中學生物理思維障礙的分析與研究摘要：思維障礙是指思維活動過程中所遇到的障礙。由于物理學科自身的特點，決定了“思維障礙”較其它學科突出。中學生對物理知識的理解能力和思維努力正處于從低級向高級過渡的階段，在學生學習過程中程度不同的存在著各種各樣的思維障礙，而造成思維障礙的原因是多方面的。為了搞好物理教學，提高實效性，教師應針對學生錯誤的或模糊的看法以及不合理的思維方式加強教學的針對性，注意分析研究學生學習物理的心理特征和思維規律。我們只有把中學生物理學習中的思維障礙搞清楚弄明白了,才能從關鍵處入手,對學生思維能力的培養收效就大,這樣物理難學的觀念就會逐漸改變，物理教學的質量就會不斷提高。關鍵詞：物理學習思維障礙

學好物理的最主要心理保證是良好的思維力。反過來，物理學習中的思維障礙又是使物理學習出現困難的最主要心理原因。所謂“思維障礙”是指思維活動過程中所遇到的障礙。由于物理學科自身的特點，決定了“思維障礙”較其它學科突出。物理學是一門有其自身發展規律的學科。中學物理是以觀察和實驗為基礎，從而形成概念和規律為主要內容的學科。因此，物理學習的思維方法就應有其特點，由此而產生的思維障礙也就比其它學科多。談起物理課程的學習，相當多的中學生都會有一種畏難感。就物理課的學習過程而言，它實際上就是觀察、思維、應用的過程。如果學生在學習過程中思維遇到了障礙而又得不到及時解決，時間一長，學生便會覺得物理難學。因此教師應對學生產生思維障礙的心理做深入的探討，認真分析形成這些思維障礙的原因，以便在教學中有的放矢，有效地避免和減少學生在物理學習中出現的思維偏差，從而提高物理教學的效率。要分析學生學習物理的思維障礙，首先應了解中學生的思維特點。中學生，特別是高一學生，思維水平雖然已基本達到形式運算階段，具備了一定的邏輯思維能力，但由于他們還未進行系統的物理思維訓練，其物理知識、經驗還有很大的局限性，因而其邏輯思維能力和思維品質還比較差。具體表現為：1、思維的組織性、條理性差。他們不善于有目的、有條理地進行思維，遇到問題往往靠直覺經驗判斷，想當然推理。2、思維具有片面性。他們往往以偏概全只考慮表面現象，而不能全面的分析問題，抓住事物的本質和解決問題的關鍵。3、思維缺乏靈活性、變通性。他們的思維具有惰性，習慣于生搬硬套公式，一個公式，一個模型解決所有問題，而不是努力弄懂意義，根據具體問題靈活選擇方法，在運用物理知識解決問題時尤為突出。4、思維缺乏邏輯性和嚴密性。這些是學生物理認知結構中的一些常見缺陷，縱觀中學物理教與學的全過程，我認為形成學生思維障礙的原因有以下幾個方面：2.1前概念對物理學習的影響錯誤的“日常經驗”先入為主，成為建立科學概念的思維障礙。

由于物理學與日常生活和生產關系最為密切，在學習物理以前，學生已從那些膚淺、模糊以至錯誤的認識中獲得了不少“日常經驗”。這些經驗的積累大多是自然而然地形成的，是缺乏引導的，有些生活經驗是正確的，有些則是片面的，甚至是錯誤的。學習科學概念之前在現實生活中所形成的經驗概念稱之為前概念。學生習慣于用這些前概念來解釋所遇到的現象，從而導致了他們的思維障礙。這是由于學生思維素質的發展相對滯后，高中學生的抽象思維，邏輯思維已從“經驗型”向“理論型”轉化，開始出現辯證思維，但不少學生這種轉變相對滯后，跟物理學習的需要不相適應。比如從車子不推不動的現象而認為物體的運動是需要力來維持的，盡管老師已經講過牛頓第一定律。又如從剎車后，地面阻力總是與車運動方向相反這一日常認識中，產生“阻力總做負功”的“日常經驗”，從而對阻力做功問題產生思維障礙；從自行車剎閘后停下來的現象，產生閘皮和瓦圈間的摩擦力是自行車停下來的原因的認識，而不認為是依靠車輪與地面間的滑動摩擦力使自行車停下來。從而對分析剎車的物理過程形成思維障礙。從空中雞毛比石塊落得慢的日常現象中，產生“物體下落快慢與重量有關”的“日常經驗”，從而對自由落體運動的學習形成思維障礙。

