一类带马氏切换与时滞的未定权益模型的对冲策略

在风险资产服从一类带马尔科夫模式切换（马氏切换）的时滞随机微分方程模型的情形下,考虑了一个以上述风险资产为标的资产的欧式未定权益,利用Esscher变换找到了等价鞅测度,并在此基础上得到该权益价格过程的鞅表示.同时,在资产价格过程的系数满足一定条件的假设下,给出了在由马氏切换的出现而导致的不完备市场中,通过最小化残余风险而求得的最优连续对冲策略.     

基于最大熵模型的中国血吸虫病传播风险评估

气候生态因子是影响媒介传播性疾病流行风险的重要环境因素。本研究根据文献调研选取影响中国血吸虫病传播风险的潜在气候生态因子,基于各潜在因子的作用大小确定影响中国血吸虫病传播风险的主导因子,发展主导气候生态因子-血吸虫病关系的最大熵模型并评价其对中国区域血吸虫病传播风险的模拟效果。结果表明:影响中国血吸虫病传播风险的气候生态因子有年降水量、最暖月平均气温、稳定通过10℃持续日数和增强型植被指数(EVI),其累积贡献率为研究因子总贡献的98.6%;最大熵模型能较好地揭示中国血吸虫病传播风险与主导气候生态因子关系,其受试者特征曲线(ROC)评价结果为"非常好"(AUC为0.917);模型模拟的中国血吸虫病传播中高风险区位于江苏南部、浙江北部、广西中部、广东北部、云南北部、四川中部及湖北东部、湖南东北部、安徽中部、江西北部等地。研究结果对气候环境影响下中国血吸虫传播风险评估和疾病预防宏观对策制定具有工具价值和参考意义。     

基于不同重现期的南沙港区台风灾害风险评估

台风是对港口威胁最大、影响最广而评估难度最高的自然灾害之一,港口台风灾损评估对于国际大港密布的中国尤其重要。利用1997—2015年的台风气象观测资料及广州市南沙港区资产分布统计数据,采用国际减灾战略评估模型,重点测算致灾因子危险性和承灾体脆弱性,评估不同重现期下南沙港区台风灾害风险的分布特征和经济灾损状况。评估结果显示,南沙港区的台风风险水平呈现出空间非均衡性,二、三期工程风险水平较一期工程更高;当遇重现期50 a以下台风时,港区经济灾损较小,一旦超过100 a一遇等级,则可形成巨灾;港区不同部位的风险水平差异明显,其中供油、通信、空箱、给水、消防的风险水平偏高;在不考虑易损性前提下,500 a一遇台风可导致经济灾损达1.404亿美元。基于PGIS法将本地风险知识应用到GIS软件中,开展多种情景下南沙港区台风灾害风险评估的方法,可移植到其他港口的各类气象灾害损失研究。      

沈阳市街道灰尘中重金属的环境影响与健康风险评价

采集中国沈阳市区主要交通干道街道灰尘样品,在对其重金属Cd、Cu、Pb和Zn环境影响分析的基础上,应用美国EPA人体暴露风险评估方法对街道灰尘重金属的健康风险进行评估。结果表明,手-口接触行为是人体(儿童和成人)摄入街道灰尘重金属的最主要途径,其次为皮肤吸收和呼吸吸入。重金属对人体的非致癌风险表现为：Pb大于Cd大于Cu大于Zn,均小于非致癌风险阈值1,对人体不会造成健康危害,且儿童的非致癌风险大于成人。重金属Cd目前尚未形成致癌风险,但其对儿童的潜在生态危害值得重视。     

基于CMIP6的西南暴雨洪涝灾害风险未来预估

为预估全球变暖背景下中国西南地区未来暴雨洪涝灾害风险的变化特征,研究挑选5个CMIP6模式和5个极端降水指数,结合地形因子、社会经济数据和耕地面积百分比,构建暴雨洪涝灾害风险评估模型,对西南暴雨洪涝灾害风险进行基准期(1995-2014年)评估、未来两个时期(2021-2040年,2041-2060年)3种情景(SSP...     

