Hydrological Drought Index Insurance for Irrigated Agriculture

Maestro Villarroya, Teresa (2016). Hydrological Drought Index Insurance for Irrigated Agriculture. Tesis (Doctoral), E.T.S. de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.43595.

Descripción

Título: Hydrological Drought Index Insurance for Irrigated Agriculture
Autor/es:
  • Maestro Villarroya, Teresa
Director/es:
  • Bielza Díaz-Caneja, María
  • Garrido Colmenero, Alberto
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2016
Materias:
Escuela: E.T.S. de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM)
Departamento: Economía Agraria, Estadística y Gestión de Empresas
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

Los riesgos de escasez de agua en sistemas de regadío son importantes en los países semi-áridos y es probable que aumenten debido al cambio climático. De ahí deriva el interés en ofrecer a los agricultores la posibilidad de proteger la estabilidad de los ingresos de las explotaciones de regadío frente a este riesgo. Debido a las dificultades que un seguro de este tipo presenta, solamente un país (Estados Unidos) ofrece esta cobertura bajo un seguro multi-riesgo. Sin embargo, la cobertura es muy limitada para evitar problemas de selección adversa y riesgo moral. El objetivo de la tesis es proponer un seguro de sequía hidrológica para los cultivos de regadío, que sea eficaz, fácil de implementar, compatible con los mercados de agua y que pueda adaptarse a las leyes actuales de seguros agrarios. El seguro propuesto se fundamenta en un seguro tipo índice que indemniza a los asegurados según el valor que toma un Indicador de Sequía (IS) seleccionado. El seguro cubre las pérdidas económicas o aumento de costes producidos en situaciones extraordinarias de escasez de agua, y cuenta con la valoración positiva de un panel de expertos (Capítulo 3). Este tipo de seguro ya ha sido estudiado en la literatura, pero en esta tesis se profundiza en determinados aspectos clave para su desarrollo e implementación, como la selección y validación del Índice de Sequía Hidrológica (IS) y la estimación de la indemnización unitaria. La tesis afronta asimismo la importancia de la problemática de los sistemas con inercia (con capacidad de almacenamiento muy superior a aportes), donde la escasez de agua se puede predecir al inicio de la campaña agrícola, que suele coincidir con el momento de contratar el seguro. Este hecho puede ocasionar una selección adversa temporal que es importante considerar a la hora de diseñar el seguro. El Capítulo 3 ofrece el desarrollo metodológico de un seguro tipo índice para sistemas sin inercia. En este capítulo se emplean métodos de valoración de agua para estimar la indemnización unitaria que recibirá el asegurado, basada en la productividad agraria y que varía según la dotación de agua de riego recibida. En los Capítulos 4 y 5, aplicados a sistemas con inercia, se ofrece el desarrollo metodológico de diversos esquemas diseñados para hacer frente al riesgo de selección adversa temporal. Las metodologías se ilustran mediante la aplicación a tres estudios de caso: Riegos de Bardenas en España (Capítulo 3), zona regable de El Viar en España (Capítulo 4), y el Valle Central de California en Estados Unidos (Capítulo 5). Respecto a la selección y validación del Índice de Sequía Hidrológica (IS), el IS está basado en variables hidrológicas. Como novedad en esta tesis, se propone que el IS también pueda estar basado en reglas institucionales que determinan el reparto de agua en la zona regable. La validación del IS está basada en el estudio detallado del Riesgo Base (gran inconveniente de los seguros tipo índice) que es la diferencia entre la pérdida económica estimada por el IS y la pérdida económica realmente sufrida por el asegurado. Para hacer frente a la selección adversa temporal se proponen diferentes esquemas de seguro. El primero de ellos es establecer una prima variable o bien una franquicia variable en base a la previsión de disponibilidad de agua para la campaña de riego asegurada. En el Capítulo 5 las primas oscilan entre 8% y el 24% sobre el valor asegurado según la previsión de sequía. En el Capítulo 4 se observan diferencias aun mayores, oscilando la prima entre el 0% y el 41% sobre el valor asegurado. Debido a estas grandes diferencias, en el Capítulo 4 se analiza un contrato de seguro plurianual. Para el escenario de sequía más desfavorable, la prima del seguro se rebaja del 41% al 26% para un contrato de tres años. Como alternativa, también se propone establecer un periodo de contratación del seguro anterior al momento en que es posible prever la disponibilidad de agua para la campaña de riego que se asegura (contratos early-bird). En sistemas con inercia, los resultados indican que los contratos early-bird son los más eficaces en reducir la exposición al riesgo. En los dos estudios de caso con inercia analizados (El Viar y Central Valley, Capítulos 4 y 5), la prima calculada es de 13% y 14% sobre el valor asegurado para una cobertura del 100%, bastante superior a la prima calculada para el estudio de caso de Riegos de Bardenas (sistema sin inercia), que oscila entre 0.4% y 1.8% sobre el valor asegurado. Esto muestra que los sistemas con inercia, más complicados de asegurar, son precisamente aquellos con mayores riesgos, donde las sequias son más intensas y por tanto el seguro es más necesario. En los Capítulos 3 y 5 se ha analizado además la efectividad de reducir los riesgos de la escasez de agua con diferentes recargos sobre la prima para cubrir costes administrativos y de operación de las aseguradoras. A pesar de los recargos, el seguro sigue siendo eficaz en reducir el riesgo de sequía, lo que demuestra que existe una oportunidad de mercado para las compañías aseguradoras. A pesar de las limitaciones de los estudios de