低溫凍害氣象指數保險研究綜述

□周軍偉董 放 陳盛偉

低溫凍害氣象指數保險研究綜述

□周軍偉1董 放2陳盛偉1

隨著極端天氣事件的不斷增加，低溫凍害對我國農業生產造成的影響越來越大。為了減少低溫凍害對我國農業及國民經濟的影響，需要加強對低溫凍害風險管理的學習和應用。作為國內外有效的風險轉移及分散手段，指數保險克服了政策性農業保險存在的技術及管理難題。基于此，本文對低溫凍害指數保險的相關研究進行梳理及評述，以闡述低溫凍害風險管理的相關研究最新進展、實踐和我國低溫指數保險的研究現狀，以期為我國的天氣指數保險的發展和今后學術研究的方向提供有益的思路和參考。

低溫指數保險；風險管理；低溫凍害

一、引言

我國作為傳統的農業大國，自然災害頻發，自然災害的發生存在種類多、范圍廣、影響程度深、區域性強、季節性強及風險的集中等特點。而處于國家國民經濟基礎地位的農業，因其具有生產周期長、品種多、系統性風險大等特點，當遭遇自然災害時，損失慘重。據統計，我國是世界上氣象災害最嚴重的國家之一，氣象災害損失占所有自然災害總損失的70%以上。在全球極端天氣不斷增加的背景下，為了提高農業的抗風險能力、農民收入及促進農業規模化和產業化發展，我國不斷加強對農業的扶持力度，其中一個重要的手段是農業保險。

自2004年，我國首次在中央“一號文件”中提出建立政策性農業保險制度的規定，其后連續十年在一號文件中都對農業保險進行引導和規范。但由于政策性農業保險自身的缺陷，使其面臨著道德風險、逆向選擇、保險費率難以確定及災后損失難以確定等管理和技術難題(馮文麗，2003)。基于此，我國農業保險市場出現保險公司的供給不足及農戶的有效需求不足的尷尬局面(庹國柱2002，2006)。

為了解決我國農險面臨的問題，我國引入了以指數為風險轉移的產品——天氣指數保險。我國于2007年由上海安信農業保險公司推出首個氣象指數保險；2008年，農業部與國際農業發展基金會、聯合國世界糧食計劃署在安徽省長豐縣試點“農村脆弱地區天氣指數農業保險”項目，并且根據當地氣候設定了干旱和熱浪熱量指數。

在我國農業生產中，低溫凍害與干旱、洪澇、颶風等成為影響我國農業生產的主要氣象災害之一。所謂低溫凍害是指作物在生長期內受間斷或持續的低溫天氣的影響，影響作物生長發育從而減少作物產量的一種氣象災害。它具有范圍廣、綜合性及區域性強等特點。根據我國地少人多的國情，為了提高土地的利用率、挖掘耕地利用潛力，我國不斷改革各地的種植結構和種植制度，土地的復種指數也不斷增加，晚熟高產品種得到推廣應用，一旦遭遇低溫凍害，其影響和造成的損失也將更加突出。因此，加強對低溫冷害風險管理的研究，對農業穩定和國民經濟的發展都具有重大而深遠的意義。

基于以上的分析，本研究通過對國內外關于低溫風險管理及低溫凍害指數保險的相關研究進行總結，以期為國內的進一步研究提供一定的理論基礎和方向性指引。

二、氣象指數保險與低溫氣象指數保險的研究進展

(一)國外的研究進展

在20世紀 20年代開始，日本、美國、德國等國家開始重視農業問題，這些國家相繼制定出臺了相關的農業保險法和農業保險條例。但在實踐中發現，傳統的農業市場面臨由信息不對稱造成的道德風險、逆向選擇及系統性風險、依賴政府政策支持等弊端。為了消除這些弊病，國外的專家學者自20世紀30年代開始對農業保險進行理論研究。其中印度學者Chakravarti在20世紀30年代提出了指數保險概念，此后芝加哥大學的Harold Halcrow在20世紀40年代進一步完善。

指數保險一般分為天氣指數保險和區域產量指數保險。區域產量指數保險最早于1952在瑞士提出并于1961年開始實施，其后加拿大魁北克省在1977年推出了區域產量保險項目；在20世紀90年代之后，美國國會委員會及農業部先后提出區域產量保險概念，并進行了區域產量試點計劃即GRP(Group Risk Plan)項目，它是以縣域產量作為賠付標準。1994年，美國27個州的1875個縣采用了區域產量保險合同，保險產品涉及小麥、玉米、大豆、高粱、棉花、燕麥、飼料和花生7個主要農產品(Skees，1997)。

