建筑工程一切险承保自然灾害的风险分析.doc

建筑工程一切险承保自然灾害的风险分析摘要：在建工程具有灾害易损性高、处于风险中的资产价值随着建设进度逐渐增加的特点将巨灾风险评估模型与在建工程价值渐增性的特点相结合，提出了建筑工程施工期自然灾害风险分析方法，并以地震灾害为例，阐述了风险分析方法的应用过程风险分析结果可以作为确定建筑工程一切险保费的依据关键词：建筑工程；自然灾害；巨灾模型；风险分析由于在建工程还未达到设计强度，且更多的工程为了经济发展和人类的主观需要而建设在自然灾害风险较大的地区，所以，尽管自然灾害本身的发生频率111,，但在建工程很容易在施工期间遭受自然灾害袭击而受损目前，我国正处于各类项目建设的高速发展时期，许多项目业主通过投保建筑工程一切险来转移施工期自然灾害风险国内外的一些学者和保险机构工作人员开展了一些建设项目施工期风险评估的研究【1-2J，但在施工期自然灾害风险评估方面仍缺乏相应的研究为此，笔者试图将巨灾风险评估模型【3-4与在建工程的特点相结合，提出在建工程的自然灾害风险评估方法，其风险评估结果可以作为确定建筑工程一切险保费的依据1 在建工程的特点及其自然灾害风险分析1.1 在建工程特点及其灾害风险分析思路在建工程区别于使用期建筑物的最大特点是场地在险价值(为了便于理解，称为“风险暴露资产价值”)的渐增性，即风险暴露资产价值从开工时的零价值逐渐增加到完工时的工程实际总造价在建工程场地在险价值的变化曲线如图1所示图中，施工时间为0L，风险暴露资产价值V从开工时的零价值逐渐增加到完工时的工程实际总造价U是时间t的函数，函数形式V()可以根据工程进度表结合工程概算计算得到瓦l乃施工时间图1在建工程场地在险价值变化曲线风险分析思路是：先将施工期OL划分为咒个等距时间段对应于每一时间段的风险暴露资产价值为；然后计算每一时间段内风险暴露资产价值的期望损失E为简化起见，这里的损失额仅考虑工程受损部分的原造价，而不是修复费用，前者通常小于或等于后者最后，将所有时间段的期望损失相加就得到了工程在某一自然灾害下的总期望损失，即或广1“下面分四步论述某一自然灾害下的建筑工程施工期总期望损失E(L)的计算方法，前三步计算第时间段风险暴露资产价值(一l+V：!)2的期望损失E(L)第一步，自然灾害危险性分析；第二步，易损性分析；第三步，获得损失的超越概率曲线，曲线下方的面积就是E(厶)；最后一步，将所有施工时问段的灾害期望损失相加，得到某一自然灾害的总期望损失12自然灾害危险性分析在建工程的自然灾害危险性是由工程所处地区的自然环境及其场地情况(地形、地貌、地质情况等决定的，核心内容是工程场地灾害强度一概率关系的建立自然灾害危险性分析其实一直是工程项目建设前的一项程序性工作在工程设计中，设计师通常会对工程场地进行主要自然灾害的危险性分析，然后根据国家有关规范要求的工程抗灾性能(如抗震、抗风性能)进行工程设计，目的是保证工程建成后在使用期间能够承受一定强度的自然灾害可以根据工程设计，用灾害危险性分析得到的各强度自然灾害的重现期或年超越概率，通过计算转化为某一施工时间段内该灾害事件的发生概率假定灾害发生概率在施工期内均匀分布，则重现期为M年的自然灾害在任一时间段内的发生概率为一(11M)出式中：R为内某重现期灾害的发生概率；M为重现期，年(如10，25或50年)图2为内工程的灾害危险性分析结果，因为各类灾害强度指标和单位不同，横轴灾害强度仅以重现期表示，当应用于不同的自然灾害时，应更换为各重现期对应的灾害强度(1-1灾害强度(重现期)年图2场地处自然灾害的强度一概率关系13易损性分析易损性分析主要是估算施工时间段内风险暴露资产价值(K一1+)2在各种强度的某种自然灾害下的平均损失率，从而得到其平均损失率曲线或者损失函数损失率是指损失额与风险暴露资产价值的比率，损失函数表示灾害强度与损失率之间的数学关系所谓平均损失率是指某强度的某自然灾害发生后所造成的工程损失并非确定值，而是一个随机变量，平均损失率就是这个随机变量的均值得到的平均损失率曲线形状显示了某一灾害强度的灾害发生后对风险暴露资产价值(一l+K)2所造成的损失率分布，其损失率均值为p显然，随着灾害强度的增大，风险暴露资产的损失率也会增大所以，每一灾害强度对应的损失率分布的右偏程度越来越大，划出的两个损失率分布所示相应地，也随着灾害强度的增大而不断增大，在极端情况下如毁灭性地震)，损失率达到100连接每一灾害强度所致资产损失率分布的均值z；，就得到了所示的平均损失率曲线摹、毫自然灾害所致损失的超越概率曲线。