类号S165+.25文献标识码A文章编号1007-5739(2009)14-0269-02
风险分析在近20~30年来得到迅速发展,并已广泛应用于生物、医学、环境、技术应用和工程等领域。但针对某种农业气象灾害风险评估的研究较少,现有的成果也不很完善。今后农业气象灾害的风险评估,应该向哪个方面发展,是从事这一方面研究的工作者所要考虑的问题。因此,笔者对前人研究的成果进行总结和分析,找出其优缺点,以便在今后的工作中,扬长避短,少走弯路,更好地服务于农业生产。
1风险评估研究现状
1.1国内研究现状
农业气象灾害风险评估的国内研究,有李世奎、霍治国、王道龙等[1]主编的《中国农业灾害风险评价与对策》一书,此书以风险分析技术为核心,探讨了农业自然灾害分析的理论、概念、方法和模型。但是,有关农业气象灾害风险评估理论的基础研究仍相当薄弱。邓国等[2]提出用解析概率密度曲线法估计粮食产量序列的风险概率,对中国粮食产量不同风险类型进行了分区研究。薛昌颖等[3]利用河北及京津地区1949~2001年的冬小麦实际产量资料,选取历年减产率的变异系数、历年平均减产率和减产率风险概率作为评价指标,估算了干旱气候条件下河北及京津地区历年冬小麦产量灾损的风险水平。黄崇福等[4]针对湖南省各县市1979~1993年的灾情资料时间序列短、数量少的情况,引入模糊数学方法,对干旱等农业自然灾害进行了风险估算,并通过专题图直观地展示了风险的分布及其空间变化趋势。经文献检索,在风险评估方面,农业气象灾害风险评价标准还缺乏统一的认识和实践检验,实用性和可操作性强的风险评价模型甚少。
朱自玺等[5]做了小麦干旱风险评估技术和方法的研究,他们从降水资料出发,先按降水负距平绝对值的大小不同划分为不同的干旱等级,再求出不同干旱等级发生的概率,以此为基础建立了小麦气候干旱风险指数模型Ic=α1Is+α2Ie,式中Is为全生育期风险指数,Ie为小麦拔节期风险指数,α1、α2分别为其权重系数。然后又从作物需水量和供水量出发,按作物缺水程度不同划分为不同的干旱等级,算出不同干旱等级出现的概率,以此为基础建立了作物干旱风险指数模型Id=α1Is+α2Ie+α3Im,其中Is、Ie和Im分别为小麦全生育期、拔节期和灌浆期的作物干旱风险指数,α1、α2和α3分别为其权重系数。最后在气候干旱模型和作物干旱模型的基础上,建立了综合干旱风险指数模型I=(Ic+Id)/2,其中Ic为气候干旱风险指数,Id为作物干旱风险指数,并在此基础上对华北平原冬小麦干旱风险进行了评估和区划。中国农业大学的王素艳[6]做了北方冬小麦干旱风险评估及风险区划研究,对北方冬小麦干旱特征进行了详细分析,以此为基础对北方地区的光温和气候生产力进行了评估,建立了风险评估指标体系,并进一步做了北方冬小麦干旱灾损风险区划,这是对小麦干旱风险评估和区划的一次系统和详细的研究。
1.2国外研究现状
在国外的风险评估研究中,往往根据研究的侧重点将模型分为社会风险、经济风险、环境风险、潜在风险及综合风险等类型,各个类型内部又包含应用于不同领域的多个估算模型。以社会风险为例,所谓社会风险是指相对于某一给定的区域,或某一给定的人群,由某种灾害所引起的受损害的人数与其发生频率之间的关系。这种关系常用FN伤亡频率图表示。至于其评估模型,有Piers提出的AWR模型[7],Carter提出的SRI模型[8]及HSE提出的COMAH模型[9]等,其中COMAH模型主要应用于土地利用与规划方面。美英等国是国际上最先提出风险理论和应用的国家。美国学者WilliamJ.Petak和ArthurA.Atkisson在《自然灾害风险评价与减灾对策》一书中对美国主要自然灾害的风险分析进行了详细的论述。该书总结了美国主要自然灾害的风险与损失期望值,并在风险决策,特别是灾害管理政策的制定和减灾效益分析方面进行了详细的论述,但针对农业灾害的风险评估技术基本没有涉及[10]。日本继美英之后也比较注重风险评估和区划的研究,其针对强,注重实效,取得了令人瞩目的成就。日本于1998年建立了风险分析协会,其研究重点在环境和环境恶化方面。他们认识到,由于使用了现代科学技术,使原本脆弱的环境更加恶化,原本复杂的世界带来更多不确定性[10]。总体上,国外学者在风险分析研究方面多侧重于经济领域,对具体的某一种农业灾害风险分析的研究还不多见。
2风险评估中存在的问题
2.1风险评估指标中存在的问题
