天气变化对农业、能源、交通运输、建筑、 旅游 等行业的经济活动具有重要影响，随着社会和经济的发展，这些行业对天气风险管理的需求越来越迫切。天气风险管理是针对天气风险而产生的一种全新的资本管理方式。在天气风险管理中，天气风险是指由于未来天气的不期变化引起某些商品的生产成本和市场需求发生波动，从而引起经济实体的现金流量和收益的不确定性变化的现象。目前，国外已建立较为完善的天气风险管理体系，其中一种有效的风险管理工具就是天气类期货和期权——用来规避天气风险的 金融 衍生品。

　　天气衍生品交易最初由美国能源企业在1996年推出，以场外交易（OTC）的方式开展起来，逐渐吸引了保险业、零售业、农业、建筑业和管理 基金 的广泛参与。随着天气衍生品交易在OTC市场的日益发展和成熟，市场的参与主体越来越多，对标准化天气合约和流动性的要求也越来越高，为了适应市场需求，期货交易所开始引入天气指数的期货和期权交易。

　　1999年9月，芝加哥商业交易所（CME）率先将天气衍生品引入场内进行交易，推出了四个美国城市的HDD（取暖日指数）和CDD（制冷日指数）期货和期权合约，交易双方通过交易经纪人进行交易。目前，合并后的CME Group是全球最大的天气衍生品交易商。

　　CME天气衍生品主要是基于指数设计的产品，类似于 股指期货 、商品指数期货等其他指数期货。近年来，CME交易所集团持续开展天气指数产品创新，不断开发出新的天气风险管理工具，已有的天气指数产品细节也得到进一步完善。而目前国内的天气衍生品研究比较薄弱，亟待更新。本文旨在介绍当前CME交易的全部天气指数期货的合约内容、市场参与者和简单的应用示例。

　　CME的每一种天气指数期货都有相应的期权合约，本文暂不研究。

　　一、温度指数期货合约

　　芝加哥商业交易所于1999年首先上市温度指数期货，在开展温度指数期货交易初期，期货合约仅面向美国纽约、芝加哥等4个城市设置，经过不断的发展和完善，目前CME提供全球47个城市或地区的温度指数期货，主要分布在美国、欧洲、加拿大、日本、澳大利亚五个国家和地区。根据不同国家及地区天气衍生品OTC市场交易温度指数产品的特点及其市场参与者的交易习惯，CME在合约设计上进行了相应考虑，目前提供19种温度指数期货合约类型。详见表1。

　　表1 CME温度指数期货合约一览

　　下面根据面向美国的5种温度指数期货合约细则，具体阐述温度指数期货合约的设计思路与市场参与者。合约细则详见表2－表6。

　　1、标的指数——温度指数的计算

　　日平均温度是计算各类温度指数的基础，定义为每天从凌晨到午夜日最高温度与最低温度的算术平均值。这些温度数据由地球卫星有限公司（Earth Satellite Corporation）提供，这是一家全球性的开发遥感设备和提供地理信息的专业服务公司，可以提供每日和每小时的气温信息，该公司在为农业和能源市场提供气候信息方面居于世界领先地位。CME温度指数期货所选择的城市都配套一个自动气象站，每个城市的气温由气象站的自动数据收集设备即自动表面观测系统（ASOS）测定，这一系统测出每日的最高和最低气温直接传输给美国国家气候数据中心（NCDC），该中心是美国国家海洋大气管理局（NOAA）的一个下属部门。当ASOS系统出现故障或传输受阻时，地球卫星有限公司将及时进行质量控制，并提供替代数据。

　　制冷／制热日温度指数（CDD/HDD）反映了日平均温度与华氏65度（相当于摄氏18.3度）的偏离程度。其中，华氏65度是工业上启动熔炉的标准温度，这一温度通常出现在采暖通风和空气调节技术标准中。制冷／制热日温度指数采用华氏65度作为临界温度是基于这样的考虑：当温度低于华氏65度时，消费者会使用更多电力、天然气、取暖油来保持房间温度，当温度高于华氏65度时则会耗费更多电力运行空调降温。不过，华氏65度仅是气象学设立的一般产业标准，并非气温冷热的绝对分界点。

