摘 要：我国是自然灾害频繁的国家之一，其中洪涝灾害尤为严重，迫切需要开展洪水保险。本文在比较损失分布模拟和GIS技术两种洪水损失估算方法的基础上，阐述了建筑物洪水灾害易损性的定量分析与计算，进而厘定洪水保险的纯保费，为我国洪水保险的推行提供了一定的理论依据。

　　关键词：洪水损失率：易损性：易损性指数

　　Abstract： China is one of the countries which often have natural disasters， particularly the flood disaster，it is urgent to build flood insurance system. In this paper，based on the comparison of two kinds of flood loss estimation methods，that is，the loss distribution modeling and GIS technology，we describe quantitative analysis of the building flood vulnerability and calculate vulnerability index. then determine the flood insurance net premiums，and provide some theoretical basis for the implementation of flood insurance.

　　Keywords：Flood Loss Ratio：Vulnerability：Vulnerability Index

　　自然灾害在我国非常频繁，其中洪涝灾害尤为严重。近些年来，随着城乡经济的发展和自然资源开发利用的增加，洪水的发生频率和造成的损失都不断增加。应对洪水灾害，开展洪水保险是一种非常实用的非工程措施。因此，如何较准确的估算洪水造成的损失，如何分析建筑物洪水灾害易损性，以及如何厘定洪水保险纯保费就变得十分有意义。

　　关于如何估算洪水灾害的损失，有几种不同的途径，其中较常用的是损失分布模拟和GIS技术两种。本文在简要介绍洪水灾害损失估算的基础上，以建筑物洪水易损性分析为主，加强承灾体信息的量化分析，并尝试将结果应用于洪水保险纯保费的厘定中，为洪水保险的开展提供更强的理论支持。 洪水损失的估算 洪水损失的估计是洪水保险纯保费厘定的前提，估计洪水损失的方法多种多样，目前常用的有两种，一种是洪水损失分布的模拟，一种是GIS(地理信息系统)技术。

　　1. 洪水损失分布的模拟

　　这种方法的基本思路是：利用传统的概率统计方法，对洪水的发生频率和损失大小分别进行模拟，得出洪水损失频率和损失程度的概率分布函数，进而计算洪水保险的纯保费。 损失频率的模拟 对损失频数的模拟，一般较常用的是泊松(Poisson)分布和负二项(Negative Binomial)分布。它们的分布律分别是：，

　　观察研究区域的样本数据，如果均值和方差相差不大，那么使用泊松分布较合理;如果方差明显大于均值，则使用负二项分布会更好。也可以同时模拟，进行比较分析。 损失程度的模拟 洪水灾害是巨灾风险的一种，因此其损失程度的分布应具有不对称、定义域非负、尾部较厚等特点，故适宜采用双参模型。常用的洪水损失分布有对数正态(Lognormal)分布分布和帕累托(Pareto)分布，它们的概率密度函数分别是：，

　　损失频率和损失程度的模拟过程基本是相同的，主要是四个过程：

　　◆ 样本数据收集和整理

　　◆ 根据数据特点预测可能的概率分布

　　◆ 估计概率分布中的参数

　　◆ 对得到的结果进行拟合优度检验

　　采用洪水损失分布模拟的方法估算洪水灾害造成的损失，是一种基于最大损失整体上的估计，忽略了不同承灾体由于自身特点而拥有不同的抗灾能力，因此势必会夸大洪水造成的损失，进而得出过高的洪水保险纯保费，不利于洪水保险的推行与推广。 GIS技术 GIS，即地理信息系统，是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它在各种自然灾害的研究中有着广泛的应用。在洪水损失的估计中，GIS主要用于分析洪水致灾因子信息。

　　在洪水损失估计中，利用GIS一般是估算洪水损失率，即已发生损失与原有财产价值的比例。采用的方法是多因素回归分析，在研究中使用较广泛的是多因素回归模型。

其中，表示洪水损失率，、分别代表致灾因子和承灾体信息，a、b、c是系数。由于承载体信息会在建筑物易损性中独立分析，所以模型可以转化为：

公式中，表示第类建筑物的洪水损失率，表示第类建筑物的洪水易损性指数，其定义和计算方法在后面会有更详细的说明。

对于洪水灾害而言，致灾因子主要包括洪水淹没水深、洪水淹没历时、洪水流速、洪水泥沙含量等等，而后两项不易量化处理，所以一般只考虑洪水的淹没水深和淹没历时,这样模型最终变为：

