福清一都枇杷凍害氣象保險指數的研究和應用

陳源高 湯巧秀 吳揚春 嚴 娟

(福清市氣象局，福建 福州 350300)

1 概述

一都枇杷是福清市的特色水果，是鮮水果地理標志產品。一都鎮位于福清市西北部山區，是福州市枇杷主產區，區域內枇杷種植面積約5萬畝，年產枇杷近3萬噸。一都鎮氣溫日差較大，霧日較多，有利的氣候特點和酸堿適度的肥沃土壤使得一都枇杷早中晚熟品種門類齊全；枇杷以果大色艷、肉厚汁多、味美爽口而馳名[1]。但冬春季的低溫凍害等氣象災害對枇杷產量和品質影響較大，在災害嚴重的年份，果農經濟損失巨大。

農業保險能減少氣象災害風險對枇杷生產的負面影響，穩定果農的經濟收入，促進枇杷產業的健康發展。2018年，福清一都枇杷農業保險被提上議事日程，而農業氣象指數保險作為一種新型的風險分攤機制，具有運營成本較低、流通性強、承保理賠較簡單等特點，受到了各界的關注和重視[2]。農業氣象指數保險是指把一個或幾個氣候條件(如氣溫、旱澇、風速等) 對農作物的損害程度指數化，每個指數都有對應的農作物產量和損益，保險合同以這種指數為基礎，當指數達到一定水平并對農產品造成一定影響時，投保人就可以獲得相應標準的賠償[3]。2007年以來，我國很多省份先后開展了糧食作物、水果等經濟作物的農業氣象指數保險業務，而福建省尚處于起步階段。本文通過對福清市一都鎮枇杷凍害氣象指數保險時段的選取，確定凍害氣象指數保險指標、保險理賠觸發值，枇杷凍害氣象指數保險賠付比例設計，枇杷凍害氣象指數保險經營模式以及保險產品的推廣應用等進行研究分析，以期為今后各地開展農業氣象指數保險業務提供參考。

2 資料及來源

2011—2018年一都鎮風力、最低氣溫(Td)氣象觀測資料來自福清市氣象局，2018年12月～2020年2月一都鎮7個站點Td資料來自福清市氣象局布設的區域自動氣象站的觀測資料；枇杷災情資料主要來自實地調查和福清市農業農村局的統計資料。

3 結果與分析

3.1 枇杷凍害氣象保險指數選取

農作物在不同時段甚至同一時段并非只遭受一種氣象災害。但是，限于技術因素，目前中國還少有完善的關于多因子氣象指數保險的產品設計，而是多為氣象災害因子分布穩定且一定條件下造成的農作物損失較為確定的單因子氣象指數保險產品[4]。福清一都枇杷保險承保單位中國人民財產保險股份公司福清支公司表示，選取枇杷氣象保險指數應盡可能簡明、易懂，理賠便于操作。

根據陳家金等對福建省枇杷氣象災害綜合風險評估的研究，枇杷致災危險性對綜合風險的影響最大,起主要作用，且危險性主要來自花果越冬期(12月～次年2月)凍害和果實發育期(1～5月)的風害，旱害危險性較小[5]。一都鎮位于福清西北部山區，風力相對沿海地區偏小，普查一都鎮氣象觀測資料，統計2011年—2018年1～5 月的6級以上極大風速情況：1月、2月6級以上極大風日數較少，8年累計僅6d和7d；3月、4月和5月為16d、15d和23d，說明冷空氣影響一都的風力較小，春季對流性天氣引起風力稍大；但8年1～5 月累計6級以上極大風日數僅占5.5% ，且均未出現8級以上大風，說明一都枇杷風害影響較小；而一都枇杷主要氣象災害為花果越冬期(12月～次年2月)的低溫凍害，這與走訪果農調查了解的枇杷主要致災因素相吻合。因枇杷花期耐寒能力較強，故選取一都枇杷幼果越冬期作為保險時段，以極端低溫(Td)作為表征枇杷低溫凍害的氣象指數，設計單因子氣象指數保險產品。

