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淺議自然災害風險:國際投資中自然災害的風險及其管理
摘要:本文分析了國際投資中可能存在的自然災害風險的種類和危害,并提出了相應的金融管理方法,包括保險、再保險、其它保險工具、財政補償和巨災債券,對其進行了分析,同時提出了防范國際投資自然災害風險的對策建議。
關鍵詞:風險管理 自然災害 國際投資
日本3月11日發生的強震及其次生災害表明,自然災害發生的不確定性會給國際投資帶來相對較大的風險。這種風險雖然出現頻率較低,但后果往往非常嚴重,而且難以預測和分散。加上國際投資的地點分布廣,投資量大,更使加強對國際投資可能遇到的自然災害風險的管理日趨重要。本文就國際投資中可能存在的自然災害風險的種類和危害進行了分析,并提出了相應的金融管理方法,同時也提出了國際投資自然災害風險防范的對策建議。
一、國際投資中自然災害風險的種類及其危害
從風險的本質來看,我們可以把自然災害風險理解為:在一定時間內某種自然災害事件發生后引起重大損失的不確定性。根據不同的考慮因素可以有許多不同的分類方法。在國際投資中,根據其特點和災害管理及減災系統的不同,可以將自然災害風險分為以下七大類:(1)氣象災害風險。包括熱帶風暴、龍卷風、雷暴大風、干熱風、暴雨、寒潮、冷害、霜凍、雹災及干旱等;(2)海洋災害風險。包括風暴潮、海嘯、潮災、赤潮、海水入浸、海平面上升和海水回灌等;(3)洪水災害風險。包括洪澇、江河泛濫等; (4)地質災害風險。包括崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、火山、地面沉降、土地沙漠化、土地鹽堿化、水土流失等; (5)地震災害風險。包括與地震引起的各種災害以及由地震誘發的各種次生災害,如沙土液化、噴沙冒水、城市大火、河流與水庫決堤等;(6)農作物災害風險。包括農作物病蟲害、鼠害、農業氣象災害、農業環境災害等; (7)森林災害風險。包括森林病蟲害、鼠害、森林火災等。
在國際投資中,由于投資方向的不確定,投資方式的多樣性,不同的自然災害都有可能對國際投資造成重大的經濟損失,而其中尤以地震災害與農作物災害對國際投資影響較大,也最常見。據統計,今年一季度,中國境內投資者實現非金融類對外直接投資85.1億美元,同比增長13.2%,截至3月底,中國累計非金融類對外直接投資2673億美元,由此可見,對國際投資的自然風險管理成為了我國國際投資者的重要工作。
2011年日本地震后,據摩根士丹利近日的研究報告顯示,將會使今年全球經濟增速減少0.25%至0.5%。世界銀行3月21日《東亞經濟半年報》表示,日本東北部海域11日發生的9級大地震及海嘯,將給日本帶來1220億至2350億美元的經濟損失,約占日本國內生產總值(gdp)的2.5%至4%,而日本災后重建可能需要5年時間。由此可見,此次地震對各行各業影響巨大,不僅包括日本本國的財產遭到巨大的打擊,各國在日本的經濟投資也蒙受了巨大的損失。
包括今年的日本地震,國際投資的自然災害風險造成了越來越多的損失。下圖為2000至2010年全球因為自然災害引起的經濟損失,可見在沒有大災發生的情況下多數年份的全球經濟損失規模穩定在300-600億美元之間,而一旦發生重大自然災害,當年的經濟損失可能超過1700億美元,達到正常年份規模的4倍之多。
以2010為例,據聯合國國際減災戰略部門(unisdr)1月24日公布的近期統計數據表明,2010年全球共計發生了373起自然災害,洪水的發生頻率較高,全球共有大小洪災182起;另外,全球還發生83起風暴災害、29起極端天氣災害以及23起地震。
此外,2010年自然災害所造成的人員損失也是近20年來最嚴重的。其中,年初發生在海地的強地震和發生在俄羅斯的森林大火造成的人員傷亡最為慘烈。
同時,世界知名再保險公司德國慕尼黑再保險公司表示,2010年全球一共發生各類自然災害950起,經濟損失達到1300億美元。公司在災害報告中說,2010年是1980年以來自然災害高發的年份之一,九成自然災害是由颶風、洪水等天氣原因引發的。預計2011年因為氣候變化、極端天氣和洪水等導致的自然災害會進一步增加。
例如,2010年4月14日,冰島第五大冰川——埃亞菲亞德拉冰蓋冰川下一座火山噴發?;鹕綗焿m覆蓋了挪威北部、波蘭北部海岸、德國、法國、比利時、英國南部海岸以及俄羅斯西北部地區,導致歐洲空中交通癱瘓,而由此給在歐洲地區的國際投資帶來了巨大的損失,同時歐洲旅游業蒙受的損失初步估計在10億歐元左右,也使對旅游業的投資蒙受巨大的損失。
對于我國來說,就自然災害的不同類別而言,洪水是導致我國經濟損失最為嚴重的一種自然災害。近二十年來,洪澇災害導致的年均經濟損失超過1000 億元。地震是導致我國傷亡人數最多的自然災害。據統計20世紀以來中國發生6 級以上地震650 次,其中震級達7 級以上的地震98次約占世界的十分之一,震級達8級以上的地震9次,全球發生的4 次震級達8.5級以上的特大地震,有2次發生在中國,地震死亡人數高達59 萬人,約占全世界的二分之一。此外干旱、熱帶風暴和雹災等氣象災害,崩塌、滑坡和泥石流等地質災害以及森林火災等各種自然災害在我國也時有發生。
二、防范國際投資自然災害風險的對策建議
據統計與預測,世界開始進入自然災害多發的時期,國際投資也面臨越來越多的自然災害風險。直面自然災害,抗擊國際投資風險也就成為亟需研究和解決的問題。本部分提出了防范國際投資自然災害風險的對策建議。
(一)加強對投資國的自然地理認識
在國際投資中,對自然災害風險的預防是防范損失最根本的辦法。而預防最行之有效、最直接、也是最重要的辦法即是加強對投資國的自然地理認識,只有在投資前對投資國是否是自然災害多發地區、自然災害嚴重程度、災害防范措施等有了、深入的了解,才能有效地降低投資金額面臨的災害損失,預防資金因為盲目投資造成后悔莫及的悲劇。
以地震多發區環太平洋地震帶為例,這是地球上最主要的地震帶,它像一個巨大的環,沿北美洲太平洋東岸的美國阿拉斯加向南,經加拿大本部、美國加利福尼亞和墨西哥西部地區,到達南美洲的哥倫比亞、秘魯和智利,然后從智利轉向西,穿過太平洋抵達大洋洲東邊界附近,在新西蘭東部海域折向北,再經斐濟、印度尼西亞、菲律賓、我國臺灣省、琉球群島、日本列島、阿留申群島,回到美國的阿拉斯加,環繞太平洋一周,也把大陸和海洋分隔開來,地球上約有80%的地震都發生在這里。 因此,對于在該地區的房地產、實體資產以及受地震災害影響較大的投資對象的投資應相對謹慎。
(二)加強對投資對象的風險評估
目前,已有的成熟的國際投資自然災害風險評估方法可以歸納為以下4種:
(1)基于指標體系的災害風險評估?;谥笜说臑暮︼L險評估體系構建側重于指標的選取以及權重方法的優化,涉及的空間尺度范圍較廣,既包括全球、也包括國家和市級等空間尺度。目前,適用于全球災害風險評估的指標計劃有hotspots、美洲計劃,此外,不少方法也利用指標體系從國家、市級尺度對自然災害風險進行了評估?;谥笜梭w系的風險評估是借鑒空間信息格網技術,將具有致災因子各種屬性(如強度、頻度)和脆弱性指標(人口密度、土地利用、建筑物等)數據轉變成格網形式,通過一定數學法則疊加得到具有空間拓撲關系的災害風險值,最終達到災害風險評估的目的。
基于指標體系的災害風險評估研究在國內外發展都較為成熟,適合以較大區域作為研究對象,但此種方法主觀性強,無法模擬復雜系統的不確定性與動態性。
(2)基于風險概率的災害風險評估。利用數理統計方法(如gambel分布),對歷史災害數據進行分析,找出災害發展演變的規律。在此基礎上,結合承災體損失數據,建立災害發生概率與其的函數關系式,以此達到預測未來發生的災害風險。
(3)基于情景的災害風險評估。利用各種數值模擬軟件對不同情景下自然災害強度(對于洪澇災害來說,如淹沒深度、淹沒時間、流速等)的模擬,并疊置承災體屬性信息(如土地利類型數據、人口密度等),以直觀地顯示災情的時空演變特征與區域影響,從而達到自然災害動態風險評估。
(4)var模型。在對國際投資的自然風險評估上,我們可以采取var方法對其風險進行評估。
var的中文含義為“風險價值”,是指在正常的市場條件和既定的置信度內,用于評估和計量任何一種金融資產最小損失。投資主體采用var風險計量模型來計量各種業務和投資組合的市場風險,并將其水平與所承擔的市場風險相掛鉤。以提高其資本充足度,增加其資本實力和抵抗風險的能力。
正常情況下的國際投資的自然風險是由許多微小的、獨立的隨機因素組成。而每一種隨機因素不能壓倒一切因素作為主導作用。具有這種特點的分布即是正態分布,適合采用方差——協方差進行國際投資風險的計算。投資主體便可以根據模型估算的市場風險價值進行風險管理,將該測量出的風險值和要求的損失上限進行比較,當風險值小于該損失上限對說明投資金額的風險還在控制之中;而當風險值大于該損失上,說明投資主體必須采取必需的手段進行調整,控制好投資金額的風險。