经文献检索,在国内农业气象灾害风险评估方面,一般有干旱风险评估、涝洪风险评估、冻害风险评估等。但在风险评估指标上,尤其是在干旱风险评估指标方面,虽然指标很多,但在评估中实用的指标很少,几乎所有关于干旱灾害风险评估文献中,都用降水负距平作为干旱灾害风险评估指标,即从某地某一时段(作物一个生长周期、某一生长段、年、季、月、旬、周或规定的天数内)的降雨量(观测值或预报值)与该地区该时段内的多年平均降雨量相比较而确定作物干旱程度,并在此基础上进行作物产量灾损程度、作物干旱灾害风险综合评估和区划等一系列工作。用降水负距平作为作物干旱评估指标,有一定的局限性。因为作物干旱灾害受多种因素的影响,其中包括作物田地土壤墒情的好坏、土壤性质、当地地下水位的高低、某一时期大气降水量的多少、人为水分补给量的多少、作物当时的表现症状等。其中跟作物干旱有最直接、最大关系的就是土壤墒情是否适宜,即土壤含水量的多少。在短期内,某一时段降水偏少,如果前期降水量偏多,则土壤墒情也会较好,作物并不一定发生干旱;或者地下水位较高,或者人为进行了灌溉,作物地块土壤墒情也不会差,作物也不会发生干旱。长时期的干旱,是由于大气环流的影响,导致降水量偏少所致,才有可能导致土壤干旱。因此用降水负距平作为作物干旱灾害评估指标,干旱时期越长,评估结果才会越准确。而对于短期干旱或干旱期间采取了灌溉措施,用降水负距平作为作物干旱评估指标评估的结果准确性较低,缺乏科学性。特别是近些年,随着农业生产条件的提高,灌溉面积的增大,再单纯的用降水负距平来评估作物干旱发生的风险情况,则不但短期干旱评估不准确,恐怕连长期干旱评估的结果都不可靠了。用土壤墒情作为作物干旱评估指标,因为作物根系直接生活在土壤中,是从土壤中而不是从大气中吸收生长发育所需的水分,土壤墒情的好坏直接影响到作物的生长状况。土壤墒情良好,作物生长顺利,表现较好;土壤墒情较差,作物生长不良,表现出干旱症状,并进而影响产量。不管用何种方式补充土壤水分,只要土壤墒情较好,作物就不受干旱影响。因此,用土壤墒情作为作物干旱灾害评估指标,既克服了用降水负距平作为干旱评估指标的缺点,又克服了农业生产水平的影响,无论是对短期干旱或长期干旱评估都会较为准确。
2.2风险评估及区划中存在的问题
中图分类号: S42 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.02.027
统计显示,我国每年因自然灾害造成的农业经济损失达2000多亿元。由于农业气象灾害是一种自然灾害,我们无法阻止其发生。但是可以通过各种技术手段提前评估预测自然灾害的等级及规律,来降低气象灾害对农业经济的损失。
1 农业气象灾害评估研究现状
农业气象灾害评估通常是以农业气象灾害评价指标体系为基础的,并在此基础上建立评价模型,利用定量分析的方法,综合评估气象灾害所带来的损失。近些年来,随着对气象研究的深入,评估模型的评估结果越来越准确,农业气象灾害评估的精细化程度在不断提高。目前使用较为广泛的评估模型主要分为以下几类:综合评估模型、作物评估模型和农业气象灾害风险评估。
1.1 综合评估模型
综合评估模型是基于灾害评估指标体系,利用层次分析法、模糊数学方法、BP神经网络等方法,建立农业气象灾害综合评估模型,对农业气象灾害进行定性或定量评估分析。在建立农业气象灾害评估指标体系过程中,通常考虑到气象灾害的等级划分、气象灾害对农作物的影响程度、地区的抗灾水平和经济发展水平等因素。
在实际研究中,许多学者在对农业自然灾害的评估过程中使用了综合评估模型。例如马晓群等通过对灾害损失率分析,得出灾害损失率的影响因素包括灾害强度、作物敏感度、气候脆弱性等。除此之外,还考虑了不同气象灾害对作物影响程度。以上述因素为基础,建立综合评估模型,并用淮北地区的十个代表站的农作物数据对模型的效果进行检验,结果表明误差率较小,模型具有实用性。王雨等以黑龙江省的水稻为例,建立综合评估模型,将水稻气象灾害损失量从产量中分离,得到黑龙江省水稻气象灾害的损失评估。
1.2 作物评估模型
随着科学的不断发展和进步,人们对农作物受灾机理的认识也在不断加深。在对农业气象灾害进行评估时,使用作物的生长模型具有一定的优势,主要包括能够很好地反映出作物生长发育过程以及产量与温度、湿度的关系,最终能够对气候进行有效的应变管理。
作物评估模型应用最为广泛的主要有以下几类:荷兰的系列模型、美国的DSSAT模型、澳大利亚的APSM模型和中国的CCSODS模型。不同的模型具有不用的特点和使用范围。在对模型的选取过程中,应根据实际情况和特点选择适合的模型或改进模型进行作物评估。
1.3 农业气象灾害风险评估
农业气象灾害风险评估指的是对未来气象灾害发生的概率以及危害程度进行评估。一般来说,农业气象灾害风险评估是一项综合分析工作,主要的评估内容有灾害的危害程度、灾害的风险等级、灾害的预测、对灾害的应对等。农业气象灾害风险管理指的是对灾害进行有效的识别、评估和评价,最大程度地降低灾害带来的风险,实现安全保障。
我国对农业气象灾害的风险分析起步较晚,前期主要以风险分析技术为核心,包括对概念、方法、模型的探讨。之后的研究主要集中在风险分析、风险跟踪、灾后评级及应变对策等技术体系。
2 农业气象灾害评估中存在的主要问题
