一种茶叶霜冻灾害损失动态评估方法与流程

1.本发明涉及农业损失评估技术领域，更具体地说涉及一种茶叶霜冻灾害损失动态评估方法。


背景技术：

2.茶是世界三大饮品之一，2019年11月27日第74届联合国大会宣布每年5月21日为“国际茶日”，体现了国际社会对茶叶价值的认可与重视。联合国粮农组织总干事屈冬玉指出，茶具有重要经济价值，很多茶叶产区都处于贫困之中，这些地区需要茶产业带动经济发展。中国是茶树的原产地，也是世界上茶叶主要生产国。2017年中国茶叶产量255万吨，居世界第一，世界上大约80％的绿茶出口来自中国。目前中国有20多个省份种植有茶树。与其它经济作物相比，茶树适应性广、适应山地种植、茶叶耐贮藏、运输方便、经济价值高，茶叶生产已成为山区农民的主要经济收入来源之一，开展茶叶生产也成为贫困山区脱贫的主要途径。
3.春茶因品质好，价格高，已成为茶农从事茶叶生产的主要经济来源。但我国茶区春季冷空气影响频繁，经常出现霜冻灾害，给茶叶生产造成严重的经济损失，影响茶叶生产的经济效益。如2010年2～3月，全国大部茶区进入春茶采摘期，由于出现突如其来的低温、降雪、霜冻等灾害性天气，使全国茶产区近50％的茶园遭受打击，采摘时间推迟，茶叶品质下降，全国春茶产量比2009年下降20％，茶农损失惨重；其中，浙江省茶叶因霜冻直接经济损失达20亿元，云南省春茶因冬春连旱减产50％、经济损失10亿元。
4.春茶生产与其它作物不同，首先春茶产量从开采期开始到春茶采摘结束，产量是逐日增加；其次，春茶价格是从开采期开始到春茶采摘结束逐日降低，春茶刚采摘上市时，价格可达2000元/公斤以上，采摘15天后，价格可降低到500元/公斤以下。同时，茶叶霜冻是指春季茶芽萌动到春茶采摘结束期间，由于北方冷空气南下，使茶芽遭受冻害而影响茶叶经济产出的一种灾害。春季茶树遭受霜冻造成的损失与茶树开采期、采摘期、茶树品种、低温强度有关。随着气候变化，物候期变化、霜冻强度、霜冻发生频率发生变化；春茶生产期间，经济产出随采摘时间而变化，不同采摘时间同样程度霜冻造成的损失率不同；同一茶树品种开采期随空间变化，霜冻强度随空间变化。品种基差风险：不同品种开采期不同，经济产出随采摘时间变化方式不同。如茶叶霜冻天气指数保险产品设计不合理，这些因素会造成很大的基差风险。
5.一个合理的气象指数产品，基差风险低，逆选择小。茶叶霜冻损失评估方法是设计茶叶霜冻天气指数保险产品的基础。目前，我国采用的茶叶霜冻(或低温天气)指数保险产品采用固定开采期、固定日期对应损失的评估方法，造成了很大的基差风险。如以绍兴市茶叶低温天气指数保险为例，将茶树品种分为a品种、b品种、c品种三类，见下表。
6.投保亩数由投保人按a品种、b品种、c品种不同品种在投保时约定，每亩赔偿金额按下表计算：
7.a品种损失赔偿表
[0008][0009][0010]
b品种损失赔偿表
[0011][0012]
c品种损失赔偿表
[0013][0014]
以a品种为例。
[0015]
其一把茶树的常年平均开采期3月7日作为评估的开采期，这会造成年际间很大的误差。如嘉茗1号茶树属于a品种，以新昌县明福茶场为例，2007年2月22日为开采期，2012年3月21日为开采期，2013年3月2日为开采期，前后二年相差19天，2018年3月7日为开采期。这样固定开采期后，如果这四年同样3月3日出现
‑
0.7度低温，2018年能得到和实况相符的赔偿，2012年茶叶没有损失，但也能得到赔偿；2007年和2013茶叶有损失，但没有得到赔偿。如果这四年同样2月20日出现
‑
5.0度低温，2013年和2012年、2018年茶叶没有损失，也没有赔偿；但2007年茶场损失严重却未得到赔偿。这样固定开采期造成了很大的基差风险。
[0016]
其二，固定日期对应损失的评估方法。假设某二年，开采期相同，都是3月7日，但第一年温度高，茶叶进入开采期后，价格迅速下降；第二年温度低，茶叶进入开采期，价格波动小，缓慢下降。如3月11日出现
‑
3度的低温，第一年可以得到比损失高的赔偿，第二年得到比损失低的赔偿。
[0017]
由于缺少合理的损失评估方法，造成了损失评估误差大，保险基差风险高。