(三)對投資對象要有充分調研
在同樣的地域環境中,不同的投資對象收自然災害的影響自然不同,以本次日本地震災害為例,受到影響較大的自然是房地產、工廠機器設備等固定資產,而面對暴雨、龍卷風等自然災害,農產品遭受損失較大。因此,對投資對象的確定應該建立在對投資對興國自然環境有充分調研的基礎上,選擇相應可能損失最小的投資產品。
三、國際投資中的自然災害風險管理
自然災害引起的國際投資風險引起了各國的重視,以下是相對可行的風險管理方法,值得我們借鑒和運用。
(一)運用政府財政對自然災害損失進行補償
財政補償的基金主要來源于政府的財政收入,也構成了國際投資自然災害損失傳統的資金補償來源。但是,以我國為例,政府的財政收入總量有限。這些有限的財政收入中,由財政預算安排的災害救濟支出只是財政支出計劃中的一小部分。據統計,20世紀80年代國家財政提供的自然災害救濟款平均每年只有9.35億元,只相當于災害損失的1.35%。20世紀90年代國家財政提供的自然災害救濟款平均每年只有18億元左右,只相當于災害損失的1.8%左右。可見,當巨災發生時,依靠國家財政救濟支出對災害損失的補償程度是比較低的。
但是,政府財政補償是在自然災害發生后對受災方及時時間的補償,具有最快、最直接的特點,對穩定市場社會安定有十分重要的作用。
(二)運用商業保險及其金融衍生品管理自然災害風險
(1)保險轉移風險
對于國際投資,保險轉移風險可以分為單一的和綜合的兩種方式。所謂單一風險的保險轉移就是指國際投資方購買保險將某一種自然災害風險轉移給保險人的轉移方式,例如美國國家洪水保險計劃僅承保單一的洪水風險。所謂綜合風險的保險轉移是指投資方通過購買保險將兩種或以上的自然災害風險轉移給保險人的轉移方式,國內保險公司的財產保險險種條款大都為投保人提供了這類風險轉移方式。例如企業財產綜合險的保險責任往往包括雷擊、暴風、暴雨、臺風、洪水、泥石流、雪災雹災、冰凌、龍卷風、崖崩突發性滑坡和地方突然塌陷等人力無法抗拒的自然災害。
(2)再保險轉移風險
根據《中華人民共和國保險法》第28條的規定,再保險的定義為:“保險人將其承擔的保險業務,以承保形式,部分轉移給其他保險人的,為再保險?!?實質是在全體被保險人之間對風險的又一次轉移和分散。因此,從另一個方面說,再保險轉移方式是原保險人以繳付分保費為代價將風險責任轉移給再保險人。
如今,再保險已經成為整個保險業極其重要的組成部分。筆者認為,再保險應該成為國際投資自然災害風險管理的重中之重。一方面,倫敦、紐約、蘇黎世、慕尼黑、中國香港等都是著名的國際再保險市場,通過這種超越國界的再保險安排,使風險分散在世界范圍內進行,對于國際投資風險的化解,起到了重要的推動作用,也使從而能分散消化得更為徹底;另一方面,一批在國際上享有盛譽的專業再保險公司發展、壯大起來,這樣,大大方便投資對象分布廣泛的國際投資方的投保,也使其利益得到了充分的保障。
(3)其他保險類風險轉移方式
在國際上,所謂的其他保險式風險轉移方式是alternative risk transfer,簡稱art,是除開上述兩種保險產品的保險轉移方式。其主要有兩個方面構成,一是風險載體,二是可選保險產品。風險載體主要包括自保、自保公司、風險自留集團、共保集團和資本市場??蛇x保險產品主要包括有限風險再保險、多年期/多險種產品等。
筆者認為,由于載體不再局限于保險公司和再保險公司,可選產品也不再局限于單調的保險產品,傳統保險方式可能產生的當簽約一方不承擔風險后果時所采取的自身效用較大化的自私行為可以由此而發生改變,更為重要的是,對于國際投資,投資方向、投資金額靈活多變,規模巨大,新型靈活的保險方式可以更好地適應國際投資的安全性穩定性的要求,也可以為不同地投資量身訂做保險產品。
(4)巨災債券及其衍生金融產品
目前國際市場上的巨災債券多是針對地震、颶風和暴風雪等自然災害設計的。如美國東海岸的颶風、加州的地震、歐洲冬季的暴風雪、日本的地震和龍卷風等。巨災債券是通過發行收益與指定的巨災損失相連結的債券。在資本市場上,需要通過專門中間機構(sprvs)來確保巨災發生時保險公司可以得到及時的補償,以及保障債券投資者獲得與巨災損失相連結的投資收益。巨災債券將保險公司部分巨災風險轉移給債券投資者。
巨災債券的一個核心概念是觸發條件,即賠償的條件,賠償性觸發條件是以其實際損失賠償數額來表示的,指數性觸發條件則用某種特殊的指數來表示,如行業損失指數和參數指數等,是一種損失的相對水平。由此可見投資者的收益和損失是由發生怎樣的自然災害風險或風險程度如何決定的。根據債券發行時約定的條款,投資者可能會損失全部或者部分在剩余時間內應得的利息,還可能會損失部分本金。
筆者認為,相對于其他保險產品,巨災債券流動型、規模大、損益高,與自然災害的發生情況緊密相關,這就為國際投資者提供了一個風險對沖的投資工具。與常見的金融工具期貨相似,巨災債券也可以開發其期貨,期貨分為可以分為預測發生災害和預測不發生兩種。當國際投資者投資相關的投資對象時,可以做多與投資對象相關的預測災害發生的巨災債券期貨,或做空預測災害不發生的巨災債券期貨,這樣,即使災害發生,由巨災債券期貨帶來的收益可以補償部分國際投資的損失。如果對沖量適當,可以鎖定國際投資的較大損失。
相應的,還可以開發巨災債券的期權、互換等,充實巨災債券的風險對沖金融衍生品。
值得一提的是,有專家表示,此次日本地震有望超過2005年的“卡特里娜”颶風,成為首個觸發多個巨災債券的自然巨災。據統計,日本地震將使面值共17億美元的10只債券面臨觸發點挑戰。
(5)利用天氣指數等自然災害期貨
天氣指數期貨指的是每個月的開始,期貨市場主管機構都會根據過去10年當月的氣溫情況,為降溫度日數或升溫度日數確定一個初始值,比如40度(華氏)。為使市場運轉起來,指定的做市商將接著喊出“出價”和“要價”,前者比初始值稍低,后者稍高,這是投資者可以買進或賣出的度數。
對于國際投資者,天氣的變化對部分投資產品的收入影響巨大,而對于投資者,對天氣的預測和農產品的收益行程對沖,使投資者在一定程度上鎖定收益,或將因天氣原因引起的損失降至低,也就使金融機構面臨的風險相應減小。。
另一方面,對于中國現有期貨市場,今后如果讓天氣指數期貨這樣的衍生品能夠發展起來,保險公司可以在這些市場上轉移承保風險,加之一定程度的保費補貼和稅收優惠,其在技術上的困難將會大大降低,不可能總是出現“投資險越做越虧”的情況。
同理,可以以降雨量等自然災害指標為標的,進行期貨的創立與交易。
綜上所述,在進行國際投資前,應對投資地區的自然地理狀況有深入的了解,對投資對象有的風險評估,對于不同的自然災害風險,可以采取不同的風險轉移方式。保險轉移方式、再保險轉移方式、art方式和各種金融衍生品相結合,金融市場與政府相結合,金融衍生品的開發使得自然災害風險的轉移既以保險市場為基礎,又有資本市場作后盾,更有政府作保障。
2010年的汶川地震、2011年的日本地震都給世界經濟帶來了重大的損失,國際投資者應該時時以風險管理為標尺,盡較大可能地減少風險,避免突如其來的巨大損失。
淺議自然災害風險:自然災害風險的損失分散機制淺議
1自然災害風險特點
相對于普通風險而言,自然災害風險具有以下主要特點。(1)發生頻率低。一般災害事故在一年中發生的頻率可能為幾十次,而自然災害風險發生的頻率可能是幾十年甚至上百年不遇。因而在理論上損失概率分布屬于“厚尾分布”,即尾部數據或極端數據出現的概率相對較大,而其參考對象一般是正態分布。因此,相對于正態分布來說,有更厚的尾部以及更尖的峰是厚尾分布的一個重要特征,這使得自然災害風險的預測更加困難。(2)損失嚴重。自然災害風險的發生給世界各國帶來巨大的經濟損失和人員傷亡,一般認為,災害造成的損失會隨著災害自然強度的增加而成指數型上升,而且隨著經濟的不斷發展,人口和社會財富的不斷增多和日益集中,自然災害造成的損失將越來越嚴重。給經濟的持續發展和社會帶來破壞性的后果。以2011年日本東部大地震為例,這次地震給日本經濟帶來16萬億~25萬億日元的經濟損失(約1850億~3080億美元),約占日本國內生產總值(GDP)的3.6%~6%。(3)偶然性。自然災害的發生在時間上和地點上具有偶然性和不可預測性。即自然災害風險的發生與否、何圖3自然災害風險的“厚尾分布”時何地發生、損失大小都難以預料,其突發性和極端性使得很難觀測和獲取損失數據和樣本信息,使得人們無法知道其客觀的發生概率,如地震的發生就很難地預測。(4)風險個體的高度相關性。普通風險通常只會影響一個或幾個風險個體,但當自然災害風險發生時,將會造成在同一時間或時段內,大范圍、大面積、大量風險個體相同或相似的嚴重損失。這時,自然災害風險個體之間不是獨立的,而是呈現高度的正相關性,也就是所謂的“風險累積(accumulationofrisk)”。因為風險累積,自然災害風險發生時,同一區域內大量個體同時出現風險,不滿足個體損失分布相互獨立的要求,真實損失偏差往往大于三個標準差,這種高度相關性使風險個體之間相互分散的效果就大大削弱。因而,“損失積聚”被認為是自然災害風險的一種重要特征。這也是造成上述自然災害損失嚴重性的主要原因。保險的本質是將風險在全社會范圍內進行轉移,并通過風險分散來實現這一目的。而保險只能在可保性的限制范圍內運作,因此自然災害風險若通過保險手段分散風險,可保性分析是其核心。下面重點探討自然災害風險的可保性問題。
