柑桔农业气象灾害风险评估及农业保险产品设计

最高气温值有关 ,根据不同低温冻害指数 、5月上半月最高气温值组合得到 5月上半月热害
指数 HD I (表 1) 。
柑桔抗旱能力较强 ,但发生严重干旱会影响果实生长发育 ,降低单果重而降低产量 。本
文采用 Z 指数作干旱指标 ,以 Z 指数 ≤ - 1196作为严重干旱标准 [ 17 ] ,用于确定 2000 年前
Yw′= - YwL - ( 1 - YwL ) Yw T + ( 1 - YwL ) ( 1 - YwT ) Yw″- ( 1 - YwL ) ( 1 - YwT ) ( 1 + Yw″) YwD
(5) 利用式 (5)可得到致灾因子与产量灾损率量值之间的关系 ,构建不同致灾因子 、致灾指标序 列 ,得到各种气象灾害不同等级对应的产量损失率和气象要素值 。 214 基于信息扩散理论的气象灾害风险分析
第 24卷 第 6期 2009年 6月
自 然 资 源 学 报
JOURNAL OF NATURAL RESOURCES
Vol124 No1 6 Jun. , 200 9
柑桔农业气象灾害风险评估及农业保险产品设计
娄伟平 1, 2 , 吴利红 3 , 邱新法 1 , 唐启义 4 , 苏高利 3 , 毛裕定 3
气象灾害损失评估是农业气象灾害风险评估的基础 ,虽然国内学者对柑桔等多年生果 树产量气象灾害损失评估做了大量研究 ,但现有的产量损失评估方法是以当年总产量与上 一年总产量相比或以正交多项式逼近的方法求出趋势单产来确定 ,采用概率法评估气象灾 害风险 ,难以真实反映气象灾害对产量的影响 [ 10～13 ] 。柑桔等果树产量资料由于在其种植过 程 ,种植面积具有很大的易变性 ,多年生果树从投产到丰产有一个时间过程 ,造成产量资料 存在较大的不确定性 ,加上风险具有时间和强度的不确定性特征 ,因此 ,选择概率与模糊集 相结合的信息扩散方法计算风险比单纯采用概率法较为符合实际 ,能提高系统风险识别精 度 。信息扩散理论应用于自然灾害风险分析领域已得到合理的结果 [14 ] ,在保险方面 ,通过 应用信息扩散方法 ,提高了保险精算的精度 [ 15, 16 ] ,此类研究在农业气象灾害风险分析和农 业保险上的应用还未见报道 。
经相关分析 ,柑桔总产量与年份 、当年种植面积 、前 1年 ～前 4年种植面积呈显著相关 。
当发生严重冻害时 (出现 - 9℃以下低温 ) [ 11 ]会对柑桔树势造成严重伤害 ,地上部分枝条需
重新生长后才能形成产量 。以出现严重冻害年 ( 1984年 、1992年 、2000年 )为划段界限 ,分
为消除年际间总产量不同对气象产量的影响 ,以相对气象产量 :
Yw′=
Yt
Yw + Yn
Y =
-
Yt
-
Yn
Yt + Yn
×100 %(4)来自作为气象条件对产量的影响序列 。
213 柑桔产量气象灾害灾损率的确定 设低温冻害 、5月上半月热害 、干旱的产量灾损率分别为 YwL 、YwT、YwD 。对去除气象灾害
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自 然 资 源 学 报
24卷
表 1 柑桔 5月上半月热害指数 Table 1 H igh temperature damage index in the first half of May
低温冻害指数 TLD
5月上半月最高气温
5月上半月热害指数 HD I
32℃以上天数 < 2 d
国内外研究者普遍认为 :逆选择以及道德风险 、灾后理赔时效低 、理赔成本高是我国 农业保险市场失灵的主要因素 [ 4 ] 。农业气象灾害风险评估是农业保险险种设计的基础 。 上世纪 80年代以来 ,国内外学者对风险分析进行了大量研究 [ 5～8 ] 。在文献 [ 1 ]中 ,以风
收稿日期 : 2008- 06- 10; 修订日期 : 2009- 03- 05。 基金项目 : 国家自然科学基金项目 (30370914) ;中国气象局 2009 年业务建设项目“农业保险气象服务业务系统建 设 ”;浙江省气象局重点专项 (2006zd005)“浙江省农业保险气象服务技术研究 ”。 第一作者简介 : 娄伟平 (1970- ) ,男 ,浙江新昌人 ,博士研究生 ,高级工程师 ,研究方向为地理信息系统和气象灾害 风险评估 。 E2mail: xclwp@163. com
1 引言
农业气象灾害是危害农业生产最主要的自然灾害 ,它与农业经济效益紧密相联 [1 ] 。准 确 、定量地评估农业气象灾害风险的影响 ,对农业结构调整 ,特别是农业可持续发展 、农业防 灾减灾对策和措施的制定意义重大 。柑桔是浙江省主要特色经济作物之一 ,产量居全国总 产量第二位 ,但低温冻害等气象灾害常常引起柑桔产量的大幅度波动 ,制约着柑桔生产 ,影 响农民经济收入 [2 ] 。政策性农业保险能减少乃至消除特定农业自然风险对农业生产的负 面影响 ,稳定农民从事种养殖业带来的收入 [3 ] ,浙江省在 2006年率先启动政策性农业保险 , 把柑桔作为政策性农业保险主要试点作物 。进行本研究 ,一方面可以为政府建立和完善柑 桔政策性农业保险方案提供技术支撑 ,为各地保险费率制定和灾后定损奠定基础 ;另一方面 为柑桔生产防灾减灾对策和措施的制定 、产量预测提供依据 。
