基于O-U模型的天氣衍生品定價研究

摘 要:天氣衍生品(Weather Derivatives)作為一項國外金融創(chuàng)新產(chǎn)品，為天氣風險管理和轉移提供了新途徑，其中產(chǎn)品定價是該領域研究核心問題之一。本文以O-U模型為基礎，采用時間序列建模方法，分析了上海1951~2010年氣溫的動態(tài)變化，對模型參數(shù)進行估計，并檢驗了模型預測精確度。研究結果表明:O-U模型與時間序列建模相結合方法能夠提高氣溫變動預測精確度，進而借助蒙特卡羅模擬方法，可以完成對天氣期權產(chǎn)品的合理定價。

關鍵詞:天氣衍生品；Ornstein-Uhlenbeck(O-U)模型；時間序列模型；蒙特卡羅模擬

中圖分類號:F830 文獻標識碼:A 文章編號:1003-5192(2012)02-0018-05

Study on Weather Derivatives Pricing Based on O-U Model:

A Case of Weather Option

LI Yong， XIA Min， LIANG Li-ming

(School of Economics and Management， Tongji University， Shanghai 200092， China)

Abstract:As one of foreign financial market innovative products，weather derivatives provide new ways to manage and transfer weather risks， the study on pricing of weather derivatives is one of the key issues in research. Based on Ornstein-Uhlenbeck model， this paper applies time series approach to analyze the dynamic variance of weather process， and estimates the parameters by adopting Shanghai’ temperature data in 1951~2009， then tests its forecasting result. The study shows that the O-U model can forecast temperature change better combing with time series modeling， and accompanying with Monte Carlo approach， it can be for determining weather derivatives pricing.

Key words:weather derivatives; Ornstein-Uhlenbeck model; time series model; Monte Carlo simulation

1 引言

天氣衍生品(Weather Derivatives)是針對一般天氣風險的金融衍生產(chǎn)品，自1997年由美國科赫能源 (Koch Energy)和安然(Enron)兩家公司推出以來，成功地將金融衍生工具的理念應用于自然災害的風險管理中。天氣衍生品市場交易集中在北美、西歐及日本等發(fā)達經(jīng)濟體，成功實現(xiàn)了天氣風險向有意愿、有能力處理風險的第三方轉移，滿足了能源、農(nóng)業(yè)、建筑等天氣敏感行業(yè)規(guī)避風險的需要。我國氣候變化復雜， 天氣災害危害嚴重，但是損失補償方式落后，仍以政府救濟為主，面對廣大的受災地區(qū)和巨大的災害損失往往顯得“力不從心”。為此，需要通過研究借鑒探尋新的風險防范機制與管理途徑。

天氣衍生品定價過程較為復雜，是該領域研究核心問題之一，其中天氣測度模型的選擇是實現(xiàn)合理定價的前提與保證，當前較多采用Ornstein-Uhlenbeck均值回復過程模型（以下簡稱“O-U模型”）假設。Vasicek［1］在Merton［2］的均值回復模型(Mean-reverting Model)基礎上，率先提出了利率變動的O-U模型，認為長期利率傾向于回歸長期均值水平。……