玉米气象指数保险的理赔指数及保险费率研究——以甘肃黄土高原区为例

王振军

（兰州商学院财税与公共管理学院，甘肃 兰州 730020）

玉米气象指数保险的理赔指数及保险费率研究
——以甘肃黄土高原区为例

王振军

（兰州商学院财税与公共管理学院，甘肃 兰州 730020）

文章依据甘肃黄土高原区1981-2012年期间的历年气象数据和玉米实际单产数据，应用直线滑动平均法建立趋势拟合方程，设计出甘肃黄土高原区玉米生产在不同气象灾害下的理赔指数，并根据不同气象灾害的发生频率和与之对应的灾损率厘定出玉米气象指数保险的保险费率。农业气象指数保险有效解决了传统农业保险存在的各种难题，在提高政策性农业保险保障水平的同时其农户购买政策性农业保险的经济负担也在可承受范围之内，有利于提高政策性农业保险的投保率。

玉米气象；指数保险；理赔指数；保险费率；农业保险

玉米作为世界上单产产量最高的粮食作物，是中国种植面积最大的粮食作物，也是甘肃黄土高原区种植面积最广的三大类粮食作物之一。但发生于甘肃黄土高原区的气象灾害导致玉米生产在年际间出现大幅度的产量波动，在一定程度上制约了该区玉米生产的可持续发展，影响了农民收入的稳步提高[1]。自2007年以来，甘肃省启动了新一轮政策性农业保险，把玉米也纳入政策性农业保险的试点品种之一。但当前甘肃省试行的政策性农业保险仍采用传统农业保险方式。传统农业保险由于沿袭了传统财产保险的设计原理和运行方式，要求被保险的不同险种和各个单元在空间上是相互独立的，这样就能够在空间上对不同险种和各个单元遭受的灾害风险进行有效分散。而农业生产风险的不同险种和各个单元在空间上是相互关联的，因此无法在空间上得到有效分散，且传统农业保险在实施过程中由于交易信息不透明导致存在严重的逆向选择、道德风险和交易成本高昂等一系列问题，使其在对农业生产的风险管理中陷入困境[2-4]。

为此，国际金融保险界根据农业生产自身的特点，通过保险和金融技术创新，开发了农业气象指数保险产品，并在国外农业生产风险管理中得到广泛应用，有效地规避了各种气象灾害风险对农业生产造成的经济损失[5，6]。

近年来，国内一些学者在结合国外农业气象指数保险理论研究和实践应用的基础上，就我国农业气象指数保险的应用进行了一定研究。王克、张峭(2007)认为：由于农业气象指数保险的赔付标准与特定客观气象指数相关，与大灾后个体农户的实际单产损失无关。特别基于我国农业气象灾害发生频繁，农业生产经营规模小而分散的特点，农业气象指数保险更加适合我国国情[7]。庹国柱(2009)认为：尽管农业气象指数保险克服了传统农业保险的各种弊端，但究其自身来说，也存在着一些缺陷，诸如基差风险、赔付滞后、需要精准的计量模型以及精准的气象数据和农作物单产数据[8]。娄伟平(2010)、朱俊生(2011)、王振军(2013)等针对我国一些地区农业生产面临的主要气象灾害风险，采用农业气象指数保险就气象灾害风险管理进行定量研究，因地制宜地设计出了一些作物的农业气象指数保险产品，并对保险产品的运行效果进行了评估研究[9-11]。

上述国内学者的研究成果为我国实施农业气象指数保险提供了有益的理论探索，为实践应用积累了一定经验，同时也为笔者研究农业气象指数保险提供了借鉴思路。

文章的观点是：由于不同气候区域其气象灾害不尽相同，且各种气象灾害发生的频繁和灾损率也不尽相同。因此应依据不同气候区域的农业气象灾害风险因地制宜地采用相应的农业气象指数保险对其进行管理。

为此，文章选取甘肃黄土高原区作为研究区域，就该区玉米气象指数保险的理赔指数和保险费率进行分析，为完善玉米政策性农业保险提供技术支撑和实证分析的建议，为开展其他作物保险提出可供借鉴的途径。

