大棚黃瓜天氣指數(shù)保險(xiǎn)設(shè)計(jì)

趙志宇

(商丘永城市氣象局，河南 永城 476600)

1 研究區(qū)概況

示范區(qū)內(nèi)大棚一般使用時(shí)間是當(dāng)年的8、9月份至次年5月份。此次調(diào)研的有兩類溫室大棚，一類為半地下溫室大棚，由大量泥土堆積，且大棚地面比正常地面低了0.7m左右，一般占地面積為0.11hm2左右，其建設(shè)投入約15～16萬(wàn)元，架構(gòu)結(jié)實(shí)，可以連續(xù)使用20年；另一類為鋼架構(gòu)大棚，一般占地面積0.1hm2，其建成投入約5～6萬(wàn)元左右，每年大棚的塑料薄膜易破損需要更換(約需1～2萬(wàn)元)，且抗風(fēng)性、保溫性、抗壓力較差。

對(duì)大棚影響較大的災(zāi)害性天氣主要有低溫、連陰天和大風(fēng)、暴雪、寒潮。低溫天氣時(shí)會(huì)出現(xiàn)授粉不良，以致引起落花。連陰天容易造成作物腐爛，影響自然授粉，易出現(xiàn)畸形果。大風(fēng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響較大，平均風(fēng)力6級(jí)以上易出現(xiàn)大棚倒塌，塑料薄膜破損。暴雪易出現(xiàn)積雪，造成大棚壓力較大，容易坍塌。寒潮代表最低氣溫將下降8℃以上，對(duì)大棚作物影響較大。溫度變化大不利于植物的正常生長(zhǎng)，雷電有可能對(duì)大棚架構(gòu)造成損失。

2 資料選取

2.1 資料

本研究選用了商丘市國(guó)家氣象觀測(cè)站的氣溫資料和太陽(yáng)總輻射資料，資料來源于國(guó)家氣象信息中心。

2.2 天氣指數(shù)保險(xiǎn)的定義與現(xiàn)狀

天氣指數(shù)保險(xiǎn)是區(qū)別于傳統(tǒng)保險(xiǎn)產(chǎn)品的創(chuàng)新險(xiǎn)種。相比較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)產(chǎn)品，天氣指數(shù)保險(xiǎn)產(chǎn)品在避免逆向選擇與道德風(fēng)險(xiǎn)、降低成本上有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外已經(jīng)有較多的應(yīng)用實(shí)踐。天氣保險(xiǎn)指數(shù)最早產(chǎn)生于1920年前后的印度，當(dāng)?shù)亻_始試行農(nóng)業(yè)地區(qū)產(chǎn)量指數(shù)保險(xiǎn)。1999年日本將農(nóng)業(yè)天氣指數(shù)保險(xiǎn)加以實(shí)施應(yīng)用，是最早使用農(nóng)業(yè)天氣指數(shù)保險(xiǎn)的國(guó)家。我國(guó)在近年來也積極開展農(nóng)業(yè)天氣指數(shù)產(chǎn)品的研究和應(yīng)用，國(guó)內(nèi)主要針對(duì)種植業(yè)開展了天氣指數(shù)保險(xiǎn)研究。劉映寧等[1-2]探討了蘋果花期凍害保險(xiǎn)指數(shù)，婁偉平等[3]開發(fā)了浙江茶葉霜凍氣象指數(shù)保險(xiǎn)，毛裕定等[4]研究了浙江柑橘天氣指數(shù)保險(xiǎn)，等等。

3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路

首先要進(jìn)行關(guān)鍵致災(zāi)因子選取，其次確定關(guān)鍵致災(zāi)因子臨界值、選取天氣指數(shù)，最后再進(jìn)行災(zāi)害等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)劃分。

在進(jìn)行關(guān)鍵致災(zāi)因子選取時(shí)，通過實(shí)地調(diào)研、專家座談、查找文獻(xiàn)、收集災(zāi)害數(shù)據(jù)等手段，把 2009—2019年商丘冬季24h積溫、太陽(yáng)總輻射累積量分別與10個(gè)大棚黃瓜歷年產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析，按照引入因子對(duì)產(chǎn)量的影響最大，且因子之間相關(guān)性較低的原則[5]，確定了對(duì)黃瓜相對(duì)生長(zhǎng)量影響的與24h積溫、前一天太陽(yáng)總輻射累積量作為關(guān)鍵致災(zāi)因子。