caso, sobre todo en cuanto a disponibilidad de datos, los resultados muestran que el seguro se puede adaptar a diferentes zonas de riego, y que proporciona una mayor estabilidad económica a los regantes. Futuras investigaciones podrían explorar la demanda de este tipo de seguros y analizar en profundidad su interacción con los mercados de agua. ABSTRACT Water supply risks are significant in semi-arid countries and might become more severe due to climate change. From this stems the interest in offering farmers the possibility of insuring their farm incomes against water shortages. Insuring drought in irrigated agriculture is particularly difficult. This is the reason why the United States is the only country where hydrological drought coverage is offered, albeit under very restrictive conditions to avoid adverse selection and moral hazard problems. The main objective of this thesis is to carry out a study of a hydrological drought insurance for irrigated crops. Such a type of insurance should be effective in reducing risk exposure, easy to implement, complementary to water markets, and easy to adapt to crop insurance laws. The proposed insurance is a Hydrological Drought Index Insurance (HDII) which indemnifies the insured farmer based on the value of a selected drought index (DI). HDII protects water users from economic losses or increased costs due to water shortages and has been positively evaluated by an expert panel (Chapter 3). Beyond the HDII literature, this thesis delves into a few key aspects relative to its development and implementation, such as DI selection and validation, and unitary indemnity estimation. This thesis also deals with the fact that water supply interruptions might be forecasted in inertial systems (in which reservoir capacity is large relative to annual inflows and water demands) when purchasing the insurance contract. This could generate intertemporal adverse selection, which is important to be considered when designing the HDII. Chapter 3 provides the methodology to design an HDII in a non-inertial water supply system (in which water shortages might not be predicted before the crop season). Water value methods are used in this chapter to estimate the unitary indemnity, based on the added value of water of the region and linked to crop production. Unitary indemnity varies depending on the water allocated to irrigation, since the marginal value of water increases with its scarcity. Chapters 4 and 5 provide the methodology to design an HDII in an inertial system. Different schemes are proposed to deal with intertemporal adverse selection. Methodologies presented are applied to three case studies: Riegos de Bardenas in Spain (Chapter 3), El Viar Irrigation District in Spain (Chapter 4), and Central Valley in California in the United States (Chapter 5). DI is based on hydrological variables. As a novelty, it can be based on institutional rules that determine water distribution between users. DI validation is based on basis risk assessment. Basis risk is the major obstacle for the use of index-based insurance since it implies that the indemnity received may not necessarily correspond to the actual losses incurred by the insurance policy holder. To deal with intertemporal adverse selection, several alternative designs are proposed: variable premium design, variable deductible design, and early bird design. Variable premium is based on water availability forecasts when purchasing the insurance. Premium rates range from 8% to 24% over the liability in the case study presented in Chapter 5 and from 0% to 41% over the liability in the case study presented in Chapter 4. A multiyear contract is proposed to reduce the premium rate differences. In the highest risk scenario, premium rates decrease from 41% to 26% for a 3-year contract. A variable deductible design is proposed in Chapter 5 at a constant premium rate. Finally, early bird design could be sold before any water availability forecast is made. In the analyzed case studies, constant premiums equal 13% and 14% over the liability for 100% coverage. It appears as the most effective in reducing risk exposure and the most suitable for high-inertial water supply systems. Premium rates for the early bird design are high compared to those calculated for the Riegos de Bardenas case study (non-inertial system), which vary between 0.4% and 1.8% over the liability. This shows that inertial-systems, which are pose greater difficulties for developing drought insurance, are also those more exposed to drought risk. The hedging effectiveness of HDII is addressed in Chapters 3 and 5. Hedging effectiveness is analyzed comparing several loss scenarios with and without insurance. Different premium rate structures are compared: actuarially fair premium and different premium loads representing potential administrative and capital costs of the insurance company. Despite adding premium loads to the commercial premium, insurance schemes are seem to be effective in reducing risk exposure. The margin to load the premium rate reveals a market opportunity to insurance suppliers. Although the research had to overcome problems associated with insufficient data, results suggest that the proposed insurance scheme can be adapted to different irrigated regions and could provide an effective means of reducing farmer vulnerability to water shortages. Future research efforts could examine the potential demand of HDII and the interaction between HDII and water markets.

Más información

ID de Registro: 43595
Identificador DC: http://oa.upm.es/43595/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:43595
Identificador DOI: 10.20868/UPM.thesis.43595
Depositado por: Archivo Digital UPM 2
Depositado el: 17 Oct 2016 07:43
Ultima Modificación: 13 Abr 2017 22:30
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