案例丨量化巨灾风险管理，提升金融保险韧性——记中国台风巨灾模型项目

文 / 中国再保险（集团）股份有限公司信息技术中心/创新孵化中心  宋圣楠

中国未来的台风灾害风险巨大，截止到2019年，仅中国保险行业台风洪水风险暴露已累积到112万亿元，并以11%复合增长率持续增长。从国际经验来看，采用台风巨灾模型对特定地区台风风险进行量化分析是通用手段，保险公司、政府机构、金融市场和企业均能使用台风巨灾模型开展风险量化评估和管理。

根据习近平总书记关于防灾减灾救灾的新方针，灾害风险管理要坚持以防为主、防抗救相结合，努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变。开展具有中国自主知识产权的台风巨灾模型研发，是响应新时代习近平总书记关于防灾减灾救灾新方针、防范重大金融风险、落实国家科技兴国发展战略的重要科技实践。政府部门可利用模型进行灾害风险评估、基础设施规划建设、灾害预警和防灾减损，提升我国综合灾害治理能力，助力国家现代化灾害风险管理体系建设。保险公司也可利用台风模型进行承保、理赔、防灾防损等方面的工作，以提高业务质量和减少灾害损失赔付的作用，充分发挥巨灾保险经济补偿效能。

中再巨灾风险管理股份有限公司历时3年潜心研发中国台风巨灾模型，利用国际公认的灾害风险科学理论，从灾害模块、工程模块、风险暴露模块、金融模块和应用平台等方面，进行了面向保险应用的台风事件集、风场、降水场、风暴潮及洪涝模拟，探索各类承灾体风致易损性与洪涝易损性，建立了行业风险暴露数据库，融合风险损失计算、各保险场景下的费率计算方案。采用超性能计算、云计算、地理信息系统和人工智能技术，研发了具备大数据挖掘与多维度可视化功能的中国台风巨灾风险量化平台。经中国气象学会认证，模型达到国际先进水平。该模型项目荣获2020年度“金融科技发展奖”二等奖。

勇攀高峰，全自主知识产权巨灾模型

目前国际主流的台风巨灾风险模型均采用了随机事件模拟的技术体系，受限于大数据量计算能力，在模拟台风时多采用参数化模型。商业台风巨灾模型目前以RMS和AIR两家公司的产品为主。RMS公司于2011年推出中国台风巨灾模型。RMS的台风巨灾模型使用1945~2009年超过2000场台风路径模拟了约25000场台风的随机事件集。使用该模型的（再）保险公司不但能够查看由风灾和水灾共同引起的总损失，也可以查看单独由水灾引起的损失。AIR公司于2007年推出中国台风巨灾模型，并于2019年更新最新的模型，该模型同样为基于随机事件集，对每个单独事件进行模拟的模型。AIR的台风模型包含了影响中国洪水潜力的3个主要因素：沿海多山地形、南海季风以及从热带到温带系统的潜在转变，这些都可能导致严重洪水。

中国台风巨灾模型基于BS架构，采用超性能计算、GIS可视化、大数据、云计算和人工智能等先进技术手段，创新性地解决了大数据量计算上限的问题。搭建中国台风巨灾风险量化平台，研发了支持多功能的数据分析和多维度可视化的计算引擎，为台风巨灾风险识别、量化、精算定价、业务组合优化、风险累积控制和再保方案设计等提供关键技术支撑，助力提高我国保险业管理台风巨灾风险的水平。

可为保险业提供全流程巨灾风险数字化管理服务，支撑巨灾保险产品开发、费率厘定、理赔响应、风险累积管理及再保方案设计，并可基于应用场景提供面向产业的综合解决方案。

中国台风巨灾模型包括灾害模块、工程模块、金融模块、承灾体风险暴露模块和应用平台5大模块。其中，灾害模块包括中国台风随机事件集模型、中国台风风场模型、中国台风降水场模型、中国台风风暴潮模型和中国台风洪涝模型；工程模块包括中国台风风致易损性模型和中国台风洪涝易损性模型；金融模块包括保险损失计算模型；承灾体风险暴露模块包括行业风险暴露数据库。

产学联动，多家国内顶尖科研院所加入

中再巨灾风险管理股份有限公司同中国气象局上海台风研究所、中国水利水电科学研究院、中科院计算所、哈尔滨工业大学、北京师范大学、重庆大学等科研机构与高校，共同完成中国台风巨灾模型，该模型涉及专业领域广、建模难度高、系统集成复杂。其关键创新技术主要有以下5大类。

