時間:2024-02-02 16:58:26
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇風險分析概念,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號:F275 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)04-0-01
一、財務風險管理及其特征
關于財務風險的概念界定有很多,本文所指的財務風險主要是指企業在財務活動中未來現實結果偏離預期結果的可能性。財務風險包括企業財務活動本身各方面所具有的風險,主要表現為籌資活動、投資活動、資金回收活動和收益分配等財務活動中未來實際結果偏離預期結果的可能性。
財務管理主要包括四個方面的內容,分別是指籌資引起的企業財務活動、基于投資的相關財務活動、企業經營管理引起的財務活動和企業分配引起的財務活動。從一定角度看,在企業組織財務活動過程中發生的相關財務關系,也是財務管理基本內容的范疇。財務風險管理是一切管理活動中毫無疑問處于核心戰略地位的管理工作,相比于企業其它管理工作,有如下特點:
1.綜合性強
從反映經濟活動的形式看,財務風險管理主要是運用價值形式對企業經營全過程的各種財務風險實施管理。企業各個方面所存在不同類別的風險,最終是對企業資產及其資金運動的風險,都要通過資金來綜合表現,最終綜合反映在與財務狀況、經營成果以及現金流量等相關的財務指標上。
2.涉及面較廣
從工作范圍看,財務風險管理的涉及面廣。在企業里,無論是銷各環節的經營活動,還是企業各職能部門的管理活動,只要涉及到資金運動都屬于財務風險管理的范圍。企業財務風險發生在企業資金運動所涉及到的各環節、各部門,并且一個環節上的風險可能會波及另一個環節上的風險。財務風險管理的范圍包括企業生產經營與管理的各個環節,企業其他方面的管理工作也要在合理使用資金,提高風險管理效益方面接受財務風險管理的監督和約束。
3.靈敏度高
站在管理效果上看,風險預測是否準確,風險決策是否恰當,經營管理是否有序,風險的預防和控制是否有效,風險管理能力是否提高等,都會在一定程度上集中反映到企業財務風險管理上來。因此,財務風險管理在企業風險管理中,處于關鍵位置,是企業搞好風險管理、提高經濟效益必須予以重視的環節。
二、財務風險管理的職能
財務風險管理是一個完備的職能體系,主要是由財務風險預測、財務風險決策、財務風險控制、財務風險管理效果評價以及財務風險損益處理五項職能組成,它們同時共同構成了實施風險基礎管理的五個管理階段和五方面的管理內容。
1.財務風險預測
在財務風險發生前,分析各種技術經濟條件,綜觀企業各項管理活動的發展活動以及企業管理的各個環節,運用識別、估量等方法,對尚未發生但又客觀存在的各種風險,從財務角度進行系統的分析、全面的識別和恰當的估量,系統、連續地發現風險和不確定性,可以預測風險事項的發生及其可能造成的影響后果。風險預測分為識別和估量兩個步驟。
2.財務風險決策
在預測的基礎上,有必要將風險收益與控制風險所需成本進行縱向和橫向上的比較,確定企業應對風險的級別,明確財務目標和經營目標,圍繞目標制定相關政策,從而是現場降低企業風險管理成本,提高風險管理效益的目的。在決策過程中,決策者必須對風險發生的概率及風險損失的大小進行優化組合,才能選出最佳決策方案。
3.財務風險控制
基于財務風險決策的結果,要求財務管理部門制定具有針對性的方案計劃,采取相應的風險控制措施,降低風險的不確定性和減少損失。財務風險控制包括事前、事中和事后控制幾個環節,在不同的環節,企業要采取相應的措施預防和控制風險。在風險預控中,財務部門一方面要對企業其它職能部門的風險預防控制工作實行財務監督,另一方面也要對財務收支結算、籌資、投資和換匯等直接由財務部門負責的業務進行預防和控制。
4.財務風險管理效果評價
為了控制財務風險管理績效,必須依據績效評價標準對財務風險管理責任部門所采取的各項管理措施的適用性和效益性進行考察、分析、檢查和評估,明確績效的責任歸屬,并據以不斷修正和調整計劃,以適應變化中的情況并達到最佳管理效果。財務風險管理效果評價職能能否客觀、公正地發揮,直接關系到財務風險管理責任的落實和評價,關系到各責任主體利益的分配,關系到能否調動有關責任部門和人員的工作積極性問題。因此,企業首先應建立財務風險管理評價標準,其次應衡量實際績效與評估標準的差異程度,然后是調整差異程度。
5.財務風險損益處理
企業對風險結果進行財務處理,包括對風險損失的補償和風險收益的合理配置兩個層次。根據風險事件發生是否帶有很大的不確定性,風險結果就有兩種可能性,一是風險事件不發生,企業除了獲得期望收益外,甚至還可能獲得更大的額外收益;二是風險事件發生,企業不能獲得風險收益。為配合企業風險管理效果的考核,必須科學組織風險損益的核算,及時補償風險損失,合理分配風險收益。
參考文獻:
[1]張敦力.財務風險管理研究[M].北京:中國財政經濟出版社,2002.
[2]楊燕.防范企業財務風險的思考[J].遼寧師范大學學報,2011(09).
在水資源工程中可靠性概念應用早于風險,例如在水庫調度中,人們早就用發電保證率、灌溉保證率等概念方法評價水庫運行策略的優劣。風險分析在70年代后期才滲透到水資源研究領域,并最早在美國水資源開發中得以應用。1984年北大西洋公約組織成立了ASI高級研究所,專門從事水資源工程的可靠性與風險研究,并提出了水資源工程可靠性與風險的研究框架和系統理論、方法及評價指標。目前世界各國對水資源工程中的風險決策以及水資源系統運行的風險分析都高度重視,并開展了廣泛的研究〔2,3〕。但作為水資源系統研究的一個重要分支——水庫調度,其風險概念和分析方法80年代才提出,研究剛剛起步。
近年來國內的許多學者對此進行了研究〔4〕。傅湘等用概率組合方法估算了水庫下游防洪區的洪災風險率,用系統分析方法建立了大型水庫汛限水位風險分析模型;馮平等研究了汛限水位對防洪和發電的影響,通過風險效益比較定量給出了合理的汛限水位;謝崇寶等分析了水庫防洪風險計算中水文、水流及水位庫容關系的不確定性,研究了水庫防洪全面風險率模型應用問題;梁川以極差分析法進行防洪調度風險評估;王本德等〔5〕建立了水庫防洪實時風險調度模型,該模型考慮了水庫下游防洪效益與水庫風險兩個目標,又在論述水庫預蓄效益與風險分析的必要性和主要困難的基礎上,首先提出了一種風險率的計算方法,然后提出一種以經濟效益與風險率為目標的水庫預蓄水位模糊控制模型及求解方法;田峰巍等提出了依據典型聯合概率分布函數的風險決策方法。李國芳和覃愛基采用頻率分析方法,對水利工程經濟風險分析方面進行探討,得出一些有益的結論。隨著矩分析方法和熵理論的日臻完善,可將信息熵、概率論和風險估計結合起來,建立最大熵風險估計模型。李繼清等〔6〕采用層次分析方法,將水利工程經濟效益系統劃分為防洪、發電、灌溉(供水)效益子系統,辯識出風險因子,通過兩種風險組合方式,建立最大熵模型,得到系統經濟效益的風險特性。
2風險分析的一般方法〔5~10〕<>
2.1靜態與動態相結合的調查方法
調查方法是通過對風險主體進行實際調查并掌握風險的有關信息。動態與靜態結合是指調查既要了解主體的現狀,又要了解過去,又要歸納總結,預測它的未來。就水資源系統而言采用調查法對有些問題并不適宜,如水庫調度風險問題。
2.2微觀與宏觀相結合的系統方法
系統方法是現代科學研究的重要方法。它是從系統整體性出發,通過研究風險主體內部各方面的關系、風險環境諸要素之間的關系、風險主體同風險環境的關系等,確定風險系統的目標,建立系統整體數學模型,求解最優風險決策,建立風險利益機制,進行風險控制和風險處理。該方法適用廣泛,從理論上講是較科學、理想,但應用難度大。
2.3定性和定量相結合的分析方法
2.3.1定性風險分析方法定性風險分析方法主要用于風險可測度很小的風險主體。常用的方法有調查法、矩陣分析法和德爾菲法。德爾菲法是美國咨詢機構蘭德公司首先提出,主要是借助于有關專家的知識、經驗和判斷來對風險加以估計和分析。在水資源系統中有些不確定性因素難以分析、計算,因此該法在水庫調度風險決策中具有實用價值。
2.3.2定量風險分析方法定量風險分析方法是借助數學工具研究風險主體中的數量特征關系和變化,確定其風險率(或度)。
(1)基于概率論與數理統計的風險分析方法
概率論與數理統計是研究水庫調度中可靠性與風險率的最為有力的工具,如過去對水庫運行的發電保證率和灌溉保證率等的計算均是建立在該基礎上的。該基礎理論和方法也適宜于解決風險率的計算。
