遷西縣板栗氣象干旱指數保險產品設計

高桂芹++王猛++費曉臣

摘要 作為政策性農業保險的一種補充形式，開發板栗干旱氣象指數保險產品，為開展遷西板栗農業保險提供理論依據。利用唐山市遷西站1965—2015年逐年8月（果實膨大期）降水資料、1998—2015年逐年板栗產量資料，分析板栗減產率與8月降水量的關系，建立了降雨量干旱天氣指數模型。通過盈虧測算確定了板栗干旱氣象理賠的標準，設定了理賠觸發值，即當遷西地區8月的累積降雨量<120 mm，保險公司啟動賠付。利用保證率方法對設計的理賠標準進行了風險評估，為保險公司客觀、合理制定保險相關條款及快捷支付經濟補償提供技術支撐。

關鍵詞 板栗；氣象干旱指數；農業保險；觸發值；河北遷西

中圖分類號 F840.66；S162.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）02-0183-03

Design of Product for Chinese Chestnut Meteorological Drought Index Insurance in Qianxi County

GAO Gui-qin 1 WANG Meng 1 FEI Xiao-chen 1 CHEN zhen 1 ZHANG Shu-ming 2

（1 Tangshan Meteorological Office in Hebei Province，Tangshan Hebei 063000； 2 Qianxi Forestry Bureau）

Abstract As a complementary form of policy-related agricultural insurance，meteorological drought index insurance product of Chinese chestnut was developed to provide theoretical basis for conducting Qianxi chestnut agricultural insurance. Based on the precipitation data of Qianxi Station in Tangshan City in August（fruit enlargement period） during 1965-2015 and chestnut production data during 1998-2015，the relationship between the chestnut yield reduction rate and precipitation in August was analyzed，and drought weather index model of Chinese chestnut was established. According to the calculation of insurance profit and loss，the claim standard of Chinese chestnut drought meteorology insurance were determined，and trigger value was set，when the cumulative amount of precipitation of Qianxi County in August was less than 120 mm，insurance companies started claims. The risk assessment of claim standard was carried out by guranteed rate method，so as to provide technical support for the establishment of objective and reasonable insurance related provisions，and quick economic compensation of insurance company.

Key words Chinese chestnut；meteorological drought index；agricultural insurance；trigger value；Qianxi Hebei

2004—2009年中央1號文件連續6年提出盡快建立完善中國政策性農業保險制度，以穩定農業種植收入，分散農業種植風險。2006—2009年，浙江、安徽等省份率先開展了政策性農業保險試點工作，其農保模式是政府主導、政策支持與市場運作相結合。但在工作開展的過程中發現，逆選擇、道德風險及災后理賠實效低、成本大、損失評估誤差大等因素一定程度上阻礙了農業保險的可持續發展[1]。為解決傳統農業保險存在的問題，國際金融界于20世紀80年代至今，開發了氣象指數保險。有利用降水因子作為保險指數來降低旱澇對農業造成的風險，像印度、南非、墨西哥和美國等國家[2-4]。有利用溫度因子設計的高溫熱害、低溫、霜凍冷害氣象指數保險產品，來減少不利的溫度條件對作物產量造成的損失，像加拿大、南非[5-6]。指數保險的優勢在于充分利用現有的氣象和農業數據，災害發生后不再需要現場勘察定損，可直接利用氣象數據理賠，節省了人力、物力，也降低了道德風險和逆選擇問題，利于保險的標準化。吸收國外指數保險的優勢，國內許多學者通過對不同地區不同作物不同氣象因子種植風險分析，開發設計了不同的氣象保險指數，并在實際中得到推廣應用。婁偉平等[7]設計了浙江省茶葉霜凍氣象指數；毛裕定等[8]提出浙江柑橘凍害氣象指數；劉映寧等[9]設計了陜西蘋果花期凍害保險指數。楊太明等[10]設計了安徽冬小麥種植天氣指數保險產品、水稻高溫熱害保險指數、夏玉米降水距平干旱保險指數[11]。這些指數在實際的應用中都取得了一定的效果，并在實踐中不斷的完善。

2016年初，唐山市政府啟動特色農業氣象指數保險工作，經過調研，確定遷西板栗作為試點，開展板栗干旱氣象保險指數開發。板栗是遷西縣農民的支柱產業，占其總收入的40%。遷西縣地處燕山南麓，板栗多生長于半山腰上，生長所需水分基本是靠自然降水。板栗全生育期需水較多，尤以果實膨大期對水分最為敏感，其關鍵期在8月，期間降水年際間變率大，雨量分布不均，干旱時有發生，對板栗產量影響較大。如2012年、2015年遷西8月降水量分別為53.6、68.4 mm，僅是常年降水量的30%～40%，該2年板栗減產40%～50%。因此，本文將對板栗果實膨大關鍵期的降水量與干旱減產率進行分析，通過建立指數模型及保險盈虧測算，提出板栗干旱保險賠付的觸發值，得到板栗干旱天氣指數保險產品，為保險公司制定合理的賠付標準提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 研究區概況