一是综合模型评估具有局限性。综合模型评估是建立在统计分析基础上的经验性模型,在统计分析过程中往往存在样本不足或不具代表性等问题。除此之外,该模型评估适用性较差,只适用于特定的环境和区域,而对不同环境不同区域的评估不够准确;二是作物机理模型应用有待加强。虽然利用作物机理模型进行农业气象灾害评估具有相对的优势,但是由于其复杂性,目前评估方法还有待发展,未来还需更进一步地研究生理生态过程,同时加强对模型的应用研究;三是灾害风险评价理论和方法有待完善。目前我国对灾害风险的评价大多是基于已有的气象资料和农作物资料计算风险性,在这个过程中,并没有考虑模型中的不确定性对实际的影响,因此模型结果会存在一定的误差;四是要加强对风险形成机理的研究和社属性风险评价的研究。
3农业气象灾害评估的发展趋势
一是农作物模型的实际运用将会大大加强。农作物评估模型具有相对简单的架构和较为精确的评估准确性,未来的发展方向将从专业层面研究向基层实际应用研究转变,与此同时,农作物模型与数学模型和专家模型相结合,有望构建出一套完整的农业气象灾害专家评估系统,在可视化和专业化方面也有较大的提升空间;二是农业气象灾害评估技术更加多元化。现阶段的气象灾害评估重点关注直接经济损失,未来的评估系统将纳入社会经济损失和生态破坏损失方面的内容。此外,卫星遥感、GPS技术、3S技术和网络技术将更多的参与到气象灾害的预报和评估系统中,为农业经济发展提供助力。
4 结语
我国农业气象灾害评估系统起步较晚,现阶段应用还不是很完善。面对未来复杂多变的经济社会形势,亟需发展和完善,并不断地投入到实际应用中,切实做好农业气象灾害服务,有利于推动我国农业经济发展。
参考文献
[1] 吴阳军.农业气象灾害风险评估研究进展与展望[J]. 自然科学:文摘版,2016(01):238.
应急预案应包括对自然灾害的应急组织体系及职责、预测预警、信息报告、应急响应、应急处置、应急保障、调查评估等机制,形成包含事前、事发、事中、事后等各环节的一整套工作运行机制。通过培训和预案演练使广大群众、灾害管理人员熟练掌握预案,并在实践中不断完善预案。
(二)以人为本,避灾减灾
以人为本,把保障公众生命财产安全作为防灾减灾的首要任务,最大程度地减少自然灾害造成的人员伤亡和对社会经济发展的危害。
面对自然灾害,科学防御,从早期盲目的抗灾到近年来主动地避灾,体现了在防灾减灾中的科学发展观。
(三)监测预警,依靠科技
气象灾害是可以有较长预警时效、较高预测预报准确率的一类突发公共事件,加强灾害性天气的短时、临近预报,加强突发气象灾害预警信号制作工作,加强气象预警信息工作,是提高防灾减灾水平的重要科技保障。依靠科技,提高防灾减灾的综合素质。通过加强防灾减灾领域的科学研究与技术开发,采用与推广先进的监测、预测、预警、预防和应急处置技术及设施,并充分发挥专家队伍和专业人员的作用,提高应对自然灾害的科技水平。
(四)防灾意识,全民普及
社会公众是防灾的主体。增强忧患意识,防患于未然,防灾减灾需要广大社会公众广泛增强防灾意识、了解与掌握避灾知识。在自然灾害发生时,普通群众能够知道如何处置灾害情况,如何保护自己,帮助他人。政府与社会团体应组织和宣传灾害知识,培训灾害专业人员或志愿者。有关部门通过图书、报刊、音像制品和电子出版物、广播、电视、网络等,广泛宣传预防、避险、自救、互救、减灾等常识,增强公众的忧患意识、社会责任意识和自救、互救能力。有关部门应编写自然灾害防御宣传手册与宣传材料,广泛宣传与普及灾害知识、应急管理知识、防灾减灾知识,提高基层群众参与应急管理能力与自救能力。
(五)应急机制,快速响应
政府、相关部门需要建立“统一指挥、反应灵敏、功能齐全、协调有序、运转高效”的应急管理机制。防灾减灾涉及到方方面面,需要政府组织领导,各个部门积极响应。在气象灾害应急管理中,气象部门在内部上下联动的同时,加强了与新闻、水利、民政、安全监督、海洋、农业、林业、环境等部门的横向联动和紧密协作,建立应急联动机制,把气象工作纳入各级政府的公共服务体系。需要加强以属地管理为主的应急处置队伍建设,建立联动协调制度,充分动员和发挥乡镇、社区、企事业单位、社会团体和志愿者队伍的作用,依靠公众力量,形成规范、高效的灾害管理工作流程。来源:考试大的美女编辑们
(六)分类防灾,针对行动
预防和减轻台风灾害,应根据台风预警级别,及时疏散沿海地区居民,人员应尽可能待在防风安全的地方,加固港口设施,防止船只走锚、搁浅和碰撞,拆除高层建筑广告牌,预防雨引发的山洪、泥石流灾害。
对暴雨洪涝灾害,根据雨情发展,及时转移滞洪区、泄洪区人员、财产,及时转移城市低洼危险地带以及危房居民,切断低洼地带有危险的室外电源。
浓雾发生时,大气能见度与空气质量明显下降,机场、高速公路、航运采取停运、封闭措施,交通驾驶人员控制速度,确保安全,居民减少外出或外出时戴口罩。
雪灾发生时,相关部门做好交通疏导,必要时关闭道路交通,做好道路清扫和积雪融化工作,驾驶人员小心驾驶,防范道路结冰影响。
(七)人工影响,力助减灾
在进行风险评估前,应首先绘制工程的场地在险价值变化曲线,并以施工进展的不同阶段为主线’识别出各个阶段可能发生的风险事故,根据其发生时间置于在险财产价值变化曲线上,这样就便于确 定每一风险事故所致的损失幅度.场地在险价值是指工程场地上所有处于风险中的财产价值的总和,施工期场地在险价值具有“渐增性”的特点,其变化曲线如图1所示.