另外，從日常的習慣用語中也可形成思維障礙。如“安全生產，質量第一”中的“質量”一詞，為物理中“質量”概念的建立形成思維障礙；“目光短淺”中的“目光”一詞，為光學中“像”概念的建立形成思維障礙等。針對這種前概念造成的思維障礙，教師應適時地、有針對性地糾正學生長期以來形成的錯誤生活經驗或概念，引導學生科學地分析物理現象，對形成科學的思維方法是非常必要的。2.2用數學公式來理解物理概念和規律物理公式數學化，造成思維障礙。數學是學習和研究物理的重要工具，運用數學工具來解決物理問題是對學生的重要能力要求。但物理不是數學，物理更重要的是物理事實、物理本質和物理關系。由于學生從開始上學就接觸數學，所以一部分學生在分析物理問題時，總帶有一種“數學慣性”，將物理問題數字化，忽視物理公式表達的物理含義。如對場強這一物理概念，從定義式E=F/q，學生就說“電場中某處的場強跟電場力成正比，跟檢驗電荷的電量成反比。”豈不知數學式y=x/z中的x、y、z三者均可為變量，而E=F/q中的E卻是由電場本身所決定的不變量，E=F/q只不過是定義式而已，絕不存在與E和F成正比、與q反比的關系。而忽視了場強是導體本身的一種性質，它的大小與F、q是無關的這一物理事實，從而得出了錯誤的結論。

從萬有引力公式F=GM1M2/r2和庫侖定律公式F=KQ1Q2/r2，學生認為當r→0時，萬有引力和庫侖力將無窮大。豈不知前兩公式成立的條件是M1和M2為質點，Q1和Q這就是因為學生只習慣于用數學公式代替物理概念，見到數字就想到數學運算，很少再從物理意義上去理解，造成了答案錯誤，因此在教學中，凡涉及到易給學生造成思維混亂的物理公式時，應著重講清其物理意義、公式的適用條件，講清物理公式與數學公式的區別，用物理的思維方法去學物理，促使學生形成科學的分析方法。2.3思維定勢帶來的思維障礙所謂思維定式就是人腦多次受到某種外界信號刺激作用而形成的一種固定的思維方式。思維定勢使知識發生負遷移，形成思維障礙。思維定勢就是思維慣性。思維慣性會使舊有知識對新知識的掌握產生不利影響，這便是知識的負遷移現象。負遷移就是一種思維障礙。物理學中有許多概念、現象和物理過程都比較相似，稍不留意，就會產生知識的負遷移，從而形成思維障礙。

例如，如細桿的一端連接一小球，使其繞軸在豎直平面內轉動。桿端小球運動到圓周最高點的速度可以為零。但若將此結論遷移到細繩拴小球在豎直面內做圓周運動時的情況，認為小球運動到圓周最高點的速度也可以為零那就錯了；又如把小球沿豎直平面內的圓形軌道的內側做圓周運動時的結論遷移到小物體沿光滑球面的頂點滑下時的情況就不正確了。我們的教科書課后的傳統習題，基本上是進行集中思維的訓練，其目的是使學生在處理各類問題時形成習慣性的反映和一定的模式，這對于掌握教學內容和培養直接應用能力無疑是必要的。但是，這也帶來了遇到問題即代公式的思維習慣。這對于解靈活多變的題目是不利的。再如，我們傳統的物理習題給出的條件或數據，總是解本題所必需的，而且不多不少剛好用完。長期以來，學生就形成了這樣一種思維習慣：凡是題目中出現的數據或已知條件都要用上，而且剛好用完，最后得數整齊，該題就解得差不多了。相反，如果題目中出現了多余的條件或數據，不少學生會覺得不好理解，甚至感到無從下手。這方面我曾做過多次試驗，發現這種思維習慣相當牢固。例如，有這樣一道習題：一個學生在百米賽跑中，測得他在7s末的速度為9m/s，10s末到達終點的速度為10.2m/s，則他在全程內的平均速度是A.9m/s B.9.6m/sC.10m/s D.10.2m/s這個問題的實質是考察平均速度的概念，但同學解答該題的時間明顯加長了，有的“望題興嘆”不知如何辦才好。