根據水庫調度中風險的特點,以下介紹4種方法:
①采用典型概率分布函數計算風險率
在水庫調度中,影響風險主體的不確定性風險變量(或隨機變量)大都服從一些典型的概率分布,如三角形分布、威布爾分布、正態分布、高斯分布、伽瑪分布、皮爾遜Ⅲ型分布等。因此用概率分布密度函數的積分便可分析計算決策指標獲取的可靠率或風險率指標,該法計算簡單且精度也可基本滿足要求。
②依據貝葉斯原理計算風險率
設B1、B2、…、Bn是一組互斥的完備事件集,即Bi互不相容,則有∑Bi=Ω,又設P(Bi)>0,則對任一事件A,設P(A)>0,則有:
P
式中,P(Bi)為先驗概率(已知)或事前概率;P(A/Bi)是與先驗概率相關的條件概率(已知);P(Bi/A)是事件A發生的條件下,引起Bi發生的概率,為后驗概率(未知)。
在水庫調度中當Bi為水庫放水,A為影響水庫放水的入庫水量和庫水位,則P(Bi/A)為水庫在已知入庫水量和庫水位的條件下,水庫放水的概率。同理,可對水庫放水的風險率進行計算。
③風險度分析法
用概率分布的數學特征如標準差σ或σ-半標準差,可說明風險的大小。σ或σ-越大則風險越大,反之越小。因為概率分布越分散,實際結果遠離期望值的概率就越大。
σ=(DX)1/2=((Xi-MX)2/(n-1))1/2或σ-=(DX)1/2=((Xi-MX)2P(Xi))1/2
σ是僅統計Xi<MX或Xi>MX。用σ、σ-比較風險大小雖然簡單,概念明確,但σ-為某一物理量的絕對量,當兩個比較方案的期望值相差很大時可比性差,同時比較結果可能不準確。為了克服用σ-可比性差的不足,可用其相對量作為比較參數,該相對量定義為風險度FDi,即標準差與期望值的比值(方差系數):
FDi=σi/MX=σi/μi
風險度FDi越大,風險越大,反之亦然。風險度不同于風險率,前者的值可大于1,而后者只能小于等于1。
④離散狀態組合法
此法的基本原理是,首先給出各風險變量的離散型估計值;然后按照概率組合原理由這些離散的估計值來推求結果出現的大小及其可能性。該法屬窮舉的范疇,當風險變量較多,且每個風險變量的離散狀態個數較多時,就存在“維數災”。但在風險變量個數較少,每個風險變量內有發生或不發生兩種狀態即三項分布的情況下,用這種方法分析風險十分有效。
(2)基于馬爾柯夫過程的風險分析法
水庫調度中的入庫徑流過程一般服從于馬爾柯夫過程(馬氏過程)。馬氏過程是一類變量之間和相互關聯影響的非平穩隨機過程,其基本特性是無后效性。因此可用馬氏過程狀態轉移概率來推求水庫調度中風險變量相互影響的風險率計算問題。用馬氏過程已成功地推求了水庫調度方案的發電可靠率(保證率)。
(3)蒙特卡洛模擬法(MC法)
此法是目前西方國家廣泛應用的投資風險分析方法,其基本思路是將影響工程經濟效果的風險變量依各自的分析分別進行隨機取樣,然后用各變量的隨機值來計算經濟評價指標值,這樣對每個變量隨機地取一次樣就可以計算出經濟評價指標的一個隨機值,要作出經濟效果評價指標與其實現的累積概率的關系曲線,需要多次的重復試驗,且隨隨機風險變量的增多,其重復模擬計算的次數也要增多,需借助計算機進行計算。另外,這種方法難以解決各個風險變量之間的相互影響,且要求給出各個風險變量的概率分布曲線,在統計數據不足時難以實現。MC法可以考慮隨機變量各影響因素,但計算量大且結果未必一定精確。所以,在有其它簡單方法時,一般都避免使用MC法,或以此法作為一種對照。
(4)模糊數學風險分析法
水庫調度中的不確定性因素很多,如徑流、用水、庫水位變化等,常模糊不清,具有明顯的模糊現象和特征,因而用模糊數學進行風險分析是非常適宜的。
(5)一階二次矩法
此法的步驟是先選擇一理論分布族g(y)=g(y,θ)來逼近Z=f(X1,X2,…,Xn)的概率分布,然后用泰勒公式將Z在(X1,X2,…,Xn)的均值(μ1,μ2,…,μn)處展開,舍去二次以上的高階項,這樣近似求得的二階矩,進而估計參數。
一階二次矩法未考慮有關基本變量分布類型的信息,因此不能用概率指標合理反映結構的可靠度,實際上變量的分布類型對可靠度是有影響的。本法只適用于線性方程,當狀態方程為非線性時,在中心點處取線性近似,因此可靠度指標是近似的。由于狀態方程在描述一個問題時,因方程形式不同,其可靠度指標的近似值也不同,無法保持不變性是該方法的最大弱點。
(6)極限狀態法(JC法)
JC法是一階二次矩法的改進,該法適用于隨機變量為任意分布的情況。其基本原理是:先將隨機變量的非正態分布用正態分布代替,對于此正態分布函數要求在驗算點處的累計概率分布函數(CDF)值和概率密度函數(PDF)值與原來分布函數的CDF值和PDF值相同。然后根據這兩個條件求得等效正態分布的均值和標準差,最后用一階二次矩法求出風險值。
(7)最大熵法
最大熵法的基礎是信息熵,此熵定義為信息的均值,它是對整個范圍內隨機變量不確定性的量度。信息論中信息量的出發點是把獲得的信息作為消除不確定性的測度,而不確定性可用概率分布函數描述,這就將信息熵和廣泛應用的概率論方法相聯系;又因風險估計實質上就是求風險因素的概率分布,因而可以將信息熵、風險估計和概率論方法有機地聯系起來,建立最大熵風險估計模型:先驗信息(已知數據)構成求極值問題的約束條件,最大熵準則得到隨機變量的概率分布。
應用最大熵準則構造先驗概率分布有如下優點:①最大熵的解是最超然的,即在數據不充分的情況下求解,解必須和已知的數據相吻合,而又必須對未來的部分做最少的假定;②根據熵的集中原理,絕大部分可能狀態都集中在最大熵狀態附近,其預測是相當準確的;③用最大熵求得的解滿足一致性要求,不確定性的測度(熵)與試驗步驟無關。
最大熵法的計算量小于蒙特卡洛法,需要進行許多數學推導,計算較復雜,所以通常只應用在大型工程項目的風險分析中。
3結語
目前,風險分析的方法已有多種,它們在考慮因素、輸入信息、計算量以及適用對象上各有不同,進行汛期水庫調度風險分析時,應結合本領域本地區的具體情況、特點,比較和改進現有的方法。洪水調度系統是一個開放的系統,本身具有復雜性,因而還要積極拓展其他新理論新方法的研究。
參考文獻
〔1〕潘敏貞,林翔岳.對水庫汛期調度進行風險分析〔J〕.河海水利1995,(2):35~37.
〔2〕王麗萍,傅湘.洪災風險及經濟分析〔M〕.武漢:武漢水利電力大學出版社.
〔3〕(美)德克斯坦L.等編.吳媚玲等譯.水資源工程可靠性與風險〔M〕.北京:水利電力出版社,1993.
〔4〕王棟,朱元生生.風險分析在水系統中的應用研究進展及展望〔J〕.河海大學學報,2002,30(2):71~77.
〔5〕王本德,等.水庫預蓄效益與風險模型〔J〕.水文2000,20(1):14~18.
〔6〕李繼清,等.應用最大熵原理分析水利工程經濟效益的風險〔J〕.水科學進展.2002,14(5):626~630.
〔7〕王棟,朱元生生..防洪系統風險分析的研究評述〔J〕.水文2003,23(2):15~20.
在水資源工程中可靠性概念應用早于風險,例如在水庫調度中,人們早就用發電保證率、灌溉保證率等概念方法評價水庫運行策略的優劣。風險分析在70年代后期才滲透到水資源研究領域,并最早在美國水資源開發中得以應用。1984年北大西洋公約組織成立了ASI高級研究所,專門從事水資源工程的可靠性與風險研究,并提出了水資源工程可靠性與風險的研究框架和系統理論、方法及評價指標。目前世界各國對水資源工程中的風險決策以及水資源系統運行的風險分析都高度重視,并開展了廣泛的研究〔2,3〕。但作為水資源系統研究的一個重要分支——水庫調度,其風險概念和分析方法80年代才提出,研究剛剛起步。
近年來國內的許多學者對此進行了研究〔4〕。傅湘等用概率組合方法估算了水庫下游防洪區的洪災風險率,用系統分析方法建立了大型水庫汛限水位風險分析模型;馮平等研究了汛限水位對防洪和發電的影響,通過風險效益比較定量給出了合理的汛限水位;謝崇寶等分析了水庫防洪風險計算中水文、水流及水位庫容關系的不確定性,研究了水庫防洪全面風險率模型應用問題;梁川以極差分析法進行防洪調度風險評估;王本德等〔5〕建立了水庫防洪實時風險調度模型,該模型考慮了水庫下游防洪效益與水庫風險兩個目標,又在論述水庫預蓄效益與風險分析的必要性和主要困難的基礎上,首先提出了一種風險率的計算方法,然后提出一種以經濟效益與風險率為目標的水庫預蓄水位模糊控制模型及求解方法;田峰巍等提出了依據典型聯合概率分布函數的風險決策方法。李國芳和覃愛基采用頻率分析方法,對水利工程經濟風險分析方面進行探討,得出一些有益的結論。隨著矩分析方法和熵理論的日臻完善,可將信息熵、概率論和風險估計結合起來,建立最大熵風險估計模型。李繼清等〔6〕采用層次分析方法,將水利工程經濟效益系統劃分為防洪、發電、灌溉(供水)效益子系統,辯識出風險因子,通過兩種風險組合方式,建立最大熵模型,得到系統經濟效益的風險特性。
