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淺談自然災(zāi)害風險及其管理:自然災(zāi)害風險文化遺產(chǎn)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(yīng)對自然災(zāi)害的風險評估及災(zāi)后修復經(jīng)驗，整理出“文化遺產(chǎn)風險識別、自然災(zāi)害風險評估、自然災(zāi)害防災(zāi)對策、災(zāi)后修復重建、災(zāi)后應(yīng)急響應(yīng)”的文化遺產(chǎn)管理策略，以期對應(yīng)對自然災(zāi)害的文化遺產(chǎn)保護工作做出貢獻。

1.前言

自然災(zāi)害作為破壞文化遺產(chǎn)的重要因素之一，對文化遺產(chǎn)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(chǎn)所面臨的自然災(zāi)害威脅，應(yīng)及早進行自然災(zāi)害風險管理，為文化遺產(chǎn)預(yù)防性保護提供決策框架[1]，從而降低災(zāi)害對文化遺產(chǎn)影響的范圍和程度，最終達到保護文化遺產(chǎn)的目的。自然災(zāi)害風險是由自然災(zāi)害系統(tǒng)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(chǎn)保護研究領(lǐng)域，自然災(zāi)害風險管理就是利用一些管理手段為文化遺產(chǎn)減少自然災(zāi)害帶來的風險，對自然災(zāi)害風險進行管理能夠有效控制和預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生并減少自然災(zāi)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(fā)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(zāi)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(chǎn)之一，是現(xiàn)存最古老的土坯結(jié)構(gòu)建筑群，其獨特的建筑材料、形式與整體的建筑風格協(xié)調(diào)統(tǒng)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(chǎn)價值

巴姆古城作為世界文化遺產(chǎn)，具有獨特的歷史，文化、藝術(shù)及技術(shù)價值。其歷史價值體現(xiàn)在2000多年里為人們展示的持續(xù)性歷史文明；文化價值體現(xiàn)在其特殊的地理位置——“絲綢之路”上的重要節(jié)點，使之成為重要的交通中心和商業(yè)中心；藝術(shù)價值體現(xiàn)在巴姆古城典型的伊斯蘭建筑風格；技術(shù)價值體現(xiàn)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(zhì)載體，依托其豐富的遺產(chǎn)價值成為重要的世界文化遺產(chǎn)。

2.3應(yīng)對地震災(zāi)害的風險管理策略

2003年12月26日，伊朗東南部克爾曼省發(fā)生里氏6.3級地震，這不但給人們的生命和財產(chǎn)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(zāi)情評估通過航拍和利用GIS等技術(shù)手段對巴姆的建筑、道路等受災(zāi)圖像與震前的圖像進行對比，對災(zāi)后受損情況進行分類，12063座建筑的受災(zāi)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座完全倒塌[5]。2.3.2地震災(zāi)后規(guī)劃在巴姆地震發(fā)生后，當?shù)卣谖C期間立即采取行動進行響應(yīng)，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(tǒng)建筑材料的實驗室；清除城內(nèi)的廢墟、瓦礫和垃圾等；用鋼筋支撐搖搖欲墜的建、構(gòu)筑物；為游客建立參觀通道，實現(xiàn)游客與文化遺產(chǎn)之間的互動等等[6]（圖2）。2.3.3災(zāi)后重建災(zāi)后重建需要一個長期的、綜合的規(guī)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(guī)劃和設(shè)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?shù)鼐用竦奈幕瘹w屬感，留下深刻的記憶，增強人與文化遺產(chǎn)的認同聯(lián)系。同時，伊朗政府積極加強與社區(qū)的合作，鼓勵公眾參與到重建的規(guī)劃和工程實施過程中，以此增強公眾對于巴姆文化遺產(chǎn)的認同感，加強公眾對于文化遺產(chǎn)的了解和在災(zāi)后的響應(yīng)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(zāi)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(fā)展規(guī)劃中，制定了新的《伊朗地震風險削弱戰(zhàn)略》[7]，戰(zhàn)略包括公共政策和公眾意識，公共政策旨在改進地震災(zāi)害管理質(zhì)量，使用先進的防震減災(zāi)技術(shù)及方法；公眾意識旨在讓公眾了解地震知識，文化遺產(chǎn)相關(guān)知識，提高知識儲備水平，增加公眾對地震和文化遺產(chǎn)的敏感性和認知程度，從而采取積極的行動[8]。

3.自然災(zāi)害風險管理策略

3.1文化遺產(chǎn)風險識別

對于文化遺產(chǎn)的評估，應(yīng)對當?shù)氐奈幕z產(chǎn)進行統(tǒng)計分類和價值評估，比如文化遺產(chǎn)普查，弄清楚文化遺產(chǎn)的類別、數(shù)量等基礎(chǔ)信息，明確文化遺產(chǎn)所處的地質(zhì)地貌、氣候等自然地理環(huán)境，明確對文化遺產(chǎn)存在威脅的主要自然災(zāi)害，并利用信息技術(shù)獲取遺產(chǎn)具體坐標及相關(guān)圖紙信息，做好完整的資料備份，進而對文化遺產(chǎn)的價值進行評估、分級，這樣就可以清楚地了解到文化遺產(chǎn)受到的各種自然災(zāi)害的威脅以及在災(zāi)害發(fā)生后優(yōu)先搶救的最重要的文化遺產(chǎn)。另外，文化遺產(chǎn)普查的結(jié)果應(yīng)該及時更新，以保證數(shù)據(jù)的準確以及搶救工作的實施。

3.2自然災(zāi)害風險評估

對于自然災(zāi)害的風險評估，首先要了解到文化遺產(chǎn)之前受到自然災(zāi)害損害的歷史資料，自然災(zāi)害發(fā)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(chǎn)類別等，這樣就可以對易受到損壞的文化遺產(chǎn)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，以應(yīng)對之后可能遇到的自然災(zāi)害的威脅。根據(jù)自然災(zāi)害的風險評估對自然災(zāi)害進行有效預(yù)測以及對文化遺產(chǎn)易受到損害的部分采取技術(shù)措施進行重點的防御，也許是對文化遺產(chǎn)最好的保護。

3.3自然災(zāi)害防災(zāi)對策

應(yīng)對自然災(zāi)害的預(yù)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(zāi)教育，加強公眾的防災(zāi)意識；二是日常管理方面，完善文化遺產(chǎn)的防范監(jiān)督工作和日常管理，加強基礎(chǔ)性保護；三是完善自然災(zāi)害預(yù)警機制。

3.4災(zāi)后應(yīng)急響

應(yīng)災(zāi)后響應(yīng)是一個短期的過程，它包括災(zāi)后立即對文化遺產(chǎn)的受災(zāi)情況進行統(tǒng)計；對受災(zāi)不嚴重的文化遺產(chǎn)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(jīng)驗等。