答案也五花八門：有選A的，也有選B的，還有選D的，什么原因呢？題中多了幾個條件，起了干擾作用，這種干擾作用就是思維定勢引起的。條件少了能解題，條件多了解題條件更充分了反而不會解題了！有的同學說，老師在故弄玄虛。我說這種看法是不對的。給你一把小刀，你會削鉛筆。給你一個文具盒，里邊有小刀、卷筆刀、鋼筆、圓規等，你會不會削鉛筆？他們笑了。事情是如此簡單明了，用不著的不用就是了。2.4忽視隱含條件形成的思維障礙學生運用物理知識解決實際問題時，常常是多條件的，有些條件題目明確給出，學生自然十分重視；而有些條件是隱含在字里行間或隱含在物理過程當中。如用力推一木箱而沒推動，分析摩擦力與推力的大小關系，隱含了物體處于平衡狀態；再如體育課爬繩和爬竿兩種運動，某同學先后以相同的姿勢順著繩和桿勻速向上爬，分析兩種情況下的摩擦力關系，這里“某同學先后”隱含了重力相同，而“勻速向上爬”隱含了人處于平衡狀態。處理這類問題的關鍵在于抓住題目中的關鍵字句，找出隱含條件，若找不到或忽視了隱含條件，題目則無法解答或做出錯誤的結論，從而形成思維障礙。其主要原因是學生在物理學習中還是以形象思維為主，抽象思維還處于低級階段，還沒有完成從單因素的簡單邏輯思維到多因素復雜邏輯思維的過渡，思維能力沒有飛躍。因而在物理教學中，我們應切實幫助學生總結尋找隱含條件的規律，及時排除他們思維上的障礙。2.5教學方法不當造成思維障礙有些思維障礙是心理障礙造成的，還有些是由于教學方法不當而人為造成的。中學生學習物理的思維特點是：習慣于從特殊到一般的歸納推理，即從有代表性的感性事物入手，歸納出它的本質特征和共性，得出概念和規律，中學物理的絕大部分概念和規律都是這樣得出的。如果不注意這個特點，同樣的內容用演繹推理的方法來講解，學生會感到不好接受。這顯然是由于教師的教學方法不當造成了學生思維上的障礙。總之，中學生對物理知識的理解能力和思維努力正處于從低級向高級過渡的階段，在學生學習過程中程度不同的存在著各種各樣的思維障礙，而造成思維障礙的原因是多方面的，主要原因是學生的物理思維還比較幼稚，未能達到成熟定型的階段。為了搞好物理教學，提高實效性，教師應針對學生錯誤的或模糊的看法以及不合理的思維方式加強教學的針對性，幫助學生練好基本功，及時排除他們存在的各種思維障礙，注意分析研究學生學習物理的心理特征和思維規律。在教學中既要適合學生的認識結構，又要改造他們不合理的認識結構，以使學生克服和減少思維障礙，這是我們突破思維障礙的一條重要之路，更是我們在高中物理教學中培養學生思維能力的很好的切入點。我們只有把中學生物理學習中的思維障礙搞清楚弄明白了,才能從關鍵處入手,對學生思維能力的培養收效就大,這樣物理難學的觀念就會逐漸改變，物理教學的質量就會不斷提高。參考文獻[1].閻金鐸段金梅著《物理思維論》江蘇教育出版社[2].陸寶平《中學教育》2000（3）[3].段金梅武建時著《物理教育心理學》北京師范大學出版社[4].馬桂桂著《青少年學習障礙及其調整》北京教育科學出版社[5].亞當斯（美）著《如何突破你的思維障礙》北京科學普及出版社[6].張承芬著《教育心理學》山東教育出版社封一答卷編號（參賽學校填寫）：答卷編號（競賽組委會填寫）：論文題目：自然災害保險問題的研究組別：本科生參賽隊員信息(必填)：姓名專業班級及學號聯系電話參賽隊員1參賽隊員2參賽隊員3 參賽學校：沈陽理工大學封二答卷編號（參賽學校填寫）：答卷編號（競賽組委會填寫）：評閱情況（學校評閱專家填寫）：學校評閱1.學校評閱2.學校評閱3.評閱情況（聯賽評閱專家填寫）：聯賽評閱1.聯賽評閱2.聯賽評閱3.

