基于CERES-Maize模型的玉米水分关键期干旱指数天气保险：以陕西长武为例一
发布时间：2021-10-21 18:46
水分关键期干旱是影响玉米生长和产量的主要限制因子,构建此时期玉米干旱损失模型,研究干旱指数天气保险,对于合理设计天气指数保险和解决目前传统农业保险的困境,转移农业气象灾害风险具有重要意义。针对作物特定阶段单因子气象灾害影响难以剥离的问题,本研究在西北农林科技大学旱作农业长武试验站进行了连续3a的雨养玉米观测试验,利用田间试验数据（玉米生长发育数据、气象数据、土壤数据和田间管理数据）对CERES-Maize模型进行参数校正和验证,模拟玉米水分关键期（6月21日-8月31日）干旱对生长和产量的影响,构建干旱损失模型;依据长武1990-2019年的气象数据,利用EasyFit软件筛选出玉米水分关键期干旱指数最优分布模型,模拟干旱发生概率;结合干旱损失模型,利用纯费率精算方法厘定玉米水分关键期干旱指数保险费率;采用投影寻踪的统计方法,设计干旱指数保险赔付方案。结果表明,CERES-Maize模型校正和验证的平均绝对相对误差ARE和相对均方根误差RRMSE都小于10%,符合作物模型模拟精度的要求;模拟的干旱指数（DI）与玉米减产率（y,%）间呈显著的线性函数关系,即y=-0.55DI+107.1...
【文章来源】：中国农业气象. 2020,41(10)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
基于CERES-Maize模拟的玉米减产率与水分关键期干旱指数关系
一般将农作物减产率5.0%～15.0%、15.0%～25.0%、25.0%～35.0%和>35%分别划分为轻灾、中灾、重灾和巨灾[48]。根据减产率对应的灾害等级，结合玉米水分关键期干旱指数与减产率的函数模型即式（13），得到相应灾害等级的干旱指数DI的阈值，轻灾为185～167，中灾为167～149，重灾为149～131，巨灾为DI≤131（表5），将干旱等级相应划分为轻旱、中旱、重旱和特旱。基于1990-2019年玉米水分关键期干旱指数的Log-logistic分布（图3），根据式（8）-式（10）计算各干旱等级发生的概率，轻旱、中旱、重旱和特旱发生的概率分别为9.75%、5.90%、3.71%和3.50%。2.3 玉米水分关键期干旱指数保险设计
利用Easyfit进行长武1990-2019年玉米水分关键期干旱指数概率分布的拟合。采取直观判断和统计检验的方法来选择最佳分布模型。在统计学中，Q-Q图用于直观验证一组数据是否来自某个分布，如果来自假设的分布，那么Q-Q图上的散点就大致分布在所给参考线上。将玉米水分关键期干旱指数作不同分布的Q-Q图，可判定各种分布模型的拟合程度及其优劣情况。从图2可以看出，干旱指数最符合Log-logistic分布，干旱指数的观测值和Log-logistic分布拟合的期望值所绘制的散点图均落在1:1线附近。Gamma和Lognormal对干旱指数的模拟直观上次优，但很难分辨哪一种更加符合，Beta、Normal和Weibull对干旱指数的模拟相对较差。在计量经济学中，判断一组数据是否来自于某一分布的常用方法是拟合优度检验，通常采用Anderson Darling(A-D）检验，A-D检验的灵敏度、精确度和可信度都较高，A-D值越小，表明拟合效果越好[48]。表4给出了长武1990-2019年玉米水分关键期干旱指数六种分布模型对应的A-D值。统计检验较直观判断能精确比较出优劣水平，由表可见，Log-logistic分布模型对应的A-D值最小，为0.20，是玉米水分关键期干旱指数最优分布模型，次优为Lognormal模型，最差则为Beta。
【参考文献】：
期刊论文
[1]宁夏枸杞炭疽病害天气指数保险研究[J]. 曹雯,武万里,杨太明,刘垚,刘瑞娜. 干旱气象. 2019(05)
[2]基于开花期地域差异的中稻高温热害天气指数保险设计[J]. 刘凯文,刘可群,邓爱娟,杨涛,苏荣瑞,隰旺,冯明. 中国农业气象. 2017(10)
[3]基于CERES-Maize模型的吉林春玉米遗传参数调试[J]. 刘玉汐,赵柠,任景全,郭春明,李建平. 中国农学通报. 2017(24)
[4]海南省芒果寒害气象指数保险费率厘定及保险合同设计研究[J]. 王春乙,张亚杰,张京红,蔡大鑫,车秀芬. 气象与环境科学. 2016(01)
[5]不同水分胁迫条件下DSSAT-CERES-Wheat模型的调参与验证[J]. 姚宁,周元刚,宋利兵,刘健,李毅,吴淑芳,冯浩,何建强. 农业工程学报. 2015(12)
[6]安徽省水稻高温热害保险天气指数模型设计[J]. 杨太明,孙喜波,刘布春,荀尚培. 中国农业气象. 2015(02)
[7]DSSAT-CERES模型在黄土高原丘陵沟壑地区春玉米生产中的适用性评价[J]. 邹龙,冯浩. 植物营养与肥料学报. 2014(06)
[8]江西早稻高温逼熟气象灾害指数保险费率的厘定[J]. 孙擎,杨再强,殷剑敏,俞开炬,袁小康,余焰文,高丽娜. 中国农业气象. 2014(05)
