[发明专利]一种基于水期权交易的水资源风险对冲方法

说明书

本发明公开了一种基于水期权交易的水资源风险对冲方法，包括：构建两阶段的水期权交易决策模型；确定受水区来水预报绝对误差分布；根据受水区来水预报绝对误差分布确定合约购水量及缺水量分布；利用现货市场水价历史资料，确定现货市场水价分布；通过比较受水区的用水户采用期权交易方式的期望成本与不购买期权，缺水量完全从现货市场购买时的期望成本，构建以用水户期望收益最大为目标的水资源风险对冲模型；求解水资源风险对冲模型。本发明不仅能够帮助受水区的用水户抵御受水区来水不确定性带来的缺水风险，还能有效降低现货市场水价波动带来的高水价风险。

技术领域

本发明涉及水资源管理领域，具体地说是涉及一种基于水期权交易的水资源风险对冲方法。

背景技术

水是生命之源、生产之要、生态之基，是维系社会经济发展和社会进步不可替代的基础自然资源和战略资源。但是水资源在世界范围内、各国之间及各国国内的不同地域之间，都存在着分布不均匀的现象。

为了缓解水资源时空分布不均，以及经济发展、人民生产、生活对水资源需求日益增长的问题，很多国家、地区不得不兴建跨流域或跨地区的远距离调水工程，来有效地缓解地区的缺水压力，提高当地经济的发展。远距离调水是在丰水区和缺水区之间调配水量，重新分配水资源，是缓解缺水地区对水资源迫切需要的一种有效途径。在远距离调水工程的受水区，用水户的供水水源包括受水区的本地水与外调水，考虑远距离调水水价高的问题，最优的用水策略是优先取用本地水，缺水量由合约外调水补足。但是由于受水区本地产水量的不确定性以及外调水水价的波动性，使得这种简单的决策变得复杂，用水户将面临巨大的缺水风险和高水价风险，如何确定合约外调水量就是一个对冲策略问题，现有的水资源管理方法缺乏对来水预测不确定性与水价不确定性的综合考虑。

因此，建立一种基于水期权交易的水资源风险对冲方法，对于解决来水和水价的随机波动性对给用水户带来的风险问题意义重大。

发明内容

发明目的：为解决上述现有技术的不足，提供一种基于水期权交易的水资源风险对冲方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于水期权交易的水资源风险对冲方法，包括以下步骤：

(1)构建两阶段的水期权交易决策模型；

(2)确定受水区来水预报绝对误差分布；

(3)根据受水区来水预报绝对误差分布确定合约购水量及缺水量分布；

(4)确定现货市场水价分布；

(5)通过比较用水户采用期权交易方式的期望成本与不购买期权，缺水量完全从现货市场购买时的期望成本，构建以用水户期望收益最大为目标的水资源风险对冲模型；

(6)求解水资源风险对冲模型。

进一步的，所述步骤(1)中的两阶段的水期权交易决策模型包括两个阶段：

第一阶段，受水区的用水户根据受水区来水预报绝对误差分布和自身需水的关系，判断自身是否存在缺水风险，若存在缺水，则选择从期权市场中购买一份期权合约(β₁,β₂)，其中β₁表示期权执行价格，β₂表示权利金；计算通过该期权合约预购的水量B，则用水户需支付总的权利金为β₂B；