所謂天氣指數保險是指通過將一定的氣候災害對農作物損害程度進行指數化，某一特定的指數對應一定的農作物產量和損害程度，而這種保險是以該指數為基礎，當指數達到一定水平并對農產品造成一定影響時，投保人就可以獲得相應標準的賠償。Wright和Hewitt(1990)發現，使用私人來承擔農業保險多重險的嘗試均以失敗告終。對于一切險、指定風險及多重險來說，指定風險保險在風險控制上效率更高(Skees，2008a)。Breustedt等(2008)以二級隨機控制為指標，對Rayon地區的天氣指數保險進行了評估，結果表明，相對于傳統農業保險，天氣指數保險能更有效地控制當地糧食生產中的天氣災害風險。針對個人產量保險與區域產量保險，Bougeon和Chambers(2003)認為以指數為基本變量的區域產量保險能有效的克服農業保險市場失靈、降低農業保險經營成本等問題。結合指定風險保險與區域產量保險的優點，Skees等(1999)認為將具有類似降雨特征的地區劃分為一個區域，為該區域內產量與降雨量高度相關的農作物提供降雨量指數保險。并于2003年在印度進行了降雨量指數保險試驗，結果表明，降雨量指數保險在當地具有較高的可行性(UNDESA，2007)。受到降雨量指數保險的啟發，更多類型的天氣指數保險(如洪水指數保險、干旱指數保險、季風指數保險等)被相繼提出(Hess，2003)。2006年，Seeks等人開發了針對蒙古畜牧業的巨災指數保險，并因此榮獲世界銀行金犁創新獎。

目前，天氣指數保險已被越來越多的學者視為發展中國家應對天氣災害的有效替代方式，是發展中國家農業保險的發展方向(Hess等，2005；Molini等，2007；Manuamorn，2007)。根據Joanna Syroka(2007)的研究，農業氣象指數保險在發展中國家經歷了三個階段。一是理論研究階段(1997年-1999年)，該階段主要從事研究發展中國家農村經濟部門如何設計應用程序來試驗氣象指數保險；二是項目試點實施階段(2002年-2006年)，在這段時期主要進行了2002年的墨西哥試驗、2003年的印度試驗、2005年的馬拉維試驗、2006年的埃塞俄比亞與糧食計劃署試驗；三是推廣階段(2006年-至今)，在該階段國際社會不斷加大對氣象指數保險項目的投入，在國際農業發展基金會、世界銀行及聯合國世界糧食計劃署等機構的倡導下，先后有涉及21個國家的6個災難救助保險項目和19個國家的30個發展指數保險項目進行試點，其中包括1個加拿大和2個美國發展試點項目(國際農業發展基金會網站，2011)。

(二)國內的研究進展

在我國傳統農業保險在實踐中受困于管理和技術難題，為了解決這些難題，我國開始試探性引入天氣指數保險，在對國內天氣指數保險理論研究總結之后發現，我國對天氣指數保險缺乏系統的研究，主要集中于天氣指數保險的概念闡述、優缺點及在我國開展天氣指數保險的可行性分析等方面。

庹國柱(2008)認為，與傳統農業保險方式相比，氣象指數保險的優點主要在于可以大大降低經營成本，可以有效地解決逆選擇和道德風險問題。張峭(2008)認為由于天氣指數保險具有標準化、透明性的特征，因此很容易在二級市場流通交易，具有可流通性好的特點。但同時，庹國柱(2008)天氣指數保險具有明顯的兩個缺點，一是氣象指數很難制定。國外比較成熟的天氣指數保險產品也僅僅是用一種致災因子來確定指數，但實際災害的發生是由多種天氣災害造成的，但目前的技術手段達不到；二是缺乏公平性，即基差風險。由于指數的特點造成依據指數的賠付額和保險原本要抵御的實際損失之間的不完全匹配。基差風險可以通過保險產品的合理設計來降低，但不能被完全消除(World Bank，2006)。曹雪琴(2008)在國外天氣指數保險時提到，天氣指數保險不僅抑制道德風險、逆向選擇，降低運營成本、分散風險等優點，并根據印度的成功經驗提出建立專業化、有政府補貼的農業保險體系，同時致力于農業保險創新，在發送氣象基礎設施的基礎上推出相關天氣指數保險產品。