2精算標準下的自然災害風險可保性分析
2.1精算標準下的可保風險
在保險經濟學文獻中,對風險的可保性有大量的研究。對于一般風險而言,傳統的可保風險理論主要是從精算或者數理統計的角度分析的。保險經濟學大師卡爾H.博爾奇(KarlH.Borch)于1974年提出判斷風險的可保性主要從以下三個方面:(1)逆向選擇和道德風險。(2)風險潛在損失是否過大。(3)損失概率與大小的模糊性(ambiguity)。斯科特E.哈林頓(ScottE.Harrington)和格雷戈里R.涅豪斯(GregoryR.Niehaus)提出影響風險可保性的成本因素主要有三方面:(1)保費附加成本,反映了保險公司的管理成本和資本成本。(2)逆向選擇。(3)道德風險。休斯頓于1964年提出可保風險須滿足以下六個條件:(1)有大量同質的風險單位存在,這是大數法則應用的前提條件。(2)風險必須是純粹性風險。(3)風險必須是偶然的、隨機的,即風險損失是不確定的。(4)風險單位是相互獨立的,即保險標的不能同時遭受損失,風險的發生不能是相關的。即不存在承保人責任積累問題,以滿足“大數法則”的統計假設。(5)保險費應是被保險人在經濟上能承受的。(6)風險的模糊性、道德風險和逆向選擇可以控制在一定程度內。瑞士再保險公司在巴魯克柏林(BaruchBerliner)的基礎上,分別從保險統計與精算、市場狀況以及社會因素三個方面提出了可保風險標準,見表1。
2.2精算標準下的自然災害風險可保性分析
顯而易見,對于“風險/不可確定性、損失事件、較大損失、平均損失、損失頻率、逆選擇和道德風險”的標準,自然災害風險均不滿足。(1)自然災害風險的突發性不滿足風險的可測性標準。自然災害的發生在時間上和地點上具有偶然性和不可預測性,統計上難以做出有效的判斷,因此存在模糊性。羅賓M.霍加斯(RobinM.Hogarth)和霍華德昆路德(HowardKunreuther)通過問卷式調查,研究了保險精算師在針對模糊概率與非模糊概率時做出的不同決策,結果表明,當風險是模糊的時候,精算師制定的保費遠遠高于非模糊的風險,則計算出保費可能高于精算公平時的價格。(2)風險個體的高度相關性不滿足損失事件相互獨立性標準,地震、洪水、風暴潮等會影響十分廣大的地區,可能使幾個省(市)、數億人同時受到不利影響。(3)從較大損失和平均損失的角度來看,世界每年平均自然災害損失達數百億元,自然災害風險產生的損失是全球保險業難以承受的。損失的嚴重性不滿足的較大損失是可負擔以及平均損失適中的標準。(4)自然災害風險的損失頻率較低,也不符合頻率較高的標準。(5)從保險統計精算的逆選擇因素考慮,在私人保險市場中,自然災害風險的保險存在嚴重的逆向選擇。可以預料,處于高風險地區的人們更傾向于購買保險,而低風險地區的人們不愿意購買,使得保費按照高風險地區的風險制定,又進一步將低風險地區的人們趕出自然災害保險市場。同時,道德風險會對自然災害保險產生不利影響。當投保人購買了保險后,他們往往缺乏足夠的激勵進行風險防范,而因為自然災害損失發生后很難確認并且損失數額有可能被夸大。
2.3采用數量方法,通過對自然災害風險成本的測算分析自然災害風險是否可保
假設:H為自然災害災害強度因子、F為自然災害發生的概率、V為被保險財產的脆弱性因子、IV為被保險財產價值、EPL為預計的期望損失、D為財產的損壞比例。顯然,D=H×V,而EPL=D×IV。于是,保險公司的年平均損失:EL=F×EPL=F×H×V×IV。EL就是保險公司經營自然災害風險的純保費P,而保險公司的總保費PT還需要考慮經營費用Exp、股東回報P股東和再保險成本R,以及不確定性附加U(損失不可能每年按平均值發生,保險公司需要應對壞的年份)。因此,PT=P+Exp+U+R+P股東。從以上分析可以看出,保險公司是否可以經營自然災害風險,在于是否能夠預測自然災害的發生概率、損失強度,以及再保險成本R和不確定性附加U的大小,當R和U很大時,PT可能很大,自然災害保險可能沒有有效需求。U的大小與保險公司對洪災的了解有關,模糊性越大,保險公司對洪災造成的損失越難估計,其不確定性附加就會越大。通過以上分析可以看出,從傳統精算理論上分析,自然災害風險不符合可保風險標準。
3市場-社會效用標準下的自然災害風險——可保性的拓展
歷史上存在許多曾經被認為無法保險的風險在后來也找到了解決的方法。①在卡爾H.博爾奇所舉的關于早期的商業通訊衛星及噴氣飛機開航的承保例子中,可以看出在保險實務中,人們對那些沒有經驗記錄來估算損失,而且一旦出險損失巨大的標的也能很好的承保。另一方面,古老的海上保險同樣沒有任何歷史損失數據,卻同樣早就存在,并于17世紀后在英國倫敦得到了穩定發展。他認為只要雙方簽訂了一份保險合約,那么合同中的風險就可以定義為可保風險。國際上絕大多數保險產品的保險責任范圍都包含自然災害風險或通過批單形式加保地震等自然災害風險,使得傳統意義上的可保風險理論無法解釋。可見,精算理論基礎上的可保風險是從技術層面上規定理想狀態下的可保風險標準。我們可以得出結論,由于缺乏損失記錄,損失嚴重,嚴重的逆向選擇等只是自然災害保險在市場上難以運作的原因,但不是根本原因。
3.1市場角度下的可保風險
雅菲和拉塞爾指出自然災害風險要求保險公司要保持大量的流動資本,而制度因素(會計準則、稅收等)卻制約了自然災害保險的發展。保險公司不僅要解決時間風險,還要解決平滑的保費收入和不穩定的自然災害保險支出的匹配問題。現代自然災害保險的主要問題是能否取得額外的資本以對自然災害風險上層損失支出進行融資。因此,自然災害風險的可保性問題不是保險問題而是一個資本問題。以Arrow-Borch經典風險模型為基礎的經濟理論認為,在競爭市場的假設下,保險市場的競爭將促使風險的帕累托有效率分配,同時所有可分散的風險通過互利的風險分散安排可以消除風險。風險將會集中到資本市場和保險市場,并且經濟中的殘余系統風險會被在風險管理方面有比較優勢的保險人或投資者承擔,也即所有的風險都是可保的。由此可見,風險的可保與否很大程度上并不取決于其數理特征或精算假設,關鍵在于風險轉移機制和市場結構的安排是否能夠實現風險轉移和優化分配以實現帕累托改進。即風險的可保性可定義為:凡是符合法律法規的,與風險轉移相關的保險方案如價格,為保險雙方所接受,保險交易發生并成功實現風險由被保險人轉移至保險人,并使各方從風險轉移中獲得效用改進,那么該風險就是可保的。
3.2社會效用角度下的可保風險
社會效用所指向的范疇十分廣泛,包括法律、道德、公共政策等。例如,從法律的角度來看,只有當一項風險事件本身是合法的風險且法律上也允許轉移的時候,才被視為可保風險,風險轉移必須要遵循監管的框架??杀oL險的社會效用標準多數情況下是由政府通過公共選擇機制來做出的,它能夠以多種方式實施。我們將實施的基本類型分為禁止、提倡和參與。其中,參與依據程度的不同又可以分為間接參與和直接參與。政府可以對違反公共利益的特定風險的保險加以禁止,如對懲罰性罰款的保險;可以對符合公共利益的特定風險的保險大加提倡,如機動車輛第三者強制責任險;也可以通過與商業保險公司的合作間接地參與到某些特定風險的保險運作之中,如某些國家的自然災害保險;甚至可以通過組建機構直接地參與到某些特定風險的保險運作之中,如政策性保險、社會保險。從自然災害風險本身的性質來看,具有準公共物品特征,許多國家的政府都在不同程度地干預自然災害保險市場。比如,美國很早就發起并建立了國家洪水保險計劃(NFIP),其加利福利亞、佛羅里達等各州也都建立起州政府支持下的地震或颶風自然災害保險計劃。在歐洲,很多國家的政府都構建起政府與私人保險市場相結合的自然災害管理體系。因此,可保風險的社會效用標準具有強約束力,在某些情況下,即使同精算標準相沖突,也以其為準。
3.3市場-社會效用角度下的自然災害風險可保性——“可保風險”的拓展