自然災害保險問題的研究摘要本文主要采用數據統計的方法討論中國自然災害保險方案問題。我國是一個傳統的農業大國,

在我國的經濟成分中，農村經濟占有重要地位。但是我國又是世界上自然災害最嚴重的國家之一，因而轉移農業生產中的巨大風險,保護廣大農民的生命財產和經濟成果不遭受意外損失就顯得尤為重要。由于我國社會保障體制尚不完善，目前，農村的自然災害補救渠道主要依賴國家財政轉移支付,

商業保險補貼占比非常低,

在經濟欠發達地區,

農村商業保險甚至沒有涉及。但是單一的救助渠道并不能滿足救災的需要，因此,大力發展農業保險，逐步建立和完善農村社會保險制度,

對于保障農民利益、解除農民后顧之憂、促進農村經濟發展和社會穩定具有深遠意義。因此中國需要重視和加強自然災害保險的研究和實踐，特別是針對嚴重自然災害的保險體系建設和對策方案的研究，推動由政府主導的自然災害政策性保險方案的實施。所以本文根據近年來的天氣變化情況，利用spss以及officeexcel軟件進行數據統計進而解決所給問題。通過Excel表格對P省的各個地區天氣氣象進行分類統計。自然災害劃分為高溫、低寒、洪澇、冰雹、六級大風以上。根據各個農業種植品種的生長周期進行數據統計分析，計算損失期望值并估計損失幅度從而得出損失概率，再分析P省現有農業災害保險險種方案可能存在的風險，并分析其方案是否存在不合理性。針對農業自然災害風險的特點采用線性回歸分析擬合方法，研究P省某農作物對于自然災害的風險損失規律。利用自然災害風險度模型和聚類方法劃分不同風險區進行相應的保費厘定，同時建立政府對農民保費補貼的數學模型。關鍵詞：officeexcel，損失規律，保費厘定，政府補貼，聚類方法目錄摘要 3一．問題重述 5二．問題分析 6三．模型假設 6四．符號說明 6五．模型的建立和求解 8問題一 8問題二 12問題三 15模型評價 17模型優點 17模型不足 17建議 18總結 19參考文獻: 20一．問題重述根據2013年3月5日《環球時報》轉摘美國《商業周報》的相關報道，“在2012年全世界發生的10大自然災害中，有4場是發生在中國。包括3場嚴重的夏季洪澇災和席卷蘇魯冀等沿海地區的臺風‘達維’造成的災害。另外，還有很多地區遭受了嚴重干旱、冰雹等自然災害，共造成290億美元的損失，但通過投保由保險公司賠付的比例僅占總損失的４％左右，這個比例相對美國的自然災害保險賠付率相差甚遠。”另據報道：“2013年3月20日發生在廣東、廣西等省部分地區的一場大風和冰雹災害，造成直接經濟損失達13億多元。”這個事實警示我們，中國需要重視和加強自然災害保險的研究和實踐，特別是針對嚴重自然災害的保險體系建設和對策方案的研究，推動由政府主導的自然災害政策性保險方案的實施。農業災害保險是國家政策性保險之一，即政府為保障國家農業生產的發展，基于商業保險的原理并給予政策扶持的一類保險產品。農業災害保險也是針對自然災害，保障農業生產的重要措施之一，是現代農業金融服務的重要組成部分，它與現代農業技術、現代農業信息化及市場建設共同構成整個農業現代化體系。農業災害保險險種是一種準公共產品，基于投保人、保險公司和政府三方面的利益，按照公平合理的定價原則設計，由保險公司經營的保險產品，三方各承擔不同的責任、義務和風險。農業災害保險分種植業保險和養殖業保險兩大類，現有幾十個險種，因不同地區的氣象條件和作物種類不同，其險種和設置方案都不盡相同。農業災害保險除遵循保險的共同原理外，有其自身的特點。比如，其損失規律有別于人壽保險和通常的財產保險（如汽車險）等。政府作為投保人和投保人之外的第三方介入以體現對國家安全和救災的責任。附件1給出了P省種植業現行的部分險種方案，請你們從實際出發，查閱和參考附件中的數據資料，通過分析建模，研究解決下面的問題：（1）對附件2中的數據做必要的統計分析，研究P省現有農業災害保險險種方案可能存在的風險，并分析其方案是否存在不合理性。（2）針對P省的具體情況，選取其中部分農業災害保險險種，設計更實際可行的農業災害保險的險種方案，包括標的、保險金、保費、費率、賠付率、政府補貼率等；并對方案的有效性（即保險公司和投保人的風險大小）及可行性做出定量分析。（3）將你們的模型推廣應用。根據某省（市、區）的實際情況（或參見附件3），查閱相關資料，提出相應的農業災害保險的險種方案，并對可能存在的風險做出分析；針對其它方面的自然災害保險問題進行研究。