關于我國是否具備開展天氣指數保險的條件，張峭(2008)認為我國已經具備開展天氣指數保險的各項條件；霍治國(2008)也認為，現在是開展氣象指數保險比較好的時機，各項設備完備。其后魏華林和吳韌強(2010)、陳盛偉(2010)及朱俊生(2011)等對發展農業氣象指數保險的意義及針對具體試點提出改善指數保險試點運行的措施建議。

目前，國外研究最多的指數保險以防范旱澇災害為主，由于指數包括對以往歷史數據的要求，降雨指數保險是市場普及度最高、發展最成熟的天氣指數保險品種。與其他發展中國家類似，旱澇災害也是影響我國糧食生產的最關鍵因素之一，因此我國的降雨量指數保險產品最早試點。

三、低溫凍害風險管理的研究

(一)農業風險管理的不同表述

關于風險管理的定義，最早由美國學者威廉斯和漢斯在他們著作的“Risk Management and Insurance”(1964)中指出：“風險管理是通過對風險的識別、衡量和控制而以最小的成本使風險所致損失達到最低程度的管理方法。”但是公認的風險管理定義為“風險管理是企業或組織為控制偶然損失的風險，以保全獲利能力和資產所做的一切努力”(Marrison，2002)。根據國際清算銀行(The Bank for International Settlements，BIS)的定義，風險管理的過程可以劃分為4個環節：風險識別、風險度量、風險評級及報告、風險控制和管理。這里我們提到的風險管理主要涉及風險控制與管理。

丁少群和姚淑瓊(2012)認為農業風險管理是指農業組織或農民個人為了降低農業風險損失及其影響而進行的管理決策過程。其目的是在分析農業生產過程中風險因素和風險事故的基礎上，選擇和采用適當的風險管理手段，通過降低農業風險發生的概率、降低損失程度或在實際損失發生后通過融資盡可能降低損失造成的不利影響等方式，力爭以最小成本實現農業收入穩定化的效果。

(二)低溫凍害防范方法

關于對低溫凍害的管理和防范，我國的學者做了大量的研究。其中主要傾向于兩個方面：一是工程技術工具，二是金融工具管理。

1.工程技術工具

(1)推遲開花時間

李健等(2008)在對陜西果樹花期凍害防御研究中發現，認為結合以往的果樹開花時間，通過果園覆蓋、樹干涂白、噴施防凍劑和果樹生長劑等，推遲果樹開花期，使果樹開花期盡量避開當地終霜期降低果樹花期發生凍害的強度和幾率。楊書峰等(2010)認為在果樹萌芽到開花前期間進行對果樹灌水2-3次，可有效延遲開花2-3天。楊亞利等(2013)對宜君縣春核桃凍害防御的研究發現，改良或引進耐寒品種、噴施抽干防凍劑能有效退后春核桃開花期，使其遭受凍害的頻率和強度大大降低。

同時余衛東等，徐希德(2003)，黃海濤等(2011)也認為引進抗寒品質、噴涂防凍劑能有效推遲作物的開花時間。

(2)增強作物抗寒能力

周明蓉和穆彪(2008)在對貴州省凍害的研究中提出在預計低溫凍害發生前使用水溫較高的水灌溉農田能有效增強作物的抗凍能力，這樣不僅會增大土壤熱容量和導熱率，使夜間土溫下降緩慢；同時在水溫下降時能釋放能量，提高田間氣溫和地溫，土壤濕度也增大，減輕夜間降溫幅度。李健等(2008)認為對果樹的凍害防御不僅僅要推遲花期的時間，同時也要增強果樹自身的抗凍防寒能力，如冬春果園修剪、加強果樹水肥管理和病蟲防治，這些措施能強壯樹體、增強樹勢，減輕災害影響和損失。黃中艷(2009)在云南省凍害防御中提到加強氣候預測預報工作、培育和選擇耐寒的早熟作物品種、根據耐寒特性調整作物種植比例和種植業結構能有效的減輕凍害造成的損失。

相關的還有杜池坡(2007)，李健等(2008)，黃中艷(2009)，黃海濤等(2011)，王華林(2012)，楊亞利等(2013)對不同地區不同作物研究發現，運用多種防凍措施如大棚法、覆蓋法、適時灌水或噴水法、煙霧法、擾動法、加熱法和抗菌素防御法等能有效增強作物的抗旱防凍能力。

