【2024美赛E题】985博士解题思路分析（持续更新中）！-编程知识

【2024美赛E题】985博士解题思路分析！

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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

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）
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）
TOPSIS评分
确定每个地区的风险等级
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

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！）
使用上文构建的模型，进行评分，制定相应的策略
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。
根据评价结果，进行决策
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）
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

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）