1 巨灾风险证券化概述
1.1 巨灾风险的识别
巨灾风险是低概率自然或人为灾害事件，这类事件的特点是损失概率极小但是损失程度极大，因此，不论是社会秩序、经济结构，还是环境框架等都会受到不同程度的影响。严重的话，不仅仅产生产生财务损失，还会造成人员伤亡。巨灾风险作为风险的一种类型，除了影响范围广，损失程度巨大等这些基本特点之外，还拥有一些自身的特殊属性。这些属性是区别于其他普通风险最重要的特点。
（1）巨灾风险的频率和规律
巨灾风险被普遍认为没有规律，且发生的频率低。然而在实际生活中，呈现的却不是这样的结果。地震风险的爆发性强。地震与其他自然灾害相比，最突出的特点就是突发性和破坏性强，地震的发生往往只持续几十秒钟，然而如果地震一旦发生在人口稠密、经济发达的地区，就会在极其短暂的持续时间中造成巨大的经济损失和人员伤亡，这是其它自然灾害所不具备的特点。相对于非巨灾风险来说，巨灾风险只是发生的概率低，但这并不代表其频率也低。
这是因为一些具有季节性巨大灾害在固定的一定时期内是频繁发生的。比如，南方的洪涝灾害，在梅雨时节发生的频率较高。沿海城市在夏季遭遇台风的频率就很高。这些自然灾害不仅在一定时期内显现出它的频率高的特点，还在一个宽泛的地区显示出规律性。这样问题就有了两种解决方法。一种是数理统计方式，主要用来处理具有重复性、规律性特点的巨灾风险；另一种是采用建模的方法来处理那些非重复性、无规律性的巨灾。根据很多的调查显示，在过去的几十年间，巨灾的频率一直处在上升中，并且还有继续攀高的趋势，这应当引起社会足够的重视。
（2）巨灾风险属于损失型纯粹风险
按照风险损失类型分类，风险可以分为纯粹风险和投机风险。损失是指有可能造成损失或者有造成损失的可能性。根据损失的概念，若只发生损失，则称为纯粹风险；若可能产生损失也可能产生盈利，则称作投机风险。对于巨灾风险而言，只可能产生造成损失的可能，因此，巨灾风险是一种纯粹风险。地震相对于一些积累性的灾害（例如旱涝灾害、气象灾害等）而言，可预测性较差，地震的预测一直是人类急于攻破的难关。
于此同时，对于建筑物而言，要想抵御较强震级的地震，对房屋抗震性能的要求也比较高，而这需要政府和公众投入大量的资金，而且房屋的更新换代也是十分缓慢的。因此相比于其它一些灾害来说，地震灾害的防御会更加困难，而所造成的损失也是相当严重的。
（3）巨灾的风险因素多样化
风险事故最终发生与否，损失程度的大小都是由风险因素决定的。比如说，洒落在仓库地上的汽油，就是风险因素，因为它有造成仓库地震灾害的可能性。所以要想事前防范风险，我们必须对风险因素进行提前观测并有效监控。但是相对而言，还是比较困难的，这是因为多种风险因素无法提前进行观测和有效的监控。
1.2 巨灾风险管理理论
1.2.1 巨灾保险与再保险
再保险（reinsurance）又称为分保，是对保险人的保险，即保险人承保保险业务后，在原保险合同的基础上，将超过其自身能力的部分风险责任转分给其他保险公司或者再保险公司，从而降低风险，保证公司经营的稳定性。从性质上看，再保险与原保险并没有大的区别，与原保险一样，再保险也需要计算再保费，估计准备金，只是承保的对象不同，原保险人承保被保险人的风险，而再保险承保原保险人的风险。此方法的优势为能够分散风险，将一个人的比较巨大的风险分给众多人来承担，不致使承保人因一次事故受到重创。
风险的存在是保险可保险性的前提，保险的主要作用就是承担风险，利用大数定理分散众多投保人的风险，但在众多的业务中不可避免地会有一些巨额保险事故的发生，这常常会导致保险公司的巨额损失赔付，甚至保险公司会因此而破产。而若是保险公司将其承保的业务分保出去，再保险公司则可以承担原保险人的部分损失赔付，分散原保险公司的风险。保险公司在经营业务时，根据其资本金规模、风险偏好、业务类型等因素，把自己所承保的保险责任控制在适当的额度内，超过的部分分给再保险公司。
同时，再保险还可以转分保，将风险在全球内分散，由此可以看出，再保险的开展有利于保险人的风险分散，避免巨额损失，减少对保险人的财务冲击。
