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基于数字孪生的农业保险风险评估与决策支持研究

申报人:杜天怡 申报日期:2024-04-05

基本情况

2024
基于数字孪生的农业保险风险评估与决策支持研究 盲选
创新训练项目
经济学
金融学类
B、学生来源于教师科研项目选题
创新类
2024-04
2025-04
为深入贯彻落实党“坚持农业农村优先发展”的二十大精神,本次研究以农业保险为研究对象,以农险反欺诈为研究主题,以维护保险公司自身合法利益为目标,在掌握足够多的历年农业受灾数据、气象资料、地块面积条件下和作物、牲畜生长情况以数字化方式构建物理实体的虚拟模型来预测分析发生灾害时农业受损情况,将其与投保人提供的数据进行对比进而判断是否存在保险欺诈。通过项目研究利用数字孪生技术可为保险公司进行农业保险反欺诈

[1] Wu Z., Zhou R., Mark Goh, Wang Y., Xu Z., Song W.. A digital twin-based modularized design approach for smart warehouses. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 2023.(SCI, Online Available)

[2] Guo R., Wu Z.*. Social sustainable supply chain performance assessment using hybrid fuzzy-AHP–DEMATEL–VIKOR: a case study in manufacturing enterprises. Environment, Development and Sustainability, 2023, 25: 12273–12301. (SCI, 通讯作者)

[3] Wu Z., He L., Ming X., Mark Goh. Service-oriented knowledge recommender system and performance evaluation in industrial product development. International Journal of Production Research, 2022, 60(20):6226-6247. (SCI)

[4] Wu Z., He L., Wang Y., Mark Goh, Ming X.. Knowledge recommendation for product development using integrated rough set-information entropy correction, Journal of Intelligent Manufacturing, 2020, 31(6), 1559–1578. (SCI, ESI高被引及热点论文)

[5] Wu Z., Liu H., Goh Mark, Knowledge recommender system for complex product development using ontology and vector space model, Concurrent Engineering: Research and Applications, 2019, 27(4), 347–360. (SCI)

[6] Wu Z., Liao J., Song W., Mao H., Huang Z., Li X., Mao H.. Semantic hyper-graph-based knowledge representation architecture for complex product development. Computers in Industry, 100 (2018) 43-56. (SCI/SSCI)

[7] Wu Z., Liao J., Song W., Mao H., Huang Z., Li X., Mao H.. Product lifecycle-oriented knowledge services: status review, framework, and technology trends. Concurrent Engineering: Research and Applications, 2017. 25(1), p.81-92.(SCI/SSCI)

该大创项目选题新颖,从数字孪生角度切入,探讨和研究农业保险的风险评估与决策支持技术,研究方案具有较好的可行性,小组成员配置合理,学生素质过硬,预计可以完成。
校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
杜天怡 管理工程学院 保险学 2022 负责组长工作,撰写报告和进行数据分析,对研究过程中的问题进行分析,撰写相关论文及修改反思。
王婷 管理工程学院 保险学 2022 做好进度安排,对会议,活动,讨论做好各项记录;整理项目报告,对报告进行排版工作。
张婼涵 管理工程学院 金融工程 2022 收集数据和材料,对数据的收集进行整合分类,针对问题提出措施;
雷贤巧 管理工程学院 保险学 2022 整理各项研究活动进度,收集相关论文及最新资料,收集创新性材料,关注近期的报告及会议研究。

指导教师

序号 教师姓名 教师账号 所属学院 是否企业导师 教师类型
吴振勇 003369 管理工程学院

立项依据

本研究期望能最大化保险公司和农业投保人之间的相对收益、预防和监测投保人是否骗保。在掌握足够多的历年农业受灾数据、气象资料和地块面积条件下以数字化方式构建物理实体的虚拟模型。运用数字孪生模型的虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段模拟灾难性事件场景、预测物理实体产量、优化和监控物理实体或系统的运行状态。可以帮助保险公司辨别投保人提供的受灾信息是否存在欺诈性,更好的维护保险公司自身利益以及避免大量资金的浪费。

本部分综合运用数字孪生技术,在承保阶段利用农业数字孪生模型将农民投保的土地、作物全部进行数据化、可视化管理,监管预测作物生长发育情况。在核保阶段,利用投保数据进行了建模,使用数字孪生模型重现造成损失的事件。由此,探究保险公司可以利用数字孪生技术判断是否涉及欺诈,做到精准核保、精准理赔,进一步减少理赔欺诈事件的发生的可行性。

近几十年来,在农业保险数字孪生模型数据库构建方面,当前研究主要集中在系统结构(梁罗希等,2016)、系统分析方法(Sharda等,2014)和决策支持功能(Katzmann等,2021)等几个方面,应用领域涉及农业、工业和工商服务业(如Sarabi等,2021等。随着大数据技术的深化(Dongeren et al. 2018),从多源异构数据中挖掘的关键信息与知识成为了构建农业保险数字孪生模型从而预防保险欺诈的主要推动力。然而,由于农业保险欺诈态势感知情景知识库和定损理赔决策方案库的缺失,导致农业保险利用数字孪生模型预防保险欺诈的相关研究难以深入开展。

