巨灾债券(Catastrophe Bond或Act of God bond)，又称为天意债券或CAT债券，属于ART(A1terlative Risk Transfers)常见的形式之一。
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巨灾债券是指债券公开发行后，未来债券本金及债息的偿还与否，完全根据巨灾损失发生情况而定。即买卖双方通过资本市场债券发行的方式，一方支付债券本金作为债券发行的承购，另一方则约定按期支付高额的债息给另一方，并根据未来巨灾损失发生与否，作为后续付息与否及期末债券清偿与否的根据。
不同于传统再保险的安排，巨灾债券的发行经由资本市场，因此对风险转移者而言，具有以下几个优点：
1．基差风险(basis risk)较低。与合同标准化程度较高的保险期货或期权相比，虽然巨灾债券合同标准化程度低，但享有较低的基差风险，使风险的转移更为完整。
2．无信用风险。债券发行所募集的资本，由SPR公司存入信托机构，仅于巨灾损失发生或债券到期后，才动用信托基金的余额，因此，买卖双方间的信用风险几乎不存在。
3．增加承保能力。通过巨灾债券的发行，能使资本市场的资金直接参与保险市场风险的承保，增加整个巨灾市场的承保能力，使得再保险或保险公司的承保能力也随之增加。
4．稳定市场价格。长期以来，传统巨灾再保险的价格相当不稳定，市场价格常因巨灾频繁而不断上涨，甚至无人愿意提供承保，因此，通过巨灾债券的发行，能够有效稳定巨灾再保险市场的价格。
5．债券非衍生性产品。巨灾债券为一种债券，而非衍生性产品，可以作为寿险业、退休金或年金公司的投资工具，在监管法规的认定上，仅视为债券交易。
6．能降低投资组合风险。巨灾债券为一零贝塔(Zero-Beta)投资工具，不存在市场风险，根据投资组合理论，巨灾债券能降低投资组合风险。
7．根据承担的风险赚取合理的报酬。即完全按照投资者风险承担的程度，给付风险性的利息报酬。
相对而言，巨灾债券的发行也具有以下几个缺点：
1．交易成本较高。由于债券交易涉及投资银行、十足财务担保、信托机构、精算与定价等，造成交易成本较高。
2．可能影响股价。债券交易的细节容易造成相关信息的公布，而可能影响风险承担公司股价的下跌。
3．低投资杠杆。巨灾风险投资者必须提出100%的担保。
4．交易关系仅及于合同期间。不像传统再保险分出与分入公司间的良好长久关系，因此，所有的交易在期间终结，亦同时终止买卖双方间的关系，并无后续关系往来。
5．投资者对巨灾风险不熟悉。并非所有的机构投资者都熟悉巨灾风险的合理价格，亦不了解财产保险损失赔款的计算，因此无法全面普及于资本市场的投资者。
20世纪90年代，一些投资银行、经纪商和再保险公司开发出一种场外交易保险的衍生产品。这种证券不是在交易所交易，其交易方式像适应顾客需要的远期合同或期权。有人将这种证券化的巨灾再保险看成是一种高回报的债券；也有人把它称作类似的单期产品。这种产品将巨灾风险通过资本市场的方式予以分散，具体地说，也就是通过发行收益与指定的承保损失相连接的债券，将保险公司部分承保风险转移给债券投资者。如果在约定期限内指定的承保损失超过一定限额，债券投资人的本金和利息收益将用于弥补保险公司超过限额的承保损失；若指定的承保风险损失没超过该限额，则债券投资者可得到高于无风险利息的回报，作为承担相应承保风险的补偿。
有巨灾风险的保险公司，可以选择一个特殊目的机构为该公司的资本市场中介，这个特殊目的机构通常由离岸再保险公司担当，以获取税收和财务上的优惠。特别目的再保险人(Special Purpose Reinsurer)向保险公司提供再保险，而保险公司向特别目的再保险人支付再保险费，同时通过该特别目的再保险人向资本市场发行债券。特别目的再保险人将发行债券所得资金放人专门账户，并投向高收益、低风险的证券，同时它负责用所得的再保险费向投资者支付利息。如果合同期内保险公司发生约定损失，特别目的再保险人按照合同规定进行相应赔偿。
当保险公司与发行机构签订巨灾风险债券发行约定书后，债券发行的程序应可分成六个阶段。
阶段一：识别／评估风险
界定债券发行所承担的巨灾风险，并选取适当的风险评估模型。在实际中，通常交由专业的风险评估公司进行，如EQE、AIR等。
阶段二：证券发行的结构
针对风险转移者的个别需求以及发行者的国内或地区相关金融保险法律规定，设计出合乎法规要求的债券发行结构与形态，诸如SPR究竟是采取保险公司形式还是采取再保险公司形式等。
阶段三：审查评定
在巨灾债券发行前，由会计师或律师针对分保公司的财务状况、原承保合同的经营状况、分保风险的内容以及SPR公司的财务状况作一评定报告。
阶段四：文件编写编
写债券合同发行的内容，主要内容包括发行者与投资者的权利义务、投资税赋、风险转移内容、损失计算等。
阶段五：债券信用评级
由国际信用评级公司(如标准普尔、穆迪等)提供巨灾债券信用等级信息，作为投资者承包和购买债券的参考。
阶段六：上市发行
通常会交给投资银行或证券公司，由其负责债券发行上市的承销工作。
自1994年推出巨灾债券以来，保险证券化市场接连成功地推出数个案例，推出后不甚成功的案例也为数不少。在未来发展前景看好的状况下，国际上大型的投资银行、再保险公司、保险公司、投资者等，都积极投入不少人力进行研究和开发，期望能创造出更吸引风险转移者与投资者需求的商品，以扩大巨灾债券市场的承保容量。
