W a ciwo ci ryzyka pogodowego

Transkrypt

1 A N N A L E S U N I V E R S I TAT I S M A R I A E C U R I E - S K O D O W S K A LUBLIN POLONIA VOL. XLVI, 1 SECTIO H 2012 Zak ad Teorii i Polityki Gospodarczej Uniwersytet Jagiello ski ANDRZEJ SZOPA W a ciwo ci ryzyka pogodowego Properties of weather risk Wprowadzenie Ryzyko pogodowe w literaturze jest traktowane jako element ryzyka operacyjnego. To rozwi zanie nie wydaje si w pe ni poprawne, bowiem w sk ad tak z o onego konglomeratu wchodz zjawiska zarówno mierzalne, jak i niemierzalne. Tym samym s zjawiska reprezentowane przez instrumenty rynku finansowego, a wi c takie, które s przedmiotem obrotu na rynkach finansowych, i zjawiska trudno mierzalne (np. kwalifikacje pracowników, awaryjno urz dze technicznych), które nie s reprezentowane na rynkach finansowych. Wydaje si, i to powinno by podstaw do wyodr bnienia z ryzyka operacyjnego ryzyka pogodowego. Pozosta e bowiem sk adniki ryzyka s albo niemierzalne, albo nie maj swoich odpowiedników na rynku finansowym. Fakt mo liwo ci przenoszenia ryzyka pogodowego na rynek finansowy pozwala na traktowanie tego ryzyka na równi z ryzykiem rynkowym i kredytowym. 1. Istota ryzyka pogodowego Ryzyko pogodowe dotyczy strat w wielko ci produkcji lub zdolno ciach wytwórczych wyst puj cych w wyniku zjawisk atmosferycznych, takich jak opady atmosferyczne (deszczu, niegu), wiatry (huragany), temperatura (mróz). Cech tych zjawisk jest zmienno, i to dodatkowo upodabnia je do klasycznych rodzajów ryzyka. St d

2 446 ANDRZEJ SZOPA przebieg zjawisk atmosferycznych mo na opisa za pomoc rozk adu normalnego 1. Ró nica przejawia si przede wszystkim w tym, i du rol odgrywaj tzw. grube ogony opisuj ce ekstremalne zjawiska atmosferyczne. Je eli te ekstremalne zjawiska przyjmuj regularny charakter, s wyodr bniane jako oddzielny czynnik ryzyka tak jest w przypadku huraganów (bardzo silnych wiatrów). Podobnie mo e by, gdy ekstremalne zjawiska mog przynie bardzo negatywne skutki (mróz), wówczas wyodr bnienie tych ekstremalnych zdarze pozwala na zastosowanie finansowych instrumentów zarz dzania ryzykiem. Podstawow sie zale no ci dotycz cych ryzyka pogodowego przedstawiono na rys. 1. Destrukcja majątku produkcyjnego Wielkość produkcji Ryzyko Sektor Wykorzystanie zdolności pogodowe energetyczny produkcyjnych ród o: Opracowanie w asne. Ceny (wtórny efekt) Rys. 1. Charakterystyka ryzyka pogodowego Zjawiska atmosferyczne mieszcz ce si wewn trz rozk adu normalnego mo na przyj jako zjawiska o charakterze ci g ym. Nale do nich przede wszystkim temperatura i opady atmosferyczne. W tym zakresie zjawiska te wp ywaj szczególnie na wielko produkcji i w lad za tym na wykorzystanie zdolno ci wytwórczych. Oddzia ywanie na wielko produkcji determinuje jednocze nie wynik finansowy. Z kolei gwa towne zjawiska atmosferyczne reprezentowane przez grube ogony wp ywaj przede wszystkim na destrukcj maj tku trwa ego zarówno przedsi biorstw, jak i znajduj cego si w posiadaniu ludno ci (przede wszystkim nieruchomo ci). Dotyczy to g ównie huraganów oraz powodzi b d cych nast pstwem gwa townych opadów atmosferycznych. Zjawiska atmosferyczne, a zw aszcza kwestie zwi zane z temperatur wp ywaj nie tylko na sytuacj przedsi biorstw, ale tak e na popyt na no niki energii: gaz, ropa naftowa i wytwarzanie energii elektrycznej. Mo na to w szczególno ci obserwowa w przypadku tzw. lekkich zim, gdy maleje zapotrzebowanie na surowce energetyczne. Zmienno popytu sprawia, e tak e ceny no ników energetycznych ulegaj okre- lonym trendom i fluktuacjom. 1 B. Dischel, Weather Risk Management At The Frozen Falls Fuel Company,