技术实现要素：

[0018]
本发明的目的就是针对现有技术之不足，提供一种能准确评估春季霜冻对茶叶经
济产出的影响的茶叶霜冻灾害损失动态评估方法。
[0019]
一种茶叶霜冻灾害损失动态评估方法，包括以下步骤：
[0020]
1)收集茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期，建立各茶树品种开采期模型，每年根据气象条件确定茶树开采期；从而避免了固定开采期造成的霜冻损失评估误差。
[0021]
2)根据收集的茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期、反映茶树芽叶生长的物候期数据、茶叶从春茶开始采摘到春茶采摘结束，逐日生产数据以及采茶工人数和茶叶价格建立茶叶经济产出模型、霜冻影响时期模型，校准所述模型；保证了与实际数据相符。
[0022]
3)根据收集的数据，以茶芽萌动到春茶采摘结束没有遭受霜冻的年份数据为样本，建立春茶开采后逐日经济产出与≥t℃有效积温之间的关系模型，即茶叶经济产出模型；
[0023]
4)根据茶叶经济产出模型，计算出茶芽不同生长时期，以从茶叶开采到计算日之间的≥t℃有效积温来表示，单位≥t℃有效积温对应的茶叶经济产出ecot；
[0024]
茶园总的经济产出：
[0025]
eco＝∑ecot
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0026]
式中，eco为茶园春茶生产期间的经济产出，∑是指对春茶从开采期到采摘结束，茶芽不同生长时期单位≥t℃有效积温对应的茶叶经济产出求和；
[0027]
5)根据收集的数据，以茶芽萌动到春茶采摘结束期间有遭受霜冻的年份数据为样本，建立从霜冻开始日到霜冻影响结束日之间的≥t℃有效积温与低温霜冻的最低温度t
l
的关系模型，即茶叶低温霜冻影响时期模型；
[0028]
6)根据步骤5得到在低温霜冻影响时期不考虑低温霜冻的影响，茶园可获得经济产出ecof，则该次低温霜冻造成的经济损失率l由下式决定：
[0029]
l＝ecof/eco
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)；
[0030]
7)建立茶叶低温霜冻经济损失率评估表，进行动态评估。
[0031]
作为对上述方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：
[0032]
所述的步骤3)、4)和5)中t为5。
[0033]
所述的茶叶经济产出模型和茶叶低温霜冻影响时期模型均为bp神经网络模型
[0034]
所述的步骤2)中，茶叶价格和产量与用于生产茶叶的芽叶等级、大小有关，而茶树芽叶生长即芽叶等级、大小与有效积温有关，根据有效积温情况来拟合茶叶价格和产量。
[0035]
所述的步骤5)中，低温霜冻的最低温度t
l
小于
‑
5℃时，则茶园的经济产出为0。
[0036]
使用本发明可以达到以下有益效果：
[0037]
1、采用实际的开采期，和采用常年平均开采期相比，避免了固定开采期造成的误差。
[0038]
2、春季温度波动大，茶树物候期变化大。茶树物候主要与生长期内积温有关，本方法通过积温来确定低温霜冻发生时茶树所处的物候期，真实反映了茶叶经济产出过程以及低温霜冻对茶叶产量和经济产出的影响，与固定日期对应损失的评估方法，损失评估误差小，和实际损失相符，保险基差风险低。
[0039]
综上所述，本发明的方法能准确评估春季霜冻对茶叶经济产出的影响，具有较高
的精度、适用性，以及较低的基差风险，并且能实时评估霜冻造成的茶叶经济损失率，能通过保险进行相应的理赔，保障了茶农的利益，更有效地提高茶农整体收入保障水平，实现茶叶科学与农业保险相辅相成的支农惠农社会价值。
附图说明
[0040]
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
[0041]
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述。
[0042]
如图1所示，本发明为一种茶叶霜冻灾害损失动态评估方法。
[0043]
下面先对物候期和有效积温进行一下解释。
[0044]
物候期是指植物的生长、发育、活动等规律与生物的变化对节候的反应，正在产生这种反应的时候叫物候期。通过观测和记录一年中植物的生长荣枯，比较其时空分布的差异，探索植物发育和活动过程的周期性规律，及其对周围环境条件的依赖关系，进而了解气候的变化规律，及其对植物的影响。
[0045]
每一种植物都需要温度达到一定值时才能够开始发育和生长，这个温度在生态学中称为发育阈温度或生态学零度，但仅仅温度达到所需还不足以完成发育和生长，因为还需要一定的时间，即需要一定的总热量，称为总积温或者有效积温。对植物生长发育起有效作用的高出的温度值，称作有效积温。