（4）結合你們的模型結果，從地方政府、保險公司和投保人三個方面，提出有利于自然災害保險長遠發展的對策方案，希望能用定量依據或方法說明其對策方案的可行性和有效性，并給政府相關部門寫一篇建議書。二．問題分析通過Excel表格對P省的各個地區天氣氣象進行分類統計。自然災害劃分為高溫、低寒、洪澇、冰雹、大風以上。根據各個農業種植品種的生長周期進行數據統計分析，計算損失期望值并估計損失幅度從而得出損失概率，再分析P省現有農業災害保險險種方案可能存在的風險，并分析其方案是否存在不合理性。針對農業自然災害風險的特點采用線性回歸分析擬合方法，研究P省某農作物對于自然災害的風險損失規律。對P省10個地區災害風險度和災損率期望值作線性回歸分析，得二者呈線性相關，再利用模糊聚類分析進行風險區劃分，再利用自然災害風險度模型和聚類方法劃分不同風險區進行相應的保費厘定，同時建立政府對農民保費補貼的數學模型。模型假設假設一：該地區沒有發生巨型災害（地震、臺風、蝗災、大型干旱等），則自然災害造成的損失為部分損失（部分絕產）。假設二：該地區為中國中部和南部地區（種植的節氣不同），如冬小麥秋季10～11月播種，翌年5～6月成熟。符號說明R：表示每畝保險金額；：為損失期望值；：為損失幅度；：為損失發生參數的平均值；：表示保險費率；：保險公司在標的下的收益；：表示投保人在標的下的收益；Q：表示投保人交納某品種的保險費；Q：表示政府補貼某品種的投保費；：表示某品種投保種植面積；：表示某品種投保中的受災面積；：表示某品種保險標的在各個時期的賠償系數，：表示災害損失率，即災損率；：表示第i年的產量；：表示自然氣候因素影響的農作物的氣象產量；：表示歷史時期生產力水平的農作物的趨勢產量；模型的建立和求解問題一首先根據附件2給出的P省10地區10年內的天氣狀況表，利用Excel進行數據統計計算出P省各農作物所收自然災害的的概率分布表1表1品種損失概率自然災害高溫（干旱）低寒洪澇冰雹大風小麥返青期0.00100.0230000抽穗期0.00020.000100.01250.0100灌漿期0.001300.00110.02570.0020成熟期0.01200000合計0.01450.02310.00110.03820.0120玉米定植成活—分孽期0.00150000撥節期—抽穗期0.00010.000300.01910.0060抽穗期—成熟期0.00130000合計0.00290.000300.01910.0060水稻定植成活—分孽期00.0002000撥節期—抽穗期0.0024000.01700.005灌漿期—成熟期0.00210000合計0.00450.000200.01700.0050豆類作物0.00310.000500.01300.0040棉花0.0014000.00200.0030花生0000.00100油菜0.0002000.01000.0005西瓜0.0001000.01400.0009蘋果0.00040.000100.00200.0043注釋：表中數據為各個品種在各個生長周期按中國中、南部地區的種植節氣和農業生產中受到的氣候影響（高、低溫，風速等）而產生的自然災害損失概率。表2描述統計量N極小值極大值均值標準差日降水量365.056.0.9754.2046日最高氣溫365-3.041.820.30210.6551日最低氣溫365-17.027.08.4369.8532日最大風速3652.412.66.2091.9410有效的N（列表狀態）365一般風險損失分布：設隨機變量X表示一般風險，對于一份保單(M為保險標的保險價值)，為隨機變量X的分布函數，為隨機變量X的密度函數，即損失概率。一般的，風險的損失概率分布是正態分布，即：一般的風險損失次數分布和損失總額的確定：我們把某一類的一般風險單位看做整體，考察在一定時期內損失發生的次數N。一般的，隨機變量N服從Poisson分布，即不過，Poisson分布描述的風險是有限制的：風險損失發生是相互獨立的，損失概率只與時空的廣度有關，每個風險單位發生的概率不大。進一步，假設第i次的損失額為X，那么一定時期內風險損失總額為實數上，隨機變量S服從復合Poisson分布，這是由于獨立同分布，而且與N獨立，N服從Poisson分布。這里，可以利用正態分布，對數正態分布等于給出的每次的損失額可能取值的概率來評估。趨勢產量采用直線平均滑動模擬的方法得到。