CAR承保的是被保险财产在工地因任何自然灾害或意外事故造成的物质损坏或灭失,由于自然灾害和意外事故的性质和风险分析方法有所不同,下文将分别给出适合的分析方法.
1损失概率与损失幅度均值的确定!!!工程场地自然灾害所致的损失概率与损失幅度
自然灾害发生概率分析相当于灾害学界通常所称的致灾因子分析,这里需要得到的是CAR承保期限即施工期限内场地处的自然灾害发生概率,但灾害学界通常按灾害的重现期与对应强度或者多少年内某超越概率下的灾害强度进行灾害统计,为此可以将灾害重现期通过公式(1)转化为整个施工期限内该灾害的发生概率,这样,就可以得到保险期。
2施工期意外事故的损失概率与损失幅度绝大部分意外事故的损失概率和损失幅度都需要请相关的富有该类工程设计、施工、监理或保险公估经验的专家根据经验和少量历史损失数据来估计.在估计损失幅度时,在场地在险价值等于意外事故易发时间段中点时刻在险价值的条件下请专家根据经验估计PML和损失率均值.
!2损失概率和损失幅度范围的确定
专家估计值会受工程复杂程度、专家知识和经验以及历史损失数据数量的影响而具有不确定性.损失概率和损失率的可能取值范围均为[0,1],在此区间内,专家估计据值的不确定性大小可用损失概率和损失幅度与专家估计值的接近程度来衡量,笔者采用不同的模糊分布来表示这种不确定程度的大小,并根据模糊分布得到损失概率和损失幅度在一定置信水平(或隶属度水平)下的范围。为工期内某重现期灾害的发生概率;T为重现期(如10,25年式中:!或50年)L为保险期限.
自然灾害所致的损失幅度分析也可称为易损性分析,这里需要估算施工期工程在某强度的某种自然灾害下的PML(possiblemaximumloss)和损失率.损失率是指损失额与损失发生时PML的比率,PML通常是指事故发生后内部和外部的风险控制措施全部失效状况下造成的损失程度,PML小于等于损失发生时的场地在险价值.考虑到工程场地在险价值的渐增性,对于非季节性自然灾害(如地震),在场地在险价值等于整个工程最终造价的1/2的条件下请专家估计各种强度的某自然灾害下在建工程的损失率均值;对于季节性自然灾害(如某些地域暴雨引发的洪水和泥石流),在场地在险价值等于灾害易发时间段中点时刻的在险价值的条件下请专家估计在建工程的期望损失率.
以地震为例,由于地震烈度小于等于6时,建筑物发生破坏的情况极为罕见,而地震烈度大于和等于10时已没有经济损失意义上的区别,再考虑到在建工程与使用期建筑物相比具有更大的脆弱性,这里考虑的地震烈度范围为5!10度,通过概率分析得到其对应的发生概率,通过专家估计得到各烈度地震所致的损失率均值,从而得到保险期限内的场地地震强度’概率’损失率关系,如表1所示[7].
1.21专家估计值不确定性大小的度量
专家判断值的不确定性主要来自于工程的复杂性、专家的知识水平和经验以及历史损失数据的多少.笔者将这三个因素按其程度分别分为几个等级:将工程复杂性分为“很复杂”、“一般复杂”和“不复杂”三个等级;将专家的知识水平和经验分为“很丰富”和“较丰富”两个等级;将历史损失数据的多少分为“几乎没有”、“极少”和“有一些”三个等级.这三个因素各自不同程度的组合就确定了专家判断值的不确定程度.