龙岩市烟叶气象灾害风险评价与区划

应用风险管理的理论和方法,对福建省龙岩市烟叶种植面临的气象灾害风险进行了风险评价和管理.在对当地烟叶种植面临的气象灾害风险识别和分析的基础上,通过对危险性、暴露性、脆弱性3因子的分析,构建了当地烟叶种植面临气象灾害的风险评价指标体系和灾害风险评估模型.利用该风险评估模型对龙岩地区各县（市）进行了风险评估,得出了各县（市）的霜冻和暴雨洪涝灾害的风险指数,并根据制定的风险等级划分标准,进行了风险等级的区划,为龙岩市烟叶种植结构的调整和灾害预防提供了科学的依据.     

樱桃种植户对气候变化及气象灾害的适应行为效能感知研究

在全球气候变化及气象灾害频发的背景下,农户的适应行为受到了众多学者的关注,而适应行为的效能感知关系到农户能否准确有效地应对气候变化和气象灾害带来的影响,从而提高适应能力,降低生计风险。基于陕西省白鹿原地区9个村落的相关统计数据,运用计划行为理论和路径分析法辨识樱桃种植户适应行为效能感知的影响因素,继而利用有序logistic回归模型探究樱桃种植户属性、气候变化感知及樱桃不同生长阶段的气象灾害感知对较弱适应行为效能感知的影响机制。结果表明：樱桃种植户的行为态度、主观规范和知觉行为控制对适应行为效能的感知程度都具有显著的正向影响;较弱的适应行为效能感知主要受到樱桃种植户年龄、家庭农业收入、近30年本地气候变暖感知以及本地霜冻感知的显著正向影响。最后,基于以上结论提出了具有针对性的政策建议。     

金融领域的随机建模与基于软件R的Monte Carlo模拟(1):金融期权

为了让更多人了解期权及其相关金融衍生品,论文系统地介绍了金融数学中一些描述资产行为的经典模型,并从数学与计算机仿真的角度,由浅入深地介绍期权定价的计算方法.首先介绍了欧式期权及其研究的必要性,并给出了相关的金融名词的解释,最后估计了期权价值的上下界.     

基于机器学习算法的县域台风灾害损失风险评估

基于2008—2019年我国台风县(区)灾情的直接经济损失数据,根据经济损失率将台风灾害经济损失风险分为五类,考虑台风灾害的致灾因子和孕灾环境因子共选取10个解释变量,采用五种经典的机器学习算法,包括支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)、AdaBoost、XGBoost(Extreme Gradient Boosting Machine)和LightGBM(Light Gradient Boosting Machine),分别构建台风灾害经济损失风险评估模型,选出准确率最高的模型,应用于经典台风过程并进行检验评估。结果表明:基于RF算法的台风灾害经济损失风险模型的准确率最高;利用RF、XGBoost、LightGBM、AdaBoost和SVM算法构建模型的准确率依次为0.69、0.63、0.62、0.45和0.41。选择RF算法构建的台风灾害经济损失风险模型的解释变量表明,致灾因子是最主要的解释变量,其中,降雨导致损失的重要性超过风速。该模型在训练集和测试集上对风险分类的TS评分为0.55和0.51,但对每种风险类别的辨别能力存在差异,对于最低风险和最高风险的分类效果较好,对于较高风险和中等风险的分类能力不足。利用该模型对2017年第13号台风“天鸽”的经济损失进行检验评估,评估结果与实际台风灾害经济损失的风险等级较一致,各风险等级的准确率均达到0.7以上,TS评分在0.58以上,空报率和漏报率分别在0.31和0.25以下。      

金融领域的随机建模与基于软件R的Monte Carlo模拟(2):Cox-Ross-Rubinstein模型

主要讨论了 Cox-Ross-Rubinstein (CRR) 模型和广义的CRR模型,并研究了如何基于CRR模型和广义的CRR模型利用Monte Carlo模拟计算资产价格以及期权价值.     