2風險分析的一般方法〔5~10〕<>
2.1靜態與動態相結合的調查方法
調查方法是通過對風險主體進行實際調查并掌握風險的有關信息。動態與靜態結合是指調查既要了解主體的現狀,又要了解過去,又要歸納總結,預測它的未來。就水資源系統而言采用調查法對有些問題并不適宜,如水庫調度風險問題。
2.2微觀與宏觀相結合的系統方法
系統方法是現代科學研究的重要方法。它是從系統整體性出發,通過研究風險主體內部各方面的關系、風險環境諸要素之間的關系、風險主體同風險環境的關系等,確定風險系統的目標,建立系統整體數學模型,求解最優風險決策,建立風險利益機制,進行風險控制和風險處理。該方法適用廣泛,從理論上講是較科學、理想,但應用難度大。
2.3定性和定量相結合的分析方法
2.3.1定性風險分析方法定性風險分析方法主要用于風險可測度很小的風險主體。常用的方法有調查法、矩陣分析法和德爾菲法。德爾菲法是美國咨詢機構蘭德公司首先提出,主要是借助于有關專家的知識、經驗和判斷來對風險加以估計和分析。在水資源系統中有些不確定性因素難以分析、計算,因此該法在水庫調度風險決策中具有實用價值。
2.3.2定量風險分析方法定量風險分析方法是借助數學工具研究風險主體中的數量特征關系和變化,確定其風險率(或度)。
(1)基于概率論與數理統計的風險分析方法
概率論與數理統計是研究水庫調度中可靠性與風險率的最為有力的工具,如過去對水庫運行的發電保證率和灌溉保證率等的計算均是建立在該基礎上的。該基礎理論和方法也適宜于解決風險率的計算。
根據水庫調度中風險的特點,以下介紹4種方法:
①采用典型概率分布函數計算風險率
在水庫調度中,影響風險主體的不確定性風險變量(或隨機變量)大都服從一些典型的概率分布,如三角形分布、威布爾分布、正態分布、高斯分布、伽瑪分布、皮爾遜Ⅲ型分布等。因此用概率分布密度函數的積分便可分析計算決策指標獲取的可靠率或風險率指標,該法計算簡單且精度也可基本滿足要求。
②依據貝葉斯原理計算風險率
設B1、B2、…、Bn是一組互斥的完備事件集,即Bi互不相容,則有∑Bi=Ω,又設P(Bi)>0,則對任一事件A,設P(A)>0,則有:
P
式中,P(Bi)為先驗概率(已知)或事前概率;P(A/Bi)是與先驗概率相關的條件概率(已知);P(Bi/A)是事件A發生的條件下,引起Bi發生的概率,為后驗概率(未知)。
在水庫調度中當Bi為水庫放水,A為影響水庫放水的入庫水量和庫水位,則P(Bi/A)為水庫在已知入庫水量和庫水位的條件下,水庫放水的概率。同理,可對水庫放水的風險率進行計算。
③風險度分析法
用概率分布的數學特征如標準差σ或σ-半標準差,可說明風險的大小。σ或σ-越大則風險越大,反之越小。因為概率分布越分散,實際結果遠離期望值的概率就越大。
σ=(DX)1/2=((Xi-MX)2/(n-1))1/2或σ-=(DX)1/2=((Xi-MX)2P(Xi))1/2
σ是僅統計Xi<MX或Xi>MX。用σ、σ-比較風險大小雖然簡單,概念明確,但σ-為某一物理量的絕對量,當兩個比較方案的期望值相差很大時可比性差,同時比較結果可能不準確。為了克服用σ-可比性差的不足,可用其相對量作為比較參數,該相對量定義為風險度FDi,即標準差與期望值的比值(方差系數):
FDi=σi/MX=σi/μi
風險度FDi越大,風險越大,反之亦然。風險度不同于風險率,前者的值可大于1,而后者只能小于等于1。
④離散狀態組合法
此法的基本原理是,首先給出各風險變量的離散型估計值;然后按照概率組合原理由這些離散的估計值來推求結果出現的大小及其可能性。該法屬窮舉的范疇,當風險變量較多,且每個風險變量的離散狀態個數較多時,就存在“維數災”。但在風險變量個數較少,每個風險變量內有發生或不發生兩種狀態即三項分布的情況下,用這種方法分析風險十分有效。
(2)基于馬爾柯夫過程的風險分析法
水庫調度中的入庫徑流過程一般服從于馬爾柯夫過程(馬氏過程)。馬氏過程是一類變量之間和相互關聯影響的非平穩隨機過程,其基本特性是無后效性。因此可用馬氏過程狀態轉移概率來推求水庫調度中風險變量相互影響的風險率計算問題。用馬氏過程已成功地推求了水庫調度方案的發電可靠率(保證率)。
(3)蒙特卡洛模擬法(MC法)
此法是目前西方國家廣泛應用的投資風險分析方法,其基本思路是將影響工程經濟效果的風險變量依各自的分析分別進行隨機取樣,然后用各變量的隨機值來計算經濟評價指標值,這樣對每個變量隨機地取一次樣就可以計算出經濟評價指標的一個隨機值,要作出經濟效果評價指標與其實現的累積概率的關系曲線,需要多次的重復試驗,且隨隨機風險變量的增多,其重復模擬計算的次數也要增多,需借助計算機進行計算。另外,這種方法難以解決各個風險變量之間的相互影響,且要求給出各個風險變量的概率分布曲線,在統計數據不足時難以實現。MC法可以考慮隨機變量各影響因素,但計算量大且結果未必一定精確。所以,在有其它簡單方法時,一般都避免使用MC法,或以此法作為一種對照。
(4)模糊數學風險分析法
水庫調度中的不確定性因素很多,如徑流、用水、庫水位變化等,常模糊不清,具有明顯的模糊現象和特征,因而用模糊數學進行風險分析是非常適宜的。
(5)一階二次矩法
此法的步驟是先選擇一理論分布族g(y)=g(y,θ)來逼近Z=f(X1,X2,…,Xn)的概率分布,然后用泰勒公式將Z在(X1,X2,…,Xn)的均值(μ1,μ2,…,μn)處展開,舍去二次以上的高階項,這樣近似求得的二階矩,進而估計參數。
一階二次矩法未考慮有關基本變量分布類型的信息,因此不能用概率指標合理反映結構的可靠度,實際上變量的分布類型對可靠度是有影響的。本法只適用于線性方程,當狀態方程為非線性時,在中心點處取線性近似,因此可靠度指標是近似的。由于狀態方程在描述一個問題時,因方程形式不同,其可靠度指標的近似值也不同,無法保持不變性是該方法的最大弱點。
(6)極限狀態法(JC法)
JC法是一階二次矩法的改進,該法適用于隨機變量為任意分布的情況。其基本原理是:先將隨機變量的非正態分布用正態分布代替,對于此正態分布函數要求在驗算點處的累計概率分布函數(CDF)值和概率密度函數(PDF)值與原來分布函數的CDF值和PDF值相同。然后根據這兩個條件求得等效正態分布的均值和標準差,最后用一階二次矩法求出風險值。
(7)最大熵法
最大熵法的基礎是信息熵,此熵定義為信息的均值,它是對整個范圍內隨機變量不確定性的量度。信息論中信息量的出發點是把獲得的信息作為消除不確定性的測度,而不確定性可用概率分布函數描述,這就將信息熵和廣泛應用的概率論方法相聯系;又因風險估計實質上就是求風險因素的概率分布,因而可以將信息熵、風險估計和概率論方法有機地聯系起來,建立最大熵風險估計模型:先驗信息(已知數據)構成求極值問題的約束條件,最大熵準則得到隨機變量的概率分布。
應用最大熵準則構造先驗概率分布有如下優點:①最大熵的解是最超然的,即在數據不充分的情況下求解,解必須和已知的數據相吻合,而又必須對未來的部分做最少的假定;②根據熵的集中原理,絕大部分可能狀態都集中在最大熵狀態附近,其預測是相當準確的;③用最大熵求得的解滿足一致性要求,不確定性的測度(熵)與試驗步驟無關。
最大熵法的計算量小于蒙特卡洛法,需要進行許多數學推導,計算較復雜,所以通常只應用在大型工程項目的風險分析中。
3結語
目前,風險分析的方法已有多種,它們在考慮因素、輸入信息、計算量以及適用對象上各有不同,進行汛期水庫調度風險分析時,應結合本領域本地區的具體情況、特點,比較和改進現有的方法。洪水調度系統是一個開放的系統,本身具有復雜性,因而還要積極拓展其他新理論新方法的研究。
參考文獻
〔1〕潘敏貞,林翔岳.對水庫汛期調度進行風險分析〔J〕.河海水利1995,(2):35~37.
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〔4〕王棟,朱元生生.風險分析在水系統中的應用研究進展及展望〔J〕.河海大學學報,2002,30(2):71~77.
〔5〕王本德,等.水庫預蓄效益與風險模型〔J〕.水文2000,20(1):14~18.
〔6〕李繼清,等.應用最大熵原理分析水利工程經濟效益的風險〔J〕.水科學進展.2002,14(5):626~630.
〔7〕王棟,朱元生生..防洪系統風險分析的研究評述〔J〕.水文2003,23(2):15~20.