3.5災(zāi)后修復重建

災(zāi)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(guī)劃。在災(zāi)后重建的過程中要將自然災(zāi)害的風險管理納入到城市整體的發(fā)展規(guī)劃中，同時保留文化遺產(chǎn)的原有特征。另外，在災(zāi)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(huán)節(jié)，既可以振奮公眾的精神，使其不會沉浸在災(zāi)害的悲傷中，也可以加強公眾對于文化遺產(chǎn)的了解和歸屬感。

4.總結(jié)

在文化遺產(chǎn)受到自然災(zāi)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(yīng)對自然災(zāi)害的風險管理國際經(jīng)驗?zāi)壳斑€不豐富，面臨諸多挑戰(zhàn)，如全球氣候的變化、公眾認識的缺乏、全球經(jīng)濟的低迷、制度方面的不完善、災(zāi)害風險管理能力不足等[9]。面對這些挑戰(zhàn)，需要采取更多的行動來提高文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的自然災(zāi)害風險管理水平：（1）將災(zāi)害風險管理與文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域整合，減少自然災(zāi)害對文化遺產(chǎn)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(jīng)驗的共享。（3）將其他領(lǐng)域一些先進的災(zāi)害風險管理方法應(yīng)用到文化遺產(chǎn)領(lǐng)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(shù)學法、概念統(tǒng)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(jīng)相當成熟的方法，為文化遺產(chǎn)災(zāi)害風險管理作出貢獻[10]。（4）加強與社區(qū)的合作，充分發(fā)揮公眾的智慧和利用傳統(tǒng)知識，如傳統(tǒng)的建筑技術(shù)、早期的預(yù)警系統(tǒng)等。（5）積極培訓更多文化遺產(chǎn)領(lǐng)域災(zāi)害風險管理的專業(yè)人才，增強其對于文化遺產(chǎn)保護和救援的能力和意識。

作者：代維佳 王玏

淺談自然災(zāi)害風險及其管理:自然災(zāi)害風險下區(qū)域應(yīng)急儲備設(shè)施選址可靠性研究

摘要：自然災(zāi)害發(fā)生時，為了保證區(qū)域應(yīng)急儲備系統(tǒng)的服務(wù)不被中斷，考慮設(shè)施被破壞數(shù)目的發(fā)生概率并提供備份庫存，以加強應(yīng)急儲備系統(tǒng)的可靠性。模型采用非支配排序遺傳算法（NSGA-II）進行求解，產(chǎn)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(shù)據(jù)的仿真結(jié)果表明，與一般模型比較，本文考慮可靠性的選址模型能更好抵御自然災(zāi)害造成的中斷影響，并且能獲得更優(yōu)的應(yīng)急響應(yīng)滿意度、多重覆蓋或總成本的單目標值。因此，在地震等災(zāi)害的破壞風險下，該模型可成為應(yīng)急儲備設(shè)施可靠選址的有效工具。

關(guān)鍵詞：物流設(shè)施選址；可靠性研究；NSCA-II；區(qū)域應(yīng)急儲備

引言

保證系統(tǒng)運作的可靠性一直是物流和供應(yīng)鏈領(lǐng)域關(guān)注的焦點。近年來，由于各類災(zāi)害的頻繁發(fā)生，國際上管理科學、運籌學界引發(fā)了設(shè)計具有抵御中斷風險的物流或供應(yīng)鏈系統(tǒng)的研究熱潮。從廣義上講，系統(tǒng)可靠性指的是其中各個組成元素在任何時刻都能有效運轉(zhuǎn)的性質(zhì)。本文將具有可靠性的物流設(shè)施系統(tǒng)規(guī)定為：因為外部干擾（自然災(zāi)害）導致部分設(shè)施服務(wù)中斷，卻仍能及時有效地滿足物流需求，并且擁有經(jīng)濟的運作費用和運輸費用的物流系統(tǒng)。

Snyder et al.最先對如何構(gòu)建具有可靠性的選址模型進行了探討，他們發(fā)現(xiàn)如果將災(zāi)害發(fā)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(zāi)害而造成的損失；為此他們設(shè)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(shè)災(zāi)害發(fā)生時每個設(shè)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(shè)，分別設(shè)計了失效概率與設(shè)施相關(guān)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(shè)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(shè)施的數(shù)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(wù)設(shè)施被中斷時，其所支持的需求點將自動轉(zhuǎn)向下一個最近的設(shè)施獲取服務(wù)；然而在現(xiàn)實中，每個服務(wù)設(shè)施的庫存是固定，沒有預(yù)先的安排，該設(shè)施將很難為新的需求進行服務(wù)。

針對現(xiàn)有的研究及不足，本文考慮遍歷不同設(shè)施失效數(shù)目的情景，并按經(jīng)驗分配概率，以降低情景的總個數(shù)，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(xiàn)階段我國有關(guān)應(yīng)急儲備的研究，如李靜等，郭子雪等和陸相林等，未有考慮可靠性的問題，本文擬在付德強等的研究基礎(chǔ)上建立具有可靠性的多目標應(yīng)急儲備選址模型：設(shè)立應(yīng)急響應(yīng)時間滿意度、備份覆蓋以及成本的三個優(yōu)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(yīng)用的特點，所設(shè)計的算例可在多項式時間內(nèi)求解完成。

1 模型的建立

1.1 問題描述及參數(shù)定義

本文假設(shè)在一個區(qū)域內(nèi)需求點的集合為，，用i標識；應(yīng)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(yīng)急需求權(quán)重，可根據(jù)人口權(quán)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(shè)費用，si為單位庫存維持成本。

假設(shè)當自然災(zāi)害發(fā)生時，造成r個設(shè)施服務(wù)被中斷的概率為qr，此時中斷r個設(shè)施共有種情景發(fā)生。例如，有8個候選選址地點，其中4個發(fā)生中斷的情景有=70種。用Hr代表r個設(shè)施中斷情景的集合，則|Hr|=并用hr標識每一種情景。如果設(shè)施j在情景hr下失效，記為ahrj=1，否則為0。本文假設(shè)自然災(zāi)害風險下，r個設(shè)施發(fā)生中斷的概率為：，其中R表示可能失效的最大設(shè)施數(shù)，r代表實際失效數(shù)目，顯然r

設(shè)tij為儲備庫j到需求點i所需的時間，可用dij近似代替；設(shè)f（x）代表每個需求點i在應(yīng)急情景下，應(yīng)急需求得到響應(yīng)的時間滿意度函數(shù)。本文參考馬云峰等的研究，采用凹凸時間滿意度函數(shù)，其具體的公式可參考相應(yīng)的文獻。

設(shè)決策變量yijh在情景hr下i被設(shè)施j服務(wù)時取1，否則為零；xj在候選設(shè)施j處建設(shè)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(shè)條件

模型的假設(shè)條件如下：

（1）本文假設(shè)應(yīng)急儲備庫儲存和運輸?shù)膽?yīng)急物資為同一種類型。

（2）區(qū)域內(nèi)各個儲備庫的運作是獨立的，災(zāi)害發(fā)生時破壞一個設(shè)施不會影響其他設(shè)施的運作。

（3）如果風險發(fā)生時某個應(yīng)急物資儲備庫被破壞，則該設(shè)施將再無法提供任何服務(wù)，需求點需轉(zhuǎn)向其他節(jié)點以獲得應(yīng)急物資。