3 W A CIWO CI RYZYKA POGODOWEGO 447 Nast pstwem ryzyka pogodowego jest zmienno cen. Najpierw maleje wielko produkcji, ulega zniszczeniu maj tek produkcyjny, a wynikaj ce z tego zmiany poda- y sprawiaj, e tak e ceny ulegaj zmianom. Zmiana cen jest wi c kwesti wtórn w stosunku do pierwotnych skutków zjawisk atmosferycznych. Temperatura mróz Ciągłość zjawisk Deszcz Śnieg powódź przejezdność zmiany skokowe Wiatr huragan Rys. 2. Diagram czynników pogodowych 2 ród o: Opracowanie w asne. Poszczególne czynniki pogodowe mog wywo a ciekawe efekty substytucyjne. Na przyk ad niskie opady deszczu mog oznacza zmniejszenie produkcji energii elektrycznej odnawialnej (elektrownie wodne) na rzecz wytwarzania energii nieodnawialnej (elektrownie wykorzystuj ce w giel kamienny lub inne no niki energii). A zatem susza powoduje wzrost zapotrzebowania na no niki energii odnawialnej, i tym samym wp ywa na poziom cen tych no ników. 2. Cechy ryzyka pogodowego Na podstawie analizy charakteru zjawisk atmosferycznych mo na okre li specyficzne cechy ryzyka pogodowego. Nale y w tym przypadku wymieni : 1. Lokalny charakter zjawiska pogodowe maj charakter ograniczony do okre lonego terytorium geograficznego. Przyk adem mo e tu by wschodnie wybrze e Stanów Zjednoczonych tutaj jest najwi cej tornad i huraganów. 2. Sezonowo zjawiska atmosferyczne cz sto maj bardzo wyra ny sezonowy charakter zwi zany chocia by z porami roku. 3. Du e znaczenie tzw. grubych ogonów. Grube ogony oznaczaj mo liwo wyst pienia ekstremalnych zjawisk. Wyró niaj si one niskim poziomem prawdopodobie stwa wyst pienia, ale jednocze nie przynosz bardzo du e straty. Jest to obszar strat alternatywny dla ubezpiecze maj tkowych. 4. Trudno w sposobie pomiaru zjawisk atmosferycznych i przeliczania ich na wielko ci pieni ne. Rozwi zanie tych kwestii pozwala na przeniesienie zjawisk atmosferycznych na rynki finansowe i tym samym ewentualne zabezpieczenie wywo ywanych przez nie konsekwencji finansowych. 2 W strefie klimatu umiarkowanego zjawiska klimatyczne maj coraz bardziej i coraz cz ciej gwa towny charakter.

4 448 ANDRZEJ SZOPA 5. Ró norodno charakteru skutków zjawisk atmosferycznych. Cz zmian ma charakter ci g y, a tak e skokowy. 6. Brak korelacji mi dzy poszczególnymi rodzajami ryzyka. 7. Zjawiska atmosferyczne s trudne do prognozowania. 8. Zjawiska atmosferyczne wymagaj pomiaru bardzo rozbudowanej infrastruktury. Bardzo wa n cech ryzyka pogodowego jest brak finansowych instrumentów rynku kasowego. To ograniczenie sprawia, e w sferze finansów mamy do czynienia tylko z pochodnymi instrumentami pogodowymi. 3. Pomiar ryzyka pogodowego z wykorzystaniem instrumentów pochodnych W zale no ci od charakteru zjawisk niezb dne jest wykorzystanie odmiennych instrumentów pochodnych. I tak dla zmiennych pogodowych o charakterze ci g ym znajduj zastosowanie nast puj ce instrumenty pochodne: Instrumenty futures Opcje na futures Natomiast dla zmiennych o charakterze skokowym wykorzystuje si opcje binarne. Wykorzystanie instrumentów pochodnych wi e si z konieczno ci pomiaru zjawisk pogodowych. Poni ej podajemy sposób pomiaru ryzyka temperatury oraz huraganów. A. Ryzyko temperatury W przypadku ryzyka temperatury wyra nie rozgranicza si dwie pory roku. Por zimn (od pa dziernika do kwietnia), gdy konieczne jest ogrzewanie pomieszcze (Heating Degree Days HDD) oraz ciep (od kwietnia do pa dziernika), gdy niezb dne jest sch adzanie (Cooling Degree Days CDD) 3. Graniczn temperatur rozgraniczaj c obie pory jest 65 o F lub 18 o C. Indeks temperatury oblicza si w nast puj cy sposób: HDD = 18 o C TT gdy 18 o C>TT, je eli TT>18 o C to HDD =0 CDD = TT 18 o C gdy 18 o C<TT, je eli TT<18 o C to CDD =0 gdzie: TT rzeczywista temperatura. 3 To rozgraniczenie wiadczy o tym, i instrumenty pojawi y si na pó kuli pó nocnej i tam znajduj zastosowanie.