顯而易見,自然災害風險不符合精算標準下的可保風險標準,本應被排除在可保風險范圍之外。但是由于自然災害問題的特殊性,現實中政府對于自然災害問題公共選擇的結果是通過私營-公共的合作關系或多或少地參與管理,按照上述標準,也就是說,政府的干預擴展了可保風險的邊界,自然災害風險是社會效用意義上的可保風險,在政府的參與下,其在市場上表現出來的結果是,最終成為“保險供求雙方可以為之達成交易的風險”,即可保風險。
4自然災害風險的損失分散機制
在保障與風險轉移相關的保險方案如價格,為保險雙方所接受的前提下,拓展可保風險邊界,開發出一系列拓展可保界限的工具與技術,建立整體性的自然災害損失分散機制(見圖3),對自然災害保險經營而言顯得尤為重要。這需要政府和市場共同發揮作用,通過居民、自然災害保險市場、再保險市場、資本市場以及政府作為自然災害保險風險損失分散主體,構建自然災害風險的整體性分散機制[8]。
4.1直接保險——居民和保險公司損失分散
對于自然災害發生概率較高,損失額度較低的風險可以采取直接保險,并設置合理的免賠額、共保比例、賠償限額等,規定居民和保險公司共同承擔損失份額。(1)免賠額和賠償限額。免賠額的設置應該與保險條款相配合,既要避免大量的小額賠款,降低賠付成本,又要讓居民有能力承擔,同時又要充分反映出不同地區的自然災害風險的不同。賠償限額使得居民承擔了限額以上的損失。在新西蘭、日本、土耳其的地震保險計劃中,都設置了限額。設置限額的作用是:降低自然災害保險系統所承擔的總風險;保障了社會公平和自然災害保險基金使用的有效性。(2)級差費率和浮動費率。通過設置保單條件,如除外責任和保障范圍、級差費率和浮動費率制等,激勵投保人采取積極的風險減輕措施(riskmitigationmeasures,RMMs),這在自然災害風險管理中起著至關重要的作用。只有在此基礎使保險與RMMs相結合,開展自然災害保險,自然災害風險才能成為可保風險,才能發揮出較大作用。(3)保險損失補償。保險公司依據自然災害保險基金的資本實力和風險承擔能力,對保險條款項下的損失承擔相應的補償份額。
4.2共同保險——保險市場損失分散
共同保險是指數名保險人對于同一保險利益、同一保險事故、同一保險期間,與同一要保人共同締結同一保險契約。顯而易見,共同保險可以免除由個別保險人自行獨立承擔巨額經濟損失而分由多數保險人共同承擔,以此達到風險分散的目的,使自然災害保險的經營更趨于穩健,同時更可擴大業務的承保空間。同時,所有參加共同保險的保險人均將自己所簽單業務納入共保體制,然后再依各共保人承受比例分予各共保人承擔,這種先匯集所有保險人的不同業務加以集中處理方式,即是風險管理理論所謂的“風險組合(combination)”或“風險融合(pooling)”,它除有助于風險單位數量增加外,還可達到平均危險的目的。,由于保險經營采取共保方式,保險人可事先約定特定承受比例以限制本身承擔的責任,使承保業務品質能確保于某一平均水平。此外,由于保險人對共保業務僅承受某一成數,危險單位數量自將隨共保成數約定而自動切割呈倍數增加,如此自可增加危險單位數量。由此可知,共同保險有助于自然災害損失在保險市場上的風險分散。
4.3再保險——再保險市場的損失承擔
自然災害再保險是應對自然災害風險的有效機制。自然災害再保險有利于保險市場形成業務聯合抵抗風險、分散風險,從而較好地滿足大數法則的要求。由于自然災害再保險業務的建立,自然災害再保險原保險人之間的聯系和合作得到進一步的加強,不僅形成了聯合的巨額保險基金,增強了整個保險業應付農業自然災害風險的能力,而且形成了全社會風險分散的網絡,使風險在更大的范圍之內得以分散。(1)對巨大風險有效分散。當保險人承保的某項業務保額巨大,而標的又極少、風險非常集中時,保險人可將超過一定標準的責任分保出去,以確保業務的財務穩定性。接受業務的一方,可視自身情況將業務全部留下,或留下一合適標準的責任額后,將超過部分轉分保出去。這樣,一個固有的巨大風險,就通過分保、轉分保,一次一次地被平均化,使風險在眾多的保險人之間分散。損失發時,龐大的再保險網絡可迅速履行巨額賠款。再保險這種對固有巨大風險的平均分散功能,是直接保險所不具備的。(2)對特定區域內的自然災害風險有效分散。與固有巨大風險責任不同,有些風險責任是因積累而增大的,其特點是標的數量大,而單個標的的保險金額并不很大。這種積累的風險責任是由于大量同性質的標的集中在某一特定區域內,可能由同一事故引起大面積標的發生損失,造成風險責任累積增大。例如農作物保險,可能因洪水、風暴、冰雹等突發性自然災害的襲擊,致使某一領域內投保的財產全部受損。對于這類積累的風險責任,通過再保險,可以將特定區域的風險向區域外分散,擴大風險分散面,達到風險分散的目的。顯然,這種從地域空間角度來分散風險的功能是直接保險難以具備的。(3)對某一時點的自然災害風險有效分散。對于單個保險人來說,即使長期經營的財政穩定性是良好的,但就某一單位時間來說,所承擔的洪災風險責任卻顯得過于集中,在某一時點發生的洪災損失可能會抵消多年的盈利,造成財務的不穩定。在此情況下,通過再保險,保險人就能將其所承擔的某一時點的自然災害風險,從縱向(即時間方面)及橫向(即標的數量方面)兩個方面進行雙重分散。(4)通過相互分保,擴大風險分散面。相互分保是擴大風險分散面的好方式。相互分保的特點是:保險人既將過分巨大的風險責任轉移一部分出去,同時又吸收他人的風險分入,這樣,使該保險人所承擔的總的保險責任數額變化不大,卻實現了風險單位的大量化及風險責任的平均化,因而實現了風險的分散,財務穩定性得到很大的提高。
4.4自然災害保險證券化——資本市場損失分散
由于巨大自然災害的發生頻率以及所造成的損失皆連續不斷地增加,導致保險業與再保險業者因為資本不足而面臨嚴重的破產威脅。由此引發了一場傳統再保險經營理念的變革,資本市場出現了一種新型金融工具——自然災害保險證券化(securityofinsurancerisk)——非傳統風險轉移方式(alternativeriskstransfer,ART),使得自然災害風險在資金雄厚的資本市場上分散。如同再保險為一般保險公司提供額外的承保能力來源一樣,資本需求降低了,自然災害保險證券化是保險市場與資本市場的結合的產物,它使得自然災害風險的承保變得更為容易,并且保險的價格更加容易接受。它的主體思路是通過發行基于自然災害保險的證券,用資本市場上的投資者代替傳統風險承擔者如再保險公司,將自然災害風險轉移到資本市場,是保險公司負債證券化的一種表現形式。它不僅使原保險人和再保險人承保的自然災害風險在整個金融市場得到分散,承保能力大幅提高,而且可以為投資人提供更多的投資渠道和機會,也促進了金融創新的發展。其產品主要有:自然災害債券(catastrophebonds)、自然災害期權(catastrophefutures)、自然災害期權(catastropheoptions)、自然災害互換(catastropheswaps)、或有資本票據(contingentsurplusnotes)等。
4.5財政救助——政府“再保險人”
社會效用標準下的自然災害風險分析為政府干預提供了理論基礎。在面對頻率越來越高、嚴重程度越來越大的自然災害面前,政府在自然災害風險管理中的定位不應當再是“及時保險人”,而應當是“再保險人”。在自然災害風險管理的歷史上,政府的災后救助一直都被認為是應對自然災害損失最重要的方式之一。每當發生自然災害損失之后,世界各國政府都會對遭受自然災害損失的人們進行事后救助,這對受災地區的恢復與重建起到了積極作用。但是,在當前自然災害風險不斷增強的趨勢下,政府作為“及時保險人”承擔災后財政救助的自然災害管理模式難以為繼。這是因為,首先,相對于自然災害損失,政府的財政救濟只是“臨時性、緊急性”的特殊救助,自然災害造成的經濟損失難以得到補償,受災單位和個人承擔了主要損失。其次,政府財政補償是一種非契約性補償,在自然災害發生后對其造成的損失是否補償、什么時候補償、補償程度如何等方面都存在很大的不確定性,經常造成應該補償的受災群體沒有得到及時的補償或補償的金額不適當等。同時,政府財政救助在一定程度上助長了人們對政府的依賴。然而建立在自然災害保險意義上的整體性、多層次的自然災害損失分散機制,政府干預自然災害風險管理方式之一是承擔的是較高層次的自然災害損失——“再保險人”。即在自然災害損失發生異常年度,當通過商業化的保險、再保險和資本市場途徑來無法補償或攤回損失時,政府才作為“再保險人”角色承擔極端損失。這有利于緩解政府財政壓力,發揮保險市場力量實現損失分散;同時提高財政救助效率,并保障自然災害保險市場多層次的損失分散機制穩定運行。