将专家估计值的不确定程度按损失概率和损失幅度取值与估计值(均值)的接近程度分为六类:完全接近、极为接近、非常接近、较为接近、接近和有点接近,六种情况下的接近程度逐渐减弱.如果估计均值有很大难度,专家可以给出如“损失概率接近但不会超过0.1%”,或“损失概率接近但大于0.1%”的判断,此时,专家估计值的不确定程度按损失概率和损失幅度取值与估计值的接近程度分为五类:极为接近但低(高)于、非常接近但低(高)于、较为接近但低(高)于、接近但低(高)于和有点接近但低(高)于,
这五种情况下的接近程度逐渐减弱.
度量专家估计值不确定性大小采用的判断准则如表2所示.
1.2.2用模糊集表示损失概率和损失幅度估计值的不确定性
用不同的隶属函数或模糊分布来表示损失概率和损失率对于其估计值的接近程度.损失概率/损失率的隶属函数的构造过程如下:
2算例
(2)燃气应用系统风险因素。主要包括由于室内管道阀门老化、腐蚀,胶管老化、脱落、损坏,外部机械撞击,使用不安全灶具(无回火安全防爆装置和熄火保护装置),误操作,自杀和犯罪导致的火灾、爆炸和人员中毒事故。
2燃气供应系统公共安全风险评估体系
根据以上风险分析结果可知,在城镇燃气供应系统的流程上首先要保证气源系统供给安全、输配系统安全以及应用系统安全。在建立城镇燃气供应系统公共安全风险评估体系时,还应增加保障各流程安全的综合安全管理水平的考核以及外界环境对系统影响程度的考核。因此,将城镇燃气供应系统风险的评估指标划分为五大部分,四个层次,见下表。
3燃气供应系统公共安全风险评估体系应用
3.1某城市燃气供应系统概况
某城市燃气供应系统现有3个门站、3个储配站、280多个调压站,民用用户180万户,商服用户8000户,管线总长度约5000km,燃气管网采用环状管网形式供气,管线分为高压、次高压、中压和低压管线,市区均采用埋地敷设。为预防事故采取了一系列安全保障措施,例如媒体长期性免费宣传、暴露有奖活动、企业强制保险和家庭建议保险相结合、有计划管网改造、加强安全巡检和24小时客服等。
3.2指标权重的确定
结合对本城市燃气供应系统的现场调研、管理咨询及专家访谈情况,利用层析分析法,确定各指标权重。
中图分类号:P33 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(c)-0075-02
台州有着特殊的地理位置,地处东南沿海,是自然灾害频发的地区,历年台风登陆地很多集中在此地。台风暴雨洪涝灾害每年都严重威胁着台州电网的运行安全,并造成不同程度的损害。暴雨洪涝对电网的影响一方面来自于风力带来的破坏,如面向海口处和台风登陆前进方向的高山风口处的杆塔,因受到超过设计风速的强台风袭击,造成倒杆、折弯,引起线路跳闸;变电站内主变压器引下线受台风影响引起风偏放电,造成主变压器跳闸。另一个方面来自于台风登陆后经常带来的强降雨,雨水冲刷线路杆塔基础,引起杆塔倾斜甚至倒塌,洪水、泥石流对变电站、配电室特别是地下开闭所带来严重影响,造成二次设备如端子箱、直流系统进水,引起继电保护装置不能正常工作或误动、拒动,甚至整个变电站停运。
暴雨侵害变电站电气设备绝缘,致使设备运行异常或故障。强风时的暴雨往往雨量大而急、方向偏,有时会发生局部龙卷风雨,对变电站电气设备的防雨密封构成较大威胁。尤其是高压开关室的屋顶、继电保护室的门窗、户外断路器、隔离开关的机构箱、端子箱等,这些重要部位发生渗漏雨,就可能造成高压设备外部绝缘闪络放电,或造成二次控制回路接地、短路故障,甚至导致保护及开关误动跳闸。处于防洪标准较低地域的变电站还可能遭受洪灾、泥石流的严重威胁,处于城市内涝严重地段的变电站有水淹变电站的危险。
现有电网系统对暴雨灾害缺乏有效的检测手段,不能有效预报灾害的发生,不能及时监控灾情。指挥人员无法判断暴雨灾害的发展趋势及风险,无法掌握暴雨对电网设施引起的风险情况,无法得到相关的决策所需信息,这给电力系统的防灾减灾工作带来了很多困难。因此,急需建立一个较为完善的防范预警系统,了解台风及暴雨洪涝的动态,能够预测暴雨趋势并显示实际雨量及预警信息,及时了解暴雨洪涝可能对电网设备带来的影响,及时做出部署,事后能根据灾害情况,对灾害对电网损害情况进行评估,保证当地电网的安全运行。
1 资料收集
(1)灾情资料:台州临海自有记录以来的暴雨电网灾害数据,多灾并重时,选取影响最大的灾害。并统计以街区为单元的电力灾情频次。(2)暴雨资料:台州市范围内气象站(常规站、自动站)、电力气象监测站自有记录以来的逐日降水量统计。(3)社会经济资料:台州临海以街道为单元的土地面积、区内耗电量、国民生产总值(GDP)等数据。(4)基础地理信息数据:台州临海1∶500比例尺的水系及DEM数据。(5)电网分布数据。