(3)凍害發生后的補救措施

李健等(2008)，楊書峰(2010)，禤玉行(2010)等認為在低溫凍害不可避免的對果樹造成傷害時，為了減輕災害損失需要積極做好補救措施。如針對災害發生程度，通過清除受凍花、枝，灌水施肥，人工授粉，噴藥防病蟲等綜合補救措施。

2.金融工具管理

為了做好作物災害的防御，不僅需要工程技術方面的措施，同時也要通過各種金融保險手段進行完善災害防御。

農業風險管理的目的主要是降低風險損失，擴大風險收益。Changnon(2007)認為傳統的農業保險、根據以往歷史數據重新設計業務、在規劃運行中應用氣候的預測及使用新型的風險產品是防范天氣風險的主要措施。魏華林等(2011)認為可以借鑒國外經驗建立承保多種氣象災害的保險，如一切險、多種氣象災害險，涉及災害包括暴雨、洪水(行政行蓄洪除外)、內澇、風災、雹災和凍災等氣象災害，并且堅持政府主導商業保險公司參與的模式。針對巨災風險，可以借鑒美日經驗，建立巨災再保險和巨災債券化來轉移和弱化巨災的危害性(鄒小紅，2009)。程靜(2012)、曾小艷(2013)認為根據天氣風險的分類可以采取針對性的措施，一類是用天氣指數保險對低發生率、高風險性的災害性天氣風險進行風險管理；另外一種用天氣衍生品對高發生率、低風險性的非災害性的天氣風險進行風險管理。

四、低溫凍害氣象指數保險產品的研究

根據Joanna Syroka(2007)對農業氣象指數保險發展劃分可知，早期對氣象指數保險產品在發展國家中多應用于干旱、洪澇及病蟲害等，而對低溫凍害研究較少。由于我國是世界重要的經濟作物種植和生產大國，經濟作物是當地農民的主要收入來源之一，氣象災害嚴重威脅農民收入。通過對影響作物產量的因素分析發現低溫對作物產量的影響最大，目前我國學者對低溫凍害方面的研究主要集中在柑橘、蘋果和茶葉等經濟作物。

低溫指數保險產品的設計核心是在氣象災害與相關損失之間建立精確的計量模型，其首要解決的問題是作物產量與最低溫度的關系，然后依此確定低溫指數的損失率、理賠指數和保險費率等。

我國最早對低溫氣象指數的研究始于2007年，毛裕定和吳利紅等(2007)根據浙江省年極端最低氣溫、柑桔主產區歷年最低氣溫變化及柑桔凍害災情進行結合，以柑桔凍害氣象指數作凍害保險賠付標準的保險模式。

婁偉平和吳利紅等(2009)通過綜合區域產量指數保險和氣象指數保險的優點對影響浙江省柑橘產量的氣象災害進行分析。針對影響柑橘產量的主要因子進行權重分析確定低溫凍害為影響柑橘產量的最主要因子，并根據柑橘產量數據和氣象數據確定浙江省柑橘歷年氣象產量，按照柑橘氣象產量序列分離方法及凍害等級，最后計算出作物相對氣象產量作為災損率。這樣通過災損率與對應低溫災害指數的關系和時空分布情況，以年為時間序列從比較宏觀的角度完成了低溫災害定損。

劉映寧和賀文麗等(2010)在結合蘋果花期凍害氣象預警指標、災害資料及低溫強度對陜西蘋果花期凍害風險進行等級劃分，結合蘋果花期凍害氣象預警指標和災害調查資料，依據低溫強度，提出陜西蘋果花期凍害農業保險的三個等級，結合保險原則計算出各果區合理的參保等級，同時根據參保風險指數指標和該地區所包含的風險等級進行風險區劃。

婁偉平和吉宗偉等(2011)為了得到浙江省茶葉經濟損失率與其遭受的最低氣溫之間的關系，對浙江省主要的幾大茶場的物候資料、茶葉產量及經濟產出進行調研。為了所需資料不足等問題，首創性的運用支持向量機法，結合歷年氣象、氣候資料，確定出現不同等級霜凍對茶葉經濟產出的影響，同時通過計算霜凍的概率分布確定茶葉經濟損失概率分布，采用極大似然法對多種分布模型進行參數估計。篩選出比較符合要求的參數分布模型，以此確定風險概率分布。在制定保險費率時，通過保險損失的期望值確定其純保險費率，最后并具體應用到浙江省各大主要茶場。