新西蘭農林部(MAF)是新西蘭風險分析的主要管理部門,風險分析一般由MAF或MAF所管理的外部咨詢機構來承擔。在風險分析實施過程中,新西蘭成立專門的風險分析項目管理組負責,該小組由項目管理者、項目團隊組成。項目管理者在風險分析中的職責是:進行內部聯絡、公布利益相關者對風險分析的咨詢、收集利益相關者提交的反饋意見、出具風險分析報告;由項目團隊具體實施風險分析工作等。風險分析報告的初稿完成后,需要爭取公眾和利益相關方的評議,評議的時間一般是6周,之后也要對所有提出的評議意見進行分析。完整的風險分析報告通過項目組、工作組以及外部顧問的認可,并考慮了各個利害關系方的意見后公開風險分析結果,具有高度的透明度和可操作性。
風險分析范圍
新西蘭的風險分析主要集中在有機體或病害、物品或商品、傳播途徑、運輸工具等。對進口貨物的風險分析主要是指對進入到新西蘭的有關物品、運輸工具等所攜帶的有機體、病害進行分析。物品可能是一系列的商品或單一商品;有害生物可能是一種或多種。
風險分析框架
新西蘭風險分析框架是依據現有的國際標準OIE(國際獸疫局)和IPPC(國際植物保護公約組織)框架制定的,并在某些方面對這些標準進行了擴展。風險分析框架包括:危害確定(Hazard Identification)、風險評估(Risk Assessment)、風險管理(Risk Management)、風險交流和記錄(Risk Communication and Documentation)。
危害確定是風險評估之前必須的首要步驟,確定可能或潛在可能傳入新西蘭的、與傳播途徑有關的商品、有機體或病害所造成的風險。在確定危害之前,需要收集和記錄大量正確的信息。危害確定包括以下三個方面:與特定有機體或病害傳入的風險分析;與傳播途徑的風險;審議或修訂了措施和政策的風險分析。
在風險評估步驟中,風險分析專家對新西蘭境內潛在危害的進入、暴露和定殖可能性以及對環境、經濟和人類造成的健康影響進行評估,目的是確定代表不可接受的風險水平的危害。風險評估包括四個步驟:進入可能性評估、暴露和定殖可能性的評估、結果的評估、風險估計。
風險管理是指有效地管理商品或有機體所帶來的風險,將風險降低至可以接受的水平。
風險交流是在風險分析過程中將風險信息和風險結果雙向、多邊交換和傳達,主要是指有關貿易部門與貿易部門的交流。
風險分析的方法
新西蘭的風險分析所采用的方法是定性方法和定量方法,實際中還會用到半定量方法。定性分析中由于缺乏必要的信息,常常會加入專家的一些觀點。半定量方法是指對定性的程度給予部分量化,但所給出的數字與可能性或結果的實際狀況不一定能構成準確的關系。
一、稅收風險管理在稅收征管中的重要地位
稅收風險管理,是指納稅遵從風險管理,也就是稅務機關以納稅遵從最大化為目標,利用征管資源,以有效方式進行風險目標規劃、識別排序、應對處理和績效評價,根據風險等級高低合理配置征管資源,以不斷降低納稅遵從風險、減少稅收流失的過程。其中:風險目標規劃是管理層對一定時期稅收風險管理的工作目標、階段重點、主要措施等做出的決策安排;風險分析識別是借助風險特征指標、數據模型等工具,尋找發現存在的稅法遵從風險;風險估算排序是對存在稅法遵從風險的納稅人進行歸類分析,對其風險度高低做出判斷形成風險等級;風險應對實施是根據風險等級,合理配置征管資源,采取納稅輔導、跟蹤監控、納稅評估、反避稅、稅務稽查等不同的服務管理措施;風險管理績效評價主要從稅法遵從度和征管成本效益兩方面對稅收風險管理質量和效率做出評判,促進風險管理持續改進。
二、稅收風險分析識別在稅收風險管理中的重要地位
從稅收風險分析識別的概念來看,包含了兩層含義:一是要尋找稅收風險存在的領域,即發現并確定風險發生的主要范圍,歸納并能準確描述稅收風險的共性特征;二是要分析識別稅收風險發生的具體目標,即利用歸納的風險特征進行全面掃描,鎖定符合風險特征的風險納稅人。從稅收風險管理的各環節來看,是一個有機的不可分離的整體,哪個環節都是不可或缺的。但是針對層出不窮的偷騙稅手法來講,稅收風險分析識別將是最重要的一環!在稅收風險管理中,既使依照風險管理的要求建立協調統一高效的征管體制機制,同時無論風險應對人員業務怎樣嫻熟精通,但是如果稅收風險分析識別不到位,所有一切只能成為泡影,不僅僅通過風險管理實現稅收遵從最大化的目標難以實現,也會造成基層稅務人員極大的不滿和對整個風險管理的不信任,讓整個風險管理的體制形同虛設。所以,稅收風險分析識別是風險管理中最能體現“信息管稅”應用和防范風險的環節,其在整個風險管理中的地位十分重要。
三、稅收風險分析識別的重要作用
一是具體實現稅收風險目標規劃相關內容的主要途徑。每階段風險管理的目標規劃都會基于當前或今后一段時間的內外部環境的判斷,明確一定時期內稅收風險管理的工作目標、階段重點等內容。其中重要的一個方面就是從宏觀上分析相關的稅收風險的動向,提出防范的要求和目標。而風險分析識別就是這些風險管理目標和重點落實的具體體現,是聯系目標規劃和其他環節的紐帶,分析識別的準確與否關系到目標和重點是否能夠實現。
二是風險排序評定、風險應對等環節實施的基礎。如果我們考慮稅收風險管理與信息系統的結合,那在系統中的第一個環節就是風險分析識別。這是后續各環節的基礎,風險分析識別為排序提供了具體的風險信息,為風險應對提供的按戶歸集的豐富全面信息,不僅為風險應對全面客觀的分析風險度的大小和指向性提供了充分的依據,也從分析識別的方法上為風險應對提供了新的思路。
三是風險管理技術含量和不斷提升發展趨勢的最主要的體現。風險分析識別的工作過程,實際上就是稅收業務水平和現代科學技術融合并產生效益的過程,它必須對稅收法律法規和稅收程序的各個方面有充分的了解和深入的研究,才尋找出稅收風險所在的環節和領域。當然這些風險存在于哪些納稅人,必須借助于現代信息技術的支撐才能實現。因此在風險分析識別這個環節一定是風險管理中最能體現技術含量的部分。同時,借助于信息技術,我們才可能對風險應對過程中,各個風險特征的有效性和指向性進行統計分析,并不斷地改善和調整在風險分析識別方面的思路,使之更趨向于合理、準確,邁入循環提升的良性步調。
四是最能讓基層稅務人員接受和認可風險管理理念并激發他們參與風險管理熱情的環節。在我們看來,通過分析風險管理的各環節的實施,充分發揮風險管理的理念,會給現代稅收體制機制帶來深刻且富有積極意義的變化。要貫徹落實好稅收風險管理,除了我們在完善相關制度建設和大力宣傳風險管理理念的同時,基層在具體實施過程中接受與否是其成敗的關鍵。而讓基層感受是否有效、能否接受,最主要的就是要讓其能夠在工作中感受到風險管理對稅收征管的巨大的推動作用,相比以前無論工作的方式、壓力、成效都有積極的變化,從而才能認可,使風險管理真正落實到位。同時,基層人員的對風險分析識別的方面的認可度,通過風險應對積累的經驗,也會激發其在風險分析識別方面新的思路和理念,促進整個風險管理的向前邁進。
四、加強稅收風險分析識別建設的可行性方法
一是要以現有信息數據為基礎開展風險分析識別。要做好風險分析識別,首先要有信息,沒有基礎信息,風險分析識別就無從談起。只有積極努力拓寬數據源,特別是內部及第三方信息的取得將會給我們風險分析識別帶來更大空間。同時,信息數據的范圍、要求是永無止境的,風險分析識別要立足以現有的信息數據為基礎來開展。
二是要以與納稅遵從有關的風險作為主要分析識別對象。在風險分析識別方面,首先要進行定位,風險分析識別應該識別什么。在稅收風險管理中,有把征管基礎類指標、發票監控類指標、稅務機關工作差錯類指標、質量考核類指標統統列入了風險分析識別范圍內,這是不可取的。這些指標也是有風險指向的,但并不是符合納稅遵從風險。所以風險識別的目標一定要與納稅遵從有關的,其他類別的指標也可以作為補充,組合運用的效果更佳。
三是要通過科學的方法來進行風險分析識別。要開展并實施好風險分析識別工作,就必須掌握科學的方法。要善于從紛亂復雜的稅收經濟業務中發現風險;要善于要實踐中做到宏觀與微觀相結合;要善于從眾多繁瑣的指標中選擇最能衡量和甄別風險的指標;要善于把復雜的風險模型以簡單的方式進行展示和描述。
四是要建立機制,從實踐出發不斷完善和優化風險分析識別。風險分析識別是稅收風險管理成敗的關鍵,尤其表現在風險分析識別能不能適應整個經濟稅收的發展。這就需要建立機制,來保證風險分析識別的有效性,且能根據應對結果不斷地調整完善和優化整合。這應該是一種保證持續研究分析、尋找識別稅收管理中的風險的協調機制。
五、依托稅收風險管理平臺加強稅收風險識別建設
1.樹立稅收風險管理的理念,加強稅收風險分析識別建設
“信息管稅”已經成為稅務部門一個時期稅收征管和科技工作的指導思想,落實信息管稅就必須樹立稅收風險管理理念。做好稅收風險的分析識別工作也已經成為貫徹稅收風險管理理念和落實信息管稅的關鍵環節。因此,只有始終堅持風險分析識別是稅收風險管理的重要環節的認識,在風險分析識別中抓住主要矛盾,從風險管理的整體運行考慮;明確風險分析識別的職能分工,配備高素質專業人員,建立風險管理聯席會議制度;加強稅收風險管理特別是風險分析識別方面的培訓,開展稅收風險分析識別方面的交流和探討,建立面、線、點有機聯系的風險分析識別的立體框架。
食品安全風險分析的主要內容是識別潛藏在食品鏈中的危害,并對其進行評估,最后提出相應的管理措施。通常情況下,風險分析的研究對象都是已經被科學所確定的食品風險危害,進行風險評估需要結合毒理學、微生物等專業方面的知識。
其實,食品安全風險不僅是食品存在的問題,更是一種社會文化與心理上的構建,由食品安全引發的社會恐慌所造成的影響,遠遠大于食品安全風險本身的影響。例如在2011年發生的新乳品國標修訂事件,相比于生乳品安全標準該如何制定這一客觀問題,消費者更多的卻是在關注隨著社會的進步乳品安全標準卻在倒退的問題。這一事件恰好反映了食品安全風險背后的社會屬性。因此,食品安全風險分析不是單純地研究食品,還需要涉及社會類的學科,例如心理學、管理學、經濟學等。
二、高校開設食品安全風險分析相關課程的現狀
