m等份，则原连续风险分布概率密度函 数变为：
[0106] 式中 t = 1，2, 3, · · ·，n ;i = 1，2, 3, · · ·，m。
[0107] 令
[0109] 相应的模糊子集的隶属函数为：
[0111]
[0112] 巧为样本归一化的信息分布，对仏进行处理，得到
[0114] 式（35)
[0115] Hi(I1)是关于玉米产量的干旱风险损失概率，它代表玉米产量干旱灾害损失样本 经过扩散后取值为/?的样本个数。
[0116] 令
[0118] M为η年内玉米干旱产量损失的样本空间上所有样本个数的总和。令：
[0120] 式（37)
[0121] P(I1)就是样本落在I1处的频率值，可以作为概率的估计值。
[0122] 令：
[0124] 则P(I1)为损失样本经过信息扩散后得到的损失率超过I1的概率估计值，当1 1取 10%时，即为所求的单产减产超过10%的概率。
[0125] (3)综合计算纯费率R
[0126] 本发明取上述两种方法计算的纯费率的平均值作为最终的计算结果。
[0128] 以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效， 但都将落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种玉米干旱气象灾害多年平均损失率的计算方法，包括以下步骤： 一、 数据收集整理 收集某一地区一定长时间序列的降雨量、气温、湿度、风速、气压、辐射等气象要素历史 数据和历年玉米产量数据； 二、 采用双作物系数法计算作物需水量ETC，所述作物需水量ETc计算方法如下： ETc = KcXETO 式（1) 其中，ETc为潜在农田蒸散，也称作物需水量，Kc为参考作物系数，ETO为参考作物蒸 散； 三、 以WOFOST作物生长模型为基础，模拟玉米在不同干旱胁迫条件下的产量，并利用 精细的模拟结果构建玉米产量与降雨量的定量关系模型； 在WOFOST模型中给定干旱条件，模拟玉米在不同干旱情景下的产量，与玉米需水量完 全满足情景下的产量对比，计算不同干旱级别情形下的减产率如下：公式（2)中D为减产率，Y为需水量完全满足的气象条件驱动下的模拟产量，Y为发生 干旱情况下的气象因子驱动下的模拟产量，并利用模拟产量构建干旱指数与减产率的定量 关系函数G(x)。 四、 多年平均损失率的计算方法采用采用Alan P K和Barry K G提出的非参数保险费 率厘定方法。具体计算公式如下：式中，R为保险纯费率，本发明中为多年平均损失率；E(Ioss)为多年玉米干旱损失的 数学期望，λ为保障水平，μ为预期单产的比例。其中：利用参数估计法计算纯费率R1，利 用非参数核密度方法计算纯费率R2,以Rl和R2的平均值R作为最终纯费率。2. 根据权利要求1所述的计算方法，其中，采用Priestley - Taylor模型来计算预测 的参考作物蒸散ET0,计算公式如下：其中Δ为饱和水汽压-温度曲线斜率（hPa*K_1)，γ为干湿表常数（kPa*°C_1)，RRn 为净辐射（MJ · m_2 · d_ 1)，G为土壤热通量（MJ · m_2 · d_1)，λ为汽化潜热（MJ · kg_ 1)， a为常数，取a等于1.26。3. 根据权利要求2所述的计算方法，其中，净辐射RRn的计算采用以下方法：其中，RRn为净辐射（MJ · πΓ2 · 0-1)，RRn_S为净短波辐射，RRn_L为净长波辐射， α为农田反射率，Rs为接受的太阳辐射（MJ · πΓ2 · d_1)，η为斯蒂芬-波尔兹曼常数 (4· 903 X 10 9MJ · πΓ2 · cT1)，ea为实际水汽压（kPa)，RsO 为晴空太阳辐射（MJ · m -2 · cT 3 ;T_为最高气温（K)，T _为最低气温（K)。4. 根据权利要求3所述的计算方法，其中， ① 农田反射率α的计算其中a s为裸地反射率，取为0. 15, LAI为叶面积指数； ② 接收的太阳辐射Rs和晴空太阳辐射RsO的计算其中a，b为常数，分别为0. 25和0. 