2 风险评估方法
从风险评估四要素出发,充分考虑致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力(即暴雨频率、相对高差和水网密度、电网密度、国民生产总值)的空间差异和权重差异,进行暴雨对电网安全影响的等级划分、区划和分区评价。
3 技术路线
电网风险评估技术路线见图1。
3.1 致灾因子程度计算
统计各站每年1、2、3……7 d的暴雨过程降水量,分别建立降水过程序列,计算不同序列的第60、80、90、95、98百分位数的降雨量值,即划分为1~5个等级。根据暴雨强度等级越高,对内涝形成所起的作用越大的原则,确定降水致灾因子权重,将暴雨强度5、4、3、2、1级分别取作权重,并进行5级划分。
3.2 孕灾环境计算
高程:从高程数据中,划分2 m×2 m的网格,采用周围8个格点高程标准差为地形起伏变化,作为地形影响指数。高程越低、标准差越小,表示越有利于形成涝灾,影响值就越大。
水系:主要包括河网密度和距离水体的远近。在1∶500的地形图中采用2 m×2 m的网格计算河网密度。距离水体远近的影响则用GIS中的计算缓冲区功能实现,其中河流应按照一级河流和二级河流、湖泊水库按照水域面积来分别考虑,分为一级缓冲区和二级缓冲区,给予0~1适当的影响因子值。河网密度和缓冲区影响规范化处理后,给予权重值,采用加权综合评价法求得水系影响指数。
计算暴雨内涝灾害孕灾环境敏感指数,并采用自然断点法,将敏感性划分为5个等级。
3.3 承灾体易损性
从发电量和耗电量两方面分析,利用GIS中自然断点法将综合承灾体易损性指数按5个等级分区划分,并基于GIS绘制综合承灾体易损性指数区划图。
3.4 防灾抗灾能力
防灾抗灾能力是受灾区对暴雨灾害的抵御和恢复程度,是为应对暴雨内涝灾害所造成的损害而进行的工程和非工程措施,主要考虑人均GDP。对人均GDP规范化处理后,利用自然断点分级法,绘制暴雨内涝灾害防灾抗灾能力区划图。
3.5 暴雨内涝电网灾害风险区划
在以上因子定量分析评价基础上,暴雨内涝灾害风U指数计算式如下:
bynl=(bywe)(yzwh)(cztws)(10-fznl)wr
式中:bynl为暴雨内涝灾害风险指数,用于表示风险程度,其值越大,则灾害风险程度越大;by、yz、czt、fznl的值分别为风险评价模型中的致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体的易损性和防灾减灾能力各评价因子指数;we、wh、ws、wr为各评价因子的权重,通过专家评分确定。最后利用GIS中自然断点分级法将暴雨内涝电网灾害风险指数按5个等级分区划分(高、次高、中等、次低和低风险区),并基于GIS绘制区划图。
4 结语
随着全球气候变暖和城市化进程的加快,城市暴雨内涝已引起各国政府和学者的高度关注。社区作为组成现代城市的基本单元,在城市减灾降险中具有重要的基础作用。因此,以社区为基础的灾害风险管理成为近年来国际社会普遍认可并被实践证明是行之有效的管理灾害的理念与手段,而风险评估作为社区灾害风险管理的基础和前提则成为各国学者探讨的热点问题之一。该文以国网浙江省电力公司科技项目资助(521172Z1400SX)为依托,在实地考察和调研暴雨内涝灾害及其风险管理现状,并获得大量文献资料和一手数据的基础上,综合运用GIS方法、情景分析方法和概率统计方法开展了典型城市社区暴雨内涝灾害风险评估的实证研究。
参考文献
[1] 刘海珍,丁凤琴.社区参与研究综述[J].咸宁学院学报,2010,30(5):16-17.
Abstract: the underground project risk assessment of risk factors need the probability and its consequences after a measurement, the risk factors for investigation of the significance and influence. This includes the qualitative and quantitative risk assessment methods of risk assessment method. Note that the risk accept code and underground project risk control, thus the construction period of engineering project risk management purpose.