據相關調查結果顯示,截止到2017年,我國共有252所高效開設了食品質量與安全專業,調查者通過各種途徑獲得了其中85所高效的人才培養計劃,并對這些培養汁劃進行整合與分析,結果顯示,在這85所高校中,只有4所高校將風險分析課程作為一門單獨的專業課來開設,有19所院校盡管沒有開設風險分析課程,卻開設了教學內容與風險分析高度重合或高度相關的課程。除此之外,還有一些院校開設了與風險分析具有一定相似度的課程。另外,70%的高校并沒有開設風險分析相關課程,而是將風險分析的專業內容分散在了《食品毒理學》、《食品標準與法規》等其他課程之中。在分散風險分析知識的課程中,開設《食品毒理學》的院校最多,其比例高達96.4%。通過以上數據可以看出,身為風險評估基礎課程的《食品毒理學》在食品質量與安全專業中受到足夠的重視,但是風險分析作為一門單獨課程的重視程度還有待提高。
三、高校開設食品安全風險分析課程的必要性
首先,在國家的食品安全戰略中,加強風險分析教育已經成為趨勢。在《食品安全法》中,有關食品風險分析機制與評估機制建立的內容占了整整一章,由此可見國家對食品安全風險分析的重視,并開始走上法制化的道路。在風險分析方面,我國學科建設十分落后,起步較晚,使得相關人才資源嚴重匱乏,特別是缺少基層的專業技術人員。因此,國家對風險分析專業人才的需求量十分巨大。
隨著我國地鐵工程建設高峰的到來,地鐵工程建設安全形勢日益嚴峻,尤其是全國各城市地鐵隧道區間施工安全事故均呈上升趨勢。為保證地鐵建設的順利進行,切實貫徹“預防為主”的安全生產方針,地鐵隧道區間施工過程中必須系統全面的考慮安全風險因素。但是目前我國地鐵工程建設中,普遍采取主觀經驗判斷施工安全風險的方法進行地鐵隧道區間施工決策,未系統客觀的開展安全風險評價工作;即使進行了安全風險分析的地鐵工程,也沒有將安全風險分析工作及其成果有機的結合到施工決策過程中,從而容易引發地鐵隧道區間施工的決策失誤,本質上致使隧道施工安全事故的發生。
針對上述問題,本文通過對基于主觀經驗的地鐵隧道區間施工決策模型的分析和調整,引入信息(知識)價值與安全風險分析可靠度概念,構建基于安全風險分析的地鐵隧道區間施工決策模型。通過決策結果的比較,討論了地鐵隧道區間施工安全風險分析效益及其影響因素;同時進行地鐵隧道區間施工安全風險分析效益的可靠性分析,量化安全風險分析結果對地鐵隧道施工決策的影響,為科學、安全的進行地鐵隧道施工提供決策支持和重要保障。
1 基于主觀經驗的地鐵隧道區間施工決策模型
1.1 決策單元的劃分與變量空間的構成
設整條地鐵線路由若干段隧道區間組成,每段隧道區間構成一個獨立的決策單元。考慮安全風險的地鐵隧道區間施工決策問題由以下變量空間構成:
(1)風險狀態空間R={R1…Ri…Rn…}由n個施工安全風險等級組成。施工安全風險等級由隧道區間的地質水文環境、工程周邊(既有建筑物、地下管線)環境、區間長度、計劃工期、施工管理等因素共同決定;
(2)施工方法空間S={S1…Sk…Sl…}由l種隧道區間施工方法組成。目前隧道區間的施工方法主要有明挖法、蓋挖法、暗挖法、盾構法;具體工程中這些方法又可以細分為多種不同的施工工法,如暗挖法可分為全斷面法、臺階法、CRD法等;
(3)成本空間C=(Cki)l×n由安全建造成本矩陣構成,其中Cki由Sk∈S和Ri∈R決定,表示在某種安全風險等級的情況下,采用某種施工方法進行施工時,考慮施工過程中必要的安全生產投入和預期損失值后的建造成本。
1.2 風險狀態空間的概率表達
地鐵隧道區間施工決策是以風險狀態空間的概率信息為基礎的,工程實際中風險狀態空間的概率通常根據決策者的主觀經驗判斷設定。因此,某段隧道區間的施工安全風險等級可用施工安全風險等級先驗概率矩陣P表示為:
P=[p1…pi…pn]
其中pi表示該段隧道區間施工安全風險等級為i級的先驗概率。
1.3 決策結果
以第m段隧道區間為例,通過主觀經驗設定的施工安全風險等級先驗概率矩陣P,進行地鐵隧道區間施工決策的結果應為:
(1)
這時選擇的施工方法所對應的安全建造成本期望值最小。
2 基于安全風險分析的地鐵隧道區間施工決策模型
以上決策過程是在未進行系統安全風險分析的基礎上進行的,決策信息的來源主要是決策者的經驗知識,容易導致決策結果帶有過多的主觀性和任意性,為地鐵安全事故的發生埋下了本質上的隱患。根本的解決辦法是在決策階段進行地鐵隧道區間施工安全風險分析,充分收集獲取地鐵隧道區間施工安全風險的信息,以提高決策信息的真實度、完整度、可信度,從而修正上述決策模型中狀態變量空間的概率信息,支持決策者做出科學決策。為了將安全風險分析工作及其成果有機的結合到施工決策過程中,在上述決策模型的基礎上提出以下基于安全風險分析的地鐵隧道區間施工決策模型。
2.1 變量空間的調整
除上述模型中的三個變量空間外,本模型引入以下變量空間:
(1)施工安全風險分析成本變量CRA。地鐵隧道區間施工安全風險分析成本CRA是指一系列安全風險分析工作的總費用,包括工程詳勘、建筑物管線調研、安全風險辨識、安全預評價、RAMS咨詢等。
(2)安全風險分析可靠性空間SAR。安全風險分析可靠性反映安全風險分析結果真實、有效、可信的狀態屬性,用安全風險分析可靠性矩陣SAR=(pSARi|Rj)n×n表示,其中pSARi|Rj(0≤pSARi|Rj≤1)由安全信息(知識)價值變量ε決定,表示工程實際中安全風險等級為j級的隧道區間,經過安全風險分析后得出安全風險等級為i級的概率。
2.2 風險狀態空間的概率表達
進行成本為CRA的地鐵隧道區間施工安全風險分析后,決策者便可以在收集獲取的安全信息(知識)基礎上進行決策,通過安全風險分析可靠性矩陣對風險狀態空間的概率信息進行修正,得出隧道區間施工安全風險等級的后驗概率。
(1)安全風險分析可靠性空間的概率表達
為進行安全風險分析可靠性空間的概率表達,引入安全信息(知識)價值變量(0≤ε≤1)。這里,決策者所掌握的安全信息(知識)即地鐵隧道區間施工決策時所掌握的安全風險分析成果;而完全信息(知識)條件是一種理想狀態,表示決策者在決策時擁有關于風險狀態的完全確定性信息(知識)。
由安全風險分析可靠性及其矩陣定義可知,pSARi|Rj是信息(知識)價值變量ε的函數,即pSARi|Rj=fij(ε)。因此,安全風險分析可靠度矩陣可表示為SAR=[fij(ε)]n×n,其中,0≤fij(ε)≤1;每列之和;當ε=1時,即完全信息(知識)條件下有且。
(2)風險狀態空間的后驗概率表達
設某段隧道區間經過安全風險分析后得出安全風險等級為i,則其實際安全風險等級為j的后驗概率PRj|SARi可用貝葉斯公式計算得出:,其中PSARi是該段隧道區間經過安全風險分析得出安全風險等級為i的全概率,即。
2.3 決策結果
以第m段隧道區間為例,在經過安全風險分析得出該段隧道區間安全風險等級為i級且采用施工方法k時的安全施工成本期望值為。因此,第m段隧道區間基于安全風險分析進行施工決策的結果應為:
(2)
考慮理想狀態下,即完全安全信息(知識)條件下,有且,則第m段隧道區間基于安全風險分析進行施工決策的結果應為:
(3)
3 地鐵隧道區間施工安全風險分析效益及其可靠性
3.1 地鐵隧道區間施工安全風險分析效益
相比于基于主觀經驗的決策結果,完全安全信息(知識)條件下的決策收益為EVPA=E[CPerfect Analyse]-E[CNo Analyse]。由于完全安全信息(知識)條件是一種理想狀態,實際工程中不可能保證,故EVPA沒有實踐意義。
相比于基于主觀經驗的決策結果,基于成本為CRA的安全風險分析所獲得的決策收益EVPA=E[CGeneral Analys]-E[CNo Analyse]。因此,成本為CRA的地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA=EVGA-CRA。
對于特定地鐵工程而言,隧道區間施工安全風險等級概率矩陣P、安全建造成本矩陣C可視為已知條件(常量),因此地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA的影響因素主要有:
(1)安全風險分析成本CRA。一般的,隨著安全風險分析成本CRA的提高,基于安全風險分析所獲得的決策收益EVGA逐漸增加,地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA先逐漸增加;到達峰值后逐漸減少。CRA、EVGA、EVRA之間的關系如圖1所示。
圖1 地鐵隧道區間施工安全風險分析效益的影響因素示意圖
(2)安全風險分析可靠性矩陣SAR。進行成本為CRA的安全風險分析后,SAR主要通過安全信息(知識)價值變量ε影響EVRA,表現為CRA所對應EVRA曲線上某點的垂直偏移量,如圖1所示。
3.2 EVRA的可靠性分析
上述安全風險分析可靠性矩陣SAR對地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA的影響,可以通過可靠度理論進行以下分析:
(1)EVRA的極限狀態方程。設某段隧道區間施工安全風險等級先驗概率矩陣P、安全建造成本矩陣C已知,進行成本為CRA的安全風險分析后,令安全風險分析可靠度矩陣SAR=[fij(ε)]n×n為隨機變量空間,則EVRA極限狀態方程為EVGA=CRA, 有:
當EVGA-CRA>0時,EVRA為可靠狀態,可靠概率為P(EVRA>0);
當EVGA-CRA
當EVGA-CRA=0時,EVRA處于臨界狀態。
(2)EVRA的可靠性指標。可靠性指標β是根據隨機變量空間SAR的不確定性用來衡量EVRA失效概率的指標。在本文中,隨機變量空間定義為X={f11(ε),...,fnn(ε)},且fij(ε)服從正態分布,利用一次二階矩理論,可靠性指標為:
(4)
其中EX為隨機向量X的均值向量,∑-1X表示隨機向量X的協方差矩陣∑X的逆矩陣,X∈Ω表示隨機向量空間X={f11(ε),...,fnn(ε)}在失效面EVGA
(3)EVRA的可靠概率
根據可靠性指標β的定義,可以求出EVRA的可靠概率為:
(5)
因此,通過可靠度理論分析SAR對EVRA的影響,可以建立安全信息(知識)價值變量ε與EVRA間的關系,從而得出地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA為正的概率,量化安全風險分析結果對地鐵隧道施工決策的影響。
4 算例
某城市地鐵工程隧道全長18821.2米,可劃分為18個區間。根據地質水文環境、工程周邊建筑物、管線環境、區間長度、計劃工期、施工管理等因素,對安全風險的后果、人體暴露于風險環境的頻繁程度以及風險發生的可能性綜合考慮后,該城市地鐵工程共設定五種安全風險等級,如表1所示。