遷西縣具有千年的板栗栽培史和百年的出口史，板栗產品銷往國內170多個大中城市和日本、韓國等20多個國家和地區。2008年，“遷西板栗”被國家工商總局商標局認定為中國馳名商標，成為我國板栗行業第一個地理標志馳名商標。目前，全縣板栗栽培總面積已達43 990 hm2，總產值20億元，占農民收入的36%，板栗產業已成為遷西農民增收致富的“綠色銀行”。

遷西縣地處北緯39°57′15″～40°27′48″、東經118°6′49″～118°37′19″，屬東部季風區暖溫帶半濕潤氣候，四季分明。遷西縣為東南季風的迎風面，地形雨較多，年降水量為800 mm左右，雨量充足，雨季集中在7—8月，正是板栗成果期的關鍵時段，對水分需求較大。遷西縣地處燕山南麓，山地氣候較為明顯，晝夜溫差大，溫度條件利于板栗光合作用，適宜板栗生長。

1.2 資料來源

選取板栗生產大縣遷西為試點，其產量資料由遷西縣農業局提供，年限1998—2015年共18年的遷西生產大戶逐年產量，減少了因面積變化、生產技術、管理方式等人為因素而導致的產量波動；氣象資料為遷西縣氣象站1965—2015年共50年的逐日降水資料，由河北省氣候中心提供；板栗發育期資料由遷西縣農業局提供。

1.3 研究方法

1.3.1 板栗干旱天氣指數選取原則。參照安徽省夏玉米、冬小麥天氣指數設計原則[10]，保險天氣指數應盡量減少人為因素的影響、區域適用性要強、指數獲取要容易且較容易推廣、計算簡便。目前，在國內用于干旱監測評估的眾多指標中，降水量距平百分率最符合干旱指數的選取原則，但對于固定地區而言，一段時間內常年降水量是一個常值，降水量距平值的大小均由當年該段時間的降水量決定。因此，為便于保險理賠和農民理解，本文采取直接利用關鍵時段的降雨量來構建板栗干旱天氣保險理賠指數。利用降水量作為干旱保險理賠指數已在山西玉米春播期得到應用和推廣。

1.3.2 板栗減產率的確定方法。減產率利用下列2種方式取得，選取與降水量相關性較高的方式作為建立板栗干旱氣象指數的最佳方案，相對氣象產量的分離計算公式如下：

Y=Yt+Yw（1）

式（1）中，Y為實際產量；Yt為趨勢產量，一般認為是在正常氣象條件下可能達到的理想產量；Yw即為氣象產量，也是因自然災害導致的產量波動項。為便于比較，定義相對氣象產量Yr[12]，即氣象產量與趨勢產量的百分比，Yr為正，表示增產，為負表示減產，相對氣象產量為負值的年份作為減產率。模擬出趨勢產量可得到減產率[10]。

將產量資料用式（2）直接得到減產率：

？駐Yi（%）=（Yi-Yi-1）/Yi-1×100（2）

式（2）中，i代表產量資料中的任一年，i-1代表為第i年的前一年。同樣，Yi代表第i年的產量，Yi-1為第i-1年的產量，？駐Yi則為增減百分率，定義負值為減產率[11]。研究表明，相鄰2年間，土壤類型、作物品種、農業投入相對穩定，單位面積產量波動的主要影響因子是環境氣象因子。

1.3.3 板栗氣象保險理賠指數風險評估。利用保證率方法[13]對設計的干旱保險理賠指數標準進行風險評估。保證率是指在某一時段內，某一氣象要素超過（或低于）某一界限值的累積頻率，用于說明該氣象要素出現的可靠程度。

2 結果與分析

2.1 不同產量趨勢模擬方式下的減產率

不同產量趨勢模擬方法分離的氣候產量結果可能不同，甚至截然相反，因此分離趨勢產量得到準確的氣候產量尤為重要，關系到農業災害分析的準確性[14]。本文將分別采取直線滑動平均回歸（5年）、多項式回歸、多年平均值作為趨勢產量、1.3.2中的式（2）中方法直接得到氣象產量等4種方法得到氣象產量，從而得到減產率（表1）。

從表1中可明顯看到：不同模擬方式得到的相對氣象產量有著很大的差異。18年中有13年出現了相反的結果。尤其是5年滑動回歸后的相對產量值變化平穩，除了2014年、2015年，其余都在±10%之間，屬于正常年景，沒有豐歉年，與其他3種方法結果相差甚遠。以減產明顯的1999年、2012年、2015年為例，除了2015年得到的結果與其他3種比較接近外，其余2年差異較大，尤其2012年，其他3種方法得到的減產率在40%～50%之間，而經過滑動回歸后的結果沒有減產，這與實際顯然不符，因此雖然其判定系數較高，但本文中將剔除其作為干旱指數的構建方案。其余3種方式增減產趨勢基本一致，尤其是減產明顯的3年。因此，將分別以此3種方式得到的減產率與關鍵時期的降水量進行統計分析，構建干旱氣象理賠指數，選取最優方案。