1.3 模型的建立

式子（1）代表在不同數(shù)量設(shè)施中斷的概率下，最大化需求點的應(yīng)急響應(yīng)時間滿意度；式（2）代表最大化對需求點的備份覆蓋期望值；式（3）代表最小化應(yīng)急物資儲備庫的各項成本，其中包括建設(shè)設(shè)施的固定成本，維持庫存Qj的庫存費用，以及實施應(yīng)急物資需求配送的期望運輸成本；式（4）代表實際建設(shè)儲備庫數(shù)目小于候選物資儲備庫總數(shù)目的50%，以節(jié)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；這一約束保證了當設(shè)施被中斷后，其所覆蓋的需求點可由其他正常運轉(zhuǎn)的設(shè)施提供服務(wù)；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(wù)；式（7）確定設(shè)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(yù)防其他設(shè)施中斷的備份庫存；式（8）限定決策變量都為0-1整數(shù)變量。

2 算法設(shè)計

NSGA-II，又稱非支配排序遺傳算法，為現(xiàn)今學界公認求解多目標規(guī)劃問題十分有效的優(yōu)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(shè)計擁擠距離（crowding distance）來求取優(yōu)良并多樣的多目標規(guī)劃非劣解集。在一般NSGA-II流程基礎(chǔ)上，本文為以上模型設(shè)計的算法流程如下：

（1）遺傳編碼，設(shè)計染色體

由于本文所建規(guī)劃的決策變量都為0-1整數(shù)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(shè)施或提供服務(wù)，則種群中每個個體編碼設(shè)為：Individual=

（2）初始化種群，滿足約束條件

根據(jù)染色體編碼規(guī)則產(chǎn)生數(shù)量為pop的初始種群，并使每條染色體上的編碼滿足約束規(guī)則，即：總共建設(shè)的設(shè)施數(shù)小于候選設(shè)施數(shù)目的一半，部分需求點的服務(wù)覆蓋大于兩次，以及在設(shè)施沒有建設(shè)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(xiàn)。

（3）計算適應(yīng)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(quán)衡優(yōu)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，每個個體并不絕對占優(yōu)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(shù)值上都更優(yōu)。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(yīng)度，以更加適合多目標規(guī)劃的特性。

在進行快速非支配排列的同時，NSGA-II同時也根據(jù)每個個體的每個目標函數(shù)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(shù)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(jié)合front值和擁擠度值的大小對種群中個體進行適應(yīng)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(chǎn)生子代

從父輩中抽取一定數(shù)目的個體進行重組，重組概率設(shè)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(chǎn)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(xiàn)。

（5）重新對子代進行度量，選擇最優(yōu)產(chǎn)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(chǎn)生新一代大小為pop的種群。

（6）種群優(yōu)化結(jié)束，取得非劣解集

重復以上的生成新種群一計算適應(yīng)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），最終得到最優(yōu)的非劣解集。

3 算例設(shè)計以及結(jié)果分析

3.1 算例設(shè)計

設(shè)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(nèi)江，遂寧，樂山；設(shè)J=（1，2，3，4，5，6，7，8），代表由上述八大城市組成的設(shè)施候選集合；設(shè)單位運輸成本c=2萬元/一百公里?萬個物資，固定建設(shè)費用fj= 350萬元，單位庫存維持成本sj=2萬元/萬個（數(shù)據(jù)來源：根據(jù)民政部《救災(zāi)物資儲備庫建設(shè)標準》中相關(guān)數(shù)據(jù)平均推算）；最大設(shè)施失效數(shù)目R=2；表l顯示了城市間距離dij以及人口權(quán)重wi的取值。本文采用NSGA-II對模型進行求解時，設(shè)pop=300，迭代次數(shù)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(jù)以上設(shè)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(huán)境為：CPU3. 30GHz，內(nèi)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最優(yōu)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(qū)域中，沒有一個方案可以在三個目標函數(shù)值上全部占優(yōu)。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(yīng)急響應(yīng)必須進行更大投資的現(xiàn)實相符合；而在其他象限中，在兩個目標值上占優(yōu)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(jù)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(qū)下部尋找方案；如關(guān)心備份覆蓋的范圍更大，可從弧區(qū)上部選??；而如果關(guān)心應(yīng)急響應(yīng)的滿意度，需從弧區(qū)前部挑選；決策者也可以設(shè)計主觀評價工具，為三個目標值賦予權(quán)值，將多目標值整合為單目標值并選取最滿意的方案。

3.3 可靠性模型對比一般模型

以下將本文考慮可靠性的模型與不考慮災(zāi)害風險的一般模型在各單目標規(guī)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(fā)生的概率，且沒有公式（6）中（1-ahj）的約束；如果設(shè)施被中斷，其服務(wù)的各個需求點將轉(zhuǎn)向提供備份覆蓋的設(shè)施，否則應(yīng)急需求將無法得到滿足。具體比較結(jié)果見表2，3，4。

從以上各表的對比可以看出，災(zāi)害發(fā)生時考慮可靠性的模型比一般模型能獲得更優(yōu)的單目標值，并能在部分設(shè)施服務(wù)被中斷的情形下，滿足全部需求點的應(yīng)急需求，從而保證了應(yīng)急儲備系統(tǒng)的可靠性。如表2中，當應(yīng)急儲備系統(tǒng)中設(shè)施4遭到中斷時，一般模型得到的方案（4，6，7）無法滿足設(shè)施8的需求，而考慮可靠性的模型可以保證所有的應(yīng)急需求得到滿足；當設(shè)施6遭到中斷時，兩個模型都可以滿足全部需求，但考慮可靠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(shè)計的模型可以得到更加可靠的選址方案，并且在滿意度或多重覆蓋的單目標上也可以獲得較優(yōu)的值。

4 結(jié)論

本文考慮解決自然災(zāi)害可能導致應(yīng)急儲備系統(tǒng)服務(wù)被中斷的問題，建立了一個可以保證可靠性的應(yīng)急儲備庫多目標選址模型。模型中引入不同失效數(shù)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(jù)模型特點設(shè)計NSGA-II算法進行求解，并采用真實數(shù)據(jù)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。最后，在與一般模型的比較后發(fā)現(xiàn)，考慮可靠性的模型能更好的抵御災(zāi)害中斷造成的影響，在保證應(yīng)急儲備系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的同時，也能提供更及時、經(jīng)濟、高效的物資調(diào)配。

本文未來的研究方向包括：（1）本文假設(shè)各個儲存設(shè)施的運作是獨立的，而災(zāi)害發(fā)生時，破壞是可以傳遞的，所以設(shè)施間應(yīng)存在關(guān)聯(lián)。（2）本文假設(shè)一個儲備設(shè)施被損毀后就會完全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完全的，設(shè)施可能只是喪失了部分的性能。