在农业保险定损理赔决策方案智能推荐方面,很多研究分析了决策的时空演变规律(如孙崇智等,2022)、灾害的预测预警(如沈明佑等,2014)、和灾害性气候事件的决策优化(如李家叶等,2018)等问题。随着人机互动(如石鼎等,2022)、机器学习(如Kim2018)等数据处理技术的发展,为农业保险欺诈态势情景知识库和定损理赔决策方案库的抽取提供了丰富的技术基础。然而,农业保险欺诈情景演化过程中的动态性和冗余性,导致态势情景知识库和定损理赔决策方案库的智能推荐有待进一步研究。

在农业保险数字孪生模型评估反馈方面,当前研究主要聚焦在孪生模型实施过程中,对灾害因素的识别(唐旭丽和马费成等,2019)、损失的估计(Ferreira et al. 2018, 2019)、决策支持技术(Zhang et al. 2019; 黄崇福,2001)、系统的响应机制(张韶华等, 2015; 钟开斌2009)等方面。数字孪生模型的评估反馈对理赔决策和欺诈预防起到积极的作用(薛澜,2020),有助于形成新的农业保险反欺诈决策治理模式(童星,2019)。伴随着农业保险数字孪生模型在实践中不断完善,面向农业保险欺诈态势感知的理赔决策孪生系统的评估与反馈理论方法仍有待加强,具体的,进一步增强孪生模型欺诈检测系统的包容性、连接性和能动力,有助于完善保险欺诈态势感知理赔决策的实施与应用。

首先本项目创新性的运用数字孪生技术建立农业数字孪生模型对农作物产量损失科学地量化,以及运用多元回归、机器学习等算法,找出影响决策方案理赔效果的影响因子和关键维度,构建农业土地、作物受损效果的动态评估指标体系和评估模型,从而在降低保险公司运行成本。

   其次本项目采用多元回归和时间序列分析方法,识别保险欺诈事件中影响定损理赔决策方案效果的各类指标和关键因子,并且引入区块链技术,进行态势决策方案的版本控制和自动演进管理,形成开环的“方案—评估—决策”的生成和反馈调整机制,从而实现保险欺诈态势感知情景知识和定损理赔决策方案的关联与融合。

技术路线:


拟解决问题:本项目运用数字孪生技术建立农业数字孪生模型拟解决对农作物产量损失科学地量化问题,和降低保险公司理赔环节规范的问题,以及也探究数字孪生技术对降低农业保险欺诈发生的问题。

预期成果:运用数字孪生技术建立农业数字孪生模型对农作物产量损失科学地量化,从而在降低保险公司运行成本,规范理赔环节的同时,也有效缓解信息不对称。由此探究数字孪生技术对降低农业保险欺诈发生的可行性。

完成校级项目申报,具体包括:

20244月—20247月:公开发表省级及以上研究论文以及做出数字孪生实物模型并附有说明。

20247月—202410月:学校创新创业竞赛Ⅱ类项目获省级第三等级以上奖项。

202410月—20251月:授权实用新型专利以及取得软件著作权。

20251月—20254月:完成项目研究报告。


准备阶段(20244-20246):确定选题,查找资料,拟定写作的方向,拟定研究路线和计划,提炼研究提纲。

写作阶段(20247-20249):进行调查研究,进一步丰富完善资料,收集相关数据,详细补充内容,完成初步的建模及数据分析,撰写项目方案,完成初稿。

完善阶段(202410-202412):根据导师意见,对模型和文章内容进行修改和补充完善,进行定稿,发刊。

完成阶段(20251-20254):进行提交上报工作,填写相关资料信息。

已着手搭建针对农业作物生长状况及灾后受损态势监测的情景知识库和决策方案库和针对农业作物生长状况及灾后受损态势决策方案模型

且具有指导教师课题项目支持、学校经费支持等。

各保险公司保单数据和历年农业受灾数据获取难度大等,可以积极采取与保险公司和政府合作的方式获取数据。

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 10000.00 调研、差旅费、学生撰写与项目有关的论文版面费、申请专利费等 5000.00 5000.00
1. 业务费 6500.00 调研、差旅费、学生撰写与项目有关的论文版面费、申请专利费 3500.00 3000.00
(1)计算、分析、测试费 1500.00 模型搭建计算测试 1000.00 500.00
(2)会议、差旅费 2000.00 调研、差旅费 1000.00 1000.00
(3)文献检索费 1000.00 撰写与项目有关的论文 500.00 500.00
(4)论文出版费 2000.00 撰写与项目有关的论文版面费、申请专利费 1000.00 1000.00
2. 实验装置试制费 2000.00 用于项目研发的元器件、软硬件测试、小型硬件购置费 1000.00 1000.00
3. 材料费 1500.00 资料购置、打印、复印、印刷等费用 500.00 1000.00

项目附件

  • 管理工程学院 基于数字孪生的农业保险风险评估与决策支持研究 杜天怡.doc
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结束