台风"鲇鱼"强降水引发的地质灾害气象风险预警检验与分析

2016年9月28日,台风"鲇鱼"造成的强降水在浙江和福建引发多起地质灾害,造成严重人员伤亡和财产损失。利用中国气象局气象灾害管理系统和中国地质环境监测院提供的灾情资料,结合加密自动站降水观测、多源降水预报、承灾体脆弱性和暴露度等信息分析致灾因子,定量检验中央气象台地质灾害气象风险模型性能,并对格点化定量降水预报产品使用进行了讨论。结果表明:降水是本次地质灾害过程的主要致灾因子;国家级地质灾害气象风险预警产品命中率和漏报率分别为67.8%和11.1%,各项定量检验指标均优于客观模型;第二代中央气象台地质灾害气象风险模型预报命中率高于第一代模型的原因可能是其引入了高分辨率的地理学信息,第一代模型在地质灾害易发区出现特大暴雨时,有直接预报最高风险等级的缺陷,此外两代模型均存在明显空报现象;格点化定量降水预报产品能定点、定量地预报降水,相比主观降水等级落区预报更适用于地质灾害气象风险预警业务,但使用时需要注意其可能在一些地形复杂区域存在局限性。本检验结果只是针对一次台风过程得出的,还需要更多的个例分析和统计检验以确定结论是否具有普遍规律。     

气候变化背景下中国滑坡灾害人口风险评估

中国是世界上滑坡灾害造成人口伤亡较严重的国家.受气候变化影响,极端降水频率与强度的增加会提高滑坡灾害的人口风险.文中将不同RCPs情景多个模式的未来降水数据和SSPs情景下的未来人口数据相结合,构建滑坡灾害人口风险评估模型,评估气候变化背景下的中国滑坡灾害人口风险.研究发现,气候变化下中国滑坡灾害的危险性呈上升趋势,预...     

基于云模型—风险矩阵的华南台风灾害综合等级评估

文中从台风灾害的致灾危险性和承灾体脆弱性两方面选取评价指标,利用最小鉴别信息原理计算组合权重,采用模糊数学方法得到台风致灾危险性和承灾体脆弱性的评价指数。基于云模型和风险矩阵,构建一个新的台风灾害等级评估模型。以1984—2016年登陆华南的50个台风为例,对华南台风灾害风险进行综合等级评估,结果与实际相符。与基于云模型—权重分配、模糊数学的台风灾害综合风险等级评估模型的结果进行比较,发现基于云模型—风险矩阵的台风灾害综合等级评估模型,不仅利用了云模型的优点,充分考虑了台风灾害的模糊性和随机性,还利用风险矩阵合成了台风致灾危险性和承灾体脆弱性的评价结果,比单一的模糊数学模型更合理可靠,在一定程度上也比云模型—权重分配模型结果更符合实际。     

水库调度预报服务风险分析及其应用

水库上游入库洪水量是水库风险调度的主要风险因素。根据灾害风险分析原理,对水库调度预报服务存在的风险进行分析,结果表明降水量预报值和径流系数估算值的准确率是影响水库调度预报服务的风险要素,从而在此基础上建立了实用风险分析模型。同时介绍了在0216号台风“森拉克”影响时,该风险分析模型在水库调度预报服务中的应用,并计算了经济效益。该模型对水利部门调度决策有一定的参考价值。     

基于GRAPES-MESO的淮河流域精细化渍涝风险气象预报模型

通过单向耦合GRAPES-MESO中尺度数值模式与淮河流域精细化水文模型,建立了淮河流域精细化渍涝风险预报模型。首先将GRAPES-MESO的降水和日最高、最低温度预报结果输入精细化可变下渗容量(variable infiltration capacity,VIC)水文模型,然后输出15km×15km网格点上的径流深度和三层土壤湿度,按照全国渍涝风险气象预报预警发布标准计算风险等级。最后选择2008年7月淮河流域两次强降水过程进行试验,同时与原始国家级大尺度50km×50km渍涝风险预报模型对比预报效果。结果表明:该模型有效解决了原始国家级渍涝风险预报模型的漏报问题。在连续雨日可能造成的渍涝风险上,比原始大尺度渍涝模型有更好的预报效果,提高了渍涝风险气象预报模型精度。     

基于信息扩散理论的中国南方水旱灾害风险特征

水旱灾害是影响中国南方地区农业生产的主要自然灾害。收集1997—2012年中国南方所辖5省1市的农业灾情数据,建立基于水旱灾害受(成)灾面积的受(成)灾指数。以灾害学理论为基础,基于信息扩散理论的风险评估模型获得中国南方地区不同等级农业水旱灾害风险发生概率。结果表明:(1)贵州和云南的旱灾成灾率高,重庆和广西的水灾成灾率高,说明这些地区的农业对干旱和洪涝的适应性和恢复力差,容易成灾;(2)农业水(旱)灾受灾等级普遍高于成灾等级。随着农业水(旱)灾受灾风险等级的增加,成灾风险等级可能并未随之增加,说明良好的防灾减灾能力可以有效地降低农业水(旱)灾成灾率。研究区北部的水灾风险防范难度大于南部,西南的旱灾风险防范难度大于华南,农业旱灾较之水灾的发生风险等级高、成灾率高,受灾面积和成灾面积广;(3)从空间分布来看,水灾主要发生在四川和重庆地区,旱灾主要发生在西南地区,其中重庆的成灾率较高。     