表1 某地鐵隧道工程施工安全風險等級表
安全風險級別 風險的后果 暴露于風險的頻繁程度 風險發生的可能性
Ⅴ 大災難,許多人死亡 連續暴露 完全可能預料
Ⅳ 災難,數人死亡 每天工作時間暴露 相當可能
Ⅲ 非常嚴重,一人死亡 每周一次暴露 可能,但不經常
Ⅱ 嚴重,重傷 每月一次暴露 可能性小,完全意外
Ⅰ 引人注目,需要救護 每年幾次暴露 很不可能,可以設想
該城市地鐵工程考慮安全風險后進行施工方法征集和編制,擬采用以下五種施工方案(含輔助施工方法),不同安全風險等級下采用不同施工方法時平均每米的安全建造成本矩陣C如表2所示。
表2 某地鐵隧道工程平均每米的安全建造成本矩陣
地鐵隧道區間施工方法 不同安全風險等級下平均每米安全建造成本(元)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
明挖法 94500 135000 171000 216000 265500
淺埋暗挖全斷面法 123750 105750 159750 220500 270000
盾構法 130500 146250 139500 191250 244140
淺埋暗挖臺階法 139500 135000 162000 188550 236250
淺埋暗挖CRD法 132750 137250 155250 193500 198000
該城市地鐵工程的18個隧道區間,根據決策者主觀經驗,結合本地鐵工程實際,得出每一隧道區間所對應的施工安全風險等級概率矩陣P,如表3所示。
表3 某地鐵隧道工程施工安全風險概率矩陣
序號 區間名稱 長度(m) 安全風險等級先驗概率
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
1 A-B站 294.5 0.51 0.49 0.00 0.00 0.00
2 B站-C站 1275.8 0.15 0.47 0.38 0.00 0.00
3 C站-D站 1222.6 0.15 0.47 0.38 0.00 0.00
4 D站E站 970.8 0.00 0.00 0.47 0.53 0.00
5 E站-F站 1646.6 0.00 0.29 0.64 0.07 0.00
6 F站-G站 694.3 0.15 0.25 0.53 0.07 0.00
7 G站-H站 936.9 0.14 0.25 0.56 0.06 0.00
8 H站-I站 1224.8 0.47 0.43 0.10 0.00 0.00
9 I站-J站 1609.1 0.48 0.45 0.07 0.00 0.00
10 J站-K站 602.4 0.49 0.51 0.00 0.00 0.00
11 K站-L站 967.6 0.51 0.49 0.00 0.00 0.00
12 L站-M站 1153.8 0.50 0.50 0.00 0.00 0.00
13 M站-N站 889.2 0.78 0.22 0.00 0.00 0.00
14 N站-O站 992.8 0.10 0.83 0.07 0.00 0.00
15 O站-P站 1019.6 0.19 0.81 0.00 0.00 0.00
16 P站-Q站 1215.1 0.67 0.33 0.00 0.00 0.00
17 Q站-R站 953.1 0.86 0.14 0.00 0.00 0.00
18 R站-S站 1152.2 0.13 0.32 0.54 0.00 0.00
針對上述5個等級的安全風險,進行成本為CRA=1500元/米的地鐵隧道區間施工安全風險分析,其安全風險分析的可靠性矩陣SAR如表4所示。
表4 安全風險分析的可靠性矩陣
經安全風險分析得出的安全風險等級i 工程實際安全風險等級j
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
Ⅰ 0.9 0.1 0 0 0
Ⅱ 0.1 0.9 0.1 0 0
Ⅲ 0 0 0.8 0.1 0
Ⅳ 0 0 0.1 0.8 0.1
Ⅴ 0 0 0 0.1 0.9
利用公式1~3,經過計算可知:進行成本為CRA=1500元/米的地鐵隧道區間施工安全風險分析后,該城市地鐵隧道工程的安全建造成本為2175796793元,相比于基于主觀經驗的決策結果所獲得的決策收益EVGA為161708401,該城市地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA為133476601元,節約安全建造成本6.13%。其中隧道區間7的安全風險分析效益EVRA最高,為11409.06元/米。該城市地鐵各隧道區間的不同決策結果如圖1所示。
圖1 某城市地鐵各隧道區間的不同決策結果比較分析圖
下面以N站-O站區間為例,進行地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA的可靠性分析驗算,為簡化驗算模型,設該段隧道區間施工安全風險等級概率為P(Ⅰ級風險分布概率為0.4,Ⅱ級風險分布概率為0.6)、安全建造成本為C(淺埋暗挖全斷面法針對Ⅰ級風險平均每米安全建造成本為126000元,針對Ⅱ級風險平均每米安全建造成本為129000元;明挖法針對Ⅰ級風險平均每米安全建造成本為75000元,針對Ⅱ級風險平均每米安全建造成本為168000元)。
進行成本為CRA=1500元/米的地鐵隧道區間施工安全風險分析,令其安全風險分析的可靠性矩陣SAR隨機變量空間為(ε1,ε2),如表5所示。
表5 安全風險分析的可靠性矩陣變量空間
經安全風險分析得出的安全風險等級i 工程實際安全風險等級j
Ⅰ Ⅱ
Ⅰ ε1 1-ε2
Ⅱ 1-ε1 ε2
利用公式1~3,經過計算可知:N站-O站區間工程進行成本為CRA=1500元/米的安全風險分析后,該段地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA=20400ε1+23400ε2-24900(0≤ε1,2≤1)。因此,安全風險分析的可靠性矩陣SAR對于EVRA的影響如圖2所示。
根據可靠性指標定義,EVRA失效面方程為20400ε1+23400ε2
其中ρ為隨機變量ε1,ε2的相關系數,利用公式5,可求出該段地鐵隧道區間施工安全風險分析效益EVRA的可靠概率,如圖3所示。
圖2 安全風險分析可靠性矩陣與效益間的關系
圖3 相關變量的可靠性指標與可靠概率
5 結論
地鐵隧道區間施工安全風險分析是地鐵隧道區間施工決策的一項重要前提工作,其成果是科學、安全的進行地鐵隧道施工的重要依據和保障。因此,將安全風險分析工作及其成果有機的結合到施工決策過程中,在實際工程中運用基于安全風險分析的地鐵隧道區間施工決策模型具有重要意義。本文通過引入信息(知識)價值與安全風險分析可靠度概念,構建基于安全風險分析的地鐵隧道區間施工決策模型,并進行施工安全風險分析效益的影響因素和可靠性量化分析。算例表明,基于安全風險分析的地鐵隧道區間施工決策模型為科學、安全的進行地鐵隧道施工提供了決策支持。需要指出的是,在地鐵隧道區間施工安全風險分析成本一定的條件下,如何提高施工安全風險分析所獲取的安全信息(知識)價值是今后需要深入研究的問題。
參考文獻
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二、保險風險及標準化的概念特征
(一)保險風險的特征
保險是分散風險、消化損失的一種經濟補償制度。從風險管理的角度看,保險是風險管理的一種方法,或風險轉移的一種機制。通過保險,將眾多的單位和個人結合起來,變個體對付風險為大家共同對付風險,從而提高風險損失的承受能力。保險的經濟補償制度,既是風險的集合過程,又是風險的分散過程。保險公司通過保險將眾多投保人所面臨的分散性風險集合起來,當發生保險責任范圍內的損失時,又將少數人遭受的風險損失分攤給全體投保人,通過保險的補償或給付行為分攤損失或保證經營穩定。保險風險的集合和分散應具備兩個前提條件:一是大量風險的集合體。保險在于集合多數人的保費,補償少數人的損失。大量風險的集合,是基于風險分散的技術要求,也是概率論和大數法則原則在保險經營中得以運用的前提。二是同質風險的集合體。所謂同質風險,指風險單位在種類、品質、性能和價值等方面大體相近,如果風險不同質,那么風險損失發生的概率就不相同,風險也就無法進行統一集合與分散。此外,不同質風險損失發生的頻度、幅度也不同,若對不同質的風險進行集合與分散,極容易導致保險公司財務的不穩定。
(二)標準化的基本概念
根據標準化法條文解釋,標準化是“在經濟、技術、科學、及管理等社會實踐中,對重復性事物和概念通過制定、實施標準,達到統一,以獲得最佳秩序和社會效益的過程”。因此,凡具有多次重復使用和需要制定標準的具體產品,以及各種定額、規劃、要求、方法、概念等,都可作為標準化的對象。標準化的對象一般可分為兩類:一類是標準化的具體對象,即需要制定標準的具體事物;另一類是標準化的總體對象,即各種具體對象的總和所構成的整體,通過它可以研究各種具體對象的共同屬性、本質和普遍規律。標準化的基本原理包括統一原理、簡化原理、協調原理和最優化原理。統一原理就是為了保證事物發展所必須的秩序和效率,對事物的形成、功能或其他特性,確定適合于一定時期和一定條件的一致規范,并且這種一致規范與被取代的對象在功能上達到等效。簡化原理是為了經濟有效地滿足需要,對標準化對象的結構、型式、規格或其他性能進行篩選提煉,剔除其中多余的、低效能的、可替換的環節,精煉并確定出滿足全面需要所必要的高效能的環節,保持整體構成精簡合理,使之功能效率最高。協調原理是為了使標準的整體功能達到最佳,并產生實際效果,必須通過有效的方式協調好系統內外相關因素之間的關系,確定為建立和保持相互一致,適應或平衡關系所必須具備的條件。最優化原理是按照特定的目標,在一定的限制條件下,對標準系統的構成因素及其關系進行選擇、設計或調整,使之達到最理想的效果。標準化是實現科學管理和現代化管理的基礎,是合理發展產品品種、組織專業化生產的前提條件,是提高產品質量保證安全、衛生的技術保障,也是資源合理利用、節約能源和節約原材料的有效途徑。實施標準化的重要意義是改進產品、過程和服務的適應性,防止貿易壁壘,促進技術合作。
三、保險風險評估標準化的必要性