Key word: underground engineering; Risk assessment; Risk index; Acceptance criteria
中图分类号: X820.4 文献标识码:A文章编号:
国内外风险评估方法的研究主要可归结为两个方面:一方面是借鉴隧道工程行业以外已经发展的评估方法,应用一种或几种方法对工程系统或工程的某一部分进行风险估计,得出风险值的大小排序,然后进行风险响应措施的选择。另一方面主要是针对隧道与地下工程中大量的成本超支现象,将风险与工程造价联系起来进行的风险评估模型的研究。
在进行风险评估的结果描述部分,往往采用统一的表达形式,便于衡量,比如:最终可以用费用、伤亡人数、社会效益损失等量值来衡量。
1定性的风险评估方法
依据风险的描述方式,所有风险评估方法可分为定性的和定量的。
1.1风险矩阵法
风险矩阵法是最常用且被普遍接受的定性风险分析方法。下面根据不同的风险概率等级和损失后果等级,建立风险等级评价矩阵。
表1 风险评价矩阵
1.2风险指数法
风险指数法是将定性问题定量化的一种方法。其具体衡量标准按照罕见、偶见、到可能和预期以及频繁概率从0.0003升至0.3。
2定量的风险评估方法
定量风险评估主要用于工程结构的详细设计、施工和运营阶段。
在地下工程行业以外已发展了大量的定量评估风险方法。主要有蒙特卡罗模拟法、风险乘数法、CEVP模型法、层次分析法及专家调查法等。
2.1蒙特卡罗方法
先建立与所描述问题有相似性的概率模型,利用这种相似性把这个概率模型的某些特征(如随机变量的均值、方差等)与数学计算问题的解答联系起来,然后对模型进行随机模拟或统计抽样,最终统计问题的近似解。
2.2 风险乘数法
以失效模式和失效后果为基础,对某具体的风险链求得风险乘数,再进行评估。风险乘数法在失效模式和后果分析时先编制相应的表格,列出各失效的频率、后果严重程度以及失效可能被检查出的程度,按以往统计经验规定相关的分值,然后将各个指标定值的乘积作为风险乘数,再以风险乘数的大小来表示不同失效模式的相对重要程度。
2.3 CEVP模型法
这是一种基于风险的估计和管理复杂的地下工程成本的CEVP (Cost Estin ate V a lidation Process)模型.它的分析过程就可以分为以下3个步骤:详细检查工程估计并确定工程的基本成本;识别潜在的风险和机会,并估计他们的发生概率和影响程度;综合基本成本、风险和机会事件,形成可能的成本和工期范围。
2.4 层次分析法
美国风险管理专家A. L Saaty在20世纪70年代提出了层次分析法风险评价模型。通过建立的工程项目层次分析风险评价模型,将复杂的风险问题分解为几个层次和若干要素,并在同一层次的各要素之间简单地进行比较、判断和计算,从而对诸多风险源进行归纳、评价和风险相对重要性程度的排序,并做一致性检验。
2.5专家调查法
通过专家调研的方法,让专家对识别出来的风险因素按照表2、表3和表4的打分原则进行打分,然后将调研表格收回,将专家打出的分数进行统计分析,得到每个风险因素的风险概率以及风险损失程度。
3风险接受准则
所采用的风险评级方法是根据风险的概率及损失严重程度,将一者相乘,得出风险指数,将得出的风险指数按照风险接受准则)对风险进行评级。
4 地下工程的风险控制
风险控制是任何投资,包括工程建设必须研究的问题。
针对于地下工程,岩体工程围岩的破坏,直接关系到工程的安全和使用,无论是岩体的开挖还是支护,岩体工程的监测是预测、预报或判断岩体工程稳定状态和采取控制措施的依据。因此,应结合动态施工方法,充分发挥现场监控量测的作用,依托遥感技术、地理信息系统、全球定位系统、网络技术等新技术作为主要支撑的数字动态减灾系统建设,保证将损失降到最低。
5结论
隧道与地下工程具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出特点,在工程建设期存在大量的风险因素,技术风险水平很高,迫切需要进行工程风险管理研究。在综合前人研究的基础上,作者在地下工程项目风险识别、估计及综合评价方面进行了研究探讨和应用,得到如下认识和成果:
(1)将应用于社会其他领域的因素分析法引入到地下工程项目风险分析中,将用于一般工程项目风险识别的一些方法进行了总结,了解到定性风险分析法。
(2) 风险控制是任何投资,包括工程建设必须研究的问题。从风险的定义出发,对各个风险因素及风险发生的机理进行分析找出风险源。采用合理的风险评估方法,对其风险的大小进行评价和估算,最后,根据工程实况制定出有效的风险控制措施和决策。
(3)针对所识别出的地下工程项目的不同风险,结合考虑各种风险估计方法的适用范围,采用了不同的方法(定性、定量或二者相结合的方法)估计其大小,并结合小工程实例进行了应用。
参考文献
[1]黄崇福,自然灾害风险分析的基本原理[J].自然灾害学报, 1999, 2: 125-129.
[2]路美丽,刘维宁,罗富荣,等.隧道与地下工程风险评估方法研究进展[J]工程地质学报, 2006, 14(4):462-469.