[0046]
本实施例所述的茶叶霜冻灾害损失动态评估方法，包括以下步骤：
[0047]
1)收集茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期，建立各茶树品种开采期模型，每年根据气象条件确定茶树开采期；
[0048]
2)根据收集的茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期、反映茶树芽叶生长的物候期数据、茶叶从春茶开始采摘到春茶采摘结束，逐日生产数据以及采茶工人数和茶叶价格建立茶叶经济产出模型、霜冻影响时期模型，校准所述模型；
[0049]
3)根据收集的数据，以茶芽萌动到春茶采摘结束没有遭受霜冻的年份数据为样本，建立春茶开采后逐日经济产出与≥t℃有效积温之间的关系模型，即茶叶经济产出模型；
[0050]
4)根据茶叶经济产出模型，计算出茶芽不同生长时期，以从茶叶开采到计算日之间的≥t℃有效积温来表示，单位≥t℃有效积温对应的茶叶经济产出ecot；
[0051]
茶园总的经济产出：
[0052]
eco＝∑ecot
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0053]
式中，eco为茶园春茶生产期间的经济产出，∑是指对春茶从开采期到采摘结束，茶芽不同生长时期单位≥t℃有效积温对应的茶叶经济产出求和；
[0054]
5)根据收集的数据，以茶芽萌动到春茶采摘结束期间有遭受霜冻的年份数据为样本，建立从霜冻开始日到霜冻影响结束日之间的≥t℃有效积温与低温霜冻的最低温度t
l
的关系模型，即茶叶低温霜冻影响时期模型；
[0055]
6)根据步骤5得到在低温霜冻影响时期不考虑低温霜冻的影响，茶园可获得经济产出ecof，则该次低温霜冻造成的经济损失率l由下式决定：
[0056]
l＝ecof/eco
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)；
[0057]
7)建立茶叶低温霜冻经济损失率评估表，进行动态评估。
[0058]
如下表所述：
[0059] 0～
‑
0.4
‑
0.5～
‑
0.9
‑
1.0～
‑
1.4
‑
1.5～
‑
1.9
‑
2.0～
‑
2.4
‑
2.5～
‑
2.9
‑
3.0～
‑
3.4
‑
3.5～
‑
3.9
‑
4.0～
‑
4.4
‑
4.5～
‑
4.9<＝
‑5‑
t
n
l
n1
l
n1
l
n1
……………………‑
t
n
‑1……………………………………………………………‑
t1……………………………0……………………………
t1……………………………
t2……………………………
t3l
n1
l
n1
l
n1
l
n1
l
n1
l
n1
l
n1
l
n1
l
n1
l
n1
l
n1
………………………………
t
m
‑1……………………………
t
m
l
n1
l
n1
l
n1
……………………
[0060]
注：表中
‑
t
n
到t
m
为低温霜冻出现日到开采期间的≥5℃有效积温，
“‑”
表示距开采期所需有效积温，“0”表示该日为开采期。如
‑
t
n
表示该日到开采期还需要≥5℃有效积温为t
n
；t3表示开采期后到霜冻发生日之间≥5℃有效积温为t3。l为低温霜冻造成的损失率。根据上表，可根据低温霜冻出现日到开采期间的≥5℃有效积温和低温值快速得到茶叶经济损失率。
[0061]
进一步地，所述的步骤3)、4)和5)中t为5。
[0062]
进一步地，所述的茶叶经济产出模型和茶叶低温霜冻影响时期模型均为bp神经网络模型。
[0063]
进一步地，所述的步骤2)中，茶叶价格和产量与用于生产茶叶的芽叶等级、大小有关，而茶树芽叶生长即芽叶等级、大小与有效积温有关，根据有效积温情况来拟合茶叶价格和产量，即拟合单位面积茶园的茶叶经济产出和茶树遭受霜冻后的霜冻影响时期程度。
[0064]
以绍兴市新昌县乌牛早茶树春季生产龙井茶为例：
[0065]
统计单位面积茶园每年乌牛早茶树从开采期到采摘结束期间逐日茶园经济产出和≥5℃的有效积温，利用bp神经网络模型建立茶叶经济产出模型和茶叶低温霜冻影响模型。
[0066]
根据有效积温对应值，进行统计各有效积温对应的经济产出，并进行汇总，即茶园总的经济产出。
[0067]
更进一步地，所述的步骤5)中，低温霜冻的最低温度t
l
小于
‑
5℃时，则茶园的经济产出为0。
[0068]
农业保险是市场经济条件下农业风险管理的基本手段，是防范农业灾害风险的有效途径之一。茶农可根据保险的金额，和对应的经济损失率，可以获得相应的赔偿，以减少损失。
[0069]
以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。