巨灾期货(Catastrophe Futures)
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巨灾期货是一种以巨灾损失相关指数为标的物的期货合约。美国芝加哥期货交易所(CBOT)于1992年推出了首个巨灾保险连接证券ISO指数巨灾期货。但由于设计上的缺陷，它于1995年被CBOT推出的PCS指数巨灾期权替代，而1999年PCS指数期权合约由于交易量过低退出了市场。目前，还在市场交易的巨灾期货是芝加哥商品交易所(CME)于2007年最新推出的CHI指数飓风期货。
巨灾期货是一种以ISO损失率指数为标的物的在未来特定时间以现金进行交割的远期合约。与传统的期货合约相比，巨灾期货的标的物为ISO提供的巨灾投保损失赔付率指数，其大小取决于巨灾事件的损失额度和当期的保费收入等。巨灾期货的购买者为需要对冲巨灾风险的保险公司和再保险公司，出售者则为对冲基金等。
(一)ISO指数巨灾期货的定价
ISO指数巨灾期货单个合约的定价如下：
Pt=min{It,2}×$25000=min{(Loss×Ratio)/Premium,2｝×$25000
其中，Pt为该期货合约的价格，It为报告期末时的ISO指数值，Loss为ISO估计的巨灾投保损失，Ratio为实际的巨灾保险赔付比率，Premium为当期保费收入。以一般的全国性巨灾期货为例，平均起始价格为$1000，对应的ISO指数为4%；期货合约的封顶价格为$50000，对应的ISO指数为200%。巨灾期货的购买者以初始价格$1000美元购买，随后根据ISO指数的变化其价格也相应变化。当合约期满，该期货的出售者承诺以实际价格通过交易所从购买者手中赎回平仓。
(二)ISO指数期货的运作机制
ISO指数巨灾期货的运作机制如下：在给定的有效期间内，期货的价格与巨灾保险损失赔付率成正比。如果保险公司在实际保险业务中遭受较大损失，但其购买的巨灾期货价值就越高，期货盈利也越大，这样，巨灾期货的获利将减轻巨灾对保险公司造成的实际赔付损失。反之，如果巨灾没有发生，或者发生所造成的影响比预期的要小，那么，保险公司所购买巨灾期货价值越小，将遭受一部分损失，但是在保险业务的获利将补偿其在期货市场上的损失。这样，巨灾期货能够使保险公司对冲巨灾所带来的巨大损失。
具体地说，假设预期巨灾损失赔付率为4%，则巨灾期货的初始价格为$1000美元。如果巨灾所造成的损失较小，当结算期ISO指数为2%时，巨灾期货清算价格为$500美元(2%×$25000)，购买者将承担初始价格与最终清算价格之间的差额损失$500美元($1000-$500)，出售者获利$500美元。
另一方面，如果巨灾所造成的损失较大，ISO指数上升至8%，则巨灾期货清算价格为$2000美元(8%×$25000)，购买者将获利$1000美元($2000-$1000)，而出售者将遭受同等额度的$1000美元损失(Schmidli，2007)。值得注意的是，由于封顶价格为$50000，巨灾期货的出售者的最大损失可能为$49000，是最大可能收益($1000)的49倍，因此，出售者面临巨额的潜在损失风险。
(三)ISO指数巨灾期货中止交易的原因
Eramo(1996)的研究表明，成功的巨灾期货应当具备以下四个条件：(1)巨灾损失相关指数必须与实际损失具有较高相关性；(2)巨灾期货市场未平仓合约量必须足够大，使其价格不容易被人为操纵；(3)具备较强的流动性，保证巨灾风险能够及时有效地转移；(4)巨灾期货必须较传统再保险有交易成本上的优势，以获取足够的市场份额维持长期交易。但是实际经验表明，ISO指数巨灾期货并不能充分满足上述条件，结果不得不终止交易。
(1)ISO指数巨灾期货的缺陷
一般认为巨灾期货失败的直接原因是市场认可程度不够，导致合约交易量过少从而不得不退出市场。事实上，巨灾期货刚出现时曾引起投资者和再保险市场的高度关注，而且产生于美国这样成熟的资本市场。因此，投资者对巨灾期货的了解程度不够不应当是主要问题，ISO指数巨灾期货的失败更多地是由于其合约本身设计上的缺陷，因为对合约的购买者和出售者而言，都存在着诸多不足。
1.合约购买者方面。第一，由于ISO指数选取部分保险公司的数据进行计算，不能有效反映保险公司实际损失，基差风险较高，导致不能有效地规避风险。第二，ISO指数巨灾期货存在着人为操纵和信息不对称问题，这些将会对巨灾期货的购买者产生严重不利影响。
2.合约出售者方面。第一，ISO指数巨灾期货合约潜在风险过高。单个合约的最高限额为$50000美元，而一般平均的期货价格为$1000美元。第二，巨灾期货合约出售者对ISO指数究竟如何计算不了解，导致本身面临的风险过高。合约出售者很难承受如此巨大的合约风险。
(2)以Andrew飓风为例必须说明的是，ISO指数巨灾期货实际发行日期是在1992年12月，是在同年8月Andrew飓风实际发生之后。此案例仅在提供一个根据历史数据进行模拟巨灾期货价格在Andrew飓风发生后的变化，以说明其所可能包含的巨大风险。Andrew飓风于1992年8月24日在美国佛罗里达登陆，横扫墨西哥海湾地区，造成大约150～200亿美元的巨大损失(D’Arcyetal.，1999)。ISO指数于1949～1991年的第三季度平均为8.12%(对应ISO指数巨灾期货价格为2029)。表1是利用上述ISO指数巨灾期货公式计算得到的飓风发生后一周内巨灾期货的价格(其中美国历史赔付率约为75%，当时整个美国保险业的保费为122亿)。