淺談自然災(zāi)害風險及其管理:國際投資中自然災(zāi)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(zāi)害風險的種類和危害，并提出了相應(yīng)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(zāi)債券，對其進行了分析，同時提出了防范國際投資自然災(zāi)害風險的對策建議。

關(guān)鍵詞：風險管理 自然災(zāi)害 國際投資

日本3月11日發(fā)生的強震及其次生災(zāi)害表明，自然災(zāi)害發(fā)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(xiàn)頻率較低，但后果往往非常嚴重，而且難以預(yù)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(zāi)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(zāi)害風險的種類和危害進行了分析，并提出了相應(yīng)的金融管理方法，同時也提出了國際投資自然災(zāi)害風險防范的對策建議。

一、國際投資中自然災(zāi)害風險的種類及其危害

從風險的本質(zhì)來看，我們可以把自然災(zāi)害風險理解為：在一定時間內(nèi)某種自然災(zāi)害事件發(fā)生后引起重大損失的不確定性。根據(jù)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(jù)其特點和災(zāi)害管理及減災(zāi)系統(tǒng)的不同，可以將自然災(zāi)害風險分為以下七大類：(1)氣象災(zāi)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(zāi)及干旱等；(2)海洋災(zāi)害風險。包括風暴潮、海嘯、潮災(zāi)、赤潮、海水入浸、海平面上升和海水回灌等；(3)洪水災(zāi)害風險。包括洪澇、江河泛濫等； (4)地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害風險。包括與地震引起的各種災(zāi)害以及由地震誘發(fā)的各種次生災(zāi)害，如沙土液化、噴沙冒水、城市大火、河流與水庫決堤等；(6)農(nóng)作物災(zāi)害風險。包括農(nóng)作物病蟲害、鼠害、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害、農(nóng)業(yè)環(huán)境災(zāi)害等； (7)森林災(zāi)害風險。包括森林病蟲害、鼠害、森林火災(zāi)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(zāi)害都有可能對國際投資造成重大的經(jīng)濟損失，而其中尤以地震災(zāi)害與農(nóng)作物災(zāi)害對國際投資影響最大，也最常見。據(jù)統(tǒng)計，今年一季度，中國境內(nèi)投資者實現(xiàn)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(jù)摩根士丹利近日的研究報告顯示，將會使今年全球經(jīng)濟增速減少0.25%至0.5%。世界銀行3月21日《東亞經(jīng)濟半年報》表示，日本東北部海域11日發(fā)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(jīng)濟損失，約占日本國內(nèi)生產(chǎn)總值（gdp）的2.5%至4%，而日本災(zāi)后重建可能需要5年時間。由此可見，此次地震對各行各業(yè)影響巨大，不僅包括日本本國的財產(chǎn)遭到巨大的打擊，各國在日本的經(jīng)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(zāi)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(zāi)害引起的經(jīng)濟損失，可見在沒有大災(zāi)發(fā)生的情況下多數(shù)年份的全球經(jīng)濟損失規(guī)模穩(wěn)定在300-600億美元之間，而一旦發(fā)生重大自然災(zāi)害，當年的經(jīng)濟損失可能超過1700億美元，達到正常年份規(guī)模的4倍之多。

以2010為例，據(jù)聯(lián)合國國際減災(zāi)戰(zhàn)略部門(unisdr)1月24日公布的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2010年全球共計發(fā)生了373起自然災(zāi)害，洪水的發(fā)生頻率最高，全球共有大小洪災(zāi)182起；另外，全球還發(fā)生83起風暴災(zāi)害、29起極端天氣災(zāi)害以及23起地震。

此外，2010年自然災(zāi)害所造成的人員損失也是近20年來最嚴重的。其中，年初發(fā)生在海地的強地震和發(fā)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(fā)生各類自然災(zāi)害950起，經(jīng)濟損失達到1300億美元。公司在災(zāi)害報告中說，2010年是1980年以來自然災(zāi)害高發(fā)的年份之一，九成自然災(zāi)害是由颶風、洪水等天氣原因引發(fā)的。預(yù)計2011年因為氣候變化、極端天氣和洪水等導致的自然災(zāi)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(fā)?；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(qū)，導致歐洲空中交通癱瘓，而由此給在歐洲地區(qū)的國際投資帶來了巨大的損失，同時歐洲旅游業(yè)蒙受的損失初步估計在10億歐元左右，也使對旅游業(yè)的投資蒙受巨大的損失。

對于我國來說，就自然災(zāi)害的不同類別而言，洪水是導致我國經(jīng)濟損失最為嚴重的一種自然災(zāi)害。近二十年來，洪澇災(zāi)害導致的年均經(jīng)濟損失超過1000 億元。地震是導致我國傷亡人數(shù)最多的自然災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計20世紀以來中國發(fā)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(fā)生的4 次震級達8.5級以上的特大地震，有2次發(fā)生在中國，地震死亡人數(shù)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(zāi)等氣象災(zāi)害，崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害以及森林火災(zāi)等各種自然災(zāi)害在我國也時有發(fā)生。

二、防范國際投資自然災(zāi)害風險的對策建議

據(jù)統(tǒng)計與預(yù)測，世界開始進入自然災(zāi)害多發(fā)的時期，國際投資也面臨越來越多的自然災(zāi)害風險。直面自然災(zāi)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(zāi)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(zāi)害風險的預(yù)防是防范損失最根本的辦法。而預(yù)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(zāi)害多發(fā)地區(qū)、自然災(zāi)害嚴重程度、災(zāi)害防范措施等有了全面、深入的了解，才能有效地降低投資金額面臨的災(zāi)害損失，預(yù)防資金因為盲目投資造成后悔莫及的悲劇。

以地震多發(fā)區(qū)環(huán)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(huán)，沿北美洲太平洋東岸的美國阿拉斯加向南，經(jīng)加拿大本部、美國加利福尼亞和墨西哥西部地區(qū)，到達南美洲的哥倫比亞、秘魯和智利，然后從智利轉(zhuǎn)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(jīng)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(huán)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(fā)生在這里。 因此，對于在該地區(qū)的房地產(chǎn)、實體資產(chǎn)以及受地震災(zāi)害影響較大的投資對象的投資應(yīng)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(zāi)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(zāi)害風險評估。基于指標的災(zāi)害風險評估體系構(gòu)建側(cè)重于指標的選取以及權(quán)重方法的優(yōu)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(zāi)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(zāi)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(wǎng)技術(shù)，將具有致災(zāi)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成格網(wǎng)形式，通過一定數(shù)學法則疊加得到具有空間拓撲關(guān)系的災(zāi)害風險值，最終達到災(zāi)害風險評估的目的。

基于指標體系的災(zāi)害風險評估研究在國內(nèi)外發(fā)展都較為成熟，適合以較大區(qū)域作為研究對象，但此種方法主觀性強，無法模擬復雜系統(tǒng)的不確定性與動態(tài)性。

（2）基于風險概率的災(zāi)害風險評估。利用數(shù)理統(tǒng)計方法(如gambel分布)，對歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)進行分析，找出災(zāi)害發(fā)展演變的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合承災(zāi)體損失數(shù)據(jù)，建立災(zāi)害發(fā)生概率與其的函數(shù)關(guān)系式，以此達到預(yù)測未來發(fā)生的災(zāi)害風險。