再做相對變換：（其中為反映自然氣候因素影響的農作物的氣象產量，為反映歷史時期生產力水平的農作物的趨勢產量）得到氣象相對產量，作為農作物的損失概率，它不受不同歷史時期和不同區域生產力水平的影響，因而時空上具有可比性。綜上所述保險公司與投保人的收益函數模型如下：根據模型分析得：小麥：在2月中下旬，冬小麥開始陸續返青，4月上旬陸續進入拔節階段。由于返青后植株生長加快,抗寒力明顯下降，加之早春麥田氣候多變，凍害頻繁，影響小麥生長。（其中）則恒大于零；（其中）則恒小于零。在5初―5中旬為抽穗期，主要因素是每天有比較長的日照時數和一定的天數，其次要求比較高的溫度，以20度左右通過光照階段最快，溫度低于10度。如果光照階段的要求得不到滿足，就不能正常發育，不能正常抽穗。在5月份，冬小麥生長進入需水最關鍵時期。⑴如果旱情不僅沒有緩解，反而繼續發展，則抑制子粒灌漿及干物質向子粒的運輸與積累，導致粒重下降，會直接影響到小麥單產水平。⑵如果出現大風天氣，則對小麥揚花不利，容易使花粉流失，小麥受粉程度減弱，影響小麥質量，使容重降低。，則恒大于零；，則恒小于零。在5下―6月為灌漿―乳熟冬期，小麥灌漿充實籽粒階段。如果水分適中，則小麥會充分灌漿。⑴如果天氣嚴重干旱和高溫，則會造成小麥灌漿期縮短，千粒重下降，不完善粒增加；⑵如果出現強降雨和大風天氣，則容易形成倒伏現象，影響后期生長和正常收割；一般小麥抽穗前后倒伏造成產量損失30%－40%，灌漿期倒伏減產10%－30%。⑶如果出現干熱風，則會使小麥灌漿受到影響，容易早熟，影響籽粒飽滿。干熱風輕者造成減產5%左右，重則減產10%～30%或更多。，則恒大于零；，則大于零；在6月后開始收獲，如果在收獲前或中，遭受大范圍降雨天氣，則小麥容易生芽；，則恒大于零；，則大于零；所以綜上所述保險公司恒收益，并且收益很大，而投保人大概收支平衡（沒有倒貼錢進保險），玉米：秋季8～12月播種，翌年5～7月成熟，生育期長達300天左右。1、播種～出苗，玉米種子發芽溫度最低8～10℃，氣溫12℃以上，最適25～35℃。播種時耕層土壤濕度要求達到田間持水量的60%～70%。5～10CM地溫穩定在10～12℃時為適宜播期。一般10～12℃時播種18～20天出苗；15～18℃時播種8～10天出苗；20℃時播種5～6天就可以出苗。苗期最適宜溫度為18～20℃，根系適宜生長的土壤溫度為5CM地溫20～24℃。最適宜土壤含水量為土壤田間最大持水量的60%左右，土壤含水量12%～14%。苗期在短時含水量低于11%有利于蹲苗。播種至出苗需水量75米3/畝，占總需水量的30.7%，天數8天，平均日需水量0.94米3/畝；夏玉米需水量14.6米3/畝，占總需水量的6.12%，天數6天，平均日需水量2.43米3/畝；不利氣象條件：氣溫低于8～10℃可造成粉種。土壤含水量低于11%或高于20%對出苗均不利。幼苗時遇到2～3℃低溫影響正常生長。短時氣溫低于－1℃，幼苗受傷，－2℃死亡。則恒大于零；，則恒小于零。在拔節～孕穗期：當日平均氣溫達到18℃以上時，植株開始拔節。此期最適宜溫度24～26℃。適宜的土壤水分為田間持水量70%左右，土壤含水量17%以上。拔節后侯降水量在30MM以上，侯平均氣溫25～27℃，是莖業葉生長的適宜溫度。需水量占總需水量的29.6～23.4%不利氣象條件：氣溫低于24℃，生長速度減慢。土壤含水量低于15%易造成雌穗部分不孕或空桿。，則恒大于零；，則大于零。以此類推在抽穗～開花期和灌漿～成熟期和均大于零，則保險公司和投保人均受益，按以上模型分析其它品種保險的保險公司和投保人的收益分別為：水稻和蘋果的恒大于零，恒小于零，保險公司收益大而投保人支出大于收益，不合理。豆類作物、棉花、花生、油菜、西瓜和均大于零，保險公司和投保人均受益。所以P省的自然災害不會對農作物造成致命打擊，其農業保險險種的風險較小，但是存在不合理性，在種植面積很大的情況下，相對災害發生的事件概率小，保險公司的收益與投保人由很大的差異，保險公司收益大于投保人并且差距大。尤其是蘋果的投保方案，造成蘋果收益不好的主要原因是病蟲害以及施肥的狀況上，而這些又不在投保的范圍內。因此在氣候不發生大的變化和巨型災害情況下，不管蘋果收益如何，保險公司幾乎不賠償投保人損失，這就造成保險公司收益和投保人收益的巨大差距，此保險險種方案存在不合理性。問題二由問題一中水稻和蘋果的保險險種存在不合理并且風險大于其它的，所以選取這兩種農業保險險種進行修改具有很大的現實意義，也更符合大多數投保人利益關系。