改进的突变评价法及其在旱灾风险评价中的应用

分析了常规突变评价法存在的缺陷,提出了一种改进的突变评价法,该方法对常规突变评价法的初始综合值进行了调整计算。在此基础上,研究了基于突变理论的旱灾风险多准则评价法。将此评价法应用于安徽省2005年各市旱灾风险总体评价,并与常规突变方法和模糊综合评价法之结果进行了对比分析,证明本文提出的方法能够清晰地反映评价值的等级与大小,风险值的分布也更趋于合理。     

基于改进的突变评价法在旱灾风险评价中的应用

文章以辽宁省2008年各市区的旱灾风险评价为例,利用模型进行总体评价研究,并将评价结果与模糊综合评价法和传统突变法的计算结果进行对比分析,研究表明:运用本研究所构建模型进行旱灾风险评价分析,其旱灾风险值评价结果分布状况与实际情况保持良好的一致性,能够较为清晰和准确地对各风险值的大小和等级进行表征。     

基于三角模糊数和联系数耦合的区域农业旱灾脆弱性动态评价

农业旱灾系统脆弱性评估对农业干旱风险管理及风险调控实践中具有重要意义。为定量评估蚌埠市农业旱灾的脆弱性,采用基于三角模糊数和联系数耦合的方法建立了农业旱灾脆弱性评估模型。首先由集对分析法计算单指标联系数,采用分析取值法即不同等级标准阈值对应不同的差异度系数确定不同指标的动态差异度系数,再结合对立度系数计算各单指标联系数值并加权得到各子系统的联系数值和样本综合联系数值,最后通过样本综合联系数值与评价等级值间的函数关系确定区域农业旱灾系统的脆弱性强弱等级值。将构建的基于三角模糊数和联系数耦合的模型应用于蚌埠市农业旱灾脆弱性评价中,结果表明:基于三角模糊数和联系数耦合的综合评价法与基于灰色关联度和联系数耦合的综合评价法、云相似度评价法及模糊综合评价法的评价结果相一致,其中2001—2003年的旱灾脆弱性较强,接近3.5级,2004—2010年的旱灾脆弱性适中,都在3级左右微小浮动,其整体的脆弱性发展趋势是逐渐改善。这说明蚌埠市农业系统目前抵御旱灾脆弱性的能力在逐渐加强,农业的发展水平在不断提高,可为政府科学防控旱灾风险、科研人员定量研究提供有力依据。     

改进的突变评价法在土石坝施工期风险评价中的应用

针对常规突变评价法存在的综合评价值过高、优劣方案的综合评价值过于接近的缺点,提出了改进的突变评价法。采用S型曲线分布作为拟合函数,将初始综合评价值映射到底层指标隶属度上得到改进的突变评价值,使其分布范围有效扩大,评价结果的优劣更为清晰。经算例分析,并将该方法应用于燕山水库施工方案的风险评价与比选中,验证了所提改进方法的合理性,对工程建设具有较好的指导作用。     

基于可靠性分析的工程项目群FAHP风险评价模型

针对工程项目群风险评价时评价者主观估计的可靠性问题,在工程项目群风险评价中引入可靠性分析,对风险评价中常用的模糊层次综合评价法进行改进。用评价者的区间估计代替点估计,并根据集值统计原理对评价者给出的估计区间予以量化,得到评价者主观估计的可靠性程度,再将其与模糊层次综合评价法结合应用,从而构建了基于可靠性分析的工程项目群FAHP风险评价模型。将此模型运用于某水电站库周公路网工程项目群,计算结果表明,该工程项目群风险的等级为0.363,属于风险较轻。     

改进决策树模型支持下的饮用水水源地健康风险评价

为了解决传统水环境健康风险评价模型中存在的忽略污染物浓度和时效性问题,基于决策树的分类思想方法,引入熵权法确定各指标的权重值大小,提出决策树综合评价模型,并应用于2009年FZ市饮用水水源地水环境健康风险评价。结果表明,2009年该市饮用水水源地水环境健康风险值为6.215×10-5,处于Ⅲ级、中风险状态,小于传统模型的计算结果(7.833×10-5)。认为虽评价结果为同一风险等级状态,但研究建立的综合模型可提高评价的准确度和精度。     

树儿梁小流域综合治理效益评价

将突变理论和模糊数学相结合产生的一种新方法——突变级数法,应用于黄土丘陵沟壑区树儿梁小流域综合治理效益评价中。针对评价效益偏高的问题,通过数值转化方法将其转化为绝对意义下的评价值。结果表明:1改进后的突变级数法与模糊综合评价法所得结果基本一致,说明了此方法合理可行。与传统方法相比,改进后的突变级数法具有3个优点:一是不需要确定权重,只需要确定各指标的重要程度,减少了人为的主观性;二是计算量小,便于应用;三是模型应用相对简单,不需要理解特殊的内部机理。2大量淤地坝的建设等生态恢复响应措施的实施使生态环境得以改善,其中生态效益提升最为明显,生态效益评价得分由4提高到了79。3综合效益评价得分由10提高到了65,评价等级从差变为中。说明退耕还林(草)等治理措施的实施使树儿梁小流域坡面径流得到有效控制,在一定程度上减少了土壤侵蚀,这些治理措施作为一种政策驱动力,同时也作为生态恢复响应措施,极大地促进了研究区环境、社会和经济的协同发展。     