干旱对柑桔产量的影响 。
212 柑桔气象产量序列分离方法
柑桔产量的年际变化同树龄增长 、植株本身的大小年以及环境因子有关 。柑桔总产量
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2
TLD ≤ - 710℃
3 d 30℃以上或 2 d 32℃以上
4
3 d 32℃以上
5
1 d 35℃以上
6
2 d 35℃以上
7
可分解为 :
Y = Yt + Yw + Yn +ε
(2)
式中 , Y为实际总产量 ( 104 kg) , Yt 为趋势产量 ( 104 kg) , Yw 为气象产量 ( 104 kg) , Yn 为营养 产量 ( 104 kg) ,ε为产量的随机波动部分 ( 104 kg) ,可忽略 [ 18 ] 。
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到的面积代替 。
对 ( Y - Yt ) / Yt ×100%序列前后 2年求相关 ,如相关系数未达显著水平 ,表明该地柑桔 种植管理水平较高 ,大小年现象不明显 ,营养产量可忽略 ;如相关系数达显著水平 ,表明该地 柑桔种植管理水平较低 ,大小年现象明显 ,利用前后 2年 ( Y - Yt ) / Yt ×100%的线性相关关 系建立线性方程可求得相对营养产量 Yn′。
发生年的 Yw′产量序列 ,与相应年的气象资料求相关 ,利用逐步回归法建立正常年景的相对 气象产量 Yw″。
灾害发生年 ,由于年内各次灾害是相继发生的 ,它们和其它柑桔产量影响因子对柑桔产 量的影响是连续的 ,因此 ,第 i次灾害对于无灾条件下的损失率应是以前各次灾害的剩余 (产量 )率与第 i次灾害损失率的乘积 。设正常年景柑桔产量影响因子出现在冬季低温和夏 季干旱之间 ,灾害发生年的相对气象产量为 :
5
在 30℃以下
0
1 d 30℃以上且在 32℃以下
1
2 d 30℃以上或 1 d 32℃以上
2
- 710℃ < TLD ≤ - 610℃
3 d 30℃以上或 2 d 32℃以上
3
3 d 32℃以上
4
1 d 35℃以上
5
2 d 35℃以上
6
在 30℃以下
0
1 d 30℃以上且在 32℃以下
1
2 d 30℃以上或 1 d 32℃以上
2 柑桔气象灾害风险评估方法
211 柑桔气象灾害识别及灾害指数设计方法
影响柑桔生产的气象灾害有低温冻害 、5月上半月热害 、干旱 。2000年以来 ,随着灌溉 条件改善 ,干旱对柑桔产量影响减小 。根据相关研究 [ 2, 9～11 ] ,设计低温冻害指数 、5月上半月
热害指数 :
如某一天最低气温高于柑桔冻害起始温度 - 5℃,则该天的低温冻害指数 TL D 为 0,否
(11南京信息工程大学 , 南京 210044; 21新昌县气象局 , 浙江 新昌 312500; 31浙江省气候中心 , 杭州 310017; 41浙江大学 农业与生物技术学院 , 杭州 310029)
摘要 : 根据多年生果树产量变化同树龄 、大小年以及环境因子的关系 ,建立柑桔产量处理方法 , 分离出趋势产量 、气象产量 、营养产量 。结合历史文献和气象产量与气象灾害的关系 ,运用农业 气象灾害风险评估技术确定低温冻害 、5月上半月热害指标及其对柑桔产量的灾损率 。该产量 处理方法应用于丽水市莲都区 2006年柑桔总产量预测 ,误差为 415%。针对柑桔农业气象灾害 风险的不确定性 ,基于信息扩散原理 ,利用正态信息扩散技术将单一的样本观测值变为一模糊 集的模糊数学方法 ,建立柑桔农业气象灾害风险分析模型 ,得到较为稳定并符合实际的风险评 估结果 。在风险定量分析基础上 ,从浙江省政策性农业保险经营的实际需要出发 ,综合区域产 量保险和气象指数保险的优点 ,设计了农业气象灾害保险理赔指数 ,解决了农业保险中逆选择 、 道德风险以及灾后理赔时效低 、理赔成本高的难题 ,为政策性农业保险可持续发展提供技术 支撑 。 关 键 词 : 农业气象灾害 ; 政策性农业保险 ; 风险评估 ; 信息扩散 ; 保险理赔指数 ; 柑桔 中图分类号 : S165 + 125 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 3037 (2009) 06 - 1030 - 11
段采用逐步回归法建立趋势产量拟合方程 :
4
∑ Yt = a + bt + ci si
(3)
i =0