（3）基于情景的災(zāi)害風險評估。利用各種數(shù)值模擬軟件對不同情景下自然災(zāi)害強度(對于洪澇災(zāi)害來說，如淹沒深度、淹沒時間、流速等)的模擬，并疊置承災(zāi)體屬性信息(如土地利類型數(shù)據(jù)、人口密度等)，以直觀地顯示災(zāi)情的時空演變特征與區(qū)域影響，從而達到自然災(zāi)害動態(tài)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(nèi)，用于評估和計量任何一種金融資產(chǎn)最小損失。投資主體采用var風險計量模型來計量各種業(yè)務(wù)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(tài)分布，適合采用方差——協(xié)方差進行國際投資風險的計算。投資主體便可以根據(jù)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限時，說明投資主體必須采取必需的手段進行調(diào)整，控制好投資金額的風險。

（三）對投資對象要有充分調(diào)研

在同樣的地域環(huán)境中，不同的投資對象收自然災(zāi)害的影響自然不同，以本次日本地震災(zāi)害為例，受到影響最大的自然是房地產(chǎn)、工廠機器設(shè)備等固定資產(chǎn)，而面對暴雨、龍卷風等自然災(zāi)害，農(nóng)產(chǎn)品遭受損失最大。因此，對投資對象的確定應(yīng)該建立在對投資對興國自然環(huán)境有充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇相應(yīng)可能損失最小的投資產(chǎn)品。

三、國際投資中的自然災(zāi)害風險管理

自然災(zāi)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(zāi)害損失進行補償

財政補償?shù)幕鹬饕獊碓从谡呢斦杖?，也?gòu)成了國際投資自然災(zāi)害損失傳統(tǒng)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(yù)算安排的災(zāi)害救濟支出只是財政支出計劃中的一小部分。據(jù)統(tǒng)計，20世紀80年代國家財政提供的自然災(zāi)害救濟款平均每年只有9.35億元，只相當于災(zāi)害損失的1.35%。20世紀90年代國家財政提供的自然災(zāi)害救濟款平均每年只有18億元左右，只相當于災(zāi)害損失的1.8％左右?？梢姡斁逓?zāi)發(fā)生時，依靠國家財政救濟支出對災(zāi)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(zāi)害發(fā)生后對受災(zāi)方第一時間的補償，具有最快、最直接的特點，對穩(wěn)定市場社會安定有十分重要的作用。

（二）運用商業(yè)保險及其金融衍生品管理自然災(zāi)害風險

（1）保險轉(zhuǎn)移風險

對于國際投資，保險轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移就是指國際投資方購買保險將某一種自然災(zāi)害風險轉(zhuǎn)移給保險人的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移是指投資方通過購買保險將兩種或以上的自然災(zāi)害風險轉(zhuǎn)移給保險人的轉(zhuǎn)移方式，國內(nèi)保險公司的財產(chǎn)保險險種條款大都為投保人提供了這類風險轉(zhuǎn)移方式。例如企業(yè)財產(chǎn)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(zāi)雹災(zāi)、冰凌、龍卷風、崖崩突發(fā)性滑坡和地方突然塌陷等人力無法抗拒的自然災(zāi)害。

（2）再保險轉(zhuǎn)移風險

根據(jù)《中華人民共和國保險法》第28條的規(guī)定，再保險的定義為：“保險人將其承擔的保險業(yè)務(wù)，以承保形式，部分轉(zhuǎn)移給其他保險人的，為再保險?！?實質(zhì)是在全體被保險人之間對風險的又一次轉(zhuǎn)移和分散。因此，從另一個方面說，再保險轉(zhuǎn)移方式是原保險人以繳付分保費為代價將風險責任轉(zhuǎn)移給再保險人。

如今，再保險已經(jīng)成為整個保險業(yè)極其重要的組成部分。筆者認為，再保險應(yīng)該成為國際投資自然災(zāi)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(nèi)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(yè)再保險公司發(fā)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(zhuǎn)移方式

在國際上，所謂的其他保險式風險轉(zhuǎn)移方式是alternative risk transfer，簡稱art，是除開上述兩種保險產(chǎn)品的保險轉(zhuǎn)移方式。其主要有兩個方面構(gòu)成，一是風險載體，二是可選保險產(chǎn)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(chǎn)品主要包括有限風險再保險、多年期/多險種產(chǎn)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(chǎn)品也不再局限于單調(diào)的保險產(chǎn)品，傳統(tǒng)保險方式可能產(chǎn)生的當簽約一方不完全承擔風險后果時所采取的自身效用最大化的自私行為可以由此而發(fā)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(guī)模巨大，新型靈活的保險方式可以更好地適應(yīng)國際投資的安全性穩(wěn)定性的要求，也可以為不同地投資量身訂做保險產(chǎn)品。

（4）巨災(zāi)債券及其衍生金融產(chǎn)品

目前國際市場上的巨災(zāi)債券多是針對地震、颶風和暴風雪等自然災(zāi)害設(shè)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(zāi)債券是通過發(fā)行收益與指定的巨災(zāi)損失相連結(jié)的債券。在資本市場上，需要通過專門中間機構(gòu)(sprvs)來確保巨災(zāi)發(fā)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(zāi)損失相連結(jié)的投資收益。巨災(zāi)債券將保險公司部分巨災(zāi)風險轉(zhuǎn)移給債券投資者。

巨災(zāi)債券的一個核心概念是觸發(fā)條件，即賠償?shù)臈l件，賠償性觸發(fā)條件是以其實際損失賠償數(shù)額來表示的，指數(shù)性觸發(fā)條件則用某種特殊的指數(shù)來表示，如行業(yè)損失指數(shù)和參數(shù)指數(shù)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(fā)生怎樣的自然災(zāi)害風險或風險程度如何決定的。根據(jù)債券發(fā)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(nèi)應(yīng)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(chǎn)品，巨災(zāi)債券流動型、規(guī)模大、損益高，與自然災(zāi)害的發(fā)生情況緊密相關(guān)，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(zāi)債券也可以開發(fā)其期貨，期貨分為可以分為預(yù)測發(fā)生災(zāi)害和預(yù)測不發(fā)生兩種。當國際投資者投資相關(guān)的投資對象時，可以做多與投資對象相關(guān)的預(yù)測災(zāi)害發(fā)生的巨災(zāi)債券期貨，或做空預(yù)測災(zāi)害不發(fā)生的巨災(zāi)債券期貨，這樣，即使災(zāi)害發(fā)生，由巨災(zāi)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，完全可以鎖定國際投資的最大損失。

相應(yīng)的，還可以開發(fā)巨災(zāi)債券的期權(quán)、互換等，充實巨災(zāi)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(fā)多個巨災(zāi)債券的自然巨災(zāi)。據(jù)統(tǒng)計，日本地震將使面值共17億美元的10只債券面臨觸發(fā)點挑戰(zhàn)。

