基于温度的天气衍生工具模型

基于温度的天气衍生工具模型一、引言20世纪90年代后期衍生产品的发展已经逐步超出了以往的商品和货币为对象的模式，理论上来看，各类风险都有对应的一类衍生产品。天气衍生产品是针对天气风险而产生的一种全新的资本管理方式。天气风险是指除了飓风、洪灾等巨大灾害之外由于温度、湿度、降雨、刮风等天气原因引起的某些行业的生产成本和市场需求发生波动，从而引起经济实体的现金流量和收益的不确定性变化的现象。农业、能源、交通运输、建筑、旅游等行业受天气变化的影响大，并且随着社会和经济的发展，这些行业对天气风险管理的需求越来越迫切。天气衍生工具（WeatherDerivative）作为区别于传统衍生工具的一种特殊的风险管理工具，可以被广泛地用来规避反常的天气风险。天气衍生工具的价值取决于诸如温度、湿度、降雪或降雨量等天气指数。目前市场上使用最广泛的天气指数是温度指数，基于温度指数的交易额占到了天气衍生品市场总交易额的80%左右，而发展最迅速和成熟最具代表性的产品是芝加哥商品交易所CME制作的制热（HDD）指数期货和制冷（CDD）指数期货。二、定价模型日平均温度是计算各类温度指数的基础，定义为每天从凌晨到午夜的日最高温度和最低温度的算术平均值，即Ti=(Timax+Timin)/2这些温度数据由地球卫星有限公司提供，该公司在为农业和能源市场提供气候信息方面居于领先地位。制冷/制热日温度指数反映了日平均温度与华氏65度（相当于摄氏18.3度）的偏离程度。其中，华氏65度是工业上启动熔炉的标准温度，这一温度通常出现在采暖通风和空气调节技术标准中。当温度低于华氏65度时，人们开始使用暖气，当温度高于华氏65度时，人们开始使用空调制冷。因此HDD和CDD的计算公式如下：HDDi=max(65-Ti,0)CDDi=min(Ti-65,0)HDD适用于冬季。例如，如果某天的平均温度为华氏40度，那么当天的HDD就是HDD=65-40=25，如果平均温度大于或者等于华氏65度，那么HDD=0。CDD适用于夏季。例如，如果某天的平均温度为华氏68度，那么当天的CDD就是CDD=68-65=3，如果平均温度低于或者等于华氏65度，那么CDD=0。HDD和CDD主要用于能源部门，一种类似的基于生产温度（GDD）的指数主要应用于农业部门，因为农作物和林木幼苗需要一定的热量才能从一个生长阶段正常发育到下一个生长阶段。GDD的计算公式如下：GDDi=max(0,(Tmax+Tmin)/2-K)，其中，K是计算GDD的基础气温，即农作物和林木生长必须达到的临界气温。三、应用（一）农业经济中的具体应用（二）林业经济中的具体应用（三）能源经济中的具体应用