3.2 枇杷凍害氣象指數保險賠付比例設計

福清一都枇杷凍害氣象指數保險，是基于過程極端低溫(Td)指數來設計保險方案，將過程極端低溫(Td)下降引起枇杷受凍害程度進行分級指數化，其與枇杷產量損失有一定的對應關系，當設定的過程極端Td指數達到保險合同約定的理賠觸發值時，即認為低溫凍害對枇杷產量造成了損失，保險公司根據保險合同約定的賠付方案對枇杷果農進行賠付。因此，造成枇杷凍害的氣象指數保險觸發值，即過程極端低溫(Td)閾值的設定是一個關鍵。

3.2.1 極端最低氣溫分析

普查整理福清一都鎮區域自動氣象站2011年—2018年12月～次年2月的逐日Td資料，結果表明，一都鎮Td≤4℃的霜凍日數較多，共計118d；Td≤0℃的結冰日數大多數年份都有，但日數不多，為25d；Td≤-1℃ 有11d，其中Td≤-2℃的很少，僅5d，分別為：2014年1月23日為-2.5℃，2016年1月25日和26日均為-2.3℃，2018年2月6日為-3.8℃、7日為-3.0℃，期間的Td極值為2018年2月6日的-3.8℃。

3.2.2 枇杷幼果凍害等級指標分析

根據陳惠等對枇杷幼果凍害低溫等級指標確定的研究結果[6]，結合設置在一都鎮善山村山坡地枇杷園5 個小氣候觀測點的平行觀測，再結合枇杷幼果凍害低溫箱試驗，根據5個觀測點的百葉箱內極端最低溫度與枇杷幼果的褐變情況，確定減產率，在實地觀測試驗和枇杷幼果凍害低溫箱試驗中，根據低溫條件和枇杷幼果種子及果肉褐變程度，分析得出試驗結果，并用枇杷主產區歷史產量資料進行分級指標的初步驗證，最終確定以百葉箱內-1.0℃為幼果受凍害臨界溫度，確定枇杷幼果凍害的輕度、中度、重度、極重凍害低溫指標分別為：-2.5℃

通過分析低溫箱試驗研究低溫持續時間與枇杷受凍害程度的關系，結論是低溫持續時間超過3d，凍害等級提高一個等級，由于福清市位于東南沿海，冷空氣到達本地已明顯減弱，最低氣溫多出現在晴冷天氣的夜晨。隨著冷空氣繼續東移南壓，氣溫很快回升，明顯低溫過程較難持續3d以上。根據一都鎮2011—2018年的低溫資料，最強的低溫年份2018年和2016年明顯低溫過程也僅持續2d。因此，為便于理賠操作，一都枇杷凍害保險氣象指數的設計僅考慮過程極端低溫(Td)的指數分級，暫時忽略低溫持續時間的影響。

3.2.3 枇杷凍害氣象指數保險賠付比例及保費設計

因一都鎮的歷史氣象觀測資料年代較短，通過福清氣象站的日極端最低氣溫(Td)觀測數據訂正得到一都鎮1998年—2010年12月～次年2月的日極端最低氣溫數據，來延長一都鎮的日低溫(Td)序列。將2011—2018年每年12月～次年2月的一都鎮自動氣象站日最低氣溫與福清氣象站進行對比，統計得出平均差值，一都鎮的日最低氣溫比福清氣象站平均低2.3℃。根據兩地低溫實際情況分析，平均之后的差值僅2.3℃，用來訂正一都鎮的最低氣溫，會比實際低溫凍害天氣的日最低氣溫明顯偏高，因為一都鎮在陰雨天氣下低溫和福清氣象站差值較小，而晴冷天氣差值較大。因此，采用一都鎮Td≤6℃的情況來統計，得到平均差值約為4.0℃，這樣對訂正得出的晴冷天氣也是造成低溫凍害的主要天氣的日極端最低氣溫會較接近真實情況。

