Struttura dei Cat models

I quattro componenti di base di un modello catastrofale sono: il modulo di pericolo, il modulo inventario, il modulo di vulnerabilità, e il modulo perdita.

Figura 15 - Struttura di un cat model (Fonte: “An introduction to catastrophe models and insurance”, Grossi)

• Modulo di pericolo (Hazard module): il primo elemento considerato nel

“cat model” è il pericolo connesso al fenomeno catastrofico. Determina il livello di pericolo fisico che gli eventi simulati causerebbero a una zona geografica specifica a rischio, che influenza la forza del danno. Ad esempio, il pericolo di un terremoto è caratterizzato dalla posizione, dell'epicentro e dalla magnitudo, insieme ad altri parametri rilevanti. Un uragano è caratterizzato dal suo luogo di arrivo e dalla sua direzione legata al suo spostamento e dalla velocità del vento e dalla pressione. La frequenza di certe magnitudo o la frequenza di altri eventi descrivono il pericolo in questione. Il modulo di pericolo deve combinare queste informazioni con i dati di inventario forniti e tutte le informazioni che il modello ha sulle caratteristiche salienti. Per ciascun evento deve essere stabilita una valutazione dell'impatto di pericolo in ogni luogo in esame.

• Modulo inventario (Expusure data module): successivamente, il modello

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possibile. Il modulo incorpora i dati per generare migliaia di eventi che

rappresentano le catastrofi. Ogni modello di catastrofi ha bisogno di un ingresso di rischi contro i quali deve essere effettuata una valutazione. Questo di solito consiste nel catturare più dettagli su un rischio, insieme alla registrazione dei termini della polizza assicurativa. Probabilmente, il parametro più importante utilizzato per definire l’inventario è l’ubicazione di ciascuna proprietà a rischio. Un processo chiamato “geocodifica”, che viene usato per assegnare le coordinate geografiche come latitudine e longitudine all’area in esame. Con la posizione di una proprietà in termini spaziali, sono aggiunti altri fattori che potrebbero aiutare a stimare la

vulnerabilità di una proprietà: per un edificio, questi parametri, ad esempio, includono il tipo di costruzione, l’età dell’edificio, i materiali con cui è stato costruito. Se la proprietà è assicurata, nell’inventario dovranno essere considerate anche le informazioni sulla polizza, come i limiti della franchigia o della copertura. Le due caratteristiche essenziali di un rischio che devono essere conosciute sono la geolocalizzazione e il valore assicurato, solo dopo, a seconda del tipo di rischio, si possono aggiungere altre caratteristiche come il tipo di costruzione per un rischio di proprietà.

• Modulo di vulnerabilità (Vulnerability module): i moduli di pericolo e di inventario consentono il calcolo della vulnerabilità o della suscettibilità ai danni delle strutture a rischio. In sostanza, questo step nel modello quantifica il grado di danno in cui possono incorrere le diverse strutture. Il calcolo della quantità di questa

vulnerabilità varia da modello a modello. Per esempio, il modello “Hazus” classifica il danno ad una struttura come leggero, moderato, ampio, o completo. Altri modelli definiscono delle curve di danno e mettono in relazione i danni strutturali ad altri parametri, come la gravità, la velocità del picco di raffica o

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l’accelerazione spettrale. A causa dell'incertezza inerente a come gli edifici rispondono ai pericoli, il danno viene descritto come una media. Il modulo di vulnerabilità offre curve di danno uniche per diverse aree, tenendo conto degli stili architettonici locali e dei codici di costruzione. L'output risultante del modulo di pericolo viene quindi passato al modulo vulnerabilità. Il modulo di vulnerabilità contiene una serie di curve di vulnerabilità, con l'appropriata scelta a seconda delle caratteristiche primarie del rischio. Questi sono spesso derivati da studi di

ingegneria o esperienza passata e rappresentano come un rischio risponderà in condizioni diverse. Le caratteristiche secondarie, se previste, verranno spesso utilizzate per apportare modifiche minime alle curve di vulnerabilità. Il risultato di questi calcoli è un rapporto di danno da applicare al rischio in una determinata località.

• Modulo perdita (Financial module): traduce il grado di danno in perdita monetaria. Analizza i danni ad un edificio e ai suoi contenuti e identifica il responsabile del pagamento. In un modello catastrofale, la perdita può essere diretta o indiretta. Le perdite dirette includono costi di riparazione e/o di sostituzione di una struttura. Le perdite indirette comprendono gli impatti che derivano dall’interruzione

dell’attività e i costi di trasferimento dei residenti costretti ad evacuare dalle loro abitazioni. I modelli permettono, infine, di analizzare le polizze assicurative, in modo che la perdita calcolata possa essere adeguatamente allocata.

Possono essere utilizzate una grande varietà di metriche per analizzare i dati sulle perdite, ovvero gli output dei modelli catastrofali, e le più importanti tra queste sono:

• Exceedance Probability (EP): L’EP è la probabilità che una perdita possa superare una certa soglia nel corso di un anno. Viene vista come una curva, per illustrare la

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probabilità di superare un intervallo di perdite. Le perdite (spesso in milioni) si trovano sull’ascissa, mentre la probabilità di superamento della soglia si trova sull’ordinata.

• Return Period Loss: i periodi di ritorno rappresentano un altro modo per esprimere l’exceedance probability. Invece di descrivere la probabilità che le perdite superino un certo ammontare in un singolo anno, i return period loss descrivono quanti anni possono passare tra i tempi in cui tale quantità potrebbe essere superata. Per

esempio, una probabilità del 4% di superare un importo di perdita in un anno corrisponde a superare tale perdita ogni 250 anni o una “perdita del periodo di ritorno di 250 anni”.

• Annual Average Loss (AAL): l’AAL è la perdita media di tutti gli eventi nel modello, ponderati per la loro probabilità di verificarsi annualmente. In una curva di exceedance probability, l’AAL corrisponde all’area sottostante alla curva, e rappresentano le perdite medie attese che non superano la soglia. Per questo motivo, l’AAL di due curve EP può essere confrontato visivamente. L’AAL è additivo, quindi può essere calcolato in base a una singola curva di danno, di un gruppo di curve di danni o all’intero evento impostato per un sub-pericolo o un pericolo. Fornisce inoltre una metrica essenziale per confrontare i rischi di due o più pericoli, nonostante il fatto che i pericoli maggiori siano quantificati utilizzando metriche diverse.

• Coefficiente di variazione (CV): il coefficiente di variazione misura la dimensione o il grado di variazione di ogni set di danni stimati nel modello di vulnerabilità. Questo è importante perché il danno stimato con un’alta variazione e quindi un alto CV, risulterà più volatile rispetto ad una stima con un basso CV.

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l’ampiezza della variazione in un insieme di possibili esiti di danno) e la media delle possibili perdite.

Il modello catastrofale è solo uno dei fondamentali componenti della strategia di gestione del rischio. Gli analisti utilizzano una gamma di informazioni per ottenere un quadro quanto più completo possibile in modo che le compagnie assicurative possano determinare quanta perdita possono sostenere in un determinato periodo di tempo, come valutare i prodotti per bilanciare le esigenze del mercato e i costi potenziali e quanti rischi

dovrebbero trasferire le compagnie di assicurazione. La modellizzazione delle catastrofi permette al mondo di prevedere e mitigare i danni derivanti dagli eventi. Con il costante miglioramento di questi modelli, si spera che la capacità di affrontare questi fenomeni e di minimizzare gli effetti negativi diventi sempre maggiormente efficiente e meno costoso.