其次對(duì)已經(jīng)確定的低溫少日照關(guān)鍵因子給予不同的連續(xù)界限值，統(tǒng)計(jì)2009-2019年商丘冬季24h積溫、太陽(yáng)總輻射累積量關(guān)鍵因子大于等于該設(shè)定界限值天數(shù)的樣本序列，并與2009—2019年10個(gè)大棚黃瓜產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析，挑取相關(guān)系數(shù)最大值以及與之相應(yīng)的關(guān)鍵因子界限值作為判斷大棚黃瓜低溫寡照災(zāi)害臨界值[6]。

選擇天氣指數(shù)當(dāng)做隨機(jī)變量，恰當(dāng)?shù)奶鞖庵笖?shù)應(yīng)滿足下列條件：可觀測(cè)或可測(cè)量、客觀性、清晰明確、獨(dú)立可驗(yàn)證性、及時(shí)性以及時(shí)間上的穩(wěn)定性和可持續(xù)性[7]。24h積溫、太陽(yáng)總輻射累積量滿足以上條件，因此可以選擇其作為天氣指數(shù)。

利用SPSS軟件的K-均值聚類分析方法作為災(zāi)害等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過提供需要的聚類數(shù)量，用有限次逼近法，根據(jù)聚類最優(yōu)原則確定低溫寡照指數(shù)和黃瓜受災(zāi)的聚類中心，以相鄰聚類中心的平均值為界限，確定大棚黃瓜低溫寡照等級(jí)指標(biāo)。

4 產(chǎn)品應(yīng)用前景

4.1 用戶需求

在研究過程中，筆者進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，根據(jù)農(nóng)戶反映，以占地約0.12hm2的黃瓜大棚為例，最易發(fā)生低溫氣象災(zāi)害的1月份，1個(gè)大棚一年正常黃瓜產(chǎn)量為1.5～2萬(wàn)kg，假設(shè)1月當(dāng)月正常黃瓜產(chǎn)量為5000kg，以平均價(jià)格10元/kg計(jì)算，若低溫天氣時(shí)會(huì)出現(xiàn)授粉不良，以致引起黃瓜落花，產(chǎn)量減少約一半時(shí)，一次低溫氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為2.5萬(wàn)元，若再加上因抵御災(zāi)害額外增加的人力、物料成本，僅一次低溫天氣就可對(duì)大棚作物產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失2.8萬(wàn)元。

4.2 目前的保險(xiǎn)保障

目前大棚黃瓜已有的保險(xiǎn)是大棚本身的財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)以及基于此的棚內(nèi)作物附加險(xiǎn)，但由于大棚本身抗氣象災(zāi)害的能力強(qiáng)，僅有的此種大棚保險(xiǎn)在產(chǎn)品最高理賠不超過一個(gè)大棚2000元，意義不大，而針對(duì)棚內(nèi)經(jīng)濟(jì)作物的最高理賠不超過3000元，相對(duì)于經(jīng)濟(jì)作物的巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和氣象災(zāi)害造成的損失無異于杯水車薪。

4.3 推廣模式

開發(fā)大棚黃瓜天氣指數(shù)保險(xiǎn)，可以搭配大棚本身?yè)p失財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)和黃瓜農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)進(jìn)行服務(wù)打包，既可以在災(zāi)前提前進(jìn)行災(zāi)害防御，還可以在災(zāi)后有效托底經(jīng)濟(jì)損失，且天氣指數(shù)保險(xiǎn)根據(jù)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行理賠認(rèn)定，理賠明晰，不易發(fā)生糾紛，賠償風(fēng)險(xiǎn)保險(xiǎn)公司也能接受。

通過保險(xiǎn)前置、政府補(bǔ)貼、服務(wù)加成、農(nóng)民受益的形式使得農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)利益實(shí)際得到了保障，提高了示范區(qū)農(nóng)業(yè)的氣象災(zāi)害防御能力，還通過大棚作物天氣指數(shù)保險(xiǎn)的創(chuàng)新險(xiǎn)種開發(fā)，為下一步大棚其它經(jīng)濟(jì)作物的保險(xiǎn)產(chǎn)品開發(fā)提供了借鑒。