　　每天的制冷日温度指数CDD = max（0, 日平均温度－华氏65度），每天的制热日温度指数HDD = max（0,华氏65度－日平均温度）。在得到每天的CDD/HDD指数之后，就可以得到温度指数期货合约所标的的月度CDD/HDD和季节CDD/HDD指数。

　　月度CDD指数是从合约月份中第一个自然日到最后一个自然日的CDD累积值；类似的，月度HDD指数是合约月份中每个自然日的HDD累积值。夏季CDD指数是指从所选取的季节性连续月的第一个月中第一个自然日开始到最后一个月的最后一个自然日之间的CDD累积值；类似的，冬季HDD指数也是该季节中每个自然日的HDD累积值。

　　此外，面向美国的温度指数期货还有一种周平均温度指数期货。该期货所标的的周平均温度指数等于每周周一至周五的日平均温度的算术平均值。

　　2、标的城市

　　在美国，居民冬季取暖、夏季制冷非常普遍，电力、天然气、取暖油等能源产品消费量很大，天气衍生品市场中能源企业是主要参与者。因此，温度指数期货合约标的城市的选取标准主要包括两方面：一是城市经济发展水平、人口数量及密度；二是城市的能源消耗水平。

　　此外，合约标的城市数量要适当，若数量太少，企业规避风险时会缺乏足够选择，而若数量过多，又会分散市场流动性。需根据天气衍生品市场所处发展阶段等因素合理确定标的城市数量。初期，CME基于保证市场流动性考虑，合约标的城市数量设置得较少，此后随着市场的成熟及流动性提高，标的城市数量也在逐渐增加。

　　如图1所示，当前美国温度指数期货的标的城市已基本覆盖全美范围，在东北部沿海发达城市分布偏多，在中部和南部分布较均匀，在西海岸也设置了若干大城市作为标的城市。

　　图1 面向美国的温度指数期货的24个标的城市分布图

　　3、合约规格

　　在CME开展温度指数期货交易初期，合约规格为1指数点代表100美元（或英镑），按照该乘数，月度制热日（HDD）指数期货合约的价值约为75000美元/手。交易过程中，该合约规格对中小投资者来说偏大，不利于他们参与交易。为方便中小投资者参与温度指数期货市场，从2004年开始，CME陆续缩小了温度指数期货合约的规格。

　　目前，CME集团温度指数期货合约中，针对美国、加拿大、欧洲、澳大利亚设置的合约规格基本为1指数点对应20美元（或加元、英镑、澳元），针对日本城市设置的合约中1指数点对应2500日元，只有针对美国城市设置的周平均温度指数期货合约规格为1指数点对应100美元。

　　4、合约类型

　　温度等天气条件对相关企业经营的影响程度与时间长短密切相关，根据这一特点，CME集团在合约月份上进行了创新，设计了季节性合约和周合约，以满足投资者不同时间跨度的天气风险管理需求。

　　目前，温度指数期货合约主要有三种类型：一是周合约，只挂牌交易最近两周的合约，该合约是一种月内的短期合约，为投资者提供极短期的天气风险管理手段；二是单个月份的合约，比如，月制冷日指数期货合约的月份为4、5、6、7、8、9、10月；三是季节性温度指数期货合约，比如夏季制冷日指数期货合约，合约月份为从4月份开始，10月份结束，最短包括2个月、最长包括7个月的连续月份组合。

　　5、市场参与者

　　初期，主要是能源企业或其他与能源相关的公司利用温度指数期货对冲天气风险，进行套期保值。随后，农业、餐饮业、旅游行业以及一些对冲基金也开始参与到温度指数期货的交易中。例如，爱荷华州的玉米 种植户可以利用附近城市得梅因的CDD期货来套期保值。

　　目前，主要市场参与者可以分为两大类：一是对冲风险者（套期保值者），包括电力公司与用电企业、天然气供应公司与天然气消费行业、取暖油供应公司与消费群体、农场主、天气敏感行业如餐饮业、旅游业、对冲基金等；二是投机者，或风险偏好者。