随着人们越来越重视天气风险对生活和生产的影响,如何管理天气风险也成为全球性关注的焦点问题。根据发生概率和影响程度的不同,可将天气风险分为灾害性天气风险和非灾害性天气风险。本文研究的是非灾害性天气风险,指一些常见的天气状况的变化,如气温、湿度、降雨量、风力等,所引起的商品的成本和市场需求量的变动,进而导致企业的利润和现金流的损失。众多行业都会直接或间接地受到非灾害性天气风险影响,如能源行业、农业、交通运输业、旅游业、制造业、饮料行业、金融保险业等。可见,企业或个人针对非灾害性天气风险的风险管理非常有必要。有需求就会出现相应的供给,天气衍生品(Weather Derivatives)应运而生。天气衍生品是创新型天气风险管理工具,用于规避非灾害性天气风险。自1996年产生以来,其发展十分迅速。天气风险管理委员会(WRMA)的统计数据显示,仅2006年,全球天气衍生品合约的交易总量高达73万多份,基于气温的天气衍生品合约的交易总额达到了近190亿美元,占据天气衍生品合约交易总额的80%。但是,我国对天气衍生品的探索尚处于初级阶段,没有相关产品上市交易,也未建立相应的市场。我国是个对天气比较敏感的国家,仅通过保险和巨灾债券规避天气风险显然不能满足广大的需求。作为管理天气风险另一个有用的策略,我国应适时推出天气衍生品。然而,在天气衍生品这个领域,我国学者的研究成果比较少,已发表的一些学术结论大多数都是介绍性质的。本文阐述了天气衍生品的概念及其产生与发展,并对三种天气风险管理工具进行了比较。介绍了天气衍生品的种类,其中基于气温的天气衍生品是最早上市交易的,并且发展得较快较成熟。在对国外有关天气衍生品定价文献总结的基础上,本文选取沈阳市63年的日平均气温数据为样本,使用基于ARMA的时间序列模型构建气温变化模型,利用相关软件对参数进行估计,得到气温变化模型,然后利用蒙特卡罗方法预测气温指数,进而对基于气温的天气衍生品进行了合理定价。本文的主要内容如下：第一章导论。首先阐述了我国天气风险状况对人们生活生产活动的影响,由此说明了非灾害性天气风险非常值得研究。其次,对国内外研究者在该领域里的文献资料进行了总结和归纳,发现国外理论界已经做了大量的研究,包括天气衍生品的定价和风险对冲,并已经越来越成熟；我国认识天气衍生品这个概念的时间不长,目前国内在这方面的文献资料相对比较少,并且更侧重于定性研究,而定量研究则相对较小。因此,对天气衍生品的进一步研究具有重要的研究价值和不容忽视的现实意义。最后,总结了本文的创新点和不足之处。第二章天气衍生品概述。从天气风险的概念入手,对灾害性天气风险和非灾害性天气风险做了区分,并对各个行业可能面临的非灾害性天气风险进行了总结,得出众多行业均可能受到天气风险的影响的结论。然后介绍了三种天气风险管理策略。最后,较为详细地介绍了天气衍生品的产生及其不断地发展情况,并将天气衍生品与天气保险和金融衍生品进行了比较分析,体现了天气衍生品的优势。第三章天气衍生品的基础指数和金融形式。分别介绍了天气衍生品的三种基础指数：气温指数、降水指数和湿度指数,其中,气温指数为主要内容,因为基于气温的天气衍生品合约最早上市交易,且其交易额占天气衍生品交易总额的80%左右;类似于传统金融衍生品,天气衍生品也可以分为天气期货、天气期权和天气互换等。第四章气温变化模型的构建及参数估计。本章是本文的创新点,运用基于ARMA模型的时间序列构建气温变化模型,并以沈阳市1951年1月1日至2013年12月31日的日平均气数据为样本,结合使用计算机编程软件进行参数估计及模型修正,之后利用模型进行气温预测,并与实际气温数据进行样本外比较,验证模型的精确性。最后,运用此模型预测的气温来构建气温指数,为天气衍生品的定价打下基础。第五章基于气温的天气衍生品定价研究。通过对大量相关文献的阅读,总结了天气衍生品的几种一般定价方法：燃烧分析法、蒙特卡罗定价法、均值回复模型、Zeng定价模型和Cao and Wei模型；本章运用蒙特卡罗定价法,结合前一章已建立的气温变化模型,尝试对沈阳市2013年1月份的气温指数期货和气温指数期权进行定价。第六章我国气温衍生品的开发。虽然我国已成功推出巨灾债券和天气指数保险,但远远不能满足我国各行业对天气风险管理的需求。首先,根据我国实际情况,简要分析了开发我国天气衍生品的必要性和可行性,然后参考国外成功的开发经验,提出了开发我国气温期货合约的具体构想,并进行相关的应用分析。本文的主要创新之处在于：(1)在气温变化模型的构建中,通过对模型的改进,引入了ARMA模型对残差进行修正,提高了模型对日平均气温预测的精确度,为后文中气温指数期货合约和气温指数期权合约定价打下了良好的基础。(2)比较详细的分析了CME气温期货合约的设计,并结合我国实际情况,开发设计了我国的气温指数期货合约。(3)本文归纳和分类总结了国内外关于天气衍生品定价的文献资料,基本上总结了在这个领域近些年比较有代表性的研究著作。