2024美国大学生数学建模E题财产保险的可持续模型详解思路+具体代码(一)

前言

很快啊！啪的一下拿到题目就开始做题！简单介绍一下我自己：博主专注建模五年，参与过大大小小数十来次数学建模，理解各类模型原理以及每种模型的建模流程和各类题目分析方法。参与过十余次数学建模大赛，三次美赛获得过二次M奖一次H奖，国赛二等奖。希望各位以后遇到建模比赛可以艾特一下我，我会提供免费的思路和源码，以后的数模比赛只要我还有时间肯定会第一时间写出免费开源思路。

赛题分析

这封面一开就大模型生成的，以后美赛是不是都默认有GPT参与了，官方还是有点意思的。废话不多说我们开始分析，从赛题第一题段来看：

"极端天气事件正在成为业主和保险公司的危机。“近年来，全球遭受了1000多起极端天气事件造成的超过1万亿美元的损失。”“与30年平均水平相比，保险业2022年的自然灾害索赔增长了115%。”“由于洪水、飓风、龙卷风、干旱和野火等与恶劣天气有关的事件造成的损失可能增加，情况预计会变得更糟。保险费正在迅速上涨，气候变化推动了预计到2040年将增长30-60%的保费。

财产保险不仅越来越贵，而且更难找到，因为保险公司改变了他们愿意承保政策的方式和地点。与天气有关的事件推动财产保险费的成本看起来不同，取决于你在世界上的位置。此外全球保险保障缺口平均为57%，而且还在增加。这凸显了保险业的两难境地--保险公司的盈利能力和房产所有者的承受能力都出现了危机。

COMAP的灾难保险建模者(ICM)对财产保险业的可持续性很感兴趣。由于气候变化增加了更严重的天气和自然灾害的可能性，ICM希望确定如何最好地定位财产保险，使系统具有弹性，以支付未来的索赔费用，同时确保保险公司的长期健康。如果保险公司在太多情况下不愿承保保单，他们就会因为客户太少而倒闭。相反，如果他们承保的政策风险太大，他们可能会支付过多的索赔。保险公司应在什么条件下承保?他们应该在什么时候选择冒险呢?业主有什么办法可以影响这个决定吗?为保险公司开发一个型，以确定他们是否应该在极端天气事件数量不断上升的地区承保保单。使用位于不同大陆的两个经历极端天气事件的区域演示您的模型。"

总结翻译除出来的这三段话，就是对极端天气事件对财产保险业的挑战和影响，以及财产保险的可持续性问题。希望确定如何定位财产保险以应对未来的索赔费用，同时确保保险公司的长期健康。模型的目的是找出保险公司在什么条件下应承保，以及业主如何影响这一决策。该模型将在不同大陆上经历极端天气事件的两个区域进行演示，以确定保险公司是否应在极端天气事件不断上升的地区承保保单。那么首先我们拆解，第一个任务就是建立一个针对极端天气事件和财产保险可持续性的模型。

题一.针对极端天气事件和财产保险可持续性的模型建立

思路

第一个问题给出的理解已经十分清晰了，每年的E题都差不多，用模糊评价法、秩和比综合评价法（RSR）、熵权法或者AHP等都没问题，只要能够计算出每个因素的权重即为合理，之后根据每个因子的权重进行分析划分区间就好。那么摆在我们面前的第一步就是数据收集问题：

历史极端天气事件数据

首先我们需要收集历史极端天气事件数据，这里需要注意的是，最好是美国的数据库而不是本土的最好:

风暴事件数据库提供了自1950年以来的风暴和其他重要天气现象的记录，这些记录足以导致生命损失、伤害、重大财产损失和/或商业中断：

该数据集可以直接访问我的公众号或者vx直接获取。

保险索赔数据

其次是如果可以的话，最好是能够获取到保险索赔数据，很有意思的是，笔者在访问一些资料网站的时候，意外发现了一篇论文：

翻译回来就是：

果然是你啊Moody：

给我找到正主了！穆迪公司是美国著名的商业和金融服务公司。它是两家主要子公司的控股公司：穆迪投资者服务公司（MIS）和穆迪分析公司（MA）。该议题就是根据它论文来修改的，那么线索全都出来了！

在文章中出现了气候通胀，是由于税收推动的能源价格上涨，从而推动更广泛的消费者价格上涨。这个是以后建模的关键点！

没想到挖掘一下，模型呼之欲出了家人们：

直接进行该公司分析论文进行模型重构，基本上没有一点问题，那么现在我们先不着急，还是按部就班收集该有的数据集，毕竟数据可不会直接给你。

气候数据在线

在全球历史天气和气候数据档案，这些数据包括温度、降水、风速和其他气候相关的测量数据：

我们需要和收集到的历史极端天气事件数据时间颗粒度上面对齐，另外就是地区颗粒度，就看要不要往细节里面做了，我推荐是想往F就往细里面左，毕竟细涉及到的数据处理量还是挺大的但是比较合理。

社会经济数据

姑且将Moody称之为官方，官方论文导向是EIA数据，根据现实情况思考也确实EIA数据为主，毕竟哪里有黑油坦克开向哪里，

收集我都收集好了，有想做这题的一起交流就好。

之后开始我们的建模吧，不熟悉的可以去看博主之前写的文章；

很容易复现，修改参数就好了，先记录到这里后面整理一下，期待大家的关注和支持！就是我一直以来写作的动力！