綜上所述,從直接保險、共同保險、再保險到資本市場和政府的最終保障,居民、保險市場、再保險市場和資本市場是市場化的自然災害保險損失分散主體,而政府財政救助不再是“及時保險人”的角色,反之是承擔較高層次的自然災害損失——“再保險人”角色。隨著自然災害分散層次的增多,參與承擔自然災害損失主體的增多,多元化、整體性的自然災害損失補償機制有效地將自然災害損失分攤到不同主體和個人,從而達到充分整合系統中各種有效資源、調動所有參與者的積極性共同應對自然災害的目的,使社會中應對自然災害的各種主體以自然災害補償機制和體制的方式聯結起來,形成應對自然災害損失的系統整體力量,最終實現較大限度的損失補償,減少自然災害所帶來的社會連鎖性沖擊。
本文作者:朱銘來、柴化敏 單位:南開大學經濟學院
淺議自然災害風險:自然災害風險的綜合行政管理
一、自然災害風險行政管理的國際比較
自然災害風險行政管理作為公共管理的重要組成部分,受到各國的高度關注,特別是作為自然災害頻發的幾個國土面積較大的國家,更是關注對自然災害的風險管理工作。依據對北美洲、亞洲、歐洲等國自然自災害風險管理工作的比較[8],本文將其劃分為以下三種管理模式。
(一)美國式的自然災害風險管理
詹姆士·米切爾系統地介紹了美國的災害管理政策和協調機制[9]。從1974年起,美國政府組建了聯邦緊急事務管理局(FEMA)以來,即以一個核心政府機構為中心,聯合聯邦27個相關的機構,形成對災害風險的綜合行政管理體系。2003年3月1日以后,FEMA整建制歸入美國聯邦政府新成立的國土安全部[DepartmentofHomelandSe2curity(DHS)],其功能和力量更為加強。目前,該系統作為美國國土安全部的五個核心機構,掌管國家的應急響應準備和行動工作,除在首都華盛頓設有總局機關外,還在全國建立了十個區域機構和兩個地區機構,形成了以聯邦和區域兩級行政體系為核心、輔以聯邦相關機構參與的災害風險行政管理區域模式(塊塊模式)。與此模式相一致的還有德國政府,即德國聯邦政府管理辦(BVA)下屬的民防中心(ZFZ),不過其聯邦的作用只是在戰時發揮作用,平時主要由各州政府負責其轄區自然災害的風險管理工作,即以政府災害風險管理為基礎的區域模式。法國也屬這一模式,即法國政府下設的應急局(DDSL),也如美國,以國家和地方二級為核心,輔以國家相關機構的參與。俄羅斯、意大利也與此類模式相似[8]。
(二)日本式的自然災害風險管理
葉耀先系統地介紹了日本防災和災害應急管理情況,并與中國進行了比較[10](P254-290)。日本在一整套詳細的與自然災害風險管理相關的法律框架下,構建了以首相為首的“中央防災會議”制度,一旦發生緊急情況,指定行政機關、指定公共單位應對自然災害。為了有效地進行災害管理,要求中央政府、地方政府和指定的行政機關和公共單位,依據“災害對策基本法”,必須制定防災計劃并予以實施。2001年,日本中央政府機構重組,內閣府成為國家災害管理的行政機構。內閣府災害管理政策統括官負責防災基本政策,如防災計劃的制定,協調各省、廳的活動以及巨大災害的響應。此外,作為負有特殊使命的大臣,還新設立了“防災擔當大臣”職位。由此可以看出,日本式的自然災害風險管理是以中央為核心、各省廳局機構參與的垂直管理模式。一些國土面積相對小的國家都建立了與此模式近似的自然災害風險行政管理體系。
(三)中國式的自然災害風險管理模式
中國政府歷來對自然災害管理予以高度重視。近年來從參與實施國際減災計劃和減災戰略過程中,加強了自然災害風險管理工作。1989年響應聯合國發起的國際減災十年計劃,率先成立了由國務院領導負責的中國國際減災十年委員會。減災十年結束后,于2001年該機構調整為中國國際減災委員會,2005年又調整為中國國家減災委員會,并成立了該委員會的科技委。國家減災委作為一個部際協調機構,已成為中國應對自然災害之中央政府的較高機構,其辦公室設在民政部。此外,民政部還組建了國家減災中心,作為承辦國家減災委和民政部相關工作的一個技術支撐單位。目前,中國各類自然災害風險的行政管理,依自然致災因子仍然由與此相關的部委局負責管理,例如中國地震局負責地震災害的風險管理,中國氣象局負責氣象災害的風險管理,水利部負責水旱災害的風險管理,國土資源部負責滑坡、泥石流災害的風險管理,海洋災害的風險管理由國家海洋局負責,森林火災由國家林業局負責,農業病蟲鼠害及草原火災則由農業部負責等。為了加強對一些影響較大的自然災害的風險行政管理,國務院還特別設立了一些自然災害管理的領導小組,如國務院防汛抗旱領導小組、國務院抗震領導小組等。與政府設置的有關自然災害風險管理機構相對應,還在全國各級地方政府設置了相應的機構。由此可以看出,中國政府目前運行的是以部門為主、結合地方政府的“垂直與區域相結合的自然災害風險管理模式”。與此模式相一致的還有比利時、挪威等國。
上述三種自然災害風險行政管理模式,都包括災前的監測、預報和預警,以及各種減災工程建設;災中的應急響應;災后的災情評估、救助救濟、恢復與重建,通常形成一種循環的模式。這三種自然災害風險行政管理模式,都呈現出“條與塊”的結合,或以“條”為主,或以“塊”為主,或“條”與“塊”并重。美國式管理突出了“塊”的重要性,強調了聯邦和州、縣三級政府的作用,輔以妥善協調聯邦政府下設部門的功能;日本式管理突出了“條”的重要作用,強調中央政府各相關部門各負其責,輔以協調發揮都道府的作用;中國式管理突出了“條塊”并重,發揮其整體功能的作用不顯著。因此,應從系統和綜合的角度著眼,突出“塊塊”的核心作用,并協調“條條”的專業職能。
二、自然災害風險的復雜性與鏈性特征
自然災害的突發性與漸發性特征,決定了其對承災體影響的方式、程度,并且還影響人類的響應措施。自然災害系統的復雜性與鏈性特征則決定其風險形成的多因性和綜合性。
自然災害系統的特征主要表現在組成因素之間相互作用機制的復雜過程(圖1)。從中可以看出在一個特定區域和特定時段,自然致災因子發生種類和頻率及強度都是隨機的,致使對其預報一直成為災害研究領域的世界難題,至今進展甚微。因此,地估計自然災害致災因子發生的概率,進而計算其造成的風險(假定受其影響的承災體不變)仍然是自然災害風險管理工作中的一項艱巨任務。承災體是區域社會經濟系統的總稱,由于區域政治制度、經濟體制,人口數量、經濟水平、文化差異的存在,使得具有相同致災強度的致災因子發生后,造成的影響迥然不同。如1991年中國淮河流域發生流域性洪水,水情資料表明其上中游和下游幾乎接近百年不遇,但造成的損失在兩地產生明顯差異,不僅因區域經濟水平的差異,還因防洪排澇能力的差異所致。由此可見,承災體的脆弱性對災情大小的影響是顯然的。受承災體災后恢復力差異的影響,諸如是否吸取了經驗教訓,是否加大了對區域自然災害風險控制的能力等等,這不僅對致災因子的強度產生影響,而且還進一步影響到承災體的脆弱性,進而影響自然災害風險的大小。區域災情的大小對區域自然災害風險評估的影響,不僅取決于水平,而且還與區域整個經濟社會水平相關。通常我們對“小災大害”和“大災小害”的描述就充分反映了這一點。區域經濟社會水平高的地方,抵御自然災害的能力較高,盡管同樣的自然致災因子造成災情的值可能比經濟社會水平低的地方要高,但因其恢復力強,可大大降低其風險水平。因此,可以看出自然災害風險既受自然因素,還受人為因素的影響。因自然災害系統內各要素相互作用,使其呈現出極為復雜的特性,就顯然影響著對其進行管理途徑和措施的確定。
自然災害系統還表現出鏈性的特征,即以主發致災因子為誘因,形成災害鏈。我們曾總結了發生在中國的四種主要的自然災害鏈,即地震災害鏈、臺風-暴雨災害鏈、寒潮災害鏈、干旱災害鏈(圖2-a、b、c、d)[11](P187-189)。從中可以看出,致災因子牽一發而動全身的鏈性特征。由于自然災害鏈的存在,不僅對客觀估計自然災害風險造成困難,還對自然災害應急預案編制、自然災害應急處置、災后救助與恢復,以及災前的備災等各項減災工作造成影響。
三、自然災害風險的綜合行政管理模式
針對區域自然災害系統的復雜性和鏈性特征,借鑒前面已有的三種自然災害風險管理的行政模式,參考Okada提出的“綜合災害風險管理”的塔式模式[12],席酉民等提出的“和諧管理”模式[13],本文提出整合縱向協調、橫向協調、政策協調為一體,減災資源高效利用的自然災害風險的綜合行政管理“三維矩陣模式”。
Okada在其倡導的綜合災害風險管理模式中,強調協調社會各方面與減災相關力量的能動性,重視發展與風險控制相平衡,并通過系統的營養動力過程,實現整體管理的優化。前述自然災害風險管理的“日本模式”,在很大程度上體現了Okada提出的綜合災害風險管理模式的思想,這就是強調以縱向協調為主輔以橫向協調的綜合管理模式。席酉民倡導“和諧管理”的思想。他認為,對以人與物兩類不同性質的基本要素構成的系統,其在復雜和不確定的狀況下,維持持續發展的基本途徑,在于如何充分地發揮系統內有差異個體各自的能動作用。而這種能動作用的發揮系于系統內的兩種基本秩序,也即系統內各種互動關系的本質就是人類行為的兩種基本秩序———和與諧,其中前者表征了系統內演化的方式,后者表征了基于人類理性設計的建構方式?!昂椭C管理”理論的終極目標是:對復雜多變環境下的充滿不確定性的一系列管理問題,提出一種較為的解決方法。
