發(fā)布時間：2020-03-31 11:22

【摘要】：氣象災害一直困擾著社會的健康發(fā)展,給全世界人民帶來了巨大的經(jīng)濟損失。而受全球氣候變暖影響,未來全球極端氣象災害可能出現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)、重發(fā)趨勢,給全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全帶來極大風險,同時伴隨著經(jīng)濟發(fā)展帶來的暴露度擴大,未來氣象災害造成經(jīng)濟損失的可能性將增加。而我國人口基數(shù)大,人均耕地面積少,水資源匱乏,同時又存在水污染嚴重,荒漠化和水土流失嚴重,草原生態(tài)、海洋生態(tài)嚴峻,大氣環(huán)境惡化等一系列問題。因此,探討災害風險形成機制、評價災害風險,進而對風險進行管理已成為經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要科學基礎。目前有關災害風險的研究已有一定的基礎,但此類研究多從風險要素即致災因子、脆弱性、暴露度等角度出發(fā)進行風險評估,同時這些研究多是從風險厭惡的角度對氣象風險進行審視,而忽略了風險承受體的差異,即無法區(qū)分風險厭惡和風險追逐群體的差異性�！帮L險”本源于經(jīng)濟學領域,經(jīng)濟中有關風險的研究已有數(shù)百年的發(fā)展歷史,而目前氣象災害的評估工作從數(shù)理經(jīng)濟的角度開展相關災害風險評估的研究卻十分稀少。因此,本論文嘗試從數(shù)理經(jīng)濟學的角度開展中長期氣象災害風險評估方法的研究。本文首先利用經(jīng)濟學中的效用定義,將以往評估的焦點由損失大小的評估轉(zhuǎn)變?yōu)樾в么笮〉脑u估,從而使模型體現(xiàn)出風險承受體的特征,同時也更能接近承受體的風險感知大小。在總結(jié)以往風險定義的基礎上,本文從效用的角度重新給出了風險的定義,即未來某一時段內(nèi)風險承受體對未來可能出現(xiàn)的損失表現(xiàn)出的擔憂程度。進而利用效用的特性將中長期的風險過程視為效用圍繞一線性增長趨勢下的波動過程,波動的歸因即為氣象因子的變化。從而可利用隨機數(shù)學方程對該波動過程進行描述�；�于破產(chǎn)理論的知識給出了本文風險的數(shù)學表達,即求解該隨機過程中效用低于給定效用閾值的概率大小。進而利用復合Poisson過程的假設,首先討論風險三要素(致災因子、脆弱性、暴露度)的風險模型,并推導出了該過程的風險概率表達式。另外在氣象災害風險評估中,防災、減災能力是風險評估中的重要因子,因此本文利用相依風險模型重新討論了在復合Poisson過程假設下風險概率的解形式。但考慮到現(xiàn)實中的隨機過程未必能很好地符合復合Poisson過程的假設,并且效用損失大小也難滿足指數(shù)分布的要求,因此基于上述復合Poisson過程的假設給出的風險概率解形式很難直接用于實際問題的分析。為此,本文討論利用最大熵原理給出的概率分布函數(shù)將一般過程轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足復合Poisson過程的可能性,并利用計算機模擬方法進行驗證。最后論文以干旱為例,對比分析了常規(guī)的copula方法和本文提出的風險分析方法得到的干旱風險結(jié)果。本文的主要結(jié)果有:(1)對于中長期的風險過程可以利用隨機方程進行描述,根據(jù)初始效用與效用閾值的大小差異,可將該風險過程劃分為兩類:一類為正風險過程,另一類為負風險過程。并得到了兩類隨機過程在復合Poisson過程假設下風險概率的一般表達式,同時給出了效用損失滿足指數(shù)分布時的特解形式。(2)將防災、減災項視為效用損失的相依過程,得到了復合Poisson過程假設下兩類風險過程的風險概率的一般表達式和Lundberg不等式。(3)基于最大熵原理給出的分布函數(shù)能很好的擬合干旱歷時和干旱強度的分布,并且基于該分布建立的二維概率分析模型優(yōu)于常規(guī)利用指數(shù)分布和Gamma分布分別擬合干旱歷時和干旱強度得到的結(jié)果。(4)計算機模擬驗證表明,基于最大熵原理給出的分布函數(shù)能將等待間隔符合Gamma分布的樣本轉(zhuǎn)變?yōu)榉�合指�?shù)分布的等待間隔,使得一般過程轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足復合Poisson過程成為可能,并且計算機模擬得到的風險概率與理論計算得到風險概率有很好的一致性。(5)利用月尺度的SPI數(shù)據(jù)和Copula方法分析顯示我國的干旱中心有著明顯的周期特征,從1961-2015年每隔10年,干旱中心的位置依次處于華北—東北—西南—華北—東北—西南�；�于相同的SPI數(shù)據(jù)分離得到干旱等待間隔和各次干旱的強度大小,并將該強度視為每次干旱導致的效用損失大小,經(jīng)驗證:干旱等待間隔滿足指數(shù)分布而效用損失也可用指數(shù)分布進行表達。利用復合Poisson過程的風險概率結(jié)論,計算了1961-2015年的整體干旱風險和每10年的干旱風險大小,結(jié)果顯示,1961-2015年整體的干旱風險特征為我國南方尤其是長江以南地區(qū),東北地區(qū)和新疆北部地區(qū)的風險高于其它地區(qū)的風險。而每10年的干旱風險概率計算表明,干旱風險的空間分布與利用Copula方法得到的風險結(jié)果有著高度的空間一致性。
【圖文】：