葫芦岛市旱灾风险评价

文章基于葫芦岛4个气象站1962~2015年的观测数据、采用Γ概率分布法得到葫芦岛市各地区的SPI指数;利用权重与等级评价方法计算各地区干旱灾害指数和旱灾脆弱指数,从而从两个方面得到综合旱灾风险指数,为该地区的减灾对策提供建议,并为旱灾风险评价方法的研究提供参考。     

上海市水环境生态安全评价

从“状态—压力—响应”指标框架体系出发,针对上海市水环境生态系统的现状特点,从时间变化和空间对比分析角度分别建立了上海市水环境生态安全评价指标体系;利用标准化和变异系数法确定各指标的标准化值和权重,采用综合指数评价法得到安全评价的综合指数值。在此基础上采用等级划分法,建立起综合指数值与生态安全评判的等级关系。各指标层的变化趋势揭示了上海市水环境生态安全的现状和发展趋势,即中心城区的水环境生态安全等级普遍低于郊区;在年际变化上,状态指标层评价值呈下降趋势,需要持续保护水环境生态系统;而压力和响应指标层评价值不断上升,保证了总体的良性发展趋势。     

基于组合赋权二维云模型的堤防工程风险评价

针对堤防风险评价中风险等级判定主观性太强、风险指标具有模糊性和随机性等问题,采用改进层次分析法(AHP)和熵权法组合赋权的方式,提出基于组合赋权二维云模型的堤防工程风险评价方法。以现行堤防安全评价导则为基础,综合考虑运行管理、堤基质量、堤身质量、防洪能力、渗流安全和结构安全6个方面构建堤防工程风险评价指标体系,在此基础上计算各评价指标隶属于不同风险等级的二维云模型参数,并将结果以风险云图的形式输出,直观地判定堤防的风险等级。将该方法应用于黄河下游某堤防工程的风险评价,结果与实际情况相符,表明该方法合理可行。     

基于突变理论的泥石流危险度评价——以乌东德水电站近坝区5条泥石流沟为例

泥石流的影响因素众多,而且对于不同地区甚至是不同泥石沟,各影响因子的重要性也不尽相同。根据现场勘查分析选取了松散固体物质储量等10个主要影响因子,并利用突变理论中的突变综合系数评价法,对乌东德水电站附近的5条泥石流沟危险度进行评估,按危险度分级标准将各评价指标值标准化,然后再逐级计算得出了各泥石沟的危险度,研究结果基本符合现场实际勘查结果。     

基于模糊风险矩阵和联系数的区域旱灾风险评估

旱灾风险的精准、有效评估对提高区域抗旱能力和降低灾害风险具有重要意义。基于旱灾风险系统不确定性特征及旱灾风险链式传递性机理引入联系数,实现模糊风险矩阵中悲观矩阵和乐观矩阵的合成、风险等级值的计算,提出了一种基于模糊风险矩阵和联系数的区域旱灾风险评估方法。济南市1999—2005年风险评估应用结果表明：济南市旱灾综合风险等级从1999年的超3级水平改善到2005年的接近1级的水平,在2001—2002年出现小幅波动,旱灾风险整体降低。该评估方法考虑了子系统间的相互作用,根据样本指标变化特征合成等级,据此可反映各年旱灾风险的动态变化。相较于传统的风险评估方法,新方法对各子系统旱灾风险评价等级判别得更细致,为区域旱灾风险评估提供了一种新途径。     

关中地区干旱等级模糊综合评价

基于关中地区5个市区2013年全年的水文气象数据,选取了降水、径流、水库蓄水及地下水4大指标,采用以层次分析法来确定权重的模糊综合评价法,对关中5个市区2013年的干旱情况进行等级评价。评价结果表明:采用单一指标来进行干旱等级评价,评价结果会有所差异,而模糊综合评价法很好地解决了单一指标评价的不全面性和差异性;关中5市中,宝鸡市综合评价结果为无旱,西安、咸阳、渭南及铜川评价结果均为轻度干旱,主要原因是2013年宝鸡市降雨量比其他4市丰富;2013年关中地区全年整体干旱程度为轻度干旱至无旱,评价结果与实际情况基本一致,表明该评价方法在关中地区干旱等级评价中具有一定的可行性。     