（5）利用天氣指數(shù)等自然災(zāi)害期貨

天氣指數(shù)期貨指的是每個月的開始，期貨市場主管機構(gòu)都會根據(jù)過去10年當月的氣溫情況，為降溫度日數(shù)或升溫度日數(shù)確定一個初始值，比如40度（華氏）。為使市場運轉(zhuǎn)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(shù)。

對于國際投資者，天氣的變化對部分投資產(chǎn)品的收入影響巨大，而對于投資者，對天氣的預(yù)測和農(nóng)產(chǎn)品的收益行程對沖，使投資者在一定程度上鎖定收益，或?qū)⒁蛱鞖庠蛞鸬膿p失降至最低，也就使金融機構(gòu)面臨的風險相應(yīng)減小。。

另一方面，對于中國現(xiàn)有期貨市場，今后如果讓天氣指數(shù)期貨這樣的衍生品能夠發(fā)展起來，保險公司可以在這些市場上轉(zhuǎn)移承保風險，加之一定程度的保費補貼和稅收優(yōu)惠，其在技術(shù)上的困難將會大大降低，不可能總是出現(xiàn)“投資險越做越虧”的情況。

同理，可以以降雨量等自然災(zāi)害指標為標的，進行期貨的創(chuàng)立與交易。

綜上所述，在進行國際投資前，應(yīng)對投資地區(qū)的自然地理狀況有深入的了解，對投資對象有全面的風險評估，對于不同的自然災(zāi)害風險，可以采取不同的風險轉(zhuǎn)移方式。保險轉(zhuǎn)移方式、再保險轉(zhuǎn)移方式、art方式和各種金融衍生品相結(jié)合，金融市場與政府相結(jié)合，金融衍生品的開發(fā)使得自然災(zāi)害風險的轉(zhuǎn)移既以保險市場為基礎(chǔ)，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(jīng)濟帶來了重大的損失，國際投資者應(yīng)該時時以風險管理為標尺，盡最大可能地減少風險，避免突如其來的巨大損失。

淺談自然災(zāi)害風險及其管理:探討建筑工程一切險承保自然災(zāi)害的風險

摘要：建筑工程施工過程中，往往會因為自然災(zāi)害的影響，使得工程施工周期延長，工程施工進度無法得到有效保證，使施工企業(yè)的經(jīng)濟效益受到一定程度上的影響。本文就工程一切險承保自然災(zāi)害的風險開展分析和論述，結(jié)合巨災(zāi)風險評估模型提出了很里的災(zāi)害風險評估模型，展示了相關(guān)應(yīng)用過程，希望對于我國工程施工過程中的災(zāi)害防治工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：建筑工程；一切險承保自然災(zāi)害；風險；評估

自然災(zāi)害對于工程建筑施工來說具有非常大的影響，由于工程施工項目的自身地質(zhì)環(huán)境和復雜的氣候變換，往往在發(fā)生時使得工程施工進度受到很大程度的推遲，甚至會給工程施工項目整體帶來非常嚴重的損害，給施工企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失和經(jīng)濟效益的損害。因此，利用有效的自然風險評估方法，風險評估的結(jié)果相應(yīng)的可以作為工程一切險承保自然災(zāi)害的風險依據(jù)。

影響建筑工程自然災(zāi)害分析

影響建筑工程的自然災(zāi)害有許多，在工程施工設(shè)計過程中，應(yīng)該認真勘查工程周圍詳細情況，對工程施工環(huán)境進行詳細的了解，考慮可能發(fā)生的相關(guān)自然災(zāi)害問題，在工程設(shè)計時有針對性的增加相關(guān)防護措施，減少自然災(zāi)害對工程施工項目的影響。常見影響較為嚴重的自然災(zāi)害有以下幾種：

地面降沉

地面降沉又被稱之為地面下沉或地面凹陷，是不穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)所造成的一種自然現(xiàn)象，對于工程施工項目的影響較為嚴重，這類自然災(zāi)害的發(fā)生頻率也較高。當?shù)孛娼党连F(xiàn)象發(fā)生以后，工程施工項目的地基結(jié)構(gòu)就會受到影響，從而導致建筑項目的塌陷或是建筑項目的倒塌等問題的發(fā)生，給施工企業(yè)帶來非常惡劣的影響。在施工設(shè)計過程中，應(yīng)該對工程施工區(qū)域進行嚴格的分析和地質(zhì)勘測工作，針對地質(zhì)結(jié)構(gòu)對建筑地基進行合理的加固和強化，盡量避免地面降沉對施工項目所造成的影響。

地震

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，自然資源的過度開采以及其他因素的影響，導致我國大部分地區(qū)的地殼活動頻率較為頻繁，地震災(zāi)害的發(fā)生頻率也越來越高，對于工程施工項目的威脅也越來越大。在工程施工設(shè)計過程中，要加強對施工區(qū)域的地震檢測工作，并根據(jù)相關(guān)資料了解當?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)活動是否頻繁，并在建筑施工過程中注意采取一定的防震措施，如承重結(jié)構(gòu)的加固，地基結(jié)構(gòu)的加固等等，降低地震災(zāi)害對建筑施工項目的影響，減少施工企業(yè)的相關(guān)經(jīng)濟損失。

泥石流

由于自然環(huán)境的不斷惡化，水土流失地區(qū)在雨水季節(jié)容易爆發(fā)山洪和泥石流等自然災(zāi)害，造成大量人員傷亡和房屋建筑的損害，這一自然災(zāi)害對工程施工企業(yè)來說也具有非常大的威脅。首先，工程施工設(shè)計過程中，要考慮當?shù)毓こ探ㄔO(shè)區(qū)域有無泥石流災(zāi)害的發(fā)生歷史，并對周圍地質(zhì)環(huán)境開展有效調(diào)查和分析，分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)是否容易在雨季受到雨水影響，出現(xiàn)泥石流災(zāi)害的發(fā)生可能。當確定相關(guān)數(shù)據(jù)之后，施工企業(yè)要針對這一問題采取一系列的防范手段，比如提高建筑物的抗沖擊能力，提高建筑的穩(wěn)定性，在泥石流災(zāi)害發(fā)生后，降低泥石流對建筑施工項目的影響，確保在短時間內(nèi)恢復工程施工建設(shè)，降低自然災(zāi)害對施工企業(yè)和業(yè)主的影響。

低溫天氣

低溫天氣，對于工程施工建設(shè)來說也有著非常不利的影響。一般來說，低溫天氣會使得部分工程材料的脆性提高，材料硬度降低，在相關(guān)環(huán)境下得施工作業(yè)，容易埋下嚴重的安全隱患。同時，低溫天氣的出現(xiàn)，會造成工程混凝土的凝結(jié)時間大大延長，也會使得工程施工周期大大延長，對于工程施工企業(yè)來說是非常不利的。在工程施工設(shè)計過程中，設(shè)計人員同樣不要忽略低溫天氣對建筑施工項目的影響，做好天氣預(yù)測工作，并同當?shù)貧庀笳窘⒘己玫暮献麝P(guān)系，及時獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，針對相關(guān)天氣變化對工程施工進度做出相應(yīng)的調(diào)整，從而有效避免低溫天氣對工程施工的影響，確保工程施工項目的順利竣工。

