由地震引起的房屋倒塌率與保險費率試算：以台灣為例

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研究生：	陳怡嘉 I-Chia Chen
論文名稱：	由地震引起的房屋倒塌率與保險費率試算：以台灣為例 Earthquake-induced household collapse rate and insurance premium for Taiwan
指導教授：	王瑞斌 Jui-Pin Wang
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering
論文出版年：	2019
畢業學年度：	107
語文別：	中文
論文頁數：	83
中文關鍵詞：	地震、地震危害度分析、蒙地卡羅模擬、房屋倒塌率、地震保險
外文關鍵詞：	Earthquake, Seismic Hazard Analysis, Monte Carlo Simulation, Residential earthquake insurance, Taiwan
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台灣位處於菲律賓海板塊、歐亞大陸板塊與太平洋板塊之交界面上，屬環太平洋地震帶，地殼活動頻繁經常引起地震，並帶來許多自然災害。為了因應防災系統及減災之工作，本研究將分別對台灣地區重要之活動斷層進行模擬分析，推估地震發生時可能引致之房屋倒塌率及傷亡率，並估算保險費率。
依據1999年台灣集集地震之數據資料，前人研究分析得出台灣355個鄉鎮區域的房屋倒塌率及傷亡率，並提出了最大地動速度及最大地動加速度對房屋倒塌率與傷亡率之經驗關係式。而本研究將利用台灣活動斷層數據資料，代入地動參數相關衰減式推算最大地動速度，再以最大地動速度與房屋倒塌率及傷亡率之迴歸經驗公式，估計各斷層錯動時台灣各鄉鎮區可能引致的房屋倒塌率及傷亡率，進而推估地震保險費率，並利用房屋倒塌率及傷亡率進行地震災害風險評估，輔助相關災害防治與管理。而分析過程採用蒙地卡羅模擬（Monte Carlo Simulation），考慮數據之不確定性及提升預測地震發生機率之準確性。
結果顯示，台灣中部及東部房屋倒塌率與傷亡率皆高於北部及南部許多，由於此兩區域的斷層其回歸期短，地震矩規模大，另西部地區多為平地地形，為人口集中處，因此產生相對於北部及南部較高之危害。而每年因地震所引致之房屋倒塌率約介於0.001%至0.29%，若以地震險中最高理賠金額150萬計算地震險之損失金額，各縣市損失金額進行平均得出結果為1348元，相當接近於現行之地震基本險年保費1350元。

Taiwan is located in the boundary of the Eurasian Plate and Philippine Sea Plate that induced dramatic crustal deformation, very active faults and high seismicity rate over the past few years. In order to provide important indicators to earthquake prevention work and to reduce future earthquake damage, this study will conduct a series of simulation and analysis on household collapse rate, then calculating of the annual residential earthquake insurance accordingly.
In this study, we present a Monte Carlo Simulation to calculate the earthquake-induced household collapse rate in Taiwan, based on the geological data and engineering seismological data in the literature. The analyses include scenario-based estimation and the probabilistic estimations considering input-data uncertainties and the randomness of earthquake occurrence. The result shows that the annual household collapse rate caused by earthquakes could ranges from 0.001% to 0.29% among the 371 townships in Taiwan, and the areas in Central and Eastern Taiwan should be under a higher risk. According to the household collapse rate, the annual insurance premium for an NT$1.5 million coverage should range from NT$100 to NT$3,400 with an average equal to NT$1,348 that is very close to the standard rate of NT$1,350 of the current earthquake insurance implemented in Taiwan.

圖目錄    IV
表目錄    VI
第一章: 緒論    1
1-1研究動機    1
1-2研究目的    2
1-3研究方法    2
第二章、文獻回顧    3
2-1 地震危害度分析理論    3
2-1-1 定值法（Deterministic method）    4
2-1-2 機率法（Probabilistic method）    4
2-2 地動衰減式（Ground motion prediction equation, GMPE）    5
2-3 地質構造資料    6
2-3-1 地震矩規模（Moment magnitude, Mw）    6
2-4 地震尖峰速度與房屋倒塌率迴歸關係    7
2-5 地震發生模式    7
2-6 蒙地卡羅模擬（Monte Carlo Simulation, MCS）    8
第三章、研究方法    13
3-1 蒙地卡羅模擬原理    13
3-2 斷層資料輸入    14
3-3 定值法分析流程    14
3-3-1 計算平均項PGV    14
3-3-2 計算平均項房屋倒塌率（Ct）    14
3-4 機率式分析流程    15
3-4-1 隨機生成PGV    15
3-4-2 計算隨機房屋倒塌率（Ct）及傷亡率（Fr）    16
3-4-3 隨機生成地震回歸期    16
3-4-4 計算給定時間下地震發生之機率    17
3-4-5 得出t年內的房屋倒塌率（Ct）及傷亡率（Fr）    17
3-4-6 進行迭代計算    17
3-5 繪製房屋倒塌率（Ct）及傷亡率（Fr）台灣地圖    18
第四章、結果分析與討論    23
4-1定值法分析結果    23
4-1-1 台灣北部房屋倒塌率（Ct）分佈情形    23
4-1-2 台灣中部房屋倒塌率（Ct）分佈情形    25
4-1-3 台灣南部房屋倒塌率（Ct）分佈情形    27
4-1-4 台灣東部房屋倒塌率（Ct）分佈情形    28
4-2 機率法分析結果    29
4-2-1 台灣房屋倒塌率（Ct）分佈情形    29
4-2-2 台灣傷亡率（Fr）分佈情形    30
4-3 討論    31
4-3-1 台灣地震保險簡介    31
4-3-2 擴大地震保險    32
4-3-3 超額地震保險    32
4-3-4 輕損地震保險    32
4-3-5 試算保險費率結果    33
第五章、結論與建議    62
5-1 本研究之結論    62
5-2 建議    63
參考文獻    64
附錄：各鄉鎮區平均年保費試算表    66

                                

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[18] 金融監督管理委員會保險局，https://www.ib.gov.tw/ch/home.jsp?id=62&parentpath=0,8
[19] 日本再保險株會社，https://www.nihonjishin.co.jp/
[20] 日本損害保險協會，http://www.sonpo.or.jp/insurance/commentary/jishin/index.html
[21] 美國加州地震局，https://www.earthquakeauthority.com/
[22] 紐西蘭地震委員會，https://www.eqc.govt.nz/

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