一、研究方法

1.研究思路

甘肃黄土高原区包括庆阳、平凉、白银、兰州、临夏四市一州的全部和定西、天水两市的绝大部分，面积约11.3万km2。以永靖—兰州—会宁—西峰一线为界分为两个气候区，以北为温带半干旱区，以南为温带半湿润区。鉴于半干旱区和半湿润区玉米平均单产产量差别较大，且在同一气候区的平均单产产量差异较小。

因此，文章把甘肃黄土高原区划分为上述两种气候区，依据不同气候区玉米生育期间的温度指数、降水量指数与玉米单产指数，就玉米气象指数保险进行研究。

首先采用甘肃黄土高原区不同气候区的历年玉米实际单产产量应用直线滑动平均法建立趋势拟合方程，分离出该区不同气候区历年的玉米趋势单产产量和气象单产产量，并依据不同气象指数下玉米单产产量对应的减产率，设计出相应的玉米保险气象理赔指数。在此基础上，根据玉米气象指数保险设定的保障水平，采用加权平均法估算出玉米气象指数保险的多年赔付率，厘定出玉米气象指数保险的投保费率。最后依据农户购买玉米保险的经济承受能力和各级政府的财政支付能力，采用级差制投保费原则量化农户购买玉米气象指数保险的投保费和各级政府保费补贴标准。

2.数据来源

文章所采用的主要数据来源于以下几个渠道：

第一，玉米保险条款的相关数据主要来源于人保财产甘肃分公司。

第二，1981-2000年玉米单产产量和种植面积数据来源于甘肃黄土高原区各县（区）农业局，2001-2012年玉米单产产量和种植面积数据来源于《甘肃年鉴（2002-2013）》，1981年-2012年甘肃黄土高原区各县（区）的降水量和温度数据来源于甘肃省气象局。

第三，文章所采用的其他相关数据资料皆来源于笔者的实地调查。

3.数学模型的构建

玉米的实际单产产量主要受种植者的管理水平、种植的玉米品种类型、生育期间的营养供给和玉米耕作栽培技术等因素的影响。随着玉米种植品种的更新换代、生产管理水平的提高和耕作栽培技术的改进，其趋势单产产量也会随之增加。在玉米生育期间，由于受到各种气象灾害的影响而使玉米实际单产产量偏离趋势单产产量，这种因气象灾害而导致玉米实际单产产量偏离趋势产量的差值为气象单产产量。趋势单产产量是指正常条件下玉米生产可达到的理论单产产量，气象单产产量是指玉米生长期间气象条件偏离正常状态而造成玉米单产产量对理论单产产量的偏离值。

除了气象灾害风险外，其他各种灾害风险也会使玉米单产产量产生一定程度的偏离，为随机波动单产产量。诸如由于玉米生育期间受到病害、虫害等的侵害而导致玉米单产产量降低。从而玉米的实际单产产量为玉米的趋势单产产量、气象单产产量和随机波动产量的总和。可用下式表示，即：

(1)式中，Yr为实际单产产量（kg/亩），Yt为趋势单产产量（kg/亩），Yw为气象单产产量（kg/亩），μ为病虫害等各种其他灾害导致的玉米单产产量降低，为随机波动部分（kg/亩）。玉米生育期间发生的病虫害可通过对玉米种子进行包衣和种喷洒农药等技术措施进行有效防治，因而其对玉米趋势单产产量的影响可忽略。由于文章的研究为甘肃黄土高原区玉米生育期间遭受的气象灾害风险，从而(1)可简化为：

(2)式中，Yr为实际单产产量（kg/亩），Yt为趋势单产产量（kg/亩），Yw为气象单产产量（kg/亩）。

玉米趋势单产产量的模拟采用直线滑动平均模拟法,将玉米单产产量的时间序列在某个时段内的变化看作线性函数，可用下式表示：

(3)式中，t为年度时间序号，在文章中t=1，2，…，35；i为n-l+1方程个数；l为时间序列在某个时段内的年数；n为年样本个数。则趋势单产产量方程可用下式表示[12]：

采用spss17.0统计分析软件依据甘肃黄土高原区1981-2012年期间的玉米实际单产数据，利用(4)式计算该区两类气候区历年（包括气象灾害发生年）的玉米趋势单产产量。求的玉米趋势单产产量后，可用下式计算不同气象灾害年份玉米单产产量的减产率。