利用GIS技术，根据已有的降雨量和河段水位信息，通过运用数字高程(DEM)模型，模拟出洪水的淹没水深和淹没历时，在结合历史损失数据，采用多元回归方法求出系数。

　　GIS技术下对洪灾损失的估算，充分考虑了承灾体的相关信息，相对于损失分布模拟，该方法得到的洪水损失数据更切合实际，因而可以得出更精确的洪水保险纯保费。

承灾体信息集中体现在上，GIS技术在估计洪灾损失时的优越性也体现在上，所以如何合理评价建筑物洪水易损性是洪灾损失率计算的前提，也是正确厘定洪水保险纯保费的关键环节。

　　建筑物洪水易损性分析 建筑物，即承灾体，是洪水灾害的直接承受者，所以分析建筑物各方面信息，对正确估算洪水损失以及合理厘定洪水保险纯保费都有十分重要的意义。

　　1. 相关概念

　　⑴ 易损性

易损性是指承灾体易于遭受风险威胁和损失的性质与状态，而建筑物洪水易损性则是指建筑物易于或敏感于洪水风险威胁和损失的可能性大小。洪水灾害易损性分析与评价是研究区域承灾体易于受到洪水的破坏、伤害损伤的特征、是洪水灾害风险管理的基础性工作、是制定各项防洪减灾措施，尤其是非工程防洪减灾措施的重要依据。 建筑物洪水灾害易损性指数 建筑物洪水灾害易损性指数是与建筑物多种性质相关的变量，是对建筑物易损性的量化处理，受到诸多因素的影响。这些影响因素主要包括：建筑物层数、建筑物结构和所处位置洪水风险等级等等。

　　2. 影响因素及分析

⑴ 建筑物层数

一般情况下，随着建筑物层数的增加。它受到洪水威胁的可能性会越来越小，所以其对建筑物洪水灾害易损性指数的贡献随着层数的增加而逐渐减少。 建筑物结构 建筑物结构，即建筑物的建筑材料，可以分为砖混、砖瓦、木质和土坯几种类型。按照所列顺序，它们对建筑物洪水灾害易损性指数的贡献越来越大。 建筑物所处位置的洪水风险等级 以历史资料作为统计样本，对研究区域的洪水划分等级，常采用洪水的回归期进行划分，如100年一遇、50年一遇、20年一遇等。洪水风险的等级越高(一级为最高状态)，其对建筑物洪水灾害易损性指数的贡献越大。

易损性指数 建筑物层数 建筑物结构 洪水风险等级 一层 二层 砖混 砖木 木质 一级 二级 三级 四级 三层 四层 土坯 …… …… 图1. 建筑物洪水灾害易损性指数影响因素体系

　　3. 模型的建立

　　⑴ 模型假设

　　根据建筑物洪水灾害易损性的定义及影响因素分析，该模型应有如下假设，以使整个量化过程符合实际需要。

◆ 最大建筑物易损性指数等于1，这种情况只发生在所有影响因素都处于最大贡献状态下，如层数为第一层时，;结构为土坯时，等，该情况我们可以称之为基准情况。

　　◆ 其他情况下该指数均小于1，大于0。

　　◆ 基于第一项的规定，各影响因素所包含的情况都要利用基准情况进行转化。⑵ 模型公式

　　根据标准自然灾害风险数学公式，结合建筑物易损性指数的影响因素体系，建立下面的建筑物洪水灾害易损性指数模型：

其中，分别表示建筑物层数、建筑结构和所处位置洪水风险等级这三个因素对洪水易损性的贡献程度，且有等式：

　　⑶ 模型求解

首先是的求解，这三个都是离散变量，根据样本数据可分别计算。其次的估计，采用层次分析法分析各种影响因素对该指数的贡献程度。由于自变量均是离散变量，故指数也是离散变量，即每一类建筑物都有自身的易损性指数，为洪水保险差别费率的厘定提供了依据。