对合约出售者而言，所承受的风险太大。Andrew飓风之前的巨灾期货初始价格为$2029。但是一周后飙升至$25359，期货价格平均每天上升$4666，累计损失率约为1144%。对合约购买者而言，潜在违约风险过高。倘若巨灾期货的出售者违约，则需要CBOT承担如此巨大的违约风险。而1995年美国芝加哥交易的流动资产仅为$1.4亿，合约购买者认为极有可能产生违约风险。
综上所述，ISO指数巨灾期货退出市场主要有两个原因：第一，合约出售者承担的风险过高，导致期货合约供给极其有限，市场流动性不足；第二，由于ISO指数与购买者本身的损失存在着较大的基差风险，导致期货合约购买者蒙受巨额损失的风险过高。此外ISO指数本身存在着信息不对称和违约风险等问题(Shachat et al.2006)
1992年上市的ISO指数巨灾期货其交易量远没有达到预期水平。1995年，CBOT推出PCS指数巨灾期权(主要为PCS指数买权差价，CallSpreads)取代了ISO指数巨灾期货，由于交易量太少，1999年PCS指数买权差价合约又不得不退出市场。芝加哥商品交易所(CME)在吸取了ISO指数巨灾期货和PCS指数巨灾期权失败经验的基础上，于2007年3月推出了CHI飓风指数期货。
1992年ISO指数巨灾期货、1995年PCS指数巨灾期权和2007年CHI飓风指数期货三者之间存在着一定的内在连续性。前面两者都是由CBOT发行的，且CBOT发行PCS指数巨灾期权的初衷是为了降低ISO指数巨灾期货的过高风险，而CHI飓风指数期货则针对ISO指数和PCS指数所存在的不足，如人为操纵、基差风险、道德风险、信息不对称和更新速度等方面进行了较大改进。
CBOT在吸取ISO指数巨灾期货失败的基础上，推出了基于PCS指数的欧式巨灾期权。PCS指数是由美国财产理赔服务中心(PropertyClaimServices，PCS)计算的一种指数，包括3州指数、5个地区性指数和一个全国性指数(Thomas，1998)[16]。PCS买权差价规定有两个指数：执行指数a，封顶指数b(a<b)，并记作a/b，L为执行时的PCS指数值。期权费以点数报价，每点为200美元。PCS指数买权差价的价值P计算公式为：
P=$200×Min{Max(L-a),0,(b-a)｝
PCS指数巨灾期权在ISO指数巨灾期货基础上作了以下三点改进：
1.合约购买者。PCS指数以超过$2500万巨灾的损失累计额进行计算，一点为保险行业损失$1亿。PCS指数与整个保险行业损失的相关性为70%，较ISO指数巨灾期货很大程度地缩小了基差风险。
2.合约出售者。该期权为巨灾买权差价合约，一般差价为20点PCS指数。每一点PCS指数值对应PCS巨灾指数期权合约价格为$200。这样既可以更加有效地满足购买者的需要，同时可以减少出售者所持有的风险。单个PCS巨灾期权合约风险上限为$4000($200×20)，远小于单个巨灾期货合约的风险上限($49000)。
3.PCS指数每天都进行更新，能够及时反映巨灾损失情况。巨灾期权价格也相应地进行调整变化，提高了巨灾期权合约的流动性。
(二)CHI飓风指数期货
芝加哥商品交易所(CME)于2007年3月推出了基于CHI的飓风指数期货，可分为Carvill飓风事件期货(HurricaneEventFutures)、飓风季节期货(HurricaneSeasonalFutures)和飓风季节高峰期货(HurricaneSeasonalMaximumFutures)三种期货类型。每个期货合同的基本定价为$1000×CHI值。并按照地理区域建立了五个地区CHI指数和一个综合CHI指数。CHI指数计算公式如下：
CHI = (V / V0)3 + 3 / 2(R / R0)(V / V0)2
其中R是飓风半径，V是飓风最高风速，下标0代表参考值，其中V0=74英里/小时，R0=60英里。因此，拥有这两个特征的飓风CHI参考指数为2.5。第一项主要反映风速对飓风破坏力的贡献，第二项主要反映半径对飓风破坏力的贡献(CMEGroupNewProductAdvisory,2007)。以2005年Katrina飓风为例，它的风速是145英里/小时，半径是120英里，其飓风指数为19.0。CME推出Carvill飓风期货显然吸取了ISO指数巨灾期货的经验，Carvill飓风期货较ISO指数巨灾期货至少作了两方面的改进：
第一，消除了ISO指数的信息不对称和道德风险。CHI指数为一个纯物理性参数指标，由第三方独立机构Carvill进行计算，所有数据可以从美国国家飓风中心的网站上获得，很好地避免人为操纵、虚报巨灾损失的可能性。
第二，较好地降低了基差风险。CHI指数主要以飓风登陆时的最大风力和飓风半径测度投保损失，经研究表明，CHI指数所能解释的保险行业损失高达72%，较好地减少基差风险，且指数不受市场利率等因素的影响，可以很好地吸引投资者。