根據附錄2通過MATLAB7.1進行災害風險度分析得：表3品種災害風險度地區ABCDEFGHIJ水稻0.06550.00440.00320.02950.01240.07640.02460.06160.00970.0121蘋果0.20590.13060.00240.03490.00870.00650.00370.01590.02650.0046由于問題一中災害損失概率服從正態分布，我們馬上有災損率的期望和方差表4品種期望地區ABCDEFGHIJ水稻-0.000060.0000530.0000260.0000640.0124020.0076440.002460-0.00616-0.009710.012165蘋果0.0000350.0765120.003249-0.003490.001872-0.006510.000371-0.05096-0.00265-0.00469品種方差地區ABCDEFGHIJ水稻0.0150.1630.0210.0340.0170.0740.0240.0660.0570.012蘋果0.2050.1800.06500490.08900980.0750.0150.0650.046對P省10個地區災害風險度和災損率期望值作線性回歸分析，得二者呈線性相關，再利用模糊聚類分析進行風險區劃分得：表5風險等級地區高AIJ中BDFG低CE保險費通常由兩部分組成：、純保險費和附加費用。保險費率是每一單位保額的費用：保險費=保險費率*保險金額。保險費率由純費率和附加費率組成，純費率=保險賠款額/保險金額*（1+穩定系數），附加費率=經營費用和預期利潤/純保險費用總額。二者共同組成毛費率：毛費率=純費率*（1+附加費率）。保費計算原理是一種依據風險確定保費的規則，記，其中P是保費，X是風險。凈保費（風險期望）。保費計算性質：對于任意風險X，恒有；退化風險的安全附加費用為零，若幾乎處處成立，則；可加性，若風險X，Y相互獨立，則有。在保費厘定的實際中，為了反映損失的波動性，一般在凈保費的基礎上增加一個風險負載因子；由于指數原理要求的效用函數難以確定，從而只具有理論上的意義，缺乏可操作性，所以實際中的保費厘定原理采用方差原理。即農業自然災害保險的凈保險費率（β為負載因子：參見鄧國取的中國農業巨災保險制度研究按風險等級確定）。由于，所以要在通過方差原理計算得到的基礎上，通過變換求得保費。基于此，保費計算公式為：費率則為：根據風險區劃分，對三類風險區由高到低分別給賦值2.5，1.5，0.5.每個地區由所在的不同風險區選擇相應的則可以得到兩種品種的保費率為水稻7.34%、蘋果9.56%。定義起賠參數α：當損失率大于起賠參數，保險公司對參保人進行賠償。假定農戶購買了起賠參數為α，承保面積為S，單位面積的賠付金額為A，單位面積的保費為P，則其需要繳納的保費為：Premium=由于自然原因使得該區域的農作物減產率達到α以上，則保險公司將對該區域所有投保的農戶進行保險賠付。設損失面積為s，則賠付額等于：馮·諾曼-摩根斯坦期望效用理論中,如果假設農戶是風險回避者,則在公平保費的情況下,他所選擇的最優保險量等于它可能遭受的初始財富的損失量,即農戶對農業保險的需求量取決于它可能遭受到的損失程度。Rothschild和Stiglitz[4]認為,保險對于投保人的價值V(p,a)可以表達為(1-p)(W-a)p(W-d+a1),其中p為損失發生的概率,a為保費額,W為初始財富,d為損失額,a1為培付額與保費額之差。斯蒂格利茨認為,只有V(p,a)>V(p,0),即購買農業保險的期望效用大于不購買農業保險的期望效用,保險的購買決策才會發生。Shaik等[5]采用聯立方程分析了在考慮收入保險的前提下,農作物保險的需求狀況,認為影響保險購買決策的主要因素分別為初始財富、風險規避系數、產量均值、產量標準差、價格均值、價格標準差、風險發生概率、灌溉比率以及選擇購買收入保險而非數量保險的決策。由上述公式可知，影響保費P的因素為單產分布的概率密度函數和5個變量其中，承保面積S由參保人的個人意愿所決定，其作用僅僅相當于一個乘數，而對單位面積純保費的厘定過程沒有影響，所以從(2.5)中可以直觀地看出：賠付額(payment)是賠付金額(A)的線性增函數。A越大，農民受到的補償就越多，農業保險發揮的保障力度就越大。但是，由(2.4)可知，單位面積純保費(P)也是A的增函數，A越大，保費就越高。太大的A會帶來農民無法負擔的高額保費。