張謀草，車 可，張俊林，周忠文，張紅妮

慶陽市氣象局，甘肅西峰 745000

隴東地區(qū)是以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)為主的農(nóng)業(yè)區(qū)，由于其特殊的地理環(huán)境和氣候特點(diǎn)，有十年九旱之說。玉米作為隴東地區(qū)糧食作物之一，種植面積僅次于冬小麥。玉米不僅是居民日常消費(fèi)的糧食品種，還是優(yōu)質(zhì)的畜牧飼料，更是重要的化工原料。在作物的生長過程中，干旱、高溫、連陰雨、冰雹等災(zāi)害天氣的頻發(fā)，會(huì)影響玉米的正常生長，而干旱是當(dāng)?shù)氐闹饕獮?zāi)害，對極大地制約了玉米的生長及其產(chǎn)量[1]。許多學(xué)者從不角度就干旱對農(nóng)業(yè)的影響進(jìn)行研究，認(rèn)為在玉米的不同生長發(fā)育階段發(fā)生干旱對其產(chǎn)量的影響程度不同[2-8]。玉米產(chǎn)量高低直接影響農(nóng)民收入和糧食安全。

近年來，通過農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)分散災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)損失，成為保護(hù)農(nóng)民穩(wěn)定收入的一種重要手段，農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)越來越受到重視[9-10]。在政府補(bǔ)貼扶持政策的大力推動(dòng)下，慶陽市政策性農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)取得了極大的發(fā)展，農(nóng)戶參保的積極性也有所提高。但目前隴東地區(qū)地膜玉米種植的農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)在實(shí)踐中仍存在一定問題，玉米種植的農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)普遍采取統(tǒng)一費(fèi)率形式。由于玉米干旱災(zāi)害的發(fā)生存在明顯的地域性，各地受災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)程度并不相同，若保險(xiǎn)費(fèi)率采取統(tǒng)一形式，會(huì)造成參保農(nóng)戶之間保費(fèi)的支付和獲利的不對等，發(fā)生高風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害的農(nóng)戶參保性高，低風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害的農(nóng)戶參保意愿不強(qiáng)。因此，為了使農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)費(fèi)率厘定科學(xué)、合理，提高低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)農(nóng)戶的參保積極性，本研究構(gòu)建了隴東地區(qū)玉米干旱天氣指數(shù)保險(xiǎn)模型，探討賠付標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)不同地域之間不同受害程度上的差異費(fèi)率，使種植戶規(guī)避生產(chǎn)中面臨的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，為鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)大范圍推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來源

1991—2020 年逐月降水資料來源于慶陽市七縣一區(qū)的氣候觀測站，相應(yīng)縣（區(qū)）玉米產(chǎn)量資料來源于慶陽市統(tǒng)計(jì)局。

1.2 研究方法

本文中資料的處理、計(jì)算、分析、圖表均采用Excel軟件完成。

1.2.1 干旱天氣指數(shù)的確定農(nóng)業(yè)氣象干旱是指作物生長過程中，由于土壤水分不足而造成的作物體內(nèi)水分虧缺，影響作物正常生長發(fā)育的現(xiàn)象，農(nóng)業(yè)氣象干旱指數(shù)可用于對干旱發(fā)生的強(qiáng)度進(jìn)行量化評價(jià)[11]。關(guān)于干旱指標(biāo)的劃分方法較多，本試驗(yàn)采用氣象上常用的降水量指數(shù)。

式中：Pa為降水距平百分率；為多年同期平均降水量（mm），P為實(shí)際降水量（mm）。取降水距平百分率為負(fù)值時(shí)絕對值為干旱天氣指數(shù)Hw，即：

1.2.2 玉米減產(chǎn)率的求取玉米產(chǎn)量采用直線回歸法分解為趨勢產(chǎn)量（Yt）、氣象產(chǎn)量（Yw），減產(chǎn)率定義為氣象產(chǎn)量與趨勢產(chǎn)量的比值。計(jì)算得到1991—2020年慶陽市8個(gè)縣（區(qū)）地膜玉米減產(chǎn)率數(shù)據(jù)[11-12]。

其中，Y是實(shí)際產(chǎn)量，將X＜-5%的年份視為減產(chǎn)年，相應(yīng)地-X為減產(chǎn)率。

1.2.3 保險(xiǎn)費(fèi)率的厘定

其中，R為純保險(xiǎn)費(fèi)率，E（loss）為災(zāi)害損失率的數(shù)學(xué)期望，Li為災(zāi)害損失率，Pi為該災(zāi)害損失率發(fā)生的概率，m為天氣指數(shù)賠付觸發(fā)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米生長期干旱天氣指數(shù)與減產(chǎn)率對應(yīng)關(guān)系的建立

隴東地區(qū)地膜玉米主要生長季為4—9月。根據(jù)姚小英等[13]研究，干旱影響隴東玉米生長的主要時(shí)段是春旱（4—5月）、初夏旱（6月）和伏旱（7—8）月。該地自20世紀(jì)90年代以來采用地膜覆蓋技術(shù)，春旱對玉米苗期生長影響較小。因此，本研究利用公式（1）計(jì)算了夏季（6—8月）降水距平百分率，利用（2）式求得干旱天氣指數(shù)Hw。利用回歸法將玉米產(chǎn)量分離為趨勢產(chǎn)量和氣象產(chǎn)量，利用（4）式求得減產(chǎn)率X，選擇減產(chǎn)率小于5%的年份與相對應(yīng)年份的干旱天氣指數(shù)Hw組成樣本共82組，在此樣本中選擇玉米生長的6—8月受干旱影響最為明顯的年份46組。對46組樣本對應(yīng)的干旱天氣指數(shù)和減產(chǎn)率的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到隴東地膜玉米干旱天氣指數(shù)和減產(chǎn)率的模型。