鄭小琴等(2011)對影響漳州市熱帶水果產量最大的低溫凍害災害進行研究，通過對漳州市近40年的極端最低氣溫及其平均值的范圍進行劃分，確定凍害的等級。通過分析漳州市45年的年極端最低氣溫以此確定凍害發生頻率及凍害等級，針對沒有監測站檢測的果區可以應用地理因子推算出無觀測站的年極端最低氣溫并做出漳州市極端最低氣溫分布圖，并推算出極端最低氣溫平均值模型，最終初步提出以極端最低氣溫作為臺灣熱帶優良水果凍害的氣象保險指數。

殷劍敏等(2012)在研究蜜桔凍害時以江西省南豐市的蜜桔產量的影響因素為研究對象，根據蜜桔產量與樹齡、大小年的關系，分離出相對氣象產量，明確蜜桔凍害指數，確定凍害的氣象指標及對應的減產率，設計南豐蜜桔凍害保險指數。同時根據蜜桔減產率和氣象指標的關系，應用極值理論分析導致災害的氣象風險尾部分析，確定凍害指數發生概率，計算得蜜桔凍害保險費率，并設計南豐蜜桔氣象指數保險合同。

毛裕定和吳利紅等(2007)、婁偉平和吳利紅等(2009)、劉映寧和賀文麗等(2010)、婁偉平和吉宗偉等(2011)、鄭小琴等(2011)及殷劍敏等(2012)均通過對影響作物產量的氣象因素分析得到低溫凍害為影響當地研究作物產量的主要因素，根據歷年氣象、物候及產量等資料確定凍害風險等級及風險區劃，其后根據凍害等級與產量損失的關系確定相應的理賠標準，但均存在一些不足。其中毛裕定等(2007)等人雖有效選取低溫凍害為影響浙江省柑桔產量的主要因素，但并沒有根據歷年柑桔產量計算出柑橘的相對氣象產量。通過歷年氣象資料計算出浙江省各地出現年極端最低氣溫的概率，但卻沒有計算低溫凍害氣象指數出現的概率。同時也沒有具體量化災損率與低溫等級的關系，并且缺乏保險費率的厘定等。婁偉平等(2009)在文中也并未對低溫凍害造成的產量損失率進行深入探討，并且缺乏保險費率的厘定及等。劉映寧等(2010)雖然對陜西果區凍害風險等級及參保等級進行區劃，但缺少這兩者的具體化，同時也沒有量化凍害造成的災損率。婁偉平等(2011)只是單一的考慮了影響茶葉產量的最低氣溫值，沒有兼顧考慮各種因素對茶葉遭受霜凍害程度的影響，同時對費率厘定及區劃等缺乏討論。鄭小琴等(2011)雖然將漳州市果樹減產率與凍害級別建立數量關系，但缺乏合理的計算，同時也缺乏對保險費率的計算。

通過對以上各個學者對我國低溫凍害的研究發現，對于作物氣象產量的考慮很少，有一些學者只是對趨勢產量進行計算，而沒有深入考慮對作物產量具有重大影響的具體單因子。而在考慮眾多影響作物產量的因子時，沒有計算其各自所占的權重，只單單的忽略其他因子，只考慮低溫對作物產生的影響。在低溫凍害災害進行分級的時，雖然結合了作物減產率或損失率，但在計算其發生概率時卻只是單純的概述，沒有建立合理的數理關系進行計算和求證。最后在對保險費率計算時，一些學者只是認為保險費率等于作物損失期望值，這樣不僅不嚴謹而且缺乏對保險費率的修正。

五、結語

對氣象指數保險的發展歷程梳理發現，世界各國主要實踐以防范旱澇災害為主的天氣指數保險，而對低溫凍害方面的研究較少。同時在現有的低溫凍害防范上大多采用工程技術手段，而對如何運用金融工具加強對低溫凍害的防范值得深入探討，因為這直接影響到相關農戶對天氣指數保險的需求。在低溫凍害氣象指數保險產品研究中，我國學者大多停留在單純的產量與凍害級別對應關系上，缺乏必要的數理關系的計算和求證，因而無法構建出最低氣溫與作物產量損失率之間的數學模型，同時在產品費率厘定中沒有考慮基差風險及其套期效率。

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2013-12-02

1.山東農業大學經濟管理學院，山東泰安，271018；2.山東省果樹研究所，山東 泰安，271000

周軍偉(1988- )，男，山東淄博人，山東農業大學經管學院碩士研究生；研究方向：農業保險；陳盛偉(1971- )，男，山東青州人，管理學博士，教授，本文通訊作者；研究方向：農業保險與農業風險管理。

F840.66

A

1008-8091(2014)01-0073-06