曲线中的超越概率是指第i时间段tl，内，风险暴露资产价值(一1+)2的损失额超过某一值的概率P。曲线可用下式表示：(Lf)=P(L。Lf)=1一式中：F(厶)是指损失的累积概率分布函数，即。Li)从图4可以看出，随着超越概率P。的增加，损失额递减P。曲线下方的面积就是第i时间段内一l+)2的期望损失额E(Li)，即。1“P。14自然灾害所致总期望损失的计算根据式(1)，灾害所致的总期望损失E(L)为各时间段风险暴露资产期望损失之和，也是图5所示，曲面下方的体积，即或：fL!K一+V应P。(L)dL dE(L)中的损失函数L，是指在建工程在整个建设期间(保险期限)由自然灾害造成的损失图5 自然灾害所致损失的超越概率曲面5 Loss既ed锄艚probability c711rve蚰吨靴建筑工程施工期地震风险分析案例根据工程进度表和工程概算绘制的某在建工程价值变化曲线如图6所示显然，在实际计算中，不可能将在建工程划分为非常多的时间段来分别分析，这样的工作量将非常之大这里，按工程进度表和在建工程价值变化曲线V(t)，将施工期划分为个时间段0，T1，Tl，T2，T2，T3，T3，T4，T5，其对应的场地风险暴露资产价值可根据V(t)曲线计算得到：Vl2，(V1+U)2，2，(U+V4)2，(U+U)2t(i=1，2，3，4，5)风险暴露资产的地震灾害损失，最后加总得到自然灾害对在建工程的期望损失1地震危险性分析首先分析工程场地地震危险性，或直接根据工程场地地震危险性评价结果，得到场地地震强度一频率关系由于地震烈度小于等于6时，建筑物破坏的情况极为罕见，也由于地震烈度大于和等于10时没有经济损失意义上的区别，而且地震烈度为11的超越概率通常极小，再考虑到在建工程和工程建设所需的临时工程与建成后的工程相比具有更大的脆弱性，故考虑地震烈度范围为511度先根据式计算得到瓦一l，t内场地地震强度一超越概率关系，再由超越概率换算得到地震烈度J=5，6，11在t一1，Tf内的发生概率Pi，如表1所示表1场地地震强度一概率关系2易损性分析如前所述，在建工程由于未达到完整设计结构和设计强度，对自然灾害的脆弱性大于建成后的同等建筑物据此，假定在建工程在整个施工期内的抗灾性能线性增加，脆弱性线性下降，脆弱性的降低必然造成在相同地震强度下损失率的减小进一步假定，在同等强度地震下，随着施工的进展，在建工程的损失率线性减小，完工时达到使用期同等工程的损失率水平这样，就能够借助使用期同等建筑物的震害统计结果来估测在建工程的易损性假定已经通过使用期同等建筑物的震害统计结果得到各种烈度下的平均损失率，即施工期平均损失率的最小值7mmf(表示烈度为J时的平均损失率最小值)，再请专家根据使用期脆弱性和施工期脆弱性的对比情况，估计施工期平均损失率最大值一产6刁曲，J(叩，J1)，如b=15(b为同等工程施工期脆弱性最小时对应的平均损失率与使用期平均损失率之比：7rrmx,I7晌，f)随着J的增大，工程发生全损的可能性逐渐增大，7一,i与7mln,I趋于接近，b值减小那么，根据施工期平均损失率线性减小的假定，可以得到第i个时间段风险暴露资产的平均损失率为啦，I=7耐n，J1+(b一1)(6一i)使用期同等建筑物的平均损失率叩耐。，J由以下方法得到：将每一地震烈度所造成损失率视为离散性分布函数，对于普通房屋建筑工程，我国已经总结出使用期典型建筑物在各震害等级下的损失率，并收入震害评估细则，由此可以得到使用期同等建筑物的各烈度地震对应的损失率分布5】5如表所示式中：J为在建工程可能遭受的地震烈度等级，6，?，11；P(Ski)为表示给定烈度J发生条件下同等使用期工程可能出现的五种损失状态& (五=1，2，?，卜完好，轻微破坏，中等破坏，严重破坏和毁坏)的出现概率；Rk为地震发生后同等使用期工程可能出现的五种损失状态分别对应的损失率中值；(一l+K)2为在建工程在第i时间段的场地风险暴露资产价值；i为划分的时间段序数这样，就得到在建工程在第i时间段的场地风险暴露资产的地震灾害的损失函数，即地震强度一损失额关系，如表3所示表3地震强度一平均损失额关系l，ps 脚 瑚瑚3获得损失的概率分布将表1和表3合并，就得到了损失额的概率分布，如表4所示表4地震灾害所致损