农业自然风险的金融管理：天气衍生品的兴起

农业自然风险的金融管理：天气衍生品的兴起
李黎张羽
（东北财经大学会计学院，辽宁大连116025）
接要：天气衍生品是农业保险创新的产物，它将金融工具的理念用于自然灾害的风险管理，为农业生产者的风险转移提供了新途径。

天气衍生品的推出可以增强保险公司和再保险公司分散风险的能力，有助于提高农业自然风险的管理水平。

本文介绍了全球天气衍生品发展的产品与市场状况，并提出了相关的政策建议。

关键词：农业自然风险管理；农业保险；天气衍生品
作者简介：李黎，女，东北财经大学会计学院博士生。

张羽，东北财经大学金融学院博士生。

中图分类号：F830.9 文献标识码：A
天气衍生品的产生与发展
天气衍生品是一种金融工具，它的结算是以一个或多个天气因素为交易对象，比如降水量、积雪深度、气温或风速等。

最早的天气衍生品产生于20世纪90年代中期的能源部门。

1996年8月，安然公司与佛罗里达西南电力公司交易了世界上第一笔天气衍生合同。

天气衍生产品的出现，主要源于一些公司为解决市场萎缩而设计出来的转移天气风险的工具。

众所周知，国民经济中许多重要部门如农业、能源、交通、建筑、旅游等都与天气变化密切相关。

天气变化的不确定性往往引起某些商品的生产成本和市场需求发生巨大波动，从而引起企业收益的不确定性变化，这被称为天气风险。

实际上，天气对人类经济生活的影响是非常巨大的。

1998年，美国前商务部秘书William Daley在一篇对国会的陈述中说，至少有1万亿美元的经济活动与天气密切相关，占美国商业活动总额的70%。

自1997年以来，尽管天气衍生品没有像预期中那样快速增长，但其长足的发展是有目共睹的。

天气衍生品市场的发展主要体现在以下几个方面：
（1）市场参与者类型变得多样化。

早期的天气风险市场参与者主要是能源行业，但随着天气衍生品市场的发展，保险公司、
再保险公司、银行、农业、建筑、娱乐、饮料等代表性部门或行业在市场中所占的份额越来越大，见图1：
图1 天气风险市场参与者的行业分布
（2）全球化趋势初见端倪。

天气风险市场首先在美国建立起来，但随着市场的进一步发展，尽管美国的机构参与者仍继续占大多数，但是已有越来越多的参与者来自欧洲和亚太地区的发
衍生品来展示在重大灾难的情况下，可以通过衍生品市场来筹集应急费用。

图2反映了不同地区天气衍生品的发展程度。

5001,000
1,5002,000
2,500
3,0003,500
4,000
4,5005,0002000/12001/22002/32003/42004/5
注：NA为North America的缩写。

资料来源：WRMA/PwC 调查（2005）。

图2 天气衍生品合同数量的地区分布变化（3）交易面额和交易数量迅猛增长。

根据天气风险管理协会（WRMA）的统计，天气衍生品的帐面价值除了在2002年有小幅下降之外，其他年份都保持了持续增长。

1999年，该值为33亿美元，2003年该值为53亿美元。

进一步地，WRMA与普华永道（PwC）发布的2005年度调查表明，在2004-2005年度天气衍生品市场总交易额达到了84亿美元，OTC市场和CME市场的交易额和交易量都有显著增长。

此外，2005年4月，CME宣布，截止到4月的天气期货和期权合约交易量已经超过2004年全年的交
易量。

CME天气衍生品交易量在4月12日达到了124，177手，而2004年总成交是122，987手。

天气衍生品合约交易额的增长趋势见图3。

图3 天气衍生品合约交易面额（单位：百万美元）
2000/12001/22002/32003/42004/5
资料来源：WRMA/PwC 调查（2005）。

（4）交易品种日趋多元化。

尽管天气衍生品交易一直主要集中在美国取暖指数（HDD ）和制冷指数（CDD ）气温合约上，但其他天气风险交易所占市场份额也逐渐增加。

例如，HDD/CDD 合约交易在1997-1998年占市场份额的100%，而2004年5月则降为约占91%。

图4清楚地显示了这一趋势。

注：不包括CME 的交易量。

资料来源：WRMA/PwC 调查（2005）。

图4 天气衍生品合约成交量构成
0%20%40%60%
80%
100%2000/12001/22002/32003/42004/5
（5）交易方式从场外交易（OTC）发展到场内交易。