公式(5)中，Wt表示某一年份玉米单产产量的减产率，t为年份，Y(t)w为某一年份的气象单产产量，Y(t)t表示某一年份趋势单产产量。

在一些年份，玉米整个生育期间在遭受干旱灾害的情况下，还会面临着多次的春季冻害或中秋冻害，有时甚至生长过程中在遭受了多次的春季灾害后还会遭受到多次的中秋冻害，在玉米生产遭受多重气象灾害的情况下，其灾损率会更大，对于遭受多重气象灾害的玉米减产率可用下式来计算：

公式(6)中，Wt(j)为某一年份玉米生产遭受多重气象灾害的减产率，t为年份，Wt(1)为遭受1次气象灾害的减产率，Wt(2)为遭受第2次气象灾害的减产率，Wt(n)为遭受第n次气象灾害的减产率。

二、结果与分析

1.玉米趋势单产产量分析

在甘肃黄土高原区主要气象灾害中，影响玉米生产的主要气象灾害有干旱灾害、4月下旬5月上旬的低温冻害及9下旬10月上旬的低温冻害。根据从甘肃省气象局获取的数据资料，在甘肃黄土高原的半干旱区和半湿润区，多年平均降水量分别为380mm和530mm左右。为此，文章把半干旱区和半湿润区玉米生育期间降水量380mm和530mm作为正常年景下的降水量指数，由于玉米的生育期限为每年的4-10月，通过对1981-2012年玉米在整个生育期间降水量的统计数据可知。在此期间半干旱区和半湿润区正常年景下的降水量指数分别为300mm和430mm左右，且在最低温度高于-5℃时，低温对各种农作物产量影响极小。故，文章设定甘肃黄土高原半干旱区、半湿润区气温高 -5℃，且玉米生育期间降水量分别为300mm和430mm作为正常年景下两种气候区域的气象约定指数，在此约定指数下相对应的玉米实际单产产量为趋势单产产量。然后依据1981-2012年期间玉米的实际单产产量，采用前文公式(4)就1981-2015年期间两种气候类型区的玉米趋势单产产量进行分析。两种气候类型区的玉米趋势单产产量见表1。依据表1所获取的数据资料，再结合知情人访谈获取的信息可知：

表11981 -2015年两类气候区的玉米单产趋势产量 （单位：kg/亩）

第一，玉米趋势单产产量在时间序列上呈显著增长趋势。半干旱区和半湿润区的玉米单产趋势产量从1981年的亩产76kg和113kg增加到2015年的亩产231kg和327kg，35年期间内玉米趋势单产产量分别增加了2.04倍和1.89倍，年均增长率分别高达5.83%和5.40%。

第二，玉米趋势单产产量在不同时段内其增长幅度差异较大。1987-2000年期间玉米趋势单产增长率最高，半干旱区和半湿润区的年均增长率分别达6.38%和6.68%，1981-1987年次之，年均增长率分别为为5.48%和4.72%，2001-2015年玉米趋势单产增长率最低，年均增长率分别为1.37%和1.08%。这主要是因为在1988-2000年期间两种气候类型区玉米耕作栽培技术进步显著，玉米种植品种的更新换代较快。特别是玉米覆膜栽培技术的推广普及和以中单二号、沈单10号、豫玉22号和沈单16号等为代表的高产优质玉米品种的更新换代种植，极大地提高了该区玉米单产在此期间的趋势产量。

与此相对应，1981-1987年玉米趋势单产增长率主要是因为增加营养供给等管理水平的提高而使玉米趋势产量得到了较大提高。2001-2015年期间，一方面玉米品种的更新换代较慢，另一方面营养供给逐渐趋于饱和，使该区在此期间的玉米单产趋势产量增长相对较慢。

表2 不同降水量指数下玉米旱灾保险的理赔指数（单位：mm，%）

表3 不同低温指数下玉米春季冻灾保险的理赔指数（单位：℃，%）

表4 不同低温指数下玉米秋季冻灾保险的理赔指数（单位：℃，%）

2.玉米气象指数保险的理赔指数设计

由于甘肃黄土高原区的玉米生育时间为每年的4-10月，在这一期间发生的干旱灾害、春季冻害和秋季冻害会使玉米单产产量降低，特别是秋季冻害不仅使玉米单产产量降低，还会导致玉米品质严重下降。