突变理论与BP神经网络相结合的堤防安全综合评价

针对堤防工程失事后果严重,难以进行全线监控等问题,从致灾因子、孕灾环境和承灾体3个方面考虑,选取恰当的评价指标,构建了多层次多目标半结构性的堤防工程安全评价指标体系。在堤防安全评价指标体系的基础上,提出基于突变理论与BP神经网络相结合的堤防安全综合评价模型,即将突变理论归一公式处理后的指标作为BP神经网络的输入,通过试错法确定中间层,输出为堤防安全综合评价值。利用该模型对黄河宁夏段堤防工程进行堤防安全综合评价,并将综合评价模型评价结果分别与主成分分析法和层次分析法的评价结果进行对比分析。结果表明,模型评价结果合理,既考虑了系统内部各影响指标间的矛盾关系,也具有较强的鲁棒性,简单实用,对同类水利工程安全评价具有借鉴意义。     

基于熵权的模糊综合评判法在盐渍土划分中的应用

针对盐渍土分类中客观存在的模糊性与随机性,将信息论中的熵值理论引入盐渍土综合评价中,运用信息熵所反映数据本身的效用值计算盐渍土评价中各指标的权值,使得权值的分配有了一定的理论依据,并结合传统的模糊综合评判法对盐渍土做出评价。工程实例表明:基于熵权的模糊综合评判法用于盐渍土评价是合理可行的。     

Pricing and Simulation for Extreme Flood Catastrophe Bonds

With global climate change, the extreme flood disasters which are characterized with low frequency but huge economic losses occur more frequently. The management of the extreme flood disasters mainly depends on the administrative means of the governments at all levels in China. When the extreme flood occurs, the government financial aid and the social donation can be used to compensate the catastrophe losses, but these compensations account for only a small part of the catastrophe losses. Therefore, it is very urgent to disperse the flood catastrophe risk by social system. The catastrophe risk securitization bridges the capital market and the insurance market and can effectively transfer the catastrophe risk to the capital market. The catastrophe bond is an effective risk dispersion mode and the pricing of catastrophe bonds is the core issue of implementing catastrophe bonds. However, the research about the design and the pricing of extreme flood catastrophe bond is scarce. In this study, a kind of one-year extreme flood catastrophe bond was designed and simulations on the pricing according to the extreme flood data in China during 1961 to 2009 with quantitative analysis method were done, combined with the non-life insurance actuarial method and Wang-double-factor model. The results show that price of catastrophe bond is increasing with the increase of the value for triggering points and reducing when the ratio that corporation confiscates the capital and the interest of catastrophe bond enlarges. Some reasons were discussed to account for the results. The results show that the method is effective and can provide some guidance for the pricing of extreme flood catastrophe bonds.     

基于云模型的单沟泥石流危险性模糊综合评价

针对泥石流孕育和发生过程中的不确定性,为解决传统单沟泥石流危险性评价过程中指标权重和隶属度确定易受到个人经验和主观偏好的影响,以及定性概念和定量描述之间转换的限制问题,以单沟泥石流沟为研究对象,应用云模型对模糊综合评价进行改进。评价结果表明:(1)通过改进的评价方法得到11条泥石流沟中处于中度危险的有3条,其余8条处于高度危险,与泥石流灾害防治工程勘察规范(DZ/T0220-2006)所计算的结果较为一致;(2)改进方法考虑了传统模糊综合评价结果用单一的数字表示定性概念所带来的局限性,且综合考虑了评价结果的中心值、模糊性和随机性,用云模型表示单沟泥石流评价结果极大地提高了评价结果的可靠性和可视化。     

区域农业旱灾脆弱性评价及其影响因素

为加强区域农业旱灾风险管理,对河南、山东省农业旱灾脆弱性进行评价。结合相关文献与区域实际情况,从敏感性和恢复力2个角度选取12个指标,建立评价指标体系;运用熵值法和综合指数法构建旱灾脆弱性评价模型,计算区域内各城市的农业旱灾脆弱性指数;最后采用因子贡献度模型对关键影响因素进行识别。结果表明:研究区农业旱灾脆弱性级差化特征明显,总体处于中脆弱度状态;农业旱灾脆弱性空间差异显著,河南省脆弱性程度高于山东省;河南省农业旱灾脆弱性的主要影响因素有农业人口比重、复种指数和农村居民人均收入,山东省农业旱灾脆弱性的主要影响因素是有效灌溉面积比重、单位耕地面积农业用水量和人均财政收入。     

变化环境下时变标准化径流指数的构建与应用

变化环境下,干旱指数可能表现出非一致性特征。本文假设径流序列为二阶非平稳序列,建立以时间为协变量的时变矩GAMLSS模型,该模型采用非一致性Gamma分布拟合实测径流序列,并基于该模型计算出的时变标准化径流指数SRIt,与传统指数SRI进行对比分析,以验证其合理性与必要性。结果表明:基于时变矩模型的时变标准化径流指数SRIt更适应于潘家口水库流域变化环境下水文干旱的评价。时变标准化径流指数SRIt的值整体上比基于一致性模型的指数SRI偏小,即所表示的干旱程度更加严重,主要是因为时变矩GAMLSS模型能够反映出变化环境下径流序列的变化趋势,该趋势是影响径流的一系列因素共同导致的,如气候变化,人类活动等。而在受这些因素的影响下,潘家口水库流域的水文干旱事件频率增加,严重程度增强。