全球增暖1.5/2℃下中国区域极端降水的风险变化及其影响因子

利用24个CMIP6全球气候模式的逐日降水模拟资料,基于广义极值分布(GEV)模型,研究了全球增暖1.5/2℃下我国20、50和100 a重现期极端降水的未来风险变化。可以发现,相对于历史时期(1995—2014年),全球升温1.5和2℃下极端降水发生概率风险空间分布相近,总体上呈现增加趋势,但额外增暖0.5℃将导致更高的风险。如50 a重现期极端降水,在增暖1.5/2℃下其重现期将分别变为17/14 a,极端降水将变得更加频繁。不同区域对气候变暖的响应存在区域差异,其中中国西部长江黄河中上游和青藏高原地区、中国东部长江黄河中下游及其以南地区,极端降水发生概率比达到3以上,局部更是达到5以上,为我国极端降水气候变化响应高敏感区域。进一步,基于概率分布函数从理论角度探讨了位置和尺度参数对发生概率风险的影响与贡献度量,并用于探讨极端降水气候平均态和变率变化对极端降水发生风险的影响,结果显示：位置和尺度参数的增量变化、风险变化率存在着显著的东西部差异,从而导致极端降水发生风险的影响因素存在差异。如中国西部尽管极端降水气候平均态和变率变化幅度不大,但因风险变化率较高,从而导致该区域的发生风险大...     

一种简化的暴雨灾害风险及影响评估方法和应用研究 ——以京津冀“7·21”暴雨事件为例

文章综合考虑中国区域范围内降雨时空分布特征以及地理地貌等特征,将全国降雨区划分为4大类,在此基础上,得出不同降雨类区暴雨致灾因子的强度等级评定方法;同时,研究确定了与暴雨灾害密切相关的地形高程、高程标准差、河网密度、土壤类型等环境脆弱性影响要素,并对各类要素分别进行了分级评定;将各类环境脆弱性影响要素结合暴雨致灾因子要素,运用加权求和方法建立了暴雨灾害综合风险评估模型;并结合GIS技术,将城市、农村人口分布情况、用地等数据叠加到风险分布格局中,最终分析得出不同风险等级下影响的城市和农村人口数量、土地面积等内容。该评估模型相较于以往其他暴雨风险评估模型,其适用范围更广,可以适用于全国范围内的任意区域暴雨灾害风险评估;实时评估业务能力更强,将该模型结合降雨实况资料或预报资料可以对全国任意区域降雨灾害综合风险进行事后、跟踪评估或预评估;评估对象更有针对性,结合GIS技术,可以针对得出的风险分布结果分别给出不同风险等级范围内的承灾体受影响的定量评估结果。     

基于距离函数的区域性暴雨灾害风险预估方法研究

以湖北省历史暴雨灾害资料为基础,筛选、确定暴雨灾害个例,采用正态概率密度函数、区间平移和欧氏距离函数等方法,构建湖北省5—9月区域性暴雨天气过程强度等级、可能产生的灾情损失值风险预估模型。应用结果表明,该模型对区域性暴雨强度等级风险预估的正确率达到66.7%,对受灾人口、农作物受灾面积风险预估的正确率分别达到62.5%、55.6%,但对直接经济损失的风险预估效果略差。     

基于二维云信息扩散和三维信息扩散的台风灾害风险估计

基于二维云信息扩散和三维信息扩散提出了一个台风灾害风险估计模型,构建二维云信息扩散模型,估计不同风力等级和降雨极值下的台风灾害概率分布;利用三维信息扩散模型估计台风直接经济损失分布;基于条件概率分布将其合成风险,估计不同水平致灾因子作用下的台风灾害损失风险;并以2000—2017年华南台风为例,对登陆时最大风力等级和降雨极值发生的可能性及其直接经济损失分布进行估计,得到了不同风力等级和降雨极值下的台风灾害损失风险,估计结果与实际基本相符。