由于區域自然災害系統的復雜性及鏈性特征,實施對其進行綜合行政管理,就必須首先強調對現有行政管理方式的縱向協調,即充分發揮中央政府與地方各級政府的作用,特別是要強調基層社區對自然災害風險管理的作用。中國政府在處理2003年SARS公共衛生事件的過程中,強調以屬地為核心的行政管理就是強調了基層組織在社區水平上的重要作用,收到了明顯的效果。這種中央政府與地方各級政府的縱向協調,就是強調了各級政府的主要負責人在管理自然災害風險的組織中,協調好不同行政區域間的關系,突出“和”的原則。諸如發生水災時,流域上、中、下游之間的防洪減災協調,就要突出涉及各級行政區之間的協調,通過實現“和”的原則形成“合意”的“嵌入”,實現減災資源利用的較大效率化和效益化。
與此同時,在強調縱向協調的同時,遵循區域自然災害系統所具有的鏈性特征,對其實行綜合行政管理,就必須同時強調對現有行政管理方式的橫向協調,即充分發揮各級政府設置的與減災相關的機構的能動作用。這正如Okada所闡述的“螃蟹”行走模式,多條腿協調一致向前走的作用,這也是體現自然災害風險綜合行政管理“和”的原則基礎上,形成“合力”的一種具體體現。中國政府在同一級政府中所設置的與減災相關部門間的協調機構,就是對這一橫向協調機制的具體實踐,如國家減災委、國務院防洪抗旱領導小組均由多個國家部委局負責人組成。
如何充分發揮縱向協調和橫向協調的再協調,則必須通過制定各類標準、規范、指標體系,以實現自然災害風險管理信息的共建和共享,以發揮災前、災中、災后減災信息資源的高效利用,以較大限度地發揮獲取這些信息資源裝備和設備的使用效率。與此同時,制定各種與自然災害風險管理相關的法律,以規范縱向與橫向協調過程中的組織和個人行為,以此,充分調動各種減災力量的積極性(如政府減災資源和社會減災資源等)。這就是通過對區域自然災害風險管理相關政策的協調,實現對自然災害風險的綜合行政管理。為此,從管理學的角度,就是尋找發揮所有減災要素在區域自然災害風險管理中的“合理”的投入。這就是要遵循席酉民等提出的“諧則”[13]?!爸C”是指一切要素在組織中的“合理”的投入,是一種客觀、被動的狀態,“諧則”是指在“諧”的概念基礎上,概括那些系統中任何可以被最終要素化的管理問題,系統中的這個方面是可以通過數學量化處理模式且根據目標需求得以解決的[12]。我們通常說的優化系統結構,尋求系統整體功能作用的較大化,就是要在區域自然災害風險綜合行政管理過程中,通過協調各類與減災相關的政策,使之從系統的整體角度,發揮縱向與橫向減災資源的功效,通過非線性系統優化模擬實現縱橫之間的優化配置。如區域發展與減災規劃之間的協調,平原城市規劃與河網格局之間的協調,土地開發規劃與生態建設間的協調,以及水旱災害與水土保持間的協調等。
我們將上述區域自然災害風險綜合行政管理模式中的縱向、橫向和政策協調,概括為如圖3框架,并稱其為“災害風險行政管理的系統綜合模式”,即是一個“三維矩陣模式”。圖3中“和度”對應“和則”、“諧度”對應“諧則”。與席酉民等提出的“和諧管理”理論體系中的“和”和“諧”、“和則”與“諧則”的含意是一致的;考慮到區域災害系統所具有的鏈性特征,我們在此模式中,增加了“合度”和“合則”,即在同級行政管理體系中,強調各個與減災相關部門之間應形成合力,即在席酉民等強調“人與物要素的互動關系”的基礎上,關注物與物之間、人與人之間的互動關系的優化與和諧。
四、中國自然災害風險
綜合行政管理體系建設的建議針對中國自然災害系統的復雜性和存在多種災害鏈的特性,依據上述論證,提出構建中國自然災害風險綜合行政管理體系的建議。
首先,加強國家關于減災政策協調的力度,健全減災管理法制。盡快出臺“中國自然災害防御基本法”、“中國自然災害應急管理法”,以此協調現有的單一自然災害管理法規體系之間的矛盾,完善并補充現有單一自然災害管理的法規體系,特別是要完善對各類自然災害產生的孕災環境、致災因子與承災體管理之間的法規協調,即有關生態環境保護與自然災害管理法規的協調,城市規劃、土地利用規劃與自然災害管理法規的協調。
其次,加強各級政府相關部門之間減災職能協調的力度,完善減災管理機制。完善區域“自然災害風險管理信息共享”機制,特別需加快制定有關自然災害風險管理的標準、規范及指標體系。厘定各相關部門的職能,盡可能實現各相關部門在轄區自然災害風險管理過程中的良好銜接,如在水旱災害風險管理中,氣象、水利、農業與民政部門之間的職能明晰;減輕水旱災害過程中科技、教育、國土、財政、金融、發展與改革等部門之間的職能界定。再次,加強中央政府與地方各級政府之間的合作,改革減災管理體制。針對轄區所發生的自然災害的嚴重性程度,明確中央政府與地方政府在自然災害風險綜合行政管理體系中的責任,加強轄區自然災害區劃、減災規劃、應急預案編制、應急行動、救災救濟基金、恢復與重建等項工作,從而實現明確目標、分級負責、協同作戰,充分調動各方面的積極性。
整合上述三個方面關于區域自然災害風險綜合行政管理功能,具體操作方案如下:
在各級政府組建轄區自然災害風險管理的行政職能部門———自然災害風險管理局??紤]自然災害風險管理的周期性[14],其下設減災法制管理、信息共享、技術、應急管理、物資儲備、應急行動(可實施軍政雙重領導)、救災救濟、裝備管理等部門。在上述轄區“自然災害風險管理局”設立的基礎上,針對轄區自然災害系統的特征,明晰并完善現有單一自然災害系統管理部門的職能。一般可包括氣象災害、海洋災害、地震災害、地質災害、水旱災害、生物災害、火災與病蟲害等主要自然災害風險管理部門。內陸轄區則可不設海洋災害風險管理的專業機構。要加強對這些主要自然災害的監測、預報、預警、風險評價和應急預案制定等技術能力的提高,以及相應的標準、規范和指標體系的完善。
五、結論與討論
本文在分析區域自然災害系統復雜性和鏈性特征的基礎上,吸取各國關于區域自然災害風險管理行政模式的優點,參考有關研究提出的模式,提出了自然災害風險綜合行政管理模式,即縱向到底、橫向到邊、政策高效的“和則、合則與諧則共存,和度、合度與諧度合一,縱向協調、橫向協調與政策協調集成為一體,減災資源高效利用”的“三維矩陣管理模式”,以此加強轄區減災區劃、立法、規劃、應急預案編制、應急物資儲備、應急行動、救災救濟等能力的建設。
在上述自然災害風險綜合行政管理模式指導下,我們認為,中國各級政府應構建自然災害風險綜合行政管理體系,即組建轄區“自然災害風險管理局”,下設減災法制、信息共享、科技、應急管理、應急行動、物資儲備、救災救濟、裝備管理等部門。在此基礎上,明晰并完善轄區現有的氣象、海洋、地震、地質、水旱、生物、火災與病蟲害等主要自然災害的監測、預報與預警、風險評價、應急預案制定等相關專業技術的管理工作。
加強中國減災事業中的自然災害風險行政管理工作,對建設和諧社會和實現小康目標有著極為重要的價值,亦對實現全球建設安全世界有一定的示范意義。同時,對加強公共安全科學與技術的發展,風險管理人才的培養,均起著重要的推動作用。
淺議自然災害風險:自然災害風險文化遺產管理策略
摘要:本文以巴姆古城為例,通過分析巴姆古城保護工作中應對自然災害的風險評估及災后修復經驗,整理出“文化遺產風險識別、自然災害風險評估、自然災害防災對策、災后修復重建、災后應急響應”的文化遺產管理策略,以期對應對自然災害的文化遺產保護工作做出貢獻。
1.前言
自然災害作為破壞文化遺產的重要因素之一,對文化遺產造成了嚴重的破壞,給人類文明帶來不可估量的損失。因此,針對文化遺產所面臨的自然災害威脅,應及早進行自然災害風險管理,為文化遺產預防性保護提供決策框架[1],從而降低災害對文化遺產影響的范圍和程度,最終達到保護文化遺產的目的。自然災害風險是由自然災害系統自身演化而來,因此其導致的損失具有不確定性[2]。在文化遺產保護研究領域,自然災害風險管理就是利用一些管理手段為文化遺產減少自然災害帶來的風險,對自然災害風險進行管理能夠有效控制和預防災害的發生并減少自然災害的損失程度[3]。目前,普遍接受的風險管理過程包括風險識別、風險分析、風險評估(評價)、風險管理(處理)等[4]。隨著社會實踐和人類認識的發展變化,風險管理理念亦在不斷更新。
2.伊朗巴姆(Bam)古城自然災害風險管理
2.1巴姆(Bam)古城概況
伊朗巴姆古城作為重要的世界文化遺產之一,是現存最古老的土坯結構建筑群,其獨特的建筑材料、形式與整體的建筑風格協調統一,再加上工匠們獨特的建筑技藝,使巴姆古城成為沙漠中一塊精美的翡翠(圖1)。
2.2巴姆(Bam)古城的遺產價值