采用平均差值訂正得到的一都鎮1998—2010年12月～次年2月的日最低氣溫數據，與2011—2018年一都區域自動氣象站的實況觀測資料組成較長的日最低氣溫數據序列，選取每年的極端最低氣溫(圖1)；并結合枇杷幼果凍害的輕度、中度、重度、極重凍害低溫指標，可見1999—2018年，無凍害有9年，輕度凍害有6年，中度凍害有4年，重度凍害有1年，無極重凍害年。

圖 1 1999-2018年一都鎮年極端最低氣溫曲線圖

從圖1可以看出，一都鎮1999年/2000年、2004年/2005年、2010年/2011年和2013年/2014年、2017年/2018年冬季極端最低氣溫均≤-2.5℃，屬中到重度凍害年，實際凍害也很嚴重，基本相符。根據2005年1月1～2日低溫霜凍過程災情調查,一都枇杷受凍害嚴重，低洼地1.2萬畝及靠山頂的 0.7萬多畝枇杷基本絕收，山腰中部的2萬多畝枇杷損失60%～70%，全鎮損失率達80%以上，直接經濟損失達5000萬元；2018年2月6～7日低溫霜凍過程導致一都鎮枇杷凍害受災4萬畝，絕收2萬多畝，果農損失嚴重；2016年1月25～26日的低溫霜凍過程，極端最低氣溫為-2.3℃，僅達到輕度凍害指標，但當年一都鎮枇杷凍害受災3.6萬畝，絕收1.9萬畝，損失上億元，實際災情偏重，可能與12月至1月持續的陰雨寡照天氣之后的枇杷受凍特別嚴重有關。

枇杷凍害氣象指數保險賠付比例，是針對福清一都枇杷幼果越冬期(12月～次年2月)低溫凍害造成枇杷減產而設計的，因此，將保險時段設置在12月1日至翌年2月28日或29日，以極端最低氣溫作為凍害保險氣象指數，以幼果受凍害臨界溫度過程Td≤-1.0℃作為保險事故發生的氣象指數理賠觸發值。福清市氣象局根據布設的七個自動氣象站的經緯度和海拔高度進行分析，發布《關于福清一都枇杷凍害氣象指數保險理賠適用氣象觀測站點的通知》，明確保險事故發生后各村賠償所用Td數據的適用氣象觀測站點，并指定設備故障時代替的站點：一都鎮善山村使用善山村1(谷底)和善山村2(山腰)兩個站點日最低氣溫平均值，若其中一個站點出現故障，則使用另一個站點資料。普禮村使用普禮村一個站點日最低氣溫值，若出現故障，則使用一都鎮站點資料。后溪村使用后溪村一個站點日最低氣溫值，若出現故障，則使用善山村1站點資料。東山村使用東山村1(谷底)和東山村2(山腰)兩個站點日最低氣溫平均值，若出現故障，則使用一都鎮站點資料。王坑村使用一都鎮一個站點日最低氣溫值，若出現故障，則使用東山村1站點資料。一都村使用一都鎮一個站點日最低氣溫值，若出現故障，則使用東山村1站點資料。考慮到保險公司和一都鎮政府均認為過程極端最低氣溫達到氣象指數分級指標即賠付，可能會造成枇杷實際未受災也得到理賠的情況，為了避免這種基差風險，有利于這項保險業務的持續開展，所以在理賠處理條款中增加了有關條款，當出現Td≤-1.0℃的低溫過程，要多部門會同抽樣現場查勘，確定造成凍害損失的開展全面理賠，且保險期間內，如發生多次損失，則選取損失金額最高的一次作為最終理賠值賠付一次。因此，設計的氣象指數分級指標適當縮小跨度，分為5個等級，各對應一定的賠付比例和賠付金額(表1)。