根据纽约 Marsh & Mclennan Securities 过去发行经验的建议，成功的巨灾债券应具备以下几点：
其一，债券化的巨灾风险必须能够定价，而且必须通过公正的第三者进行巨灾风险的定价。因此，该订价者必须是市场上有信誉、有专业能力且具备公正性的订价机构，同时能够随时公开相关巨灾预测报告，使风险订价的过程透明化，以降低道德风险的产生。
其二，债券的大小须适当。债券的发行过程中所需的成本高昂，诸如SPR的设立成本，律师、会计师、精算师等专业咨询费，订价机构的风险订价成本，行政成本等相当高昂。这些成本都属于固定成本，因此不论债券金额的大小，其所需的相关发行成本并不会相差太大，所以如何在固定成本下，寻求适当的发行单位是相当重要的，也就是说，当发行数量愈大时，相对的平均成本会愈低。
其三，债券发行内容的设计必须同时满足风险转移者的需求。巨灾风险承保的广度与风险承保理赔机制的设计，必须同时满足风险转移者的需求。由于债券风险承担的内容会直接影响债券评级，而债券评级的高低亦是决定购买者购买与否的一个重要因素，因此，在债券发行设计当时就必须决定适当的风险承担与债券评级。如USAA所发行的巨灾债券，虽属同次发行但却可设计成ClassA-1与ClassA-2两种不同评级的证券，以满足不同需求的投资者。
实际上，以目前市场上所有的巨灾债券交易内容来看，几乎所有的债券承保风险，都可以在传统再保险市场上找到替代的再保合约，而且承保条件可能比巨灾债券还要优越，价格上也可能较低廉，只不过再保险公司具有偿付能力不足甚至破产的风险，不像巨灾债券买卖采取十足担保，交易的信用风险几乎为零。
虽然如此，但在巨灾市场呈现价格疲软的软性市场时，巨灾债券的价格相对于传统的再保险或许偏高，而且承保条件也可能较差于传统再保险，因此，短期内巨灾债券的市场定位，应该仅限于补充传统再保险的不足，当刚性市场来临时，作为另外一种分散巨灾风险的渠道和方式。
如前所述，SPR在巨灾债券发行过程中扮演着相当重要的角色。因此，对于主管当局而言，如何通过相关的监管法规来规范SPR的运作，以同时达到管理监督的职能，从而简化SPR公司设立的程序是相当重要的。就百慕大、开曼岛等地现行的相关监管法令而言，基本上提供了SPR设立者成本低廉且设立程序简便的法令结构，以吸引更多的国际性公司到此成立SPR。
再以美国巨灾债券的发展为例，与百慕大、开曼岛等地的法令条例相比较，美国各州监管机构亦积极争取从业者SPR的设立，而着手通过相关法令，如伊利诺州(Illinois)保险监管已经通过保护单元公司法(Protected Cell Company Act)，允许保险公司通过所成立的保护单元公司，在市场上发行巨灾债券，而且这项法案也经过全美保险监督官协会(National Association of Insurance Commissioners，NAIc)的认可，因此，未来保险公司将可以更轻易地在美国境内发行巨灾债券，而不须转移至国外百慕大、开曼岛等地发行，保护单元公司的设立将因此而取代过去SPR的设立。
此外，全美保险监督官协会(NAIC)于1999年底通过保护单元公司典型法，该典型法将作为未来各州从事有关巨灾保险证券化程序的规范，其中明确载明保护单元公司设立的相关规范。因此，可预见未来保险风险证券化的发行市场必将快速成长。
巨灾风险债券具有许多优点。对于保险公司来说，主要是：
(1)潜在资源充分。巨灾风险债券是资本市场的创新性工具，它的发行对象是活跃于资本市场的各类投资者。目前，巨灾风险债券的投资者基本上是大的机构投资者。可以预见，将来中小投资者将成为巨灾风险债券投资者的重要组成部分。
(2)可以解决基差问题，这是化解保险公司的巨灾风险的有效方式。保险公司利用巨灾保险期权进行套期保值，无法避免基差问题。而发行巨灾风险债券，保险公司只要确定适当的“触发条件”(一般与选择发行公司的巨灾损失状况紧密相关)，就可以避免上述基差问题。
对于投资者，巨灾风险债券的优点是：
(1)风险小，收益率高。合同规定的“触发条件”，在合同期限内发生的概率很小，一般不到1％。但研究表明，巨灾风险债券的收益率一般比同等风险程度的公司债券要高3—4个百分点。
(2)有利于机构投资者进一步分散风险。巨灾风险债券的收益取决于巨灾风险债券的“触发条件”(即特定巨灾事什的发生与否、损失大小等)，与经济走势没有相关性，经济形势的变化，对巨灾风险债券不会产生影响。根据马克维茨的投资组合理论，投资组合中各种投资工具之间的相关程度越低，该投资组合的风险越小。因此，投资巨灾风险债券，可以优化投资组合，稳定投资收益。
当然，巨灾风险债券也有缺陷，如成本较高，缺乏流动性，但总的看市场前景比较广阔，发展潜力比较大。一国保险业的承保能力，尤其是巨灾风险的承保能力，是衡量该国保险业竞争力的重要指标之一：承保能力越大，保险业竞争能力越强；通过巨灾风险证券化，保险市场与证券市场相互贯通，资本市场的资金为保险公司所用，保险风险向资本市场转移，保险公司的承保能力也因此而放大，我国应适应保险业发展的国际趋势，适时推行巨灾风险证券化，以提高我国保险业的承保能力，并由此提升我国保险业的国际竞争能力。