5 W A CIWO CI RYZYKA POGODOWEGO 449 Wielko ci CDD i HDD sumuje si w wybranych odcinkach czasu, np. tygodniowych, miesi cznych czy te sezonowych. 1 o C opisywanej wy ej ró nicy ma warto 20 USD. Ponadto mo na dokonywa pomiaru wielko ci maksymalnych w danym okresie 4. Jak z powy szego wynika, rekompensaty z tytu u temperatury maj charakter czysto umowny. W rzeczywisto ci bowiem mog znacznie ró ni si od rzeczywistych strat. Wydaje si, i konieczne staje si wypracowanie metod pomiaru ryzyka w taki sposób, aby uzyska bardziej obiektywne wyniki. korzyści/ straty skumcdd Rys. 3. Ilustracja transakcji futures na kontrakt CDD W powy szym przyk adzie cena wykonania kontraktu futures wynios a 300 CDD, natomiast rzeczywista warto wynios a 350. St d rachunek korzy ci wyniesie 50x20 USD = 1000 USD. B. Ryzyko huraganów 5 Huragany charakteryzuj si bardzo gwa townym przebiegiem przynosz cym nieraz ekstremalnie du e straty. 4 Por. CME Group.cme 5 W przypadku huraganów bardzo wyra nie zaznacza si ich lokalny charakter. Wschodnie wybrze e Stanów Zjednoczonych w zale no ci od cz stotliwo ci wyst powania oraz si y niszczycielskiej podzielono na siedem odcinków. S to: wybrze e Zatoki Meksyka skiej, Floryda, wybrze e po udniowego Atlantyku, wybrze e pó nocnego Atlantyku, ca e wschodnie wybrze e Stanów Zjednoczonych, Cat-in-a-Box (okolice miasta Galveston szczególnie cz sto nawiedzane przez huragany). St d wykorzystywane mierniki dla poszczególnych odcinków wybrze a ró ni si mi dzy sob.

6 450 ANDRZEJ SZOPA Miernikiem huraganu jest indeks CHI (CME 6 Hurricane Index). Indeks ten mierzy przede wszystkim niszcz c si wybranego z imienia huraganu. Ka dy punkt indeksu jest wart USD. W przypadku tego zjawiska znajduj zastosowanie opcje binarne. Opcje te daj pe n uzgodnion sta kwot lub nic. Na ogó jest to jednorazowa p atno w wysoko ci Wykres ilustruj cy tak opcj zamieszczono na rys. 3. korzyści/straty Wielkość wypłaty Premia opcyjna CHI Cena wykonania Rys. 4. Ilustracja opcji binarnych ród o: Opracowanie w asne. Bardzo interesuj ca jest próba przeniesienia ryzyka pogodowego na grunt koncepcji warto ci ryzykowanej (VaR). Ogólnie koncepcj warto ci ryzykowanej opisuje równanie: VaR= Ekspozycja k σ t VaR warto obarczona ryzykiem. Jest to maksymalna, potencjalna i oczekiwana strata z tytu u danego ród a ryzyka, Ekspozycja jest to cz dzia alno ci przedsi biorstwa eksponowana na dane ród o ryzyka. k wspó czynnik wyznaczaj cy poziom ufno ci, - zmienno ród a ryzyka, t - czas ekspozycji na dane ród o ryzyka, k σ t = x gdzie x zmiana w ródle ryzyka z prawdopodobie stwem wyznaczonym przez wspó czynnik k. 6 CME (Chicago Merchantile Exchange).