文章依据甘肃黄土高原半干旱区、半湿润区1981-2012年玉米生育期间的低温指数、降水量指数和玉米实际单产产量，采用spss17.0统计分析软件就甘肃黄土高原半干旱区、半湿润区历年玉米实际单产产量与玉米生育期间气温低于-5℃时以及降水量低于300mm、430mm时的相关性进行分析。分析结果表明：甘肃黄土高原半干旱区、半湿润区玉米单产产量与其生育期间的降水量指数呈显著的正相关关系，相关系数分别为+0.841*(P＜0.05)和+0.827*(P＜0.05)，甘肃黄土高原区玉米单产产量与其生育期间低于-5℃时的低温指数呈显著正相关关系，相关系数为+0. 813＊(P＜0.05)。

根据上述相关分析可知：甘肃黄土高原半干旱区、半湿润区玉米生育期间的降水量指数和低温指数与其实际单产产量有较强的对应关系。为此，笔者依据1981-2012年甘肃黄土高原半干旱区、半湿润区玉米生育期间降水量指数和低温指数与实际单产产量的对应关系，估算出甘肃黄土高原半干旱区、半湿润区玉米气象指数保险的理赔指数。玉米旱灾、春季冻灾和秋季冻灾保险的理赔指数分别见表2、表3和表4。

上述玉米保险的理赔指数是在依据玉米生产遭受干旱灾害、春季低温冻害或秋季低温冻害仅一种气象灾害时其实际单产产量相对于趋势单产产量的减产率厘定的。由于玉米在整个生育期间，遭受的气象灾害在不同年份其严重程度不一，在同一年份遭受的气象灾害次数也不相同，有些年份只遭受一次气象灾害，有些年份会经历几次。对于在同一年份遭受几次不同气象灾害的理赔指数，可根据遭受气象灾害的时间序列依据前文(6)式估算其当年的灾损率，并以此来确定该年的玉米气象灾害理赔指数。

3.玉米气象指数保险的保险费率厘定

表5 不同灾损率下玉米干旱灾害的发生频率（单位：%）

表6 不同灾损率下玉米春季霜冻灾害的发生频率 （单位：%）

表7 不同灾损率下玉米秋季霜冻灾害的发生频率 （单位：%）

目前甘肃黄土高原区玉米保险的保险金额为250元/亩，以当前玉米单位市场价格1.80元/kg的标准，其保险金额不足当前玉米趋势单产产量的70%，玉米保险的总投保费率为6%，政府保费补贴标准为总投保费的80%。尽管名义上玉米保险的保障水平为70%，但结合当前该区玉米生产的趋势单产产量和单位价格可知，实际上玉米保险的保障水平只有50%左右。农户个人投保费名义上为总投保费的20%。但从笔者的实地调查可知，由于甘肃黄土高原区市县区财政保费补贴的20%在绝大部分地区没有得到有效落实，农户承担的投保费实际上为总投保费的40%，其个人投保费率高达2.4%。

依据笔者于2013年对甘肃黄土高原区农户购买政策性农业保险的投保意愿研究，甘肃黄土高原区农作物保险投保率低的主要原因是其保障水平太低，且绝大部分市县区的财政补贴不到位。当该区农作物保险的保障水平达80%且各级政府财政补贴比例为总投保费的85%时，购买政策性农业保险的农户占应投保农户总数的比例将达80%以上（根据国内外相关学者的研究结论，当投保农户占总农户的比例达80%以上时，农作物保险在收支相抵的情况下才会略有盈余，农业保险公司才可获得相应的经济利润）[13]。

为此，文章把玉米保险的保障水平确定为玉米趋势单产产量的80%。依据1981-2012年期间甘肃黄土高原两类气候区干旱灾害和低温冻害发生的频率及相应的灾损率（玉米旱灾、春季冻灾和秋季冻灾指数保险的灾损率及发生频率分别见表5、表6和表7），采用加权平均法估算出甘肃黄土高原两类气候区玉米生产中干旱灾害和低温冻害的多年平均灾损率，然后减去实际单产减产率在20%以内的多年平均灾损率，便可估算出半干旱区、半湿润区玉米气象灾害保险的纯保险费率分别为8.12%、5.71%。