工程施工自然災(zāi)害風險評估流程分析

風險評估模型的建立

確定自然災(zāi)害對工程建筑所造成的風險評估工作，首先要選取有效的風險評估模型。在進行風險評估之前，首先要繪制工程現(xiàn)場在險價值變化曲線，在進行風險評估前，應(yīng)首先繪制工程的場地在險價值變化曲線，并以施工進展的不同階段為主線，然后根據(jù)變化曲線來識別出各個施工階段可能會發(fā)生的相關(guān)風險事故，根據(jù)相關(guān)自然災(zāi)害的發(fā)生時間標注在險財產(chǎn)價值變化曲線上，這樣有利于確定相關(guān)自然風險事故所致的損失幅度。

場地在險價值就是指工程施工場地上所有處于風險中的財產(chǎn)價值的總和，這是工程一切險承保承保的重要內(nèi)容，被保險財產(chǎn)在工程施工過程中因任何自然災(zāi)害或意外事故造成的物質(zhì)損壞或損毀，都由相關(guān)擔保企業(yè)進行賠償，從而有效降低施工企業(yè)的經(jīng)濟財產(chǎn)損失。

（二）施工期自然災(zāi)害的損失概率和幅度分析

工程施工項目確定自然災(zāi)害所造成的損失概率和損失幅度，一般都需要由相關(guān)經(jīng)驗豐富的工程設(shè)計專家、工程施工專家、工程監(jiān)理專家來進行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，并結(jié)合一定的歷史損失數(shù)據(jù)以獲取最終的損失概率和損失幅度。這是一項較為專業(yè)且重要的評估內(nèi)容，工作量大且精確性容易受到其他因素的影響而降低，因此，概率的和幅度的計算采用范圍計算手段，模糊數(shù)據(jù)法來求出最終結(jié)果，以供保險企業(yè)和施工企業(yè)進行相關(guān)參考。

易損性分析

易損性分析就是根據(jù)對工程現(xiàn)場的相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，分析出工程施工項目中容易受到損害的相關(guān)設(shè)備和施工內(nèi)容，從而有針對性的采取風險擔保措施，降低施工企業(yè)的相關(guān)經(jīng)濟損失。經(jīng)過對相關(guān)技術(shù)的調(diào)查和評估，能夠求出工程平均損失率曲線和損失函數(shù)，雖然自然災(zāi)害強度的不斷增加，相應(yīng)的工程損失率就會不斷增加。

（四）專家估計值不確定性大小的度量

專家評估值不確定性大小的度量，就是根據(jù)專家的相關(guān)評估經(jīng)驗以及豐富的知識水平，來評估自然災(zāi)害對工程施工項目的影響。根據(jù)專家實際評估水平和能力的不同，就會對獲取不同的工程復雜性評估和自然災(zāi)害的影響效果評估數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都會嚴重影響到工程風險評估的最終結(jié)果。結(jié)合專家的最終估計值能夠求得工程施工項目受自然災(zāi)害的最終影響效果及影響程度，這對于施工企業(yè)來說是十分重要的，獲取最終數(shù)據(jù)結(jié)果后，施工企業(yè)可以根據(jù)實際情況同承擔保企業(yè)開展相應(yīng)的擔保合作，以降低自然災(zāi)害發(fā)生后企業(yè)的經(jīng)濟損失，保證施工企業(yè)的健康發(fā)展。

總結(jié)：

自然災(zāi)害對工程施工企業(yè)來說具有非常大的威脅，嚴重的自然災(zāi)害將會給施工項目帶來巨大影響，影響工程施工進度，也會造成工程施工項目的損毀，因此，施工企業(yè)應(yīng)該根據(jù)施工項目的實際情況，同相關(guān)保險企業(yè)開展有效的風險評估工作，積極進行相關(guān)工程環(huán)節(jié)的自然災(zāi)害一切險承保工作，盡量降低自然災(zāi)害對工程施工項目的影響，從而確保企業(yè)經(jīng)濟效益的增長，確保我國工程建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

淺談自然災(zāi)害風險及其管理:建設(shè)項目自然災(zāi)害風險評估

摘要：中國自然地理環(huán)境復雜，面臨著嚴重的自然災(zāi)害，加之城市建設(shè)的脆弱性，使得國內(nèi)外很多學者對自然災(zāi)害風險的研究倍加關(guān)注。本文對建設(shè)項目領(lǐng)域內(nèi)自然災(zāi)害風險進行分析與評價，通過對建設(shè)項目所面臨的自然災(zāi)害風險進行危險性和脆弱性分析，得出建設(shè)項目這個承災(zāi)體的概率-損失曲線，并期望對自然災(zāi)害有個準確的評估。為工程建設(shè)自然風險的管理和預(yù)防提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自然災(zāi)害；建設(shè)工程；風險評估

中國是世界上自然災(zāi)害最嚴重的國家之一。自然災(zāi)害的多發(fā)性與嚴重性是由其特有的自然地理環(huán)境決定的，中國大陸東瀕太平洋，陸海大氣系統(tǒng)相互作用，關(guān)系復雜，天氣形勢異常多變，各種氣象與海洋災(zāi)害時有發(fā)生。中國地勢西高東低，降雨時空分布不均，易形成大范圍的洪、澇、旱災(zāi)害；因位于環(huán)太平洋與亞歐兩大地震帶之間，地殼活動劇烈，是世界上大陸地震最多和地質(zhì)災(zāi)害最嚴重的地區(qū)；中國有約70%以上的城市分布在氣象災(zāi)害、海洋災(zāi)害、洪水災(zāi)害和地震災(zāi)害都十分嚴重地區(qū)。而工程建設(shè)項目多是暴露于這些自然災(zāi)害之下的，災(zāi)害的多發(fā)必然會對建設(shè)項目產(chǎn)生很大的影響和損失，因此有必要對工程建設(shè)項目中的自然風險進行合理的評估和管理。

自然災(zāi)害風險概述

自然風險是涵蓋于風險范疇內(nèi)的，它是由某一種自然災(zāi)害發(fā)生所造成的損失的不確定性。在災(zāi)害學研究理論中，認為風險是在一定時間和區(qū)域內(nèi)某一致災(zāi)因子可能導致的損失(死

亡、受傷、財產(chǎn)損失、對經(jīng)濟的影響)，其中致災(zāi)因子是一定時間和區(qū)域內(nèi)的一個危險事件，或者一個潛在破壞性現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。

自然災(zāi)害的分類，一是氣象災(zāi)害：臺風、暴雨、雷擊、寒潮、高溫及干旱等；二是地質(zhì)災(zāi)害：地震、泥石流、滑坡、崩塌、地裂、火山等；