標準化的目的是為了在一定范圍內獲得最佳秩序和社會效益,通過制定和實施標準,使標準化對象的有序化程度達到最佳狀態。對于保險中的風險評估,不同的主體,甚至同一主體如保險公司內部的不同層級和部門,對其有著不同的理解,關注的焦點也存在差異,造成了各相關方之間的不配合,難于開展對風險管理效果的客觀評價,也就難于達到最佳秩序和最佳社會效益。通過將風險評估活動標準化,為風險管理活動提供一種共同的語言和公式,有了統一的標準,實施風險評估的各相關方就可以使用相同的風險管理過程,有了相同的決策、處理基礎,對風險評估活動持有共同的認識,有利于規范保險的風險管理活動。保險所面對的風險具有“大量、同質風險”的特征,風險評估標準化的過程,也就是針對各類大量同質風險進行科學分析研究的基礎上,結合技術進步的新成果以及實踐中累計的先進經驗,使之相互結合,加以消化、融會貫通、提煉和概括的過程。人們在生產實踐中為了規避風險或減少損失,已經積累了一定的經驗,也取得了大量的科學技術成果,這些成果和經驗如果以標準的形式來表達,對于保險公司在實施風險評估過程中提高效率具有重要意義。
四、風險評估過程的標準化分析
保險風險評估標準化體系的構建,要基于標準化的統一、簡化、協調和最優化原理,根據保險風險因素的特征,將風險識別、風險分析和風險評價過程中的共性的、重復性的可能導致風險發生的因素識別出來,使決策者及有關各方可以更深刻地理解各類承保風險,以及現有風險控制措施的充分性和有效性,為確定最合適的風險應對方法奠定基礎。根據《風險管理風險評估技術》(GB/T27921-2011),結合保險風險評估的特征,將風險識別、風險分析和風險評價環節中的標準化重點進行逐一解析,分析各環節中需要重點關注的因素和方法,實現風險評估過程的標準化。
(一)風險識別標準化
風險識別是發現、列舉和描述風險要素的過程,也是風險評估過程中的基礎環節。風險識別的目的是確定可能影響保險事故發生的事件或情況,一旦風險得以識別,保險公司應立即對現有的控制措施進行識別。風險識別的范圍包括對風險源、風險事件及其原因和潛在后果的識別,識別的方法包括:1)基于證據的方法,例如檢查表法以及對歷史數據的評審;2)系統性的團隊方法,例如專家團隊遵循系統化的過程,通過一套結構化的提示或問題來識別風險;3)歸納推理技術,例如危險與可操作性分析方法等。此外,也可利用各種支持性技術來提高風險識別的準確性和完整性,例如頭腦風暴法和德爾菲法等,但無論采用哪種技術,其關鍵是在整個風險識別的過程中要認識到人的不安全行為、物的不安全狀態以及組織管理制度的有效性。
(二)風險分析標準化
在風險分析過程中,重點應當考慮導致保險風險發生的原因和風險源、風險事件的正面和負面的后果及其發生的可能性、影響后果和可能的因素、不同風險及其風險源的相互關系以及風險的其他特性,還要考慮控制措施是否存在及其有效性。為確定風險等級,風險分析通常包括對風險的潛在后果范圍和發生可能性的估計,該后果可能源于一個時間、情景或狀況。在某些情況下,風險可能是一系列事件迭加的結果,或者由一些難以識別待定事件所誘發,在這種情況下,風險評估的重點是分析系統各組成部分的重要性和薄弱環節,檢查并確定相應的防護措施。風險分析的方法可以是定性的、半定量的、定量的或以上方法的組合。定性的風險分析可通過重要性等級來確定風險后果、可能性和風險等級,如“高”、“中”、“低”3個重要性程度。半定量法可利用數字評級量表來測度風險的后果和發生的可能性,并運用公式將二者結合起來,確定風險等級。定量分析可估計出風險后果及其發生可能性的實際數值,并產生風險等級的數值。
(三)風險評價標準化
風險評價將包括風險分析的結果與預先設定的風險準則相比較,或者在各種風險分析結果之間進行比較,確定風險的等級。風險評價利用風險分析過程中所獲得的對風險的認識,對外來的行動進行決策,包括:1)某個風險是否需要應對;2)風險的對應優先次序;3)是否應開展某項應對活動;4)應該采取哪些途徑。依據風險的可容許程度,將風險劃分為如下三個區域:不可接受區域、中間區域和廣泛可接受區域。不可接受區域內無論相關活動可帶來何種收益,風險等級都是無法承受的,必須不惜代價進行風險應對;中間區域內的風險應考慮實施應對措施的成本與收益,并權衡機遇與潛在后果;廣泛可接受區域中的風險等級微不足道,或者風險很小,無需采取任何風險應對措施。
一、風險管理的發端及其基本意涵
風險,從廣義的角度講,伴隨著人類的整個發展歷程,凡是存在不確定性的和災難性后果的地方就存在風險。風險管理與人們天然地渴望降低不確定性的本性相聯系。但風險的觀念以及風險管理的觀念并非始終為人們所理解,Judith Green(1997)從對“事故(accident)”系譜學地分析出發,認為風險觀念是人們擺脫了決定主義的命定論并接受了理性的因果分析時才得以產生。Gray等(2001)認為,風險管理扎根于資本主義發展初期,但只有到了20世紀40年代后,風險管理才得到了進一步的發展,所以也有人認為現代風險管理起源于20世紀二三十年代統計方法在大規模生產中的運用,在二戰中隨著數學概念在軍事領域的運用而得到發展,直至五十年代,決策科學作為一門確切的學科出現后,風險管理的一般觀念才得以出現。不同的人或組織對風險管理可能形成不同的界定,但在任何定義中,風險管理都包含三個基本要素:風險管理的主體、風險管理的對象、風險管理的方式和原則。故本文將從這三個方面簡要勾勒出風險管理理念的演進和發展。
二、以理性計算為基礎的風險管理
風險管理的出現建立在概率論在管理科學中的系統運用,起初的風險管理建立在理性計算的基礎之上。以理性計算為基礎的風險管理大致包括兩個視角,即風險管理的技術視角和經濟學視角。風險管理的技術視角,就是力圖通過對大量數據的統計分析在風險暴露和風險后果之間建立聯系,形成風險分析的技術模型,其基本的內容大致包括數據收集、風險分析和風險應對措施的采取。經濟學視角的風險管理與技術視角的風險管理最為接近,其基本的理論假設是成本—收益原則和預期效用理論。
早期(從20世紀40年代到60年代)以理性計算為基礎的風險管理,對風險采用了一種客觀實體主義的定義,即將風險視為可能發生的對人類造成負面傷害的事件。這種定義在保險業和化學工業中最廣泛地被采用,風險本身是可以通過數據的收集、模型的建立而得到估算的,比如在保險業中的風險評估和管理。應對風險的方法大致包括風險處理、風險規避、風險轉移等。
在這一階段,即風險管理主要以理性的計算為基礎階段,風險管理的主體是單一的,即作為管理者的個人、企業或者政府(或者說是風險分析和管理的專家);管理的對象,亦即被定義為風險的事物,也是明晰的,對何謂風險在這一階段并沒有太大的爭議;而風險管理的原則和方法也是命令式的。
以理性計算為基礎的風險管理,其最大的優點在于其模型的簡單性和明晰性,盡管這種簡單性與明晰性可能獲得一種方法論上的活力,能夠分析數據、風險描述和價值判斷,但其最大的不足之處也正是在于由于其簡單性和明晰性而無可避免的狹隘性。
三、對以理性計算為基礎的風險管理的反思和發展
進入上世紀70年代,人們開始對這種以單純的理性計算為基礎的風險管理提出了大量質疑和批評,不同的視角和理論被引入了風險研究之中。下文主要介紹三種主要的理論視角,即心理學視角、社會學視角和文化研究視角,及其對風險管理的反思和發展。
心理學視角的風險研究強調人們對風險的感知,即對風險的主觀判斷和評估,風險認知是風險管理者在風險認定和策劃風險排減措施時必須考慮的因素。由于風險感知的引入,風險管理開始從純粹客觀的分析,轉向開始關注人們主觀對風險的判斷,風險管理也開始轉向一種來自于底層的視角,對風險的認定也并非僅限于專家的視角。
社會學的視角將風險的定義由實體論層面拓展到了社會定義和社會建構層面,“真實的”風險后果總是包含著社會詮釋并與群體的價值和利益相聯系。Zinn 和Taylor-Gooby(2006)概括了社會科學中五種風險研究的理論路徑:理性選擇路徑、反思性現代性路徑、后現代視角、系統理論視角、批判理論路徑。理性選擇路徑將后果的不確定性與管理決策聯系起來,強調不同的個人偏好與組織文化價值對風險的可能性和后果的理解。反思性現代性理論假設現代性的元理性基礎已經失去了其合法化力量,經典的現代性轉向了反思性的現代性,包括生活方式的個體化、知識和價值的多元化以及個人生活計劃不確定性的增長等。系統理論視角將風險視為一種與社會定次級群體緊密相連的基礎性社會建構,社會系統不斷內在化外在威脅,將外在威脅轉化為風險,風險的接受者和承擔者之間存在非連續性。批判理論強調發達的或晚期資本主義的悖論和自反性后果,強調政治權力運用造成不平等的風險分配。后現論家發展了一種最為激進的建構主義觀點,何謂風險、何謂收益及其何種程度都依賴于社會力量的塑造作用,重視社會框架和文化偏見的作用。
風險的文化視角將風險視為由社會中結構性力量所決定的社會建構,諸如健康威脅、不平等、公平性、控制等問題都不是有科學分析可以決定的,而只能是社會中不同行動者信念和理性的再建構。這些建構反映了不同風險領域中各個群體或組織的利益與價值以及這些群體之間共享的意義、文化產品和自然現象。風險政策是所有行動參與者持續斗爭的結果,是將各自對風險的理解納入公共日程之中,并強加給他者。自我利益之間需要做出妥協以實現群體自己的現實,不同群體之間為了建構有意義的現實有必要進行溝通,決定可能的現實建構的范圍和界限。
各種研究視角的引入,豐富了人們對風險管理本身的理解,風險認知、風險溝通、風險參與等概念的提出,打破了原有風險管理的狹隘界限。風險管理的主體的單一性和明晰性受到質疑,風險的界定也成為一個建構、商討甚至斗爭的過程,風險管理的方式也開始變得更為復雜。
四、風險治理:風險管理理念的綜合演進
對傳統的以理性計算為基礎的風險管理受到了多重挑戰:風險感知挑戰了理性風險分析的理想模型,技術性的風險分析也面臨挑戰,科學專家的權威開始受到挑戰,政府在風險管理中的合法性也開始受到質疑。1992年英國皇家協會了一份關于公共風險感知和風險管理過程的報告,首肯了風險的可接受性之于科學的風險管理的重要性,企圖將風險分析的技術科學觀念與風險感知的社會和心理分析整合起來。90年代后,國際政治、經濟、社會的巨大變遷也要求一種更為綜合的風險管理框架,風險治理的觀念開始出現。