从两类气候区的纯保险费率可知，相对于半湿润区，半干旱区玉米保险的费率较高。这主要是因为在甘肃黄土高原区，其干旱灾害发生的频率和造成的灾损率相对于霜冻灾害要严重，半干旱区干旱灾害发生的频率和灾损率也要比半湿润区严重，从而导致两类气候区玉米保险的纯保险费率相差较大。

2012年甘肃黄土高原区半干旱区半湿润区的玉米单趋势产产量分别为213kg/亩和306kg/亩，该区当前的玉米单位价格为1.80元/kg。在玉米保险的保障水平为80%时，玉米保险的保险金额在半干旱区和半湿润区分别为307元/亩和441元/亩，玉米气象指数保险在半干旱区和半湿润区的纯投保费分别为24.9元/亩和25.2元/亩。在政府财政补贴比例为总投保费的85%时，半干旱区半湿润区的个人投保费费率和投保费分别为1.46%和1.03%及3.74元/亩和3.78元/亩。

三、讨论

由于传统农业保险将风险从农户转移至保险人的交易成本较高，承保风险大，在经营中也存在着严重的系统风险、逆向选择和道德风险等弊端，导致其在对农业气象灾害风险的管理中陷入困境。农业气象指数保险是把各种气象条件对各种农作物生产的损害程度指数化，各个气象指数在不同区域都有对应的作物单产指数，保险合同以拟定的约定指数为基础，当各个气象指数低于约定指数时，投保人就根据每个气象指数对应的各种农作物区域平均单产减产率获得相应标准的赔偿。由于以客观气象指数为基础，因此交易信息透明，避免了逆向选择和道德风险。同时以区域平均单产产量为依据进行赔付，因而无须建立监督系统，也无须住户勘察定损，减少了人力物力资源的消耗，降低了经营成本。由于特殊的自然环境条件，我国气象灾害对国民经济造成的经济损失占自然灾害的70%以上，对农业生产造成的经济损失达90%左右[14]。再加上在实行家庭联产承包责任制后，我国农业生产中小农经营特征特别突出，导致传统农业保险存在的各种弊端在我国比发达国家实行的农场主规模经营更为严重。因而相对于国外，农业气象指数保险更适合我国国情。

当前我国政策性农业保险以县为统筹级别，并且各县都有历年各种作物的单产数据和气象数据资料，各县的地域范围相对较小，绝大多数都在一个小物候区域内，更加有利于农业气象指数保险的实施。再依托当地各级政府职能机构，在我国实行气象指数保险有其坚实的社会资源基础。

文章依据甘肃黄土高原区玉米生产面临的干旱灾害风险和低温冻害风险，将区域产量指数和气象指数结合起来，设计了一种简单的气象指数保险理赔指数的计算方法，并估算出玉米单重和多重气象灾害下的理赔指数。这样就可以方便地利用气象观测数据和区域产量统计数据简化计算，在农业气象指数保险的应用上相对简单，具有较好的可操作性。根据历年玉米生产不同程度的气象灾害发生频率和与之对应的灾损率厘定出玉米气象指数保险的保险费率，解决了产量数据时间序列短不能满足保险费率计算要求的难题，同时气象观测机构作为保险经营者和被保险对象以外的第三者，由它提供相应的气象数据作为理赔标准，比较客观公正[15]。

由于玉米气象指数保险的理赔指数和保险费率是针对甘肃黄土高原区传统农业保险的不足而设计的，在农业保险方式上是一种创新，因此在玉米生产的风险管理中还有待于进一步的验证和完善。

四、研究结论及对策建议

基于上述分析，可得出如下结论及政策建议：

第一，相对于当前甘肃黄土高原区实行的传统农业保险，农业气象指数保险不仅有效克服了传统农业保险存在的逆向选择，道德风险、理赔难度大等问题，而且还降低了交易成本，在提高了政策性农业保险保障水平的同时，其个人投保费率也在农户的经济承受能力范围之内，有利于农户投保率的提高和政策性农业保险的可持续发展，进而提高该区农民种植粮食的积极性。

