【2024美赛E题】985博士解题思路分析（持续更新中）！

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以下是E题老师的解题思路（企鹅内还会随时更新文档）：
2024美赛E题思路详解

1背景介绍

极端天气事件正在成为业主和保险公司的危机。“近年来，全球因1000多起极端天气事件而遭受了超过1万亿美元的损失。”与30年的平均水平相比，保险业在2022年的自然灾害索赔增加了115%。“由于洪水、飓风、气旋、干旱和野火等与天气有关的严重事件造成的损失可能会增加，预计未来状况将变得更糟。保险费用正在迅速上涨，预计到2040年，气候变化将推动保费增长30-60%[1]。
随着保险公司改变承保方式（how）和承保地点（where），财产保险不仅变得更加昂贵，而且更难找到。在不同的地区，与天气有关的事件会推高财产保险的保费成本。此外，全球保险保障缺口平均为57%，而且还在不断扩大[2]。这凸显了保险业的困境——保险公司的盈利能力和业主的负担能力正在出现危机。

2 问题重述

ØCOMAP的灾害保险模型师（Insurance of Catastrophes Modelers ICM）对财产保险行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希望确定如何最优配置财产保险，以使系统具有弹性，以覆盖未来索赔的成本，同时确保保险公司的长期健康。如果保险公司在很多情况下不愿意承保，他们就会因为客户太少而倒闭。相反，如果他们承保的保单风险太大，他们可能会支付过多的索赔。保险公司应在什么情况下承保？什么时候他们应该选择冒险?业主能做些什么来影响这个决定吗?为保险公司建立一个模型，以确定他们是否应该在极端天气事件不断增加的地区承保。在经历过极端天气事件的两个大洲上（两个不同地区）演示你们的模型。
Ø展望未来，社区和房地产开发商需要考虑如何建设和在哪里发展。随着保险业格局的变化，未来的房地产决策必须确保房地产更具弹性，并精心建造，包括为不断增长的社区和人口提供适当服务的可行性。如何调整你的保险模型，以评估在哪里、如何以及是否在某些站点上建立?
Ø在某些社区，你的保险模式可能不建议承保当前或未来的财产保险政策。这可能导致社区领导人面对具有文化或社区意义的财产的艰难决定。例如，为了保护这座历史悠久的灯塔以及以它为中心的当地旅游业，哈特拉斯角灯塔被移到了北卡罗来纳州的外岸[3]。作为社区领导人，您如何确定社区中的建筑应因其文化、历史、经济或社区意义而被保存和保护?为社区领导人制定一个保护模式，以确定他们应该采取的措施的范围，以保护其社区内的建筑。
Ø选择一个历史地标，不能是哈特拉斯角灯塔，因为它在一个经历极端天气事件的地方。运用你的保险和保护模型来评估这个地标的价值。考虑到您从您的保险和保存模型的结果中获得的见解，撰写一页给社区的信，推荐一个计划、时间表和成本提案，为他们珍视的地标的未来提供建议。

3 问题一求解思路

3.1 保险公司决策模型

考虑到自然灾害
保险公司
策略
建模思路：量化一个目标。什么情况下承保
如何获取数据？
如何转为评价类问题

3.1.1模型初步建模思路

1. 数据收集
   ● 历史天气数据（如风暴、洪水、干旱等事件的频率和强度）
   ● 气候模型预测（预计未来变化趋势）
   ● 地理信息系统（GIS）数据（包括地形、人口密度等）
2. 定义影响保险方案的因素（可以自行增加）也可以
   ● 灾害风险等级
   ● 经济影响（可能的索赔成本）
   ● 地区环境的稳定性（基于GIS数据）
3. TOPSIS评分
   确定每个地区的风险等级
4. 基于风险等级设定承保策略，例如：
   ● 风险等级大于a：可能拒绝承保或要求更高的保费
   ● 风险等级在a到b之间：标准承保策略，可能包括保费调整
   ● 风险等级低于b：激励措施，如降低保费，鼓励预防措施

3.1.2 参考文献检索关键词：

“气候变化对保险业的影响”
“保险风险评估与气候模型”
“极端天气事件的预测方法” Extreme-weather events
“财务模拟在保险行业的应用”
“优化算法在保险产品定价中的应用”

4 问题二求解思路

开发商在哪里建房子，咋个建设方法（比如地震区采用抗震材料等）
人口预测
灾害预测
预测+评价问题建模

4.1.1 建模初步思路

1. 增加更全面的指标（现在是3+3=6个指标）
   ● 建筑弹性：考虑建筑设计、材料和抗灾能力，如防洪、抗震等级。
   ● 社区服务可行性：包括基础设施（如交通、水电供应）、医疗、教育等的接近性和质量。
   ● 气候变化影响：扩展之前的气候模型数据，包括对特定地点未来气候变化的更详细预测。（这里可以考虑结合一下时序预测+GIS应用） 给大家看看我们之前的作品样式，结合进来拿M不是问题（这是进阶版，解题完成之后，会1对1定制！）
   
   
   

2. 使用上文构建的模型，进行评分，制定相应的策略

3. 注意：上文中的各项指标，可能并不能够直接获取，我们需要构建相应的支持模型，进行间接计算得到。
   

4. 根据评价结果，进行决策

5. ps：我们可以指定几个代表性的地区，统计这些地区的特征。然后将这些地区作为聚类中心，把一类的地区都制定同一种策略（这个题可以发散思路，合理即可）

6. 提供一些可以借鉴的特征
   

5 问题三求解思路

5.1 社区建筑是否保存模型

哪些文物之类的应该被保护

5.1.1 建模思路1

1. 数据整理（同样收集一些影响指标的部分数据）
   ●历史和文化价值：年龄、建筑风格、历史事件相关性等。
   ●经济影响：旅游吸引力、商业活动、就业机会等。
   ●社区意义：居民情感连接、社区活动的中心等。
   ●风险评估：自然灾害风险、长期气候变化影响等。
   ●保护成本：修复和维护费用、搬迁成本等。（需要从文献中）
   2.模型改进
   这里可以采用组合模型的方式，比如决策人是决策困难，我们可以利用熵权法修正评价模型的权重。总而言之要对上述模型做一个进一步的修正与改进，还得符合逻辑。

5.1.2建模思路2

1.建立一个优化类问题模型，旨在最大化社区文化和历史建筑的保护利润，我们需要考虑多种因素，如保护成本、潜在收入（例如旅游收入）、以及社区和文化价值。可以采用线性规划或非线性规划方法，根据预算限制和预期收益来确定1个保护策略。
2.比如这个地区有3个代表性建筑，我们可以分析这3个代表性建筑的总投入（保护、保险）与他们能带来的营收（旅游等）
3.这个需要再看看文献，建立数学模型（这个模型需要考虑多种因素）

6 问题四求解思路

6.1 问题求解思路

根据关键词搜集一些文献
根据第三问建立模型的一部分，计算评估这个地标的价值
最终得出结论

6.2 部分参考资料

需要找一些文献支撑，写好这封信。
考虑可持续性因素
人为气候变化增加某些特定极端天气事件发生可能性的程度是可以量化的。…最终，应对气候风险的唯一可行方法将是（靠拢到保护环境上），减少保险保障缺口（insurance protection gap）。

7 数据查找网站推荐

地理空间数据云 https://www.gscloud.cn/
资源科学与数据中心https://www.resdc.cn/Default.aspx
国家气相科学数据中心https://data.cma.cn/

8 问题一详细解题过程

9问题二详细解题过程

10 问题三详细解题过程

11 第四问