2.2 降水量指數與不同模擬方式下減產率關系

將不同方式下的減產率與8月降水量逐一進行相關分析，得到回歸方程及相關系數，結果如下：

Y=1.681×10-5x3-0.008 2x2+1.320 7x-67.890 8，R2=0.419 0（3）

Y=-3×10-5x2+0.010x-0.878，R2=0.563（4）

Y=-3×10-5x2+0.010x-0.817，R2=0.548（5）

式（3）、（4）、（5）分別為多項式回歸模擬趨勢產量、均值處理、相鄰2年處理下的減產率與降水量指數的回歸方程。式中，Y為減產率（%）；X為板栗干旱降水天氣指數（mm）。其回歸判定系數R2分別為0.419、0.563、0.548，均通過了α=0.05顯著性檢驗，擬合程度較好，說明板栗減產與8月降水量多寡有很好的相關性。式（4）、（5） 2種方法擬合的結果基本一致，可選取式（4）建立降水量指數與減產率的回歸關系。根據式（3）、（4）得到降水量指數與減產率的關系（表2）。

從表2中可看到，不同方式構建的降水量與減產率模型，計算出相同降水量下的減產率差別較大。以減產率5%來說，以統計回歸模式下的降水量為80 mm，而均值方式下的則為120 mm，在同樣無降水的情況下，二者的減產率分別是68%、86%，相差較多。

2.3 板栗干旱天氣指數保險賠付觸發值確定

在2.2研究中，分別得到了2種方式下的減產率與天氣指數之間的對應關系，二者需選其一。將1981—2015年的8月降水量值作為干旱指數，進行保險盈虧測算。設定板栗的保險金額為500元/667 m2，費率6%，參照賠償比例等于減產率[1]，以減產率5%作為起賠點，計算逐年賠償額，統計多年賠償額與保費收入的收支情況（表3）。

從表3可以看出，經過均值處理后得到的干旱指數與減產率模式（120 mm啟動賠付），其35年的保費收入和支出相差85元，賠償率37.14%，發生賠付年的平均賠償金額為87.31元，其費率為6.5%，比政府和保險公司預期略高，但基本符合，也比較符合保險多年平衡法則。經過多項式處理得到的結果（80 mm啟動賠付），其收入支出差650元，費率為2.3%，與預期相差甚遠。因此，板栗干旱指數保險理賠標準采用模式（4）的結果。遷西板栗單位保險金額500元/667 m2，費率6%。當干旱天氣指數（8月降水量）<120 mm時起賠，賠付標準見表4。

2.4 板栗干旱天氣指數理賠風險分析

對遷西板栗干旱天氣指數理賠標準逐段統計保證率，繪制保證率曲線圖，為保險公司制定合理的理賠標準提供依據。各段降水量所對應的保證率即風險見表5。

遷西8月降水量<120 mm出現的幾率是41.24%，2～3年出現1次；出現<50 mm的幾率是2.11%，50年一遇。

3 結論與討論

本研究以唐山市遷西縣板栗為研究對象，在充分調研的基礎上，利用對產量影響較大的8月降水量構建板栗干旱指數，通過統計分析氣象資料、作物產量數據和生育期資料，得到了板栗減產率與干旱指數之間的關系，建立了降雨量賠付指數模型，設計了板栗干旱天氣指數保險產品。

本研究設計的干旱天氣指數保險產品具有以下特點：一是采用的產量資料來自于板栗生產大戶，其優勢在于生產管理、面積相對固定，避免了統計數據中的一些不穩定因素，設計出的產品比較客觀、實際。二是以降水量構建的干旱指數保險產品簡單明了，易于百姓理解，具有保險理賠操作方便、快捷，避免理賠過程中的逆選擇問題，直接依據氣象資料即可。三是本產品是依據遷西縣氣象站的資料分析而建立，板栗種植在全縣均有分布，因此產品具有一定的地域性。為降低逆選擇問題，可利用項目在板栗集中種植區域布設小氣候自動觀測站。四是在產品設計中，極端天氣事件無法逐一考慮。例如，月降水分布不均，2012年遷西8月降水量162.1 mm，但8月1日的降水量就超過了100 mm，之后降水異常偏少，干旱嚴重，板栗當年嚴重減產。可建議保險公司將特殊情況下的干旱作為保險條款的補充，以保障合理性[15]。

產品在設計的過程中，沒有考慮到坡向、海拔等環境因素的影響，會產生一定的系統誤差，在今后的實際操作中通過實踐將不斷改進。氣象指數保險是一種單災種保險，對于多種自然災害疊加發生的地區，仍以傳統保險產品為主，氣象指數產品作為補充。

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