7 W A CIWO CI RYZYKA POGODOWEGO 451 Wykorzystanie koncepcji VaR czy si z kilkoma kontrowersjami. Wi si one z faktem, i pomiar ryzyka pogodowego odbywa si bez zwi zku z faktycznymi stratami. wiadczy o tym a priori przyj ta miara jednego punktu indeksu. St d w du ym stopniu umowny charakter pomiaru. Kolejne problemy powodowa mog dwie kategorie: Ekspozycja na ryzyko przyjmujemy, i ze wzgl du na charakter ryzyka pogodowego ekspozycja b dzie okre lona przez wielko produkcji ryzyko pogodowe przynosi zmiany w wielko ci produkcji. St d najprostszym sposobem pomiaru ryzyka jest odniesienie tych strat do niej. Kolejnym sposobem pomiaru ryzyka s straty w wielko ci maj tku produkcyjnego ekspozycj mo emy okre li w sposób zbli ony do przedstawionego wy ej. Charakter ryzyka pogodowego wyznacza ogólne ramy zarz dzania nim. W przypadku ryzyka pogodowego nie jest mo liwe wykorzystanie tzw. hedgingu naturalnego. Uniemo liwia to odnoszenie ryzyka pogodowego do wielko ci produkcji oraz maj tku trwa ego. St d jedynymi instrumentami zarz dzania ryzykiem pogodowym s pogodowe instrumenty pochodne. Ich znaczenie polega m.in. na tym, e: 1. Umo liwiaj stabilizacj przep ywów pieni nych, i tym samym redukcj ryzyka pogodowego poprzez zajmowanie w instrumentach pochodnych przeciwstawnych pozycji. 2. Zwi kszenie mo liwo ci koncentracji na podstawowej dzia alno ci przedsi biorstwa i wyeliminowanie ryzyka pogodowego uwalnia zasoby przedsi biorstwa na rzecz jego podstawowej dzia alno ci. 3. Poprawa p ynno ci, uzyskana dzi ki wi kszym mo liwo ciom sterowania przep ywami pieni nymi, poprzez wyeliminowanie waha w przep ywach pieni nych, automatycznie poprawia p ynno finansow Rynek pogodowych instrumentów pochodnych rozwija si bardzo dynamicznie 7. Obrót instrumentami pogodowymi ma miejsce zarówno na rynku zorganizowanym, jak niezorganizowanym (OTC). Ró nica pomi dzy obydwoma rynkami sprowadza si do nast puj cych faktów: Transakcje na rynku niezorganizowanym s znacznie dro sze ni na rynku zorganizowanym. P ynno na rynku zorganizowanym jest znacznie wi ksza zapewniaj to animatorzy rynku. Istnieje mo liwo wycofania si z transakcji zawartej na rynku zorganizowanym. Wyst puje mo liwo standaryzacji transakcji na rynku zorganizowanym. Gie da zapewnia integralno ka dej transakcji (kupuj cy sprzedaj cy izba rozliczeniowa). Gie da umo liwia wysok transparentno cen. atwo dost pu inwestorów do rynku. 7 CME Group.com

8 452 ANDRZEJ SZOPA Jedynym rynkiem zorganizowanym obecnie jest gie da chicagowska (CME). Jest to swoiste ród o zarówno teoretycznych, jak i przede wszystkim praktycznych aspektów zwi zanych z konstrukcj, a tak e z zastosowaniem instrumentów pogodowych. Pierwsze transakcje instrumentami pogodowymi na tej gie dzie zawarto w 1999 roku, a pierwsze transakcje pogodowymi instrumentami pochodnymi zawarto w 2002 roku. Jest spraw ciekaw, i na tej gie dzie dokonuje si obrotu instrumentami przeznaczonymi dla ró nych stref geograficznych 8. Bardzo cz sto transakcje na rynku pozagie dowym s zabezpieczane transakcjami gie dowymi. Obydwa rynki zatem wzajemnie uzupe niaj si. Zako czenie Podsumowuj c, nale y stwierdzi, i zjawiska, klimatyczne w dalszym ci gu sprawiaj du e trudno ci w ich pomiarze. St d metody pomiaru maj w du ym stopniu charakter umowny. Tym niemniej rosn ce ryzyko pogodowe sprawia, e przedsi biorstwa mimo tych trudno ci s zainteresowane zarz dzaniem ryzykiem pogodowym i tym samym wykorzystaniem instrumentów transferu ryzyka pogodowego. Properties of weather risk Article focuses on the characteristics distinguishing cleavaging weather risk from other kind of risks. Basic characteristics of weather and methods of measurement were identified weather derivatives were also presented. Finally the elements of weather risk management were discussed. 8 Temperatur mierzy si w nast puj cych miejscowo ciach: Stany Zjednoczone (24 miasta) Waszyngton, Raleigh/Durham, Los Angeles, Little Rock, Jacksonville, Colorado Springs, Baltimore, Salt Lake City, Detroit, Sacramento, Minneapolis, Kansas City, Houston, Boston, Las Vegas, Des Moines, Tucson, Portland, Philadelphia, Dallas, Atlanta, Cincinnati, Chicago, Nowy Jork; Kanada (6 miast) Winnipeg, Vancouver, Toronto, Montreal, Calgary, Edmonton; Europa (10 miast) Oslo, Barcelona, Madryt, Rzym, Sztokholm, Essen, Berlin, Amsterdam, Londyn, Pary ; Australia (3 miejscowo ci) Sydney, Melbourne, Brisbane; Japonia (3 miasta): Tokio, Osaka, Hiroshima. Z kolei w przypadku mrozu dokonuje si pomiaru tylko dla Amsterdamu, natomiast nieg Boston i Nowy Jork.