治理(governance)的概念在90年代中期以后在有關國際關系、比較政治科學、政策研究、環境與技術社會學以及風險研究的文獻中大量出現,涉及風險治理的組織和機構也大量出現。從國家層面來看,治理闡述了涉及到政府與非政府行動者的集體決策的結構和過程,現代社會中的治理被視為政府機構、經濟力量和市民社會行動者之間相互作用的結果。在全球層面,治理意味著一種橫向組織結構,包含了政府和非政府行動者,這些行動者在沒有更高權威組織的情況下做出決策,非政府組織扮演了一種至關重要的角色。風險治理包含了橫向和縱向兩個為維度,橫向上看,風險治理包含了政府及其機構、行業(或企業)、科學和學術團體、市民社會(或非政府組織)等行動者,從縱向看,風險治理包括了地方性風險治理、區域性風險治理、全國性的風險治理、跨國的風險治理以及全球性的風險治理。風險治理成為一個多維度、多元行動者的綜合的風險管理框架,風險治理要求考慮各種情境性因素,諸如不同的制度安排以及包含不同風險感知的政治文化。
2001年歐盟委員會,提出了良好的風險治理必須遵循的幾個原則:開放性、參與性、責任性、有效性、一致性、均衡性與輔。2005年,基于傳統的風險分析和風險管理的路徑和有效的風險管理的基本原則,國際風險管理委員以風險治理的概念為基礎,提出了一個整合了的風險管理框架。這個整合的框架力圖提供一種綜合的方式以整合風險認定、風險評估、風險管理和風險溝通,彌補之前風險治理中的不足。這個框架包含了風險預評估、風險評估、可忍受性與可接受性判斷、風險管理以及伴隨以上每一個階段的風險溝通。
五、小結
從擺脫決定主義的命定論觀念到以理性計算為基礎的風險管理理念的出現,再到更為強調主體的多元、對象的不確定以及原則和方法上的協商和參與的風險治理框架的出現,風險管理理念經歷了其自身的發展和變化。隨著現代化、信息化和經濟全球化進程的加快,人們一方面享受著社會快速發展所帶來的各種好處,但另一方面,人們也更加深刻地認識到社會快速發展背后所隱藏的危機,風險管理理念的演進也恰好體現了這種現代性自身的困境。如何走出這種現代性的困境,走向何種理念和原則的風險管理,有待于我們進一步地思考。
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2模型綜述
建立一個實用的農業氣象災害風險分析模型需經過三個層次逐級放大:(1)概念模型,(2)過渡模型,(3)實用模型,各層次的具體關系如所示,下文將對層次結構作進一步闡述。
3模型的層次結構
3.1概念模型
概念模型[1]的結構如所示,風險分析的重要環節是建立災害模型、價值模型和抗災性能模型。
3.1.1建立災害模型
災害模型描述災害發生的時間、地點、強度以及危害程度,并包括一些與災害有關的信息。災害模型主要反映自然災害系統的孕災環境、致災因子、成災規律、承災體以及災情的特征,包括如下主要內容:(1)農業氣象災害發生的形式、天氣特點、致害的主要氣象指標、災害的表現;(2)農業氣象災害的分級說明以及各級災害的指標;(3)根據歷史氣象資料和災情資料統計出的各級災害發生的概率;(4)災害強度和受災程度的定量關系。
3.1.2建立價值模型
價值模型必須反映出不同等級農業氣象災害下的最終產值。為計算風險度的大小,還應研究災前、災中以及災后作物價值的變化規律和農業生產的投入價值。由于農業生產的特點,農業氣象災害風險分析價值模型要體現如下特點:首先,農作物的價值在其生長發育過程中是動態變化的。農業生產過程始于一定的基礎投入價值之上,在干物質積累的同時不斷提高農作物的價值,最終形成產出價值,但是由于作物在不同生育期的干物質累積對最終產值的貢獻不同,所以作物價值的變化與干物質累積并不同步。其次,農業氣象災害風險分析是以投入價值和最終產值作為風險分析的基礎,而干物質的積累到最終產值的形成需要有良好的轉化途徑,對以籽粒或果實為收獲部分的農作物而言,這個轉化途徑就是作物能順利地由營養生長過渡到生殖生長。從中可看出,進行風險分析時,僅研究干物質的積累尚不夠,還必須研究最終產值的形成過程。再次,由于作物是活的有機體,對災害有一定的適應和防御等調節能力,并且能夠通過后期生長來彌補災害帶來的損失。所以當災害發生后,作物價值的變化與受災程度和抗災能力緊密相關,而且災后價值的變化又受作物恢復能力的影響。
3.1.3建立抗災性能模型
抗災性能模型的主要功能是根據作物種植環境以及作物本身特征來確定作物的抗災性能指數。影響作物抗災性能的因素很多,與作物有關的因素有品種、發育期、作物長勢等等,與環境有關的因素有地形、地勢、海拔高度、土壤狀況等等。理想的抗災性能模型應能較好地回答如下問題:(1)抗災性能與哪些因子有關;(2)抗災性能與這些相關因子的定量關系如何;(3)如何綜合這些相關因子對抗災性能的影響。
3.2過渡模型
3.2.1對農業生態地區法[2]的幾點改進
過渡模型的結構如所示,為適應農業氣象災害價值模型的特點,將農業生態地區法作了如下改進:(1)假設作物營養生長期和生殖生長期的干物質分別為Mn和Mr,而籽粒或果實的干物質(Mf)來源于Mn和Mr的一部分,可表示為:Mf=Mn•Tnf+Mr•d(1)式中,Tnf表示營養生長期總干物質輸送到籽粒或果實中的比例;d表示生殖生長期總干物質被籽粒或果實利用的比例。(2)在實際做風險分析時要求以天為步長考察作物干物質的變化,這是由災害發生的隨機性和作物內在的調解機制決定的。(3)農業生態地區法得到的產量是一種對氣候適應,無限制條件下種植的高產品種的潛在產量,所以有必要考慮除氣象條件以外其他因素對產量的脅迫作用,為此引入了實際最大產量(Ypc)的概念,它是指在當前平均生產水平下,由氣候條件決定的單位面積植物經濟學產量,其計算可依據當地實際產量資料,其值等于代表當前平均生產及管理水平的趨勢產量和最大氣象產量之和,這里最大氣象產量和當地最適氣象條件對應。在缺乏實際產量資料時,可由環境相似地區的實際最大產量訂正求得。(4)引入了表征除氣象條件外其它環境條件對農業生產脅迫作用的系數K,K=1-Ypc•(1-W)Ymp(2)其中:Ymp為由農業生態地區法求得的潛在產量;W為籽粒或果實的水分含量,K值越大,表明除氣象條件以外的其它環境條件的脅迫作用越大;反之亦然。(5)為反映果實干物質和最終產值之間的聯系,在大面積生產上,暫不考慮產后風險,假定都能及時采收上市、保證品質的條件下,可以認為最終產值主要取決于干物質產量,因此引入從果實干物質到最終產值的轉換系數T,其計算式如下:T=YpcPMf(1-K)(3)其中:T表示在最適氣候條件及當前生產狀況下,每公斤果實干物質在當前市場狀況下能獲得的最終產值,單位為元/kg;P為當前平均價格。T隨當前市場價格的變化,可反映市場條件對農業氣象災害風險的影響。
3.2.2實際最終產值的計算
為計算風險度必須求得實際最終產值,而實際最終產值又與果實的干物重密切相關,文中以Mfp表示實際果實干物重,可按下式計算:Mfp=(Mnp•Tnfp+Mrp•dp)•Fp(4)其中:Mnp為實際狀態下營養生長階段積累的干物質;Mrp為實際狀態下生殖生長階段積累的干物質;Tnfp,dp分別為實際狀態下營養及生殖生長期干物質的利用比例;Fp為實際狀態下受開花受粉狀態影響的果實轉化系數。前文已有介紹,籽粒和果實的形成需要有良好的干物質轉化途徑,這種轉化途徑的好壞主要受花芽分化期以及開花受粉期氣象條件的制約,Fp正反映了該時段氣象條件的優劣程度。各變量的計算式如下:Mnp=∑mi=1Md(5)Md=M•(1-K)•f1(d)•R(6)Mrp=∑ni=1M′d(7)M′d=M•(1-K)•f2(d)•R(8)Tnfp=TnfE1(9)dp=d•E2(10)Fp=F•f3(d)(11)其中:Md和M′d為實際狀態下營養生長期和生殖生長期每天干物質積累;M為最適氣象條件下每天的干物質生產量;R為在抗災性能模型中確定的抗災性能指數;f1(d),f2(d),f3(d),E1,E2分別描述災害對營養生長期每天干物質、生殖生長期每天干物質、開花受粉情況、Tnf和d的影響;d為當天的受災程度;d為花芽分化期或開花受粉期的平均受災程度;F為理想狀態下的轉化系數,其值恒為1。受災程度是對作物受災等級的定量描述,其取值范圍在[0,1]之間,在取值范圍內,隨著受災等級增加,受災程度逐漸增大。E1和E2的確定可根據營養生長期及生殖生長期的平均受災程度。
3.3實用模型
針對具體的災害類型,根據各種災害的實際資料,可確定上述5個災害影響函數的具體形式,代入相應計算式中即得到農業氣象災害風險分析實用模型。
4以華南荔枝生產為例的農業氣象災害風險分析
4.1資料來源華南荔枝生產農業氣象災害指標依據廣西玉林地區農業氣象實驗站多年調研和實驗研究的成果,同時參考了有關文獻[3,4]。氣象資料取自廣東珠江三角洲代表臺站,包括從化(1959-1993)、高要(1955-1993)、廣州(1951-1993)、惠陽(1953-1993)、臺山(1954-1993)、珠海(1962-1993)、深圳(1953-1993),同時以廣西玉林(1954-1993)和陸川(1962-1993)作為對比。選取了與各農業氣象災害指標有關的氣象要素,包括從11月至次年5月逐日的平均氣溫、最低氣溫、日照時數和降水量。荔枝價格假定為15元/kg,并以15萬元/hm2作為目標產值。
4.2荔枝生產的主要農業氣象災害及影響函數
華南荔枝生產的主要農業氣象災害有:(1)越冬期凍害、(2)花芽分化期暖害和(3)開花期低溫陰雨天氣。越冬期凍害指標如下:當極端最低氣溫≤0℃時,幼苗開始受凍,下降到-2.0—-3.0℃時,成齡樹中等受害,當出現-4.0℃的低溫時,凍害嚴重[5]。荔枝的花芽分化需要一定時間的低溫誘導,如果花芽分化期氣溫持續偏高,則難以形成果枝[6],構成“暖害”。荔枝暖害有兩種指標形式:一是冬季極端最低氣溫,一般冬季極端最低氣溫在4.0—5.0℃時,為輕暖害;5.1—7.0℃時為中度暖害;≥7.1℃時為嚴重暖害。二是最冷月平均氣溫,一般最冷月平均氣溫在13.0至14.0℃時為輕暖害,14.1至15.0℃時為中度暖害,≥15.1℃時為重度暖害。荔枝開花期的氣象條件以低溫陰雨日數表示:一般以日平均氣溫≤17.0℃或極端最低氣溫≤12.0℃,且雨量≥0.1mm或日照≤1.0h為低溫陰雨天氣,若盛花期連續低溫陰雨天氣≤2d為小害,3—4d為中害,≥5d為重害[7]。根據以上分析,華南荔枝生產的風險體系如所示。荔枝凍害可發生在營養生長期或生殖生長期,并能影響Tnfp和d,而暖害和低溫陰雨均表現為對轉化途徑的影響,考慮到低結實率下籽粒重(或單果重)的補償效應,其函數選用冪函數形式。具體函數如所示。
4.3計算結果分析