因此，A的設定不能過高也不能過低，最好能分為幾個檔次，讓農民根據自己的需要和經濟實力進行自主選擇。(2.2)式反映出單位面積純保費(P)是起賠參數(α)的減函數，α理應越大越好。然而，賠付額(payment)也是α的減函數，α越大，保障的范圍也就越小，所以需要在其自然取值域[0,1]中權衡選擇。同樣的，賠付額和單位面積純保費都是免賠率(β)的減函數，β也需在其自然取值域[0,1]中權衡選擇。表6品種保險金額(元/畝)保險費率保險費(元)政府補貼農戶自擔水稻2307.34%1712.83.2蘋果2000，40009.56%190，380162，32428，56問題三把問題2的模型推廣應用，選取P省作為推廣的省份，根據附件3給出的數據，我們對P省的數據做spss分析，根據結果再做進一步的改進，使得保險險種方案更適合P省實際投保。對全國1的數據做描述性統計，得到結果如下圖3.1所示：表7描述統計量N極小值極大值均值標準差方差種植面積13359197189021.541635.7122675553.936總受災面積1327437171882.30919.036844627.463總成災面積131261894884.95493.948243984.283總絕收面積1327579182.74147.65821802.811旱災受災面68906.221821236.085旱災成災面66491.507241579.091旱災絕收面積133471102.14142.52920314.648洪澇受災面積131411508625.21380.168144527.469洪澇成災面積1381491286.88133.18617738.380洪澇絕收面積131412062.6338.0351446.646冰雹成災面積1322398152.58107.61611581.230冰雹成災面積13514969.4845.1332036.957冰雹成災面積130339.328.43571.150有效的N（列表狀態）13圖11978-2008年全國受災面積和成災面積圖21978-2008年全國水災受災面積和成災面積圖31978-2008年全國風雹受災面積與成災面積又統計結果可知在這全國，旱災受災面積、成災面積、絕收面積均最大，相對旱災受災狀況，洪澇災害和冰雹災受災面積較小。但是四川省的主要農作物為水稻、小麥、玉米、油菜。其中水稻對水的需求量最大，干旱會造成嚴重減產。問題三得出的模型中，農業保險對干旱造成的災害沒有標的。對于旱災的保險險種與其它也一致，就如問題三的模型所述，賠付金額A越大，保費越大，農民受到的補償就越多，農業保險發揮的保障力度就越大。但是，由(2.4)可知，單位面積純保費(P)也是A的增函數，A越大，保費就越高。太大的A會帶來農民無法負擔的高額保費。因此，A的設定不能過高也不能過低，最好能分為幾個檔次，讓農民根據自己的需要和經濟實力進行自主選擇。(2.2)式反映出單位面積純保費(P)是起賠參數(α)的減函數，α理應越大越好。然而，賠付額(payment)也是α的減函數，α越大，保障的范圍也就越小，所以需要在其自然取值域[0,1]中權衡選擇。同樣的，賠付額和單位面積純保費都是免賠率(β)的減函數，β也需在其自然取值域[0,1]中權衡選擇。不過對于旱災嚴重的情況下，如果有第三方當地政府的介入，在提高保費A的情況下，可以加大政府補貼費用，從而保障農民的利益，使其利益最大化。模型評價模型優點模型具有堅實可靠的數學基礎。很多數學理論已經證明這是設計中繼站分布的最好的方法；模型易于實現；模型使中繼站發揮最大的效能。模型不足我們的模型只適用于我國中部和南部地區的分布的情形，對于西部和北方的氣候有所不足；我們僅風險劃分考慮根據我們的需要進行調整的情形。其中的隨意性比較大，且數學依據不足是該模型的致命缺點。該模型的自然災害不包含巨型災害，如：地震。而我國在2012年全世界發生的10大自然災害中，有4場是發生在中國。包括3場嚴重的夏季洪澇災和席卷蘇魯冀等沿海地區的臺風‘達維’造成的災害。另外，還有很多地區遭受了嚴重干旱、冰雹等自然災害，共造成290億美元的損失，所以該模型不具有廣泛性。應該對巨災再單獨作一份保險方案。建議完善的保險市場必須具備四個要素：主體要素、客體要素、資本要素和生產要素。一個保險市場的發展,

不僅需要成熟的保險人,

也需要理性的投保人,

農業保險業的發展更是如此。因此，拓展農業保險市場除了國家的政策支持