1.引言
贵州属于典型的喀斯特地区,喀斯特地貌出露面积占全省面积的61.9%。近年来,随着贵州经济的快速增长,交通运输业的发展,带动了各个地区的公路建设。根据《建设项目环境影响技术评估导则》(HJ616—2011)(以下称导则)的要求,在对建设项目进行环境影响评价时,需评估项目建设存在的环境风险制约因素进行,从环境敏感性角度评估建设环境风险可接受性;评估环境风险防范措施和污染事故处理应急方案的可靠性和合理性等1。在喀斯特地区进行基础设施建设是比较艰巨的,在建设过程中,如何减小各种风险,并采取行之有效的措施避免风险的产生及应对各种风险后果,如何建立科学有效的风险评价体系是十分关键的。
本研究的风险评价即为导则中要求的环境风险的评估,首先需要对环境风险的制约因素即风险因子进行识别。分析高速公路建设项目的可行性研究报告等相关资料、及项目建设所涉及的区域的背景情况等,根据环境效应强度及其发生背景对建设工程施工期及营运期中可能产生的不确定的因素进行识别,进而加以分析,判断、归类、鉴定,并对其进行管理,从而减轻或降低风险带来的危害。即根据风险识别过程(数据、资料、信息的获取——资料及数据的分析及风险因子的识别——风险因子的鉴定、归类——风险管理[1]可分为施工期、营运期两个时期进行,并选用一定的项目风险评价方法进行风险评价。
2.风险识别
风险识别即风险源、特性、影响范围等的识别。贵州喀斯特地区广布的溶洞及落水洞、山地多、山谷切割深等特点加大了高速公路建设的难度。施工期的风险识别主要分为路基工程、桥梁工程及隧道工程等三个工程中的风险;营运期主要分为自然灾害、运输危险化学品的风险。
2.1施工期风险因子
2.1.1路基工程
(1)软土路基工程
喀斯特地区的岩层主要为白云岩、石灰岩等,在洼地地区,流水冲击物在此处沉积,沉积物极其脆弱,强度较低,易发生垮塌、沉降等风险。因此识别项目实施地段的软土路基可能发生的风险主要包括路基土质状况、材料运输的可达性等。同时项目实施应尽量避开雨季,雨季容易造成水土流失,并修建排水沟、合理堆放料材等,避免造成水土流失,继而造成河道淤塞。
(2)边坡工程
包括路基边坡及道路开辟形成的边坡。高速公路通过较小的山体时,没有采取避让及隧道工程措施,而是对山体进行爆破,开辟出道路。而开辟之后形成的山体边坡地形高差较大、坡度较陡、岩土体的物质及结构基础属于易发生滑坡的岩土体都存在路基不稳,容易滑坡、塌方等安全隐患。
2.1.2桥梁工程
桥梁工程的风险相对高速公路其他工程较大。由于喀斯特地区河谷切割深,桥梁的跨度较大,长度较长,海拔较高,桥墩高度较高。且各种形式的桥梁存在的风险因素各异,但总的看来,桥梁工程施工期的风险可归纳为以下几个方面:河流水文情势对桥墩、桥桩基础的稳定性的影响;桥梁承重与该高速公路的设计流量的关系;以及桥梁结构、附属设施施工采取的施工组织设计及施工方案产生的风险等。
2.1.3隧道工程
贵州是云贵高原向东部沿海地区的过渡地带,山地较多,因此隧道工程是不可避免的。根据隧道所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。喀斯特地区的隧道以山岭隧道为主,山岭隧道是为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的隧道。在喀斯特地区修建隧道具有复杂性及不可预见性。施工期的风险主要包括正洞施工及辅助坑道施工过程引起的坍塌、突泥、突水、瓦斯燃烧等风险以及由地质水文条件引起的风险等。
2.2运营期风险
2.2.1自然灾害
自然灾害风险表现为自然灾害对高速公路的破坏。主要有地震、暴风雪、严寒酷暑、洪涝灾害引起的滑坡、水土流失等。
2.2.2运输风险
高速公路营运期的运输风险主要是运输环境的风险评价。如危险化学品在运输过程中,由于管理、工作人员的失误、车辆、包装、设施、路况及环境等原因,危险化学物品发生爆炸、泄露等事故从而产生风险。
桥梁工程运输风险除自然灾害对桥梁的破坏导致的风险外,还包括人为破坏等对桥梁的安全运营影响,桥梁工程耐久性等。
隧道工程运输风险包括隧道结构稳定性、防水可靠性、耐久性等。
3.评估方法的选取
风险评估方法是在建立风险评估体系的基础上,采取一定的评估方法对各个风险要素进行评估的方法。并与预期的风险目标进行比较,进而确定项目的风险严重程度,从而采取相应的风险管理措施控制风险发生的概率,减轻风险发生的后果。
风险评估的方法包括:专家评分法、模糊综合评价法、决策树法、网络计划技术、蒙特卡罗模拟、层次分析法等;以及将以上方法加以综合的评价方法:如模糊层次分析法、灰色层次法、模糊效用风险评价法等[2]。其中层次分析法、专家评分法应用较广,理论也较成熟。层次分析法是将定量分析与定性分析相结合,将所识别的风险因子进行分层,通过比较、计算得到不同方案的风险水平。专家评分法是通过对参与大量工程建设的专家进行问卷调查,根据专家的实际工作经验对风险进行打分,从而得到风险的发生概率等。风险评价的目的是选取风险水平小的方案,但风险较大的方案往往盈利的机会较大[3],因此平衡好风险水平与经济盈利之间的关系是比较关键的。
4.风险管理
风险管理主要是为了减小风险发生的概率及减小风险可能发生后的损失大小。减小风险发生的概率就需要增大投资,提高企业风险管理素质及风险控制水平,并对项目实施地段进行充分的调查,对设计方案进行反复的论证,采取各种方法措施对各个风险要素可能发生的情况进行控制,防微杜渐,从而降低风险等级,达到风险管理的目的。
5.结论
日前,随着经济社会的发展,城市化进程的加快,高速公路的建设如雨后春笋般迅速崛起。在公路风险评价中,分为,根据施工期及运营期的风险因素建立风险评价体系,能够全面科学系统地指导实践。同时还应对企业管理水平、素质等进行风险识别,充分考虑各方面的因素可能引起的风险。
参考文献: