[發(fā)明專利]一種基于水期權(quán)交易的水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810648785.1
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109308663A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘平安;閆海濱;陳娟;吳業(yè)楠;朱非林;李天成;高益輝;嚴(yán)夢佳;李映輝;李潔玉
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G06Q40/04
• 分類號: G06Q40/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

本發(fā)明公開了一種基于水期權(quán)交易的水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖方法，包括：構(gòu)建兩階段的水期權(quán)交易決策模型；確定受水區(qū)來水預(yù)報(bào)絕對誤差分布；根據(jù)受水區(qū)來水預(yù)報(bào)絕對誤差分布確定合約購水量及缺水量分布；利用現(xiàn)貨市場水價(jià)歷史資料，確定現(xiàn)貨市場水價(jià)分布；通過比較受水區(qū)的用水戶采用期權(quán)交易方式的期望成本與不購買期權(quán)，缺水量完全從現(xiàn)貨市場購買時(shí)的期望成本，構(gòu)建以用水戶期望收益最大為目標(biāo)的水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖模型；求解水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖模型。本發(fā)明不僅能夠幫助受水區(qū)的用水戶抵御受水區(qū)來水不確定性帶來的缺水風(fēng)險(xiǎn)，還能有效降低現(xiàn)貨市場水價(jià)波動帶來的高水價(jià)風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水資源管理領(lǐng)域，具體地說是涉及一種基于水期權(quán)交易的水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖方法。

背景技術(shù)

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基，是維系社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步不可替代的基礎(chǔ)自然資源和戰(zhàn)略資源。但是水資源在世界范圍內(nèi)、各國之間及各國國內(nèi)的不同地域之間，都存在著分布不均勻的現(xiàn)象。

為了緩解水資源時(shí)空分布不均，以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生產(chǎn)、生活對水資源需求日益增長的問題，很多國家、地區(qū)不得不興建跨流域或跨地區(qū)的遠(yuǎn)距離調(diào)水工程，來有效地緩解地區(qū)的缺水壓力，提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。遠(yuǎn)距離調(diào)水是在豐水區(qū)和缺水區(qū)之間調(diào)配水量，重新分配水資源，是緩解缺水地區(qū)對水資源迫切需要的一種有效途徑。在遠(yuǎn)距離調(diào)水工程的受水區(qū)，用水戶的供水水源包括受水區(qū)的本地水與外調(diào)水，考慮遠(yuǎn)距離調(diào)水水價(jià)高的問題，最優(yōu)的用水策略是優(yōu)先取用本地水，缺水量由合約外調(diào)水補(bǔ)足。但是由于受水區(qū)本地產(chǎn)水量的不確定性以及外調(diào)水水價(jià)的波動性，使得這種簡單的決策變得復(fù)雜，用水戶將面臨巨大的缺水風(fēng)險(xiǎn)和高水價(jià)風(fēng)險(xiǎn)，如何確定合約外調(diào)水量就是一個(gè)對沖策略問題，現(xiàn)有的水資源管理方法缺乏對來水預(yù)測不確定性與水價(jià)不確定性的綜合考慮。

因此，建立一種基于水期權(quán)交易的水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖方法，對于解決來水和水價(jià)的隨機(jī)波動性對給用水戶帶來的風(fēng)險(xiǎn)問題意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于水期權(quán)交易的水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于水期權(quán)交易的水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖方法，包括以下步驟：

(1)構(gòu)建兩階段的水期權(quán)交易決策模型；

(2)確定受水區(qū)來水預(yù)報(bào)絕對誤差分布；

(3)根據(jù)受水區(qū)來水預(yù)報(bào)絕對誤差分布確定合約購水量及缺水量分布；

(4)確定現(xiàn)貨市場水價(jià)分布；

(5)通過比較用水戶采用期權(quán)交易方式的期望成本與不購買期權(quán)，缺水量完全從現(xiàn)貨市場購買時(shí)的期望成本，構(gòu)建以用水戶期望收益最大為目標(biāo)的水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖模型；

(6)求解水資源風(fēng)險(xiǎn)對沖模型。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中的兩階段的水期權(quán)交易決策模型包括兩個(gè)階段：

第一階段，受水區(qū)的用水戶根據(jù)受水區(qū)來水預(yù)報(bào)絕對誤差分布和自身需水的關(guān)系，判斷自身是否存在缺水風(fēng)險(xiǎn)，若存在缺水，則選擇從期權(quán)市場中購買一份期權(quán)合約(β₁,β₂)，其中β₁表示期權(quán)執(zhí)行價(jià)格，β₂表示權(quán)利金；計(jì)算通過該期權(quán)合約預(yù)購的水量B，則用水戶需支付總的權(quán)利金為β₂B；