　　4. 实例应用

　　本节以湖南省某县为例，运用具体数据详细阐述建筑物易损性指数模型中各变量和参数的计算过程。

⑴ 洪水风险等级

　　洪水风险可以分为五个等级，其与洪水回归期的对应关系如下表所示：

表1. 洪水风险等级与洪水回归期的对应关系 洪水风险等级 一级 二级 三级 四级 五级 洪水回归期 最大可能洪水 100年 50年 20年 20年以下 定义房屋损坏率等于损坏数量与原有数量之比，分别计算每个洪水年的损坏率，再将结果由高到低分为五个区间，求出每个区间的平均值，代表每个洪水等级的平均损坏率，最后计算变量，其中(一级)=1，是第级与第一级的平均损坏率之比。计算结果见表2。

表2. 洪水风险等级R的计算结果 洪水风险等级 一级 二级 三级 四级 五级 区间 12%以上 8%~12% 5%~8% 2%~5% 0~2% 平均损坏率 17.9% 9.69% 7.32% 3.75% 0.88% 1 0.54 0.41 0.21 0.05 < >建筑物结构(土坯)=1。计算不同结构的损坏数量与原有数量的比值，可以得到结构损坏率，的计算方式与一致。具体结果见表3。

表3. 建筑物结构C的计算结果 建筑物结构 土坯 木质 砖木 砖混 原有数量 11337 485 56805 98826 损坏数量 258 5 327 225 结构损坏率 2.28% 1.03% 0.58% 0.23% 1 0.45 0.25 0.10 < >建筑物层数同样是利用房屋损坏的统计数据与原有数量之间的比值进行计算，具体过程如表4所示：

表4. 建筑物层数S的计算结果 层数 一层 二层 三层 四层以上 原有数量 231575 231400 9046 9868 损坏数量 2004 502 0﹡ 0﹡ 损坏率 0.87% 0.22% 0.1%﹡﹡ 0.05%﹡﹡ 1 0.253 0.115 0.057 (注：﹡由于历史损失资料不足，三层以上没有损坏记录：﹡﹡0. 1%和0.05%为假定的损坏率：以上所有数据来自湖南省某县民政局。)

< >权重的估计主要依据各损坏率的大小，由表2、表3、表4的计算结果可以看出：洪水风险等级的损坏率最高，其次是建筑物结构，最后是建筑物层数。，，的平均损坏率分别是0.31%，1.03%，7.91%，利用平均损失率进行加权平均，求出依次是0.034，0.111，0.855.

　　至此，我们可以得到该县的建筑物洪水易损性指数模型为：

如果某一砖木结构的一层建筑物(平房)处于洪水风险等级为三级的位置，则其建筑物洪水灾害易损性指数为，其他类型的建筑物计算方法一样。

　　< >洪水保险纯保费的厘定

　　将洪水损失率和建筑物洪水易损性指数的计算公式分别代入得到：

其中，分别表示承灾体的类型和不同投保价值的保户，表示洪水保险损失，表示每一个投保户的保险价值。

通过对洪水淹没区内每一个投保户的损失统计求和，就可得到洪水淹没区内总体损失值，。这样，无论从宏观上还是从微观上都可以得到洪水造成损失的具体分布状况。

由于洪水对除建筑物以外的财产所造成的损失难以度量，故只包括建筑物价值和其室内部分财产价值。建筑物自身价值可以根据当地当时的市场价格来确定，室内财产则有两种方式：第一，按照建筑物用途不同，用建筑物自身价值的一定比例来估算;第二，采用限额的方式，即超过限额的损失，保险公司不予赔付，投保户可自行购买其他商业保险进行加保。具体使用何种方式，在保单中应有明确规定。

< >结语基于空间展布式社经数据库的洪涝灾害损失评估模型研究. 2004，5

[3] 李喆，秦其明，一种基于RS/GIS的城市洪灾保险损失预评估方法. 水利水电技术，2004，4：67--70

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