巴姆古城作為世界文化遺產,具有獨特的歷史,文化、藝術及技術價值。其歷史價值體現在2000多年里為人們展示的持續性歷史文明;文化價值體現在其特殊的地理位置——“絲綢之路”上的重要節點,使之成為重要的交通中心和商業中心;藝術價值體現在巴姆古城典型的伊斯蘭建筑風格;技術價值體現在其建筑都是由伊朗大沙漠特有的紅土建造而成,彰顯了獨特的建筑技藝。巴姆古城作為地域歷史文化的物質載體,依托其豐富的遺產價值成為重要的世界文化遺產。
2.3應對地震災害的風險管理策略
2003年12月26日,伊朗東南部克爾曼省發生里氏6.3級地震,這不但給人們的生命和財產帶來巨大的損害,同時也摧毀了巴姆一半以上的歷史建筑,古城受到嚴重破壞。2.3.1地震災情評估通過航拍和利用GIS等技術手段對巴姆的建筑、道路等受災圖像與震前的圖像進行對比,對災后受損情況進行分類,12063座建筑的受災情況大致可以分為4個等級:有1597座屬于輕度受損;3815座屬于廢墟旁的建筑;700座部分倒塌;還有4951座倒塌[5]。2.3.2地震災后規劃在巴姆地震發生后,當地政府在危機期間立即采取行動進行響應,并制定短期計劃,同時也有許多國際組織與國家進行援助。具體措施如:在地震后建立傳統建筑材料的實驗室;清除城內的廢墟、瓦礫和垃圾等;用鋼筋支撐搖搖欲墜的建、構筑物;為游客建立參觀通道,實現游客與文化遺產之間的互動等等[6](圖2)。2.3.3災后重建災后重建需要一個長期的、綜合的規劃,在重建過程中最重要的決策之一是指派建筑師對巴姆城城市綜合規劃和設計做出評估和分析。在重建過程中,伊朗政府決定在原址上重建古城風貌,保留地方建筑風格。政府認為,在原址上重建巴姆歷史景觀可以得到國際上的認同感和支持;其次,也會增加當地居民的文化歸屬感,留下深刻的記憶,增強人與文化遺產的認同聯系。同時,伊朗政府積極加強與社區的合作,鼓勵公眾參與到重建的規劃和工程實施過程中,以此增強公眾對于巴姆文化遺產的認同感,加強公眾對于文化遺產的了解和在災后的響應意識,同時充分利用人民群眾的知識和技能。2.3.4巴姆古城災害風險管理在恢復重建的過程中,伊朗政府將地震減緩措施納入到發展規劃中,制定了新的《伊朗地震風險削弱戰略》[7],戰略包括公共政策和公眾意識,公共政策旨在改進地震災害管理質量,使用先進的防震減災技術及方法;公眾意識旨在讓公眾了解地震知識,文化遺產相關知識,提高知識儲備水平,增加公眾對地震和文化遺產的敏感性和認知程度,從而采取積極的行動[8]。
3.自然災害風險管理策略
3.1文化遺產風險識別
對于文化遺產的評估,應對當地的文化遺產進行統計分類和價值評估,比如文化遺產普查,弄清楚文化遺產的類別、數量等基礎信息,明確文化遺產所處的地質地貌、氣候等自然地理環境,明確對文化遺產存在威脅的主要自然災害,并利用信息技術獲取遺產具體坐標及相關圖紙信息,做好完整的資料備份,進而對文化遺產的價值進行評估、分級,這樣就可以清楚地了解到文化遺產受到的各種自然災害的威脅以及在災害發生后優先搶救的最重要的文化遺產。另外,文化遺產普查的結果應該及時更新,以保障數據的以及搶救工作的實施。
3.2自然災害風險評估
對于自然災害的風險評估,首先要了解到文化遺產之前受到自然災害損害的歷史資料,自然災害發生的時間、地點、原因、范圍、等級、頻率以及易受到損害的文化遺產類別等,這樣就可以對易受到損壞的文化遺產采取相應的預防措施,以應對之后可能遇到的自然災害的威脅。根據自然災害的風險評估對自然災害進行有效預測以及對文化遺產易受到損害的部分采取技術措施進行重點的防御,也許是對文化遺產好的保護。
3.3自然災害防災對策
應對自然災害的預防主要是從三個方面考慮:一是公眾的意識方面,對公眾進行防災教育,加強公眾的防災意識;二是日常管理方面,完善文化遺產的防范監督工作和日常管理,加強基礎性保護;三是完善自然災害預警機制。
3.4災后應急響
應災后響應是一個短期的過程,它包括災后立即對文化遺產的受災情況進行統計;對受災不嚴重的文化遺產進行緊急的搶救措施和支持保護;清理場地的廢墟;借助國際救援和國際經驗等。
3.5災后修復重建
災后修復是一個長期的過程,需要政府制定一個綜合的、長期的規劃。在災后重建的過程中要將自然災害的風險管理納入到城市整體的發展規劃中,同時保留文化遺產的原有特征。另外,在災后重建中要借助人民群眾的力量,讓其參與到重建的各個環節,既可以振奮公眾的精神,使其不會沉浸在災害的悲傷中,也可以加強公眾對于文化遺產的了解和歸屬感。
4.總結
在文化遺產受到自然災害影響而不斷減少的背景下,風險管理顯得尤為重要,然而應對自然災害的風險管理國際經驗目前還不豐富,面臨諸多挑戰,如全球氣候的變化、公眾認識的缺乏、全球經濟的低迷、制度方面的不完善、災害風險管理能力不足等[9]。面對這些挑戰,需要采取更多的行動來提高文化遺產領域的自然災害風險管理水平:(1)將災害風險管理與文化遺產保護領域整合,減少自然災害對文化遺產的破壞。(2)加強與國際組織及其他國家的合作,國家之間積極進行資源與經驗的共享。(3)將其他領域一些先進的災害風險管理方法應用到文化遺產領域。比如借鑒國際上對建筑、橋梁風險評估的層次分析法、模糊數學法、概念統計法、敏感分析法、蒙特卡羅模擬法、CIM模型和影響圖法等已經相當成熟的方法,為文化遺產災害風險管理作出貢獻[10]。(4)加強與社區的合作,充分發揮公眾的智慧和利用傳統知識,如傳統的建筑技術、早期的預警系統等。(5)積極培訓更多文化遺產領域災害風險管理的專業人才,增強其對于文化遺產保護和救援的能力和意識。
作者:代維佳 王玏
淺議自然災害風險:自然災害風險下區域應急儲備設施選址性研究
摘要:自然災害發生時,為了保障區域應急儲備系統的服務不被中斷,考慮設施被破壞數目的發生概率并提供備份庫存,以加強應急儲備系統的性。模型采用非支配排序遺傳算法(NSGA-II)進行求解,產生一組選址決策方案。以四川省八大城市的人口及運輸距離為輸入數據的仿真結果表明,與一般模型比較,本文考慮性的選址模型能更好抵御自然災害造成的中斷影響,并且能獲得更優的應急響應滿意度、多重覆蓋或總成本的單目標值。因此,在地震等災害的破壞風險下,該模型可成為應急儲備設施選址的有效工具。
關鍵詞:物流設施選址;性研究;NSCA-II;區域應急儲備
引言
保障系統運作的性一直是物流和供應鏈領域關注的焦點。近年來,由于各類災害的頻繁發生,國際上管理科學、運籌學界引發了設計具有抵御中斷風險的物流或供應鏈系統的研究熱潮。從廣義上講,系統性指的是其中各個組成元素在任何時刻都能有效運轉的性質。本文將具有性的物流設施系統規定為:因為外部干擾(自然災害)導致部分設施服務中斷,卻仍能及時有效地滿足物流需求,并且擁有經濟的運作費用和運輸費用的物流系統。
Snyder et al.對如何構建具有性的選址模型進行了探討,他們發現如果將災害發生的概率事先考慮人的選址模型中,可以大大減少不考慮災害而造成的損失;為此他們設計的P-中值模型不僅能抵御中斷風險,而且擁有最小化的成本。但是P-中值模型假設災害發生時每個設施都有相同的失效概率,這顯然不符合實際。Aboolian et al.Shen et al.和Cui et al.放松這一假設,分別設計了失效概率與設施相關的模型;但采取這種方法往往會導致計算期望運輸成本的算式高度的不線性,使得設計有效算法以及計算大樣本的困難加大。另一類方法是采用情景遍歷的方法,考慮所有可能的中斷事件;但是其缺陷也是很明顯的:當設施的數目不斷增大時,模型的求解難度也將更大。此外,以上的各類模型都假定當服務設施被中斷時,其所支持的需求點將自動轉向下一個最近的設施獲取服務;然而在現實中,每個服務設施的庫存是固定,沒有預先的安排,該設施將很難為新的需求進行服務。
針對現有的研究及不足,本文考慮遍歷不同設施失效數目的情景,并按經驗分配概率,以降低情景的總個數,建立線性的算式;并在事前就為可能中斷的需求提供備份庫存?,F階段我國有關應急儲備的研究,如李靜等,郭子雪等和陸相林等,未有考慮性的問題,本文擬在付德強等的研究基礎上建立具有性的多目標應急儲備選址模型:設立應急響應時間滿意度、備份覆蓋以及成本的三個優化目標,采用NSGA-II算法對多目標模型進行求解;由于該算法高效、易應用的特點,所設計的算例可在多項式時間內求解完成。
1 模型的建立
1.1 問題描述及參數定義
本文假設在一個區域內需求點的集合為,,用i標識;應急物資儲備庫的候選地址集合為J,用j標識;wi代表需求點i的應急需求權重,可根據人口權重進行估計;用dij代表運輸距離,c代表單位運輸費用;fi代表儲備庫j的單位儲備庫建設費用,si為單位庫存維持成本。