研发了包含台风事件集、风场、降雨、风暴潮、洪涝等台风巨灾广域、高精度、全过程灾害模拟模型。创新建立了具有物理机制的西北太平洋台风生成、路径、强度演变的随机模型和中国沿海台风强度衰减模型；采用了Georgiou台风风速场模型和Holland风压关系模型，结合中国精细下垫面特征数据，构建了符合中国地形地貌的台风风场模型；结合国际先进的水动力学模型ADCIRC，首次建立了覆盖中国沿海的台风风暴潮模型；建立了基于超大规模并行计算的台风巨灾洪涝灾害模拟系统；相较于国外同类模型（RMS/AIR）而言，本模型具备底图资料新、数据精度高、全过程动态模拟等显著优势。

构建了全球首个符合中国国情的台风巨灾保险易损性分析模型和曲线。以我国常见建筑结构为对象，根据台风作用下承灾体损失机理，建立了符合中国国情的住宅、商业、工业厂房等建筑台风洪涝易损性分类体系；建立全球首个面向中国台风巨灾保险的建筑结构、室内财产、营业中断和在建工程的易损性分析模型和曲线；考虑风荷载、飞掷物、洪水联合作用，建立全球首个符合中国国情的台风巨灾保险易损性分析模型和曲线。

研制了基于多源异构大数据的高精度中国1公里网格风险暴露数据库。融合2019年全国68个核心城市主城区的精准建筑信息、百万级POI（兴趣点）数据、公里网格人口、生产总值、经济发展水平、夜间灯光指数、土地利用土地覆盖等多源异构大数据，构建了面向政府和保险行业的风险暴露分类体系，采用人工智能方法研制了首个高精度中国公里格网住宅、商业、工业风险暴露数据库。

构建了全球首个基于超性能计算的台风巨灾模型。依托中国科学院计算技术研究所超性能计算资源，研发了针对台风风场、降水、风暴潮、洪涝模拟的大规模并行计算和算法优化技术，解决了台风巨灾模型计算范围广、计算数据庞大、数据结构复杂等因素造成耗时长的问题，打造了全球首个基于超性能计算台风巨灾模型，能够有效满足保险业对海量、广域、实时巨灾事件的模拟需求。

研发了首个具有自主知识产权的台风巨灾风险量化平台。基于BS架构，采用超性能计算、GIS可视化、大数据、云计算和人工智能等先进技术手段，采用组件化开发思路，集成了灾害模块、易损性模块、风险暴露模块、保险损失计算模块，为政府部门、企事业单位、金融保险行业提供一套完整的灾害风险管理解决方案。平台通过实时Web地理信息系统手段，构建灾害风险及损失数据可视化引擎，有力支撑台风灾害风险识别、保险定价、理赔及时响应、业务组合优化、风险累积管理和再保方案设计，为保险行业防灾减损科技赋能。

构建生态，服务多类机构

从保险行业来看，主要的财产险保险公司将利用台风模型进行承保、理赔、防灾防损等方面的工作，达到了提高业务质量和减少灾害损失赔付的作用。

政府机构则可以通过台风模型提前进行防灾减灾工程建设、防灾减灾资源配置和防灾减灾预案制定，以高效利用防灾减灾资源，最大程度地减小台风带来的经济损失，恢复台风对经济造成的影响。

目前，针对一些财险公司服务电网风险管理和防灾减损的需求，公司基于中国台风巨灾模型为其提供台风风场预测、预期损失计算、移动风险查勘、定价模型开发等功能，实现从灾后理赔向灾中响应和灾前预防的成功转型。针对海南省应急保险联动创新项目，公司基于中国台风巨灾模型正在为其打造应急风险管理平台与巨灾保险制度创新设计方案，助力海南实现现代化应急管理体系建设。此外，公司已与国内多家保险公司签订试用协议，从目前与保险行业主要财险公司交流情况看，可以预计，中国台风模型具有很大商业化应用前景，将会产生良好的经济效益。

结    语

中国台风巨灾模型2.0可为保险业提供全流程巨灾风险数字化管理服务，支撑巨灾保险产品开发、费率厘定、理赔响应、风险累积管理及再保方案设计。模型还可基于应用场景提供面向政府和产业的综合解决方案，例如风场模块、风暴潮模块、洪涝模块可分别应用于电网资产、海陆风电、海洋牧场、政府应急管理等领域，提供定制化、精准化的防灾减灾服务。因此，保险公司、经纪公司、政府、企业均为中国台风巨灾模型2.0的推广用户。

（栏目编辑： 韩维蜜）

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