式中，X為減產(chǎn)率（%），回歸方程通過R2為0.001的極顯著性水平檢驗(yàn)，擬合程度較高。利用公式（6），得出不同干旱天氣指數(shù)對應(yīng)的減產(chǎn)率（表1）。

表1 干旱天氣指數(shù)與減產(chǎn)率之間的對應(yīng)關(guān)系 %

2.2 干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型構(gòu)建

用干旱致災(zāi)因子危險(xiǎn)性衡量發(fā)生干旱災(zāi)害對玉米產(chǎn)量的影響程度，其致災(zāi)因子危險(xiǎn)性越大，發(fā)生干旱災(zāi)害的可能性也就越大，對玉米產(chǎn)量形成的影響程度也就越大；反之，則就越小。用干旱頻率（F）和干旱強(qiáng)度（Q）的乘積表示隴東地區(qū)玉米全生育期干旱致災(zāi)因子危險(xiǎn)性（E）。即

式（7）中，Ej為各縣（區(qū)）玉米全生育期干旱風(fēng)險(xiǎn)度；Qj為各縣不同等級的干旱強(qiáng)度；Fj為各縣玉米干旱在不同干旱強(qiáng)度等級下的發(fā)生概率。

干旱強(qiáng)度（Qj）：取干旱減產(chǎn)5%~10%為輕旱（0），減產(chǎn)10%~20%為中旱（1），減產(chǎn)20%~30%為重旱（2），減產(chǎn)30%~40%為嚴(yán)重干旱（3），減產(chǎn)超過40%為極端干旱（4）。干旱發(fā)生概率（Fj）運(yùn)用馮利華[14]信息擴(kuò)散理論的風(fēng)險(xiǎn)分析方法進(jìn)行計(jì)算。利用（7）式得出各縣發(fā)生干旱程度的風(fēng)險(xiǎn)評估（表2）。

表2 各縣發(fā)生干旱程度的風(fēng)險(xiǎn)評估

2.3 隴東地膜玉米干旱天氣指數(shù)保險(xiǎn)的賠付標(biāo)準(zhǔn)

隴東地區(qū)正常年份玉米產(chǎn)量可達(dá)400 kg/667 m2，以2.4元/kg計(jì)算，玉米畝產(chǎn)收入960.0元。該區(qū)干旱導(dǎo)致玉米最高減產(chǎn)62.85%，則農(nóng)民收入最多損失 603.36元/667 m2，取最高賠付600元/667 m2。設(shè)干旱天氣指數(shù)大于50%時(shí)為賠付起點(diǎn)，不同程度的天氣干旱指數(shù)賠付標(biāo)準(zhǔn)（表3）。

表3 玉米干旱天氣指數(shù)保險(xiǎn)賠付標(biāo)準(zhǔn)

2.4 隴東地膜玉米保險(xiǎn)費(fèi)率的厘定

利用公式（5）計(jì)算隴東地區(qū)各縣（區(qū)）保險(xiǎn)費(fèi)率的純費(fèi)率（其中災(zāi)害損失率用減產(chǎn)率）表4。即隴東地區(qū)初始保險(xiǎn)費(fèi)率在1.4%~8.2%，這與周玉淑等[15]人的結(jié)論一致。按600元/667 m2的最高賠付金計(jì)算，則需繳納保費(fèi)為8.4~49.2元/667 m2，其中繳納保費(fèi)的85%由中央、省、市三級政府財(cái)政承擔(dān)，農(nóng)戶只承擔(dān)15%，即農(nóng)戶繳納保費(fèi)為1.3~7.4元/667 m2。

表4 各縣（區(qū)）初始保險(xiǎn)費(fèi)率、繳納保費(fèi)

3 結(jié)論與討論

（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境因素具有較強(qiáng)的依賴性，同一種災(zāi)害在不同地域之間危害程度不同。利用構(gòu)建的干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估模型，得出了隴東地區(qū)不同縣（區(qū)）干旱致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)由高到低依次為：慶城縣＞環(huán)縣＞華池縣＞西峰區(qū)＞正寧縣＞鎮(zhèn)原縣＞合水縣＞寧縣。

（2）設(shè)定隴東地區(qū)地膜玉米干旱災(zāi)害保險(xiǎn)賠付閾值是干旱天氣指數(shù)大于50%。得出隴東地區(qū)分縣（區(qū)）的初始保險(xiǎn)費(fèi)率在1.4%~8.2%，繳納保費(fèi)為8.4~49.2元/667 m2，其中農(nóng)戶繳納保費(fèi)為1.3~7.4元/667 m2。

（3）通過本研究，對隴東地區(qū)主要的干旱災(zāi)害按縣域科學(xué)、合理制定保險(xiǎn)指數(shù)和理賠標(biāo)準(zhǔn)，可以有效改善投保戶和保險(xiǎn)公司之間的分歧，對政策性農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。

（4）農(nóng)作物遭受災(zāi)害往往是由多種自然災(zāi)害共同作用的結(jié)果，本研究的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估僅以干旱一種致災(zāi)因子構(gòu)建單一因子的天氣保險(xiǎn)指數(shù)。在今后的工作中應(yīng)加強(qiáng)災(zāi)害的監(jiān)測和記載，收集不同氣象災(zāi)害（陰雨、高溫、冰雹等）對玉米產(chǎn)量造成的影響，從而構(gòu)建多種災(zāi)害因子的綜合天氣指數(shù)模型。