天气衍生品最初在场外交易（OTC）市场进行交易，但随着天气衍生品合约在OTC市场的日益发展和成熟，期货交易所开始引入天气指数期货和期权交易，最先进行温度方面天气衍生品交易的交易所是芝加哥商业交易所（CME）。

天气衍生品进入期货交易所交易，表明天气风险管理进入了一个崭新的阶段。

图7表明了CME天气衍生品合约的成长情况。

天气衍生产品的种类
天气衍生品种类繁多，主要包括期货、期权、互换以及套保期权（Collar）等。

下面我们分别加以介绍。

（1）期货
在天气期货中，交易标的物并不是天气指数，而是基于该指数的货币价值，合约通过现金交割结算。

天气期货合约是标准化合约，只是价格、交易方式和交割日期、指数来源地不同。

CME从1999年开始交易天气指数期货，这是第一个与气温有关的天气衍生品。

主要的天气指数期货是取暖指数（HDDs，heating degree-days）和制冷指数（CDDs，cooling degree-days）等温度指数期货。

HDDs和CDDs是用日平均气温（ADT）与基础
温度进行比较得到的。

在美国，标准基础气温是华氏65度，即摄氏18.3度。

低于这一温度，人们可能会打开取暖器，此时形成HDDs；高于这一温度，人们可能打开冷气机，此时形成CDDs。

对于任何一个给定的日子，可用如下两个公式计算HDDs和CDDs：每日HDDs=max（0，（65-（T max+T min）/2））
每日CDDs=max(0，((T max+T min)/2)-65)
其中，T max是一天中记录的最高气温，T min是一天中记录的最低气温。

给定了计算每天HDDs和CDDs的方法，确定较长时期的累积数，如每周、每月、每季或年度的累积数就可用如下公式进行计算：
HDDs=n
∑[ max（0，（65-（T max+T min）/2））]
i
CDDs=n
∑[max(0，((T max+T min)/2)-65)]
i
CME的气温指数由10个人口密集的飞机场测定的气温组成。

HDDs和CDDs主要用于能源部门，与此同时，一种类似的基于生产温值（GDDs）的指数用于农业部门。

我们知道，农作物需要一定的热量才能从一个生长阶段发育到下一个生长阶段。

也就是说，气温必须在生长临界值之上，农作物才能正常发育。

表1给出了不同农作物正常发育的临界气温。

表1 农作物正常发育所需的临界气温
计算GDDs的基本公式类似于计算CDDs的公式：
每日GDDs= max(0，((T max+T min)/2)-K)
其中K是计算GDDs的基础气温，即农作物生长必须达到的临界气温。

（2）期权
天气期权是一种期货期权，表示投资者在未来某一日期有权买卖某一个天气指数期货合同。

天气期权是欧式期权，即买方只能在到期日行使权利，不能提前执行。

在期权合约的执行日期，一旦官方发布天气记录，期权合约就进行结算。

天气期权包括买入期权和卖出期权两种。

买入期权的买方是为了防止天气的某些因素水平过高，而卖方则认为天气因素不会过高；卖出期权的买方是为了防止天气的某些因素水平过低，而买方则认为天气因素不会过低。

（3）互换
互换是指交易双方为了交换风险而签定的一种合约。

在合约签定中，双方均不支付保证金。

互换要求交易者在天气指数上升
到某一特定水平之上（或下降到某一个特定水平之下）时进行赔付，同时也授权该交易者在天气指数下降到同样的水平之下（或上升到同样的水平之上）时获得赔付。

也就是说，该交易者既可能是赔付者也可能是受赔者。

（4）套保期权（Collar）
套保期权是长期看跌期权和短期看涨期权（或相反）的结合，即通过买权和卖权的结合将收入稳定在一定范围之内。

套保期权用于农业生产的数量是有限的，因为过度或不足的天气因素对农业生产都是有害的。

天气衍生品的自然风险管理功能
上文已经指出，受到天气风险影响的不仅仅是农业部门，还包括提供农业保险的保险公司/再保险公司、能源部门等。

这些部门均可以通过天气衍生品来消除因各种天气因素所导致的收入和预算的不稳定性。

下面我们举例加以说明。

1.农业生产者
（1）在农作物生产期间，农业生产者会担心由于低温霜冻导致农作物减产。

此时，他可以选择购买GDDs合约来对冲低温霜冻所造成的农作物损失。

一旦温度过低，那么农业生产者的损失可以通过期货市场得到补偿。

除了温度指数期货外，农业生产。