逡逑當高的比例。同時從圖１．１中也能看出，近年來的受災和成災面積有顯著的減少趨勢。圖逡逑１．２中各災害導致的受災面積可清晰的表明，旱災和水災是我國最主要的災害，二者造成逡逑的受災面積之和占總受災面積的近７５％，根據(jù)成災面積數(shù)據(jù)分析得到各災害導致的受災面逡逑積占比相近。另外，分別以２０１６年和２０１５年災情為例細化災情特征，２０１６年我國受災人逡逑口邋１．９億人次，死亡失蹤人口邋１７０６人，緊急轉(zhuǎn)移安置人口邋９１０．１萬人次，直接經(jīng)濟損失達逡逑５０３２．９億元，房屋倒塌５２．１萬間，農(nóng)作物受災面積２６２２０．７千公頃，農(nóng)作物絕收面積達２９０２．２逡逑千公頃［１Ｇ］。２０１５年受災人口邋１８６２０．３萬人次，８１９人因災死亡，１４８人因災失蹤，緊急轉(zhuǎn)逡逑移安置人口邋６４４．４萬人次，倒塌房屋２４．８萬間，損壞房屋２５０．５萬間，，農(nóng)作物受災面積２１７６９．８逡逑千公頃

我國地域遼闊，南北跨度大，具有熱帶、亞熱帶和溫帶等多種熱量帶，這是致使我國逡逑氣候類型復雜多樣。我國位于世界最大的大陸一亞歐大陸的東部，同時又瀕臨世界最大的逡逑大洋一太平洋，海陸熱力差異突出，對我國氣候產(chǎn)生了深刻的影響。從東南沿海往西北內(nèi)逡逑陸，氣候的大陸性特征逐漸增加，依次出現(xiàn)濕潤、半濕潤、半干旱、干旱的氣候區(qū)。同時，逡逑我國是世界上季風氣候最發(fā)達的區(qū)域之一。冬季受亞洲高壓的控制，盛行寒冷、千燥的偏逡逑北離陸風，夏季則受西北太平洋副熱帶高壓的控制，盛行由海上來的潮濕、溫暖的偏南氣逡逑流，溫濕多雨。因此由于氣候復雜多樣，因此也造成了我國災害種類多，分布廣，同時災逡逑害又表現(xiàn)出區(qū)域特征性，洪澇多集中在長江中下游平原和黃淮海平原；旱災多發(fā)于黃淮海逡逑
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O211.67;F842.64

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本文編號：2609011