50, n，N分别为日照时数和可照时数（h)，通过步骤 一中观测数据收集获得，n/N为日照百分率，Ra为大气外辐射（MJ*nT2 ^cT1); RsO = (Ai+Bi) XRa 式（10) 其中，Ai和Bi针对每年的12个月分别取值，依照下列序列取值： Ai = [0. 1862, 0. 1868, 0. 1832, 0. 1564, 0. 1795, 0. 1463, 0. 2026, 0. 1631, 0. 1021, 0. 14 43, 0. 1798, 0. 1672] Bi = [0. 5313, 0. 5384, 0. 5770, 0. 6197, 0. 5600, 0. 5908, 0. 4513, 0. 5140, 0. 6581, 0. 57 87, 0. 5115, 0. 5454] ③ 大气外辐射Ra的估算 大气外辐射Ra可用下列天文学公式估算得到：其中，dr为日地相对距离，J为日序，δ为太阳赤炜，cos为太阳时角，识为炜度，N为可 照时数，Gsc为太阳常数（0. 082MJ □ min 4。5. 根据权利要求2所述的计算方法，其中，实际水汽压e a(kPa)的计算采用如下公式：其中es T_、es τ_分别为Tmax、Tmin时的饱和水汽压（kPa)，Rh为平均相对湿度（％ )。6. 根据权利要求2所述的计算方法，其中， ① 汽化潜热λ (MJ · kg_1)的计算： λ = 2· 501-0. 002361 X Ta 式（19) Ta为平均气温，定义为最高气温Tmax与最低气温Tmin的平均； ② 干湿表常数T (kPa · °CT ^的计算其中Cp为空气比热（4. 903 X 10 9MJ · πΓ2 · cT1)，P为大气压（kPa)，由下式计算：其中Z为海拔高度（m); ③ 饱和水汽压-温度曲线斜率Δ (hPa · K_1)的计算：④ 土壤热通量G在以日或旬为单位的时间里可忽略不计，即G~0。7. 根据权利要求2所述的计算方法，其中，基本作物系数Kc的计算如下：其中Kcfa。由FAO-56查询表得出的基本作物系数，u2为当地2米高度处的风速（m/s)，h 为作物生育阶段内的平均高度（m)，Rhmin是该生育阶段内的平均最小相对湿度。8. 根据权利要求1所述的计算方法，其中，纯费率Rl根据以下方法计算：其中，X为降雨量随机变量，g(x)为减产率与降雨量定量关系函数，f(x)为降雨量概率 密度函数，积分上限ETc为玉米生育期内作物需水量，由公式（1)计算获得； 对于降雨量随机变量，选择极值分布函数进行分析，采用Weibull分布拟合降雨造成 干旱的数学分布； Weibull分布函数为概率密度函数为：其中，α和β为拟合参数，采用最大似然估计进行参数拟合。9. 根据权利要求1所述的计算方法，其中，纯费率R2根据以下方法计算： 将式（3)离散化后，玉米各级减产率下的纯保险费率为：其中，X1为各级减产率，p i为各级减产率下出现的概率。设玉米干旱单产损失信 息按正态分布规律扩散到样本空间[〇，1]中的每个样本点1，信息扩散模型的形式为：式中：h为信息扩散系数，也叫组间宽度参数，h的选取由下面公式确定：
【专利摘要】本发明涉及一种玉米干旱气象灾害多年平均损失率的计算方法。它包括如下步骤：a)收集玉米干旱灾害历史数据和玉米产量等历史数据；b)利用彭曼公式计算玉米生育期内的作物需水量；c)以步骤(b)中作物需水量为灾害起赔点，基于作物生长模型(WOFOST)开展玉米干旱损失评估模型，构建玉米干旱造成的减产率与降雨量的定量关系；d)基于步骤(a)中的降雨量数据，以步骤(b)中需水量值为积分上限，以步骤(c)中定量关系式为积分函数，利用参数统计方法计算不同减产率下的风险概率，利用非参数保险费率厘定方法计算纯费率作为损失率。本发明解决了气象指数保险产品费率计算过程中理赔准则构建问题，可有效降低基差风险。
【IPC分类】G06Q10/06, G06Q50/02
【公开号】CN105184445
【申请号】CN201510477016
【发明人】栾庆祖, 叶彩华, 林斌, 孙蔚博, 崔健
【申请人】北京市气候中心
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月6日