根據對果農的調查，豐收年枇杷畝產值可達到4000～5000元/畝。枇杷凍害按最高可導致減產70%計算，則凍害最高導致枇杷損失約3150元/畝(4500×70%)；選擇65%的保障水平，保險金額定為2000元(3150×65%≈2000)。每畝賠付金額=每畝保險金額×賠付比例。

表1 一都枇杷凍害氣象指數保險賠償比例限額

通過計算，發現福清一都1999—2018年平均發生賠付概率為30.7%，發生賠付年份的平均賠付金額為614元/畝，福清一都枇杷凍害氣象指數保險保費約188元/畝。從鼓勵果農投保出發，保險公司確定最終保費為160元/畝。

3.3 枇杷凍害氣象指數保險經營模式

一都枇杷氣象指數保險的實施由福清市政府和一都鎮政府牽頭，人保財險福清支公司承保，福清市農業農村局和氣象局參與。枇杷果農按約定的符合規范管理，生長正常，且種植5年(含)以上的枇杷，通過村集體和專業合作社統一組織投保。按鼓勵果農投保，試點先行的優惠辦法實施，每畝保險金額2000元，保險費率8%；省級財政承擔20%保費，市級財政承擔20%保費，縣級財政承擔30%保費，農戶自交30%保費，通過政府各級財政對一都枇杷保險參保果農的保費補貼，減輕果農的經濟壓力，提升了果農的參保積極性。

為了保障一都枇杷凍害氣象指數保險項目得以更好地實施，使枇杷果園極端最低氣溫的觀測更具有代表性，真實反映小氣候的影響，降低基差風險，在一都鎮布設了7個自動氣象站進行加密觀測(見表2)。觀測收集的氣溫資料，作為一都枇杷凍害氣象指數保險的賠償依據，同時進一步驗證和調整枇杷凍害氣象指數及保險賠付比例。

表2 福清一都枇杷保險氣象觀測站點信息

同時為了減少投保戶的枇杷寒凍害損失，福清市氣象局在低溫過程來臨前發布預警預報，及時向果農傳遞低溫預警信息，低溫過程中及時通報低溫數據；一都鎮政府及時了解枇杷凍害情況，各方相互協作，共同推進枇杷保險的實施，服務果農。凍害發生后，依靠氣象部門實際測得的氣象數據，來計算賠付金額，降低了保險公司查勘定損的成本，同時氣象部門作為農業保險公司和投保戶以外的第三方，以其提供的氣象資料作為理賠標準，起到客觀、公正的作用；在同一農業保險風險區內，所有的投保人以同樣的費率購買保險，當災害發生時獲得相同的賠付，有利于控制信息不對稱導致的道德風險和逆向選擇問題[7]。

3.4 枇杷凍害氣象指數保險推廣應用

3.4.1 枇杷凍害氣象指數保險落地應用

一都枇杷凍害氣象指數保險于2018年12月首次試點簽約，共有4個村(善山村、后溪村、普禮村和一都村)合計158戶投保，承保面積2437畝； 2019年11月，果農簽約面積較2018年成倍增長，共有5個村(善山村、東山村、普禮村、一都村和王坑村)合計357戶投保，承保面積4748畝。枇杷凍害氣象指數保險項目保費政府出大頭，果農出小頭，由政府各級財政繳納70%的保費、農戶繳費30%，平均一棵枇杷樹農戶只需繳納1元保費，凍害發生時即可獲得一畝最高2000元的賠付保障。兩年投保期間，一都氣溫總體偏高，未達到日Td≤-1.0℃，實際也未出現枇杷凍害，枇杷大豐收，果農用微小的保費支出獲得了無后顧之憂的安心。

