极端天气事件、农业产量和保险：来自南美洲的证据

极端天气事件、农业产出和保险： 南美洲的证据 朱丽叶特·科奇特，乔纳斯·瑙尔茨，斯维特兰娜·维图林娜 WP/25/52 国际货币基金组织工作论文描述研究在作者（们）的进步，并已发表至引发评论并鼓励辩论。国际货币基金组织（IMF）工作论文中表述的观点是作者（们）的，不一定代表代表国际货币基金组织（IMF）、其执行董事会的观点，或国际货币基金组织（IMF）管理层。 国际货币基金组织工作报告 西半球部门 极端天气事件、农业产量和保险： 南美洲的证据 由Juliette Caucheteux、* Jonas Nauerz和Svetlana Vtyurina准备 经Mauricio Villafuerte授权分发，2025年3月 国际货币基金组织工作论文描述作者（们）正在进行的研究，并公开发表以征求评论和促进辩论。国际货币基金组织（IMF）工作论文中表达的观点为作者（们）的个人观点，并不一定代表IMF、其执行董事会或IMF管理层的观点。 摘要：极端天气对南美洲（SA）各国产生了深远的影响，鉴于农业部门对经济的至关重要性。然而，这些影响尚未得到恰当的测量。在我们的研究中，我们构建了一个独特的、高频卫星数据集，包括温度、降水量以及归一化植被指数（NDVI），后者作为选定国家农业产量的代理。特别是，我们随后考察了干旱对农业产量（大豆产量）的影响，发现它们具有显著的负面影响，并且各国之间的反应存在异质性。虽然保险可以帮助农民抵御严重损失，但该地区覆盖率低，障碍依然存在。在现有文献的基础上，并使用校准的结构模型，我们强调了保险对全要素生产率（TFP）的益处，并提出了一些扩大保险的建议。 工作论文 极端天气事件、农业产量和保险： 南美洲的证据 由Juliette Caucheteux、Jonas Nauerz和Svetlana Vtyurina准备1 目录 结论 ____________________________________________________________________________________ 23农业保险与生产力______________________________________________________ 19风险管理：农业保险 ___________________________________________________ 15引言 _____________________________________________________________________________________3极端天气事件与农业产出_____________________________________________5 数据 1. 对气候变化的脆弱性和应对能力______________________________________________________ 3 2. 选择的农业统计数据 ____________________________________________________________________________ 4 4. 大豆作物日历_____________________________________________________________________________________ 6 6. 干旱导致的农业产出损失__________________________________________________________________10 7. 比较各国干旱情况 ___________________________________________________________________12 8. 农业保险的优点_________________________________________________________________________15 9. 农业保险：可用性和渗透率_______________________________________________________17 10. 巴西和巴拉圭的保险费和索赔情况 _______________________________________________________________ 18 12. 农业保险支持模式__________________________________________________________19 表格 1. 描述性统计 _______________________________________________________________________________________ 72. 回归结果：干旱对绿色度的影响______________________________________________________ 83. 产量与绿色度之间的映射：结果___________________________________________________________ 94. 损失估计参数 ___________________________________________________________________________105. 风险管理策略和机制 ___________________________________________________________146. 校准和模型拟合 _________________________________________________________________________________227. 模型结果_____________________________________________________________________________________________23 附件 I. 