第二，在玉米气象指数保险的保障水平为80%时，玉米气象指数保险的保险金额在半干旱区和半湿润区分别为307元/亩和441元/亩，在半干旱区和半湿润区的纯投保费分别为24.9元/亩和25.2元/亩，半干旱区、半湿润区玉米气象指数保险的纯保险费率分别为8.12%、5.71%。在各级政府财政补贴比例为总投保费的85%时，半干旱区、半湿润区的个人投保费及投保费率分别为3.74元/亩和3.78元/亩及1.46%和1.03%。根据知情人访谈获取的信息可知，尽管当前甘肃黄土高原区农民收入水平较低，但绝大部分农户对4.0元/亩左右的个人投保费是完全可以承受的。

第三，取消甘肃黄土高原区市县区政策性农业保险的保费补贴，提高中央和省级财政的保费补贴比例。在甘肃黄土高原区的63个市县区中，有42个县属于国家级贫困县，这些国家级贫困县的财政支出远远的高于财政收入，一些国家级贫困县财政收入甚至不到财政支出的20%，且财政收支比例失衡的态势在近期并没有出现明显改善的状况，即使一些不是国家级贫困县的市县区，其财政支出也大于财政支出，要让甘肃黄土高原区的市县区财政对农业保险进行保费补贴几乎是不现实的。因此，应取消市县区财政对保费的补贴，提高中央财政和省级财政的保费补贴比例，将中央财政的保费补贴比例由当前的40%提高到60%，将省级财政的保费补贴比例由目前的20%提高到25%，农户个人缴纳的保费为总投保费的15%。

研究的局限性及进一步研究的对策建议：农业气象指数保险是针对传统农业保险的各种弊端而开发的一种农业保险，有效地解决了传统农业保险存在的各种缺陷，但农业气象指数保险在实施过程中也存在着一些问题。诸如基差风险较大、需要精准的气象数据和作物单产数据等。文章的研究区域范围较大，尽管在实施中相对简单且具有较好的可操作性。但由于区域面积较大，农业气象指数保险的基差风险也较大，在较高的基差风险下，势必会抑制农户购买政策性农业保险的积极性，不利于政策性农业保险投保率的提高。鉴于当前我国的各种气象观测机构和各种农作物产量统计机构都是以县域为基本单元设置的，故同一县域境内的气候类型相对单一且地貌类型基本相同，其基差风险也相对较小，且在同一县域境内各种农作物的产量数据也较为齐全。

因此，以县域为基本单元设计农业气象指数保险的理赔指数和厘定保险费率，能够有效解决农业气象指数保险在应用过程中存在的难题，进而推动我国政策性农业保险的可持续发展。

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(责任编辑：GHY）

Research of Weather-based Claims Index and Premium Rates for Maize Insurance——A Case of Gansu Loess Plateau

WANG Zhen-jun
（Lanzhou University of Finance and Economics，Lanzhou Gansu 730020，China）

As a example of Gansu Loess Plateau in this paper，based on data of meteorology and actual maize yield for per unit area from 1981 to 2012，used linear moving average method to establish trend fitting equation，we devised indemnity indices of maize weather-based index insurance，and in accordance with seizure frequency of different weather disaster and the corresponding to weather disaster loss rates to determine total insured rates of weather-based index insurance.Using weather-based index insurance is not only solve effectively various problems that traditional agricultural insurance exist，but also improve the level of policy-oriented agricultural insurance，and economic burden in within the scope of farmers afford，weather-based index insurance will help improve policy-oriented agricultural insurance coverage rates.

Maize weather-based；Index insurance；Claims index；Premium rates；Agricultural insurance

F840.32

A

1004-292X（2014）09-0089-05

2014-04-07

教育部人文社会科学研究西部和边疆地区项目（11XJC790010）；甘肃省软科学计划项目（1305ZCRA153）；甘肃省教育厅硕导项目（1205-01）。

王振军（1975-），男，甘肃会宁人，博士，副教授，主要从事社会保障与农业保险研究。