3.4.2 枇杷凍害氣象保險指數驗證

本文收集了福清一都枇杷保險氣象觀測站點2018年12月～2019年2月和2019年12月～2020年2月兩年枇杷幼果越冬期的低溫數據，發現第一年較強的低溫過程有2 次，第二年較強的低溫過程有3 次(表 3)。由表 3可知，每個較強低溫過程各站點中均以善山村1的Td為最低，這與其位于山谷底部，冷空氣下沉聚集，山區谷地氣流不暢，晴冷天氣夜間低層大氣輻射降溫強烈有關；一都鎮和東山村1站點因地勢較開闊，且處于鎮區、一都溪和東山溪附近，Td相對善山村1略高一些。而從善山村1(谷底)和2站點(山腰)以及東山村1(谷底)和2站點(山腰)的Td對比得出，山腰最低氣溫均高于谷底，是山區坡地逆溫的結果[8]。一都枇杷保險氣象觀測站點兩年觀測數據的分析，也將用于調整理賠適用氣象觀測站點設備故障時代替的站點。

表3 2018—2020年冬季一都枇杷保險觀測站點的極端低溫(℃)

2018年/2019年、2019年/2020年冬季氣溫總體偏高，福清一都枇杷保險氣象觀測站點僅在2020年1月30日～2月1日的低溫過程中，善山村1和東山村1出現1d的Td≤-1.0℃的低溫天氣，分別為-1.7℃和-1.3℃，晴好天氣夜晨輻射降溫明顯，低溫出現在早晨，白天氣溫回升快，從一都鎮了解的情況看，枇杷未造成明顯凍害。而在保險產品實施前各方的討論中，均認為受災后賠付很難界定谷底、山腰和山頂的分界線，因此制定善山村和東山村賠付時氣象指數適用站點以谷底站和山腰站的Td平均值為準。而這次低溫過程，善山村和東山村兩個站點平均Td未達到Td≤-1.0℃。

從以上的實測低溫數據和枇杷受凍情況跟蹤看，以Td≤-1.0℃作為福清一都枇杷凍害氣象指數理賠觸發值有較好的代表性，但因善山村和東山村山腰Td平均較山谷偏高2℃和1.2℃，善山村和東山村使用山谷和山腰兩站點Td平均值，可能更不易達到理賠觸發值，而低溫若較低時谷底枇杷實際可能出現凍害。這一點和兩年均未出現的更低等級的氣象指數與凍害對比情況，都需要繼續在今后的保險實踐中進行驗證和調整。

4 結論與討論

本文以福清一都枇杷為保險標的物，選取枇杷幼果越冬期(12月～次年2月)作為枇杷凍害保險時段，采用極端最低氣溫(Td)作為枇杷凍害保險的氣象指數，確定以Td≤-1.0℃作為枇杷凍害保險事故發生的氣象指數理賠觸發值，分5級進行枇杷凍害氣象指數保險賠付比例的設計，并確定出枇杷保險160元/畝保費及2000元/畝保險金額。枇杷凍害保險的氣象指數產品的設計較為客觀，并已落地應用，減少了傳統農業保險查勘定損的人力、物力成本，降低了保險的逆向選擇和道德風險。

福清一都枇杷凍害氣象指數保險經營模式是：以市、鎮兩級政府牽頭，人保財險福清支公司承保，農業農村局和氣象局參與實施；保費由省市縣三級政府共同承擔，由政府繳納70%的保費、果農繳費30%，平均一棵枇杷樹農戶只需繳納1元保費，凍害發生時最高可獲得一畝2000元的賠付，將有效降低果農因災致貧、因災返貧的風險，切實提高農戶種植枇杷的積極性。

枇杷凍害氣象指數保險產品已在福清市一都鎮落地應用兩年，通過布設加密的氣象觀測站點來獲取氣象數據，作為理賠依據，有效降低了氣象指數保險產品的基差風險，但山區坡地逆溫等因素可能造成基差問題，仍有待在今后的保險實踐中進行調整解決。