什么是重现期?
重现期(又称重现间隔)\(T\) 指的是某一量级事件平均间隔多少年发生一次——所谓"百年一遇洪水",重现期就是 100 年。但这并不意味着每隔一百年才恰好发生一次,而是表示该事件在任何一年中发生的概率为 \(1/T\)。本计算器把重现期换算成对决策更有参考价值的超越概率:即在 \(n\) 年的规划期内,该事件至少发生一次的概率。
如何使用
填入重现期 \(T\)(例如 100 年)和规划年限 \(n\)(例如建筑物或房贷 30 年的使用/还款周期)。计算器会给出在这段年限内设计事件被达到或超越至少一次的概率,同时显示年度超越概率和"完全不超越"的概率。
计算公式
假设各年份之间事件相互独立,那么某一年不发生超越的概率为 \((1 - 1/T)\)。在 \(n\) 年内连续不超越的概率即为 \((1 - 1/T)^{n}\)。因此,至少发生一次超越的概率为:
$$P = 1 - \left(1 - \frac{1}{T}\right)^{n}$$
实例演算
以百年一遇风暴(\(T = 100\))、30 年规划期(\(n = 30\))为例:年度发生概率为 \(1/100 = 1\%\)。30 年内完全不超越的概率为 \(0.99^{30} \approx 0.7397\),因此超越概率为 \(1 - 0.7397 = \mathbf{26.0\%}\)。换句话说,"百年一遇"事件在 30 年内来袭的概率大约是四分之一。
常见问题
百年一遇的事件是不是每 100 年才发生一次?不是。它每年都有 1% 的发生概率,既可能连续两年都出现,也可能几百年都不出现。
为什么 30 年的风险这么高?因为每年的小概率会不断累积,年限越长,叠加后的总概率就明显增大。
这个计算基于什么假设?它假设气候是稳定(平稳)的,且各年份在统计上相互独立。气候变化可能随时间改变事件实际的重现期。