假設當自然災害發生時,造成r個設施服務被中斷的概率為qr,此時中斷r個設施共有種情景發生。例如,有8個候選選址地點,其中4個發生中斷的情景有=70種。用Hr代表r個設施中斷情景的集合,則|Hr|=并用hr標識每一種情景。如果設施j在情景hr下失效,記為ahrj=1,否則為0。本文假設自然災害風險下,r個設施發生中斷的概率為:,其中R表示可能失效的較大設施數,r代表實際失效數目,顯然r
設tij為儲備庫j到需求點i所需的時間,可用dij近似代替;設f(x)代表每個需求點i在應急情景下,應急需求得到響應的時間滿意度函數。本文參考馬云峰等的研究,采用凹凸時間滿意度函數,其具體的公式可參考相應的文獻。
設決策變量yijh在情景hr下i被設施j服務時取1,否則為零;xj在候選設施j處建設儲備庫時取l,否則取零;uih在情景hr下需求點i在被二次覆蓋時取1,否則為零。
1.2 假設條件
模型的假設條件如下:
(1)本文假設應急儲備庫儲存和運輸的應急物資為同一種類型。
(2)區域內各個儲備庫的運作是獨立的,災害發生時破壞一個設施不會影響其他設施的運作。
(3)如果風險發生時某個應急物資儲備庫被破壞,則該設施將再無法提供任何服務,需求點需轉向其他節點以獲得應急物資。
1.3 模型的建立
式子(1)代表在不同數量設施中斷的概率下,較大化需求點的應急響應時間滿意度;式(2)代表較大化對需求點的備份覆蓋期望值;式(3)代表最小化應急物資儲備庫的各項成本,其中包括建設設施的固定成本,維持庫存Qj的庫存費用,以及實施應急物資需求配送的期望運輸成本;式(4)代表實際建設儲備庫數目小于候選物資儲備庫總數目的50%,以節約成本提高效率;式(5)代表對需求點超額覆蓋的約束,使得當ujhr=1時,需求點i至少被儲備庫覆蓋兩次,當ujhr=0時,需求點被儲備庫至少覆蓋一次;這一約束保障了當設施被中斷后,其所覆蓋的需求點可由其他正常運轉的設施提供服務;式(6)代表只有在j建立了物資儲備庫且沒有被損毀喪失功能時才能給i提供服務;式(7)確定設施j的總庫存,總庫存量不僅包括正常情況下對需求點提供的物資,也包含預防其他設施中斷的備份庫存;式(8)限定決策變量都為0-1整數變量。
2 算法設計
NSGA-II,又稱非支配排序遺傳算法,為現今學界公認求解多目標規劃問題十分有效的優化算法,它由印度人Kalyanmoy Deb et al.于2002年提出。NSGA-II算法的特點是采取了使用精英策略的非支配排序算法(non-dominated sorting),并設計擁擠距離(crowding distance)來求取優良并多樣的多目標規劃非劣解集。在一般NSGA-II流程基礎上,本文為以上模型設計的算法流程如下:
(1)遺傳編碼,設計染色體
由于本文所建規劃的決策變量都為0-1整數變量,故可直接將染色體上每段取值0或l,以代表是否建立設施或提供服務,則種群中每個個體編碼設為:Individual=
(2)初始化種群,滿足約束條件
根據染色體編碼規則產生數量為pop的初始種群,并使每條染色體上的編碼滿足約束規則,即:總共建設的設施數小于候選設施數目的一半,部分需求點的服務覆蓋大于兩次,以及在設施沒有建設或被破壞的情形下將無法提供需求。以上都可通過編碼過程中限定基因的取值來實現。
(3)計算適應度,進行首次快速非支配排序及計算擁擠距離
NSGA-II中采用快速非支配排序算法來解決在多個目標值間進行權衡優化的問題。在每次算法中,每個種群的每個個體都會被排序,并分在不同的非支配前端集合(non-dominated fronts)中:在同一個非支配前段集合中,每個個體并不占優因而組成一個front值相同的集合;而在不同的集合間,front值較低的集合一定比front值較高的集合在所有目標函數值上都更優。通過以上的排序分類,每個集合通過front值反映了個體的適應度,以更加適合多目標規劃的特性。
在進行快速非支配排列的同時,NSGA-II同時也根據每個個體的每個目標函數值來計算其擁擠距離:通過計算相近的解間的相對目標函數差值,來求得擁擠度值,以此來判斷一個種群中某個特定解附近的解集密度;通常一個具有較小擁擠度值的解會被更多的解包圍,因而顯示較高的多樣性特征。
在進行了以上非支配排序和擁擠度操作后,NSGA-II結合front值和擁擠度值的大小對種群中個體進行適應排序:首先擁有較低front值的個體排在前面,隨后擁有相同fro nt值的個體按照擁擠度值進行逆序排列。
(4)選擇、重組、變異產生子代
從父輩中抽取一定數目的個體進行重組,重組概率設為γ,由于本文中基因編碼采用0-1編碼,選擇兩點交叉的重組方法。子代種群產生后,還需要更進一步的對子代進行變異操作,變異概率為μ,采用按位變異的方法實現。
(5)重新對子代進行度量,選擇產生新的種群
對新的種群重新進行非支配排序以及計算擁擠度,對擁有較高排位的個體進行保留而去除較低排位的個體,以此產生新一代大小為pop的種群。
(6)種群優化結束,取得非劣解集
重復以上的生成新種群一計算適應度一重組變異的過程,直到迭代到達一定標準停止(本文選擇迭代至100代為停止條件),最終得到的非劣解集。
3 算例設計以及結果分析
3.1 算例設計
設1=(1,2,3,4,5,6,7,8),分別順序代表四川省的八大城市:成都,達州,綿陽,宜賓,瀘州,內江,遂寧,樂山;設J=(1,2,3,4,5,6,7,8),代表由上述八大城市組成的設施候選集合;設單位運輸成本c=2萬元/一百公里?萬個物資,固定建設費用fj= 350萬元,單位庫存維持成本sj=2萬元/萬個(數據來源:根據民政部《救災物資儲備庫建設標準》中相關數據平均推算);較大設施失效數目R=2;表l顯示了城市間距離dij以及人口權重wi的取值。本文采用NSGA-II對模型進行求解時,設pop=300,迭代次數n=100,重組概率γ=0.9,變異概率μ=0.1。
3.2 帕累托選址方案
根據以上設計的算例,利用matlab軟件對模型進行仿真,并采用NSGA-II算法求解,運行環境為:CPU3. 30GHz,內存4C。最終得到的解集在各空間中的分布如圖l所示,可看出這是一組滿足多目標決策問題部分條件的Pareto解集。使用NSGA-II算法對300個個體進行100次的迭代后,解集來到了最終的Pareto前端。在由80個點形成的弧形區域中,沒有一個方案可以在三個目標函數值上全部占優。比如在(成本,時間滿意度)象限中,擁有較低成本的方案在時間滿意度上的值也較低,這與要達到更及時的應急響應必須進行更大投資的現實相符合;而在其他象限中,在兩個目標值上占優的方案卻在第三個目標上處于劣勢,從而證明了由算例得出的多目標解集的可效性。
由求得的帕累托解集,決策者可根據自身的主觀判斷來選取方案進行選址:如果對成本目標值較為敏感,可在弧區下部尋找方案;如關心備份覆蓋的范圍更大,可從弧區上部選取;而如果關心應急響應的滿意度,需從弧區前部挑選;決策者也可以設計主觀評價工具,為三個目標值賦予權值,將多目標值整合為單目標值并選取最滿意的方案。
3.3 性模型對比一般模型
以下將本文考慮性的模型與不考慮災害風險的一般模型在各單目標規劃中進行比較。所謂一般模型,即不考慮各種中斷情景及其發生的概率,且沒有公式(6)中(1-ahj)的約束;如果設施被中斷,其服務的各個需求點將轉向提供備份覆蓋的設施,否則應急需求將無法得到滿足。具體比較結果見表2,3,4。
從以上各表的對比可以看出,災害發生時考慮性的模型比一般模型能獲得更優的單目標值,并能在部分設施服務被中斷的情形下,滿足全部需求點的應急需求,從而保障了應急儲備系統的性。如表2中,當應急儲備系統中設施4遭到中斷時,一般模型得到的方案(4,6,7)無法滿足設施8的需求,而考慮性的模型可以保障所有的應急需求得到滿足;當設施6遭到中斷時,兩個模型都可以滿足全部需求,但考慮性的模型能比一般模型獲得更高的時間滿意度值;從表3和表4中也可以看出,本文設計的模型可以得到更加的選址方案,并且在滿意度或多重覆蓋的單目標上也可以獲得較優的值。
4 結論
本文考慮解決自然災害可能導致應急儲備系統服務被中斷的問題,建立了一個可以保障性的應急儲備庫多目標選址模型。模型中引入不同失效數目概率并對各情形進行枚舉,較前人的方法更易于求解;采用在事前備份庫存的方法,以更符合真實情況。本文根據模型特點設計NSGA-II算法進行求解,并采用真實數據仿真得到帕累托解集,驗證了模型的有效性,并為決策者提供了可行的方案。,在與一般模型的比較后發現,考慮性的模型能更好的抵御災害中斷造成的影響,在保障應急儲備系統正常運轉的同時,也能提供更及時、經濟、高效的物資調配。
本文未來的研究方向包括:(1)本文假設各個儲存設施的運作是獨立的,而災害發生時,破壞是可以傳遞的,所以設施間應存在關聯。(2)本文假設一個儲備設施被損毀后就會喪失所有的運作性能,而在實際情況下,這種損失并不一定是的,設施可能只是喪失了部分的性能。