文献综述 ___________________________________________________________________26 II. 按类型划分的农业保险产品 ___________________________________________________29 参考文献 ___________________________________________________________________________________ 29 引言 农业一直是受风险影响的行业，极端天气事件的日益频繁带来了特殊的挑战，影响了增长、生产力和福祉。农业保险长期以来一直是发展中国家和工业化经济体中农民风险管理工具的一部分。然而，现有的农业保险数据分散在各个地区、风险和工具中，使得结构化展示难以汇编。此外，极端天气对南美洲（SA）农业产出的影响尤其显著。 尚未系统估计。因此，在我们的研究中，我们专注于选定的南美洲国家，这些国家拥有庞大的农业部门，容易遭受许多极端事件的影响，但实施的风险管理策略有限，以减少产量损失并提高生产力。总的来说，这些国家根据不同程度为气候变化做好准备，智利和乌拉圭在努力中处于领先地位（图1）。 平均而言，在我们的研究样本中的六个南美国家（阿根廷、巴西、哥伦比亚、秘鲁、巴拉圭和乌拉圭），农业占GDP的约8%，以及其出口总价值的约40%（见图2）。2巴拉圭、阿根廷和乌拉圭的农业部门占GDP和出口的比例最大，反映了丰富的耕地和成熟的农业产业。生活在农村地区的人口比例从巴拉圭的约37%到乌拉圭的4%不等，秘鲁是农业领域就业人数最多的国家，尤其是女性。这些国家是大豆的主要生产国，在大豆总产量中占巴拉圭近60%，在阿根廷、巴西和乌拉圭中超过40%。哥伦比亚和秘鲁拥有庞大的制造业部门，而智利和巴西拥有相对多元化的出口和工业基础，因此对单一产业的依赖较少。然而，生产数据低估了农业部门的重要性，这不仅因为它们不包括非正式部门和相关产业，如食品加工和分销。农业部门也是外汇和财政收入的重大来源。因此，农业产出的波动可以对相关产业和整体经济产生重大影响。 极端天气事件的发生频率正在不断增加。洪水、干旱、霜冻和大雨的实例正在加剧，覆盖范围更广，且在以往不常见于这些地区的区域发生。干旱是一种影响几乎所有国家的农业生产毁灭性灾害，而厄尔尼诺事件对这些国家的影响各异。冰雹损失是阿根廷、乌拉圭和东南部巴西的生产商面临的重要风险。东北部阿根廷、巴拉圭东部、乌拉圭和巴西南部严重暴露于龙卷风中。因此，评估极端天气对产出造成的经济影响以及采用风险管理策略对生产力的影响，对于制定明智的政策至关重要（Becker-Reshef，等，2020）。3,4 在这篇论文中，我们研究了干旱对农业生产的影响。我们首先建立了一个独特的数据库，包含高——卫星频率和气象站数据。此数据集收集了以下信息：归一化差异 植被指数（NDVI），一个在豆类种植环境中对农业产出的良好代理指标，以及标准降水量和蒸散量指数（SPEI），一个广泛用于干旱的指数，以及来自MapBiomas的土地利用数据。这使得我们能够跨国家一致地识别干旱对农业产出的影响。据我们所知，这是在南美洲首次提出这种方法的论文。 我们发现在各国之间的反应中存在显著的异质性。在巴西或阿根廷，一个农民每英亩损失0到1蒲式耳，或其农业产出的1%到2%，而哥伦比亚、巴拉圭或乌拉圭的农民每英亩损失4到8蒲式耳，分别占其农业产出的8%到19%。这一结果可能是由各国干旱发生时间的不一致以及各种适应能力的不同所驱动。我们认为，保险可以帮助农民抵御严重的损失。然而，对该地区保险的概述揭示了覆盖范围低以及市场在需求和供应两侧都存在许多限制。然后，我们使用一个动态一般均衡模型，将样本国家进行校准，转向量化保险的收益，并发现扩大其覆盖范围的巨大效益。具体而言，巴拉圭的农业生产力可能提高7.5%，巴西提高2.7%，乌拉圭提高3.6%。我们最后提供政策建议。 极端天气事件与农业产出 数据与方法 我国样本中尚未系统地测量农业产出受天气变化影响的程度。鉴于缺乏各国完整的、一致的作物产量数据系列，这对于理解其影响是必要的，我们使用基于卫星数据的归一化植被指数（NDVI）作为农业产出的代理指标。5利用这一细致的度量，在估计干旱的响应时考虑细胞水平的异质性，深化仅使用国家层面或行政数据的分析。为了获得对农业产出的实际影响，我们使用巴西的细致市级产量数据，并将归一化植被指数（NDVI）映射到实际产量数据。然后，我们将这一映射扩展到我们样本中的每个国家。鉴于大豆对于我们样本的重要性，我们选择了大豆进行这项练习（图3）。 数据来源 标准降水蒸散指数（SPEI）:为了定义我们的干旱测量指标，我们采用了SPEI，该指标同时考虑了温度和降水。由Vicente-Serrano等人（2010年）开发的SPEI是文献中广泛使用的标准化干旱指标（参见Slette等人，2019年；Albert等人，2023年）。指数的正值表示高于平均的湿度，而负值则表示干燥条件，更高的值揭示更极端的条件。文献中常见的SPEI指数分类使用-1.5作为非常干燥条件的阈值（参见Wang等人，2021年，Polong等人，2019年）。据此，我们从国家海洋和大气管理局以0.5°的分辨率检索温度和降水日数据，并将SPEI低于-1.5的月份定义为干旱月份。 标准化植被指数（NDVI）:NDVI利用红光和近红外光来开发一个指数，以量化植被的绿色程度。这些数据每天更新，分辨率为0.05°（大约为5公里×5公里的网格）。多项研究表明，NDVI可以作为未来农业产出的良好代理，通常以每英亩产量（每英亩蒲式耳或每英亩吨）来衡量。他们通过检查NDVI与产量数据之间的相关性来展示这一点，这些数据要么是在地面观察到的，要么来自官方统计机构（参见附录I中的文献综述