自然災(zāi)害一旦發(fā)生，往往不是孤立的，而是形成復雜的自然災(zāi)害系統(tǒng)。它們常常在某一地區(qū)或某一時段集中產(chǎn)生一系列災(zāi)害群或災(zāi)害鏈。許多自然災(zāi)害、特別是強度大的自然災(zāi)害，常常誘發(fā)或引起一連串的次生災(zāi)害與衍生災(zāi)害，形成災(zāi)害鏈；災(zāi)害群與災(zāi)害鏈交織在一起往往放大了自然災(zāi)害的效應(yīng)，從而制約著自然災(zāi)害風險系統(tǒng)影響結(jié)果。

2. 自然災(zāi)害對工程項目建設(shè)的影響

工程建設(shè)項目管理包含了在建筑施工全過程當中的一切有關(guān)質(zhì)量與安全施工的組織和管理活動，其主要是通過嚴加控制施工過程中的各個要素，從而使得這些要素當中的危險狀態(tài)或危險行為能夠得到有效的降低甚至達到完全消除，以此來降低一般事故的發(fā)生概率乃至杜絕重大事故發(fā)生的目標。隨著全球氣候的變暖和城市化的發(fā)展，自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和損失與年俱增，隨之而來的便是自然災(zāi)害因素對建筑施工的影響也越來越大，通過一系列科學合理、行之有效的施工質(zhì)量與安全管理措施的實施，盡量避免或降低建筑施工因自然災(zāi)害而受到損失是當務(wù)之急。

自然災(zāi)害風險對建設(shè)施工的影響主要體現(xiàn)在對工程項目進度控制的影響（工期），工程項目質(zhì)量管理的影響和施工成本的影響。

2.1 自然災(zāi)害對工程進度的影響

建筑施工大多為室外露天作業(yè)，施工進度經(jīng)常會受到自然環(huán)境因素的影響。尤其是發(fā)生不良氣候條件和極端天氣時，如高溫、臺風、暴雨、地震等條件下工人的工作效率會收到很大的影響。發(fā)生自然災(zāi)害導致的停工，各地方都有規(guī)定，當溫度、風力達到一定級別時，工地必須停止施工。自然災(zāi)害發(fā)生時，或由于建筑或設(shè)備發(fā)生損害進行修復而必須增加的時間。再者，當自然災(zāi)害導致建筑材料的運輸路線破壞、受堵，而建筑材料又不充足時則在很大程度上也會導致施工工期的拖延，如大雨、泥石流、山體滑坡導致交通路線中斷等。

2.2 自然災(zāi)害對工程質(zhì)量的影響

自然災(zāi)害的發(fā)生必然會對工程項目質(zhì)量產(chǎn)生影響，這主要體現(xiàn)在發(fā)生極端天氣現(xiàn)象時會對建筑材料的性能產(chǎn)生影響。如氣溫、濕度、風力等自然環(huán)境發(fā)生變化都會對鋼筋砼的澆筑及養(yǎng)護產(chǎn)生影響。如：在高溫下拌合和澆筑混凝土，水分蒸發(fā)快，引起坍落度損失，難以保證所設(shè)計的坍落度，易降低混凝土的強度、抗?jié)B和耐久性。且高溫時，水泥水化反應(yīng)加快，混凝土凝結(jié)較快，施工操作時間變短，容易因搗固不良造成蜂窩、麻面以及“冷縫”等質(zhì)量問題；如果脫模后不能及時澆水養(yǎng)護，混凝土脫水將影響水化反應(yīng)的正常進行，不僅降低強度，而且加大混凝土收縮，易出現(xiàn)干縮裂縫。

2.3 自然災(zāi)害對施工成本的影響

自然災(zāi)害對施工成本的影響主要體現(xiàn)在災(zāi)害造成的直接破壞損失。其次，一些重大災(zāi)害會導致城市、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等大范圍的破壞及損失，由此會使建筑材料價格產(chǎn)生變動。

3．工程建設(shè)項目中自然風險評估

自然災(zāi)害風險評估將災(zāi)害發(fā)生破壞與損失的大小直接與暴露于災(zāi)害風險中的承災(zāi)體相關(guān)，災(zāi)害研究開始關(guān)注人類及其活動所在的社會和資源等背景條件形成承災(zāi)體論。此時自然災(zāi)害風險評估基于對承災(zāi)體分類的基礎(chǔ)上，進行承災(zāi)體暴露與脆弱性(易損性)分析評價。

3.1自然災(zāi)害的風險分析

災(zāi)害風險分析包括災(zāi)害危險性分析、承災(zāi)體脆弱性分析和災(zāi)害損失分析三部分。通過對歷史災(zāi)害事件的頻率、強度分析得出災(zāi)害風險分析的結(jié)果為：特定災(zāi)種在一定區(qū)域未來時間段內(nèi)遭受某種強度災(zāi)害的概率。衡量災(zāi)害風險水平大小的基本指標包括：(1)空間范圍(2)時間(段)(3)災(zāi)害強度(頻率)(4)發(fā)生概率。

3. 2自然災(zāi)害的風險評價

在災(zāi)害風險分析完成后，災(zāi)害風險值的時間、空間分布業(yè)已完成；災(zāi)害風險評價首要任務(wù)就是將上述定量分析的結(jié)果合理分級。最終提出災(zāi)害風險水平等級及相應(yīng)的應(yīng)對策略。通過編制區(qū)域災(zāi)害風險圖，以反映區(qū)域自然災(zāi)害風險等級。

災(zāi)害風險由極大損失和發(fā)生概率表征，風險分級取決于災(zāi)害損失和發(fā)生概率分分級狀況。如果將災(zāi)害損失和發(fā)生概率分別劃分為5個級別，那么災(zāi)害風險級別則由二者的判別矩陣加以確定。災(zāi)害風險分為4級，低風險、中風險、高風險和極高風險。

災(zāi)害風險等級判別矩陣

低風險包括3種損失和概率組合類型，中風險包括10種損失和概率組合類型，高風險包括9種損失和概率組合類型，極高風險包括3種損失和概率組合類型

4. 結(jié)論

建設(shè)項目作為一個自然災(zāi)害巨承災(zāi)體，具有暴露要素集中和發(fā)生災(zāi)害損失巨大等特點，受到國內(nèi)外學者廣泛的關(guān)注。隨著全球氣候變暖和城市化進程加速，建設(shè)區(qū)承受各種自然災(zāi)害頻率和強度日益加劇，因而工程項目建設(shè)區(qū)也就成為自然災(zāi)害風險研究的重要區(qū)域。開展建設(shè)項目自然災(zāi)害風險研究，構(gòu)建自然災(zāi)害脆弱性評價指標體系與評價方法，建立自然災(zāi)害風險評估程序與動態(tài)評估模型，實現(xiàn)區(qū)域自然災(zāi)害風險區(qū)劃，集成開發(fā)自然災(zāi)害風險評估工具集，從而為工程項目制定綜合自然災(zāi)害風險管理制度、應(yīng)急控制預(yù)案和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供堅實的理論基礎(chǔ)與科學依據(jù)。