[9]基于CERES-Maize模型的吉林西部玉米干旱脆弱性曲线研究[J]. 董姝娜,庞泽源,张继权,佟志军,刘兴朋,孙仲益. 灾害学. 2014(03)
[10]基于CERES-Maize模型的吉林西部玉米干旱脆弱性评价与区划[J]. 庞泽源,董姝娜,张继权,佟志军,刘兴朋,孙仲益. 中国生态农业学报. 2014(06)
硕士论文
[1]农作物单产分布对农业保险费率厘定的影响[D]. 王克.中国农业科学院 2008
本文编号：3449531
【文章来源】：中国农业气象. 2020,41(10)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
基于CERES-Maize模拟的玉米减产率与水分关键期干旱指数关系
一般将农作物减产率5.0%～15.0%、15.0%～25.0%、25.0%～35.0%和>35%分别划分为轻灾、中灾、重灾和巨灾[48]。根据减产率对应的灾害等级，结合玉米水分关键期干旱指数与减产率的函数模型即式（13），得到相应灾害等级的干旱指数DI的阈值，轻灾为185～167，中灾为167～149，重灾为149～131，巨灾为DI≤131（表5），将干旱等级相应划分为轻旱、中旱、重旱和特旱。基于1990-2019年玉米水分关键期干旱指数的Log-logistic分布（图3），根据式（8）-式（10）计算各干旱等级发生的概率，轻旱、中旱、重旱和特旱发生的概率分别为9.75%、5.90%、3.71%和3.50%。2.3 玉米水分关键期干旱指数保险设计
利用Easyfit进行长武1990-2019年玉米水分关键期干旱指数概率分布的拟合。采取直观判断和统计检验的方法来选择最佳分布模型。在统计学中，Q-Q图用于直观验证一组数据是否来自某个分布，如果来自假设的分布，那么Q-Q图上的散点就大致分布在所给参考线上。将玉米水分关键期干旱指数作不同分布的Q-Q图，可判定各种分布模型的拟合程度及其优劣情况。从图2可以看出，干旱指数最符合Log-logistic分布，干旱指数的观测值和Log-logistic分布拟合的期望值所绘制的散点图均落在1:1线附近。Gamma和Lognormal对干旱指数的模拟直观上次优，但很难分辨哪一种更加符合，Beta、Normal和Weibull对干旱指数的模拟相对较差。在计量经济学中，判断一组数据是否来自于某一分布的常用方法是拟合优度检验，通常采用Anderson Darling(A-D）检验，A-D检验的灵敏度、精确度和可信度都较高，A-D值越小，表明拟合效果越好[48]。表4给出了长武1990-2019年玉米水分关键期干旱指数六种分布模型对应的A-D值。统计检验较直观判断能精确比较出优劣水平，由表可见，Log-logistic分布模型对应的A-D值最小，为0.20，是玉米水分关键期干旱指数最优分布模型，次优为Lognormal模型，最差则为Beta。
【参考文献】：
期刊论文
[1]宁夏枸杞炭疽病害天气指数保险研究[J]. 曹雯,武万里,杨太明,刘垚,刘瑞娜. 干旱气象. 2019(05)
[2]基于开花期地域差异的中稻高温热害天气指数保险设计[J]. 刘凯文,刘可群,邓爱娟,杨涛,苏荣瑞,隰旺,冯明. 中国农业气象. 2017(10)
[3]基于CERES-Maize模型的吉林春玉米遗传参数调试[J]. 刘玉汐,赵柠,任景全,郭春明,李建平. 中国农学通报. 2017(24)
[4]海南省芒果寒害气象指数保险费率厘定及保险合同设计研究[J]. 王春乙,张亚杰,张京红,蔡大鑫,车秀芬. 气象与环境科学. 2016(01)
[5]不同水分胁迫条件下DSSAT-CERES-Wheat模型的调参与验证[J]. 姚宁,周元刚,宋利兵,刘健,李毅,吴淑芳,冯浩,何建强. 农业工程学报. 2015(12)
[6]安徽省水稻高温热害保险天气指数模型设计[J]. 杨太明,孙喜波,刘布春,荀尚培. 中国农业气象. 2015(02)
[7]DSSAT-CERES模型在黄土高原丘陵沟壑地区春玉米生产中的适用性评价[J]. 邹龙,冯浩. 植物营养与肥料学报. 2014(06)
[8]江西早稻高温逼熟气象灾害指数保险费率的厘定[J]. 孙擎,杨再强,殷剑敏,俞开炬,袁小康,余焰文,高丽娜. 中国农业气象. 2014(05)
[9]基于CERES-Maize模型的吉林西部玉米干旱脆弱性曲线研究[J]. 董姝娜,庞泽源,张继权,佟志军,刘兴朋,孙仲益. 灾害学. 2014(03)
[10]基于CERES-Maize模型的吉林西部玉米干旱脆弱性评价与区划[J]. 庞泽源,董姝娜,张继权,佟志军,刘兴朋,孙仲益. 中国生态农业学报. 2014(06)
硕士论文
[1]农作物单产分布对农业保险费率厘定的影响[D]. 王克.中国农业科学院 2008
本文编号：3449531
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3449531.html