1.2.2 巨灾风险证券化及其优势
巨灾风险证券化是指使用证券发行的途径将保险合约中承保的巨灾风险分散给证券持有人[26].巨灾风险证券化的主要步骤如下：一是使用保险金作为发行证券的抵押；二是发行证券将风险转移给证券购买者。前一步骤是使用金融工程相关知识，将保险金整合成为一个资金池。后一步是通过证券的发行与买卖来实现风险的转移。巨灾风险证券化的主要优势如下[27]:
首先，巨灾风险证券化可以弥补资金不足，提高保险偿付能力。巨灾证券投资者购买证券的资金可以用来作为灾害发生后的赔偿金来使用，这不但大大的提高了保险公司的赔付能力，而且也使减小了灾害发生后投保人不能及时得到赔偿的可能性。
其次，它可以减小保险公司的经营风险。当灾害事件发生时，保险公司可以不必支付巨灾证券的本金和利息，然而这种情况发生的条件却相当严格，这就迫使保险公司不得不加强自身经营管理。另外，巨灾证券还可以减轻灾害发生造成的损失。巨灾发生之后，保险公司必须赔付一笔超大数额的赔付金，这往往会导致保险公司无力承担费用而倒闭，但是如果能够通过巨灾债券将风险分散给证券持有人，保险公司就拥有了赔偿金的保障，即使发生灾害，对保险公司的正常经营也不会产生太大影响。
此外，应急资金的来源本身多样化。债券发行的资金所得，将会由特殊的金融机构托管，只有发生灾害或证券到期时才可以使用这笔资金；若保险公司由于除巨灾之外的其他理由而无法偿付债券时，将会由特殊目的公司来进行偿付，大大降低了债券违约的可能性，提高了人们对于巨灾证券的信心。这不仅保证多样化的资金来源，还能保证较低的信用风险。
最后还可以向证券投资者提供一种高收益的投资工具。保险公司为了分散风险，必须承担一定的成本，因此巨灾证券的收益将高于其承担的风险。而且投资者只有在证券收益高于同风险级别投资工具时才会购买巨灾证券，由此可见，其收益率比其他同等级债券高。
不仅如此，巨灾风险证券化不只实现了风险在原保险人、再保险人与被保险人之间的转移，并且使风险向证券市场中的投资者进行了分散。这种保险形式对传统再保险可以形成一种良性竞争，从而压低再保险的价格，并保证再保险市场的持续发展。
巨灾风险证券化是一种全新的，正处于飞速发展中的保险形式，随着世界经济一体化进程的推进和金融业的发展，必然会推进保险业与证券业的合作。这种新的融资形式必然会使保险费用更加合理，降低整个社会的风险成本。风险证券化作为一种优秀的融资形式也不应该只应用在巨灾保险，而应是整个保险领域。随着金融市场的发展，愿意购买风险证券的投资者将会增加，证券交易量也一定会大大提高[28].
1.3 巨灾风险证券化产品--巨灾债券
巨灾债券（Catastrophe Bonds）是目前保险风险证券化产品中最活跃、交易量最大的一种，也是迄今为止巨灾证券产品中最典型的一种。巨灾债券是为了分担与地震、飓风、地震等自然灾害相关联的保险赔付而发行的债券。
1.3.1 巨灾债券及其特征
巨灾债券是一种与保险相联系的重要证券类型。投资人购买巨灾债券，跟购买普通公司债券或政府债券几乎没有差别，只是债券发行方是 SPV.投资者所购买的债券，债券到期前会固定收到利息，到期按时收回本金。不同于其他债券的是，巨灾债券本身包含触发机制。如果发生巨灾，且达到预先设定的触发事件，发行方就可以不必向债券持有人支付全部利息和本金，而是会使用债券募集的资金充当保险赔偿金。
巨灾债券有两方面的优势。其一对于发起人一原保险公司而言，可以提高自身的承保能力，实现巨灾风险的有效转移；其二对于投资者而言，会获得令人满意的投资收益率，这是一般同信用级别的普通债券所不能达到的。其发行程序如下：保险人或再保险人向特殊目的保险公司支付一笔保费，此公司将会承担相应的巨灾风险。然后此公司将保费进行打包分割，发行巨灾债券。如果没有发生灾害，特殊目的保险公司将支付债券本息，如果发生灾害，则此公司使用发行所得充当保险赔偿金，如果赔偿后有剩余则会返还债券持有人。
1.3.2 巨灾债券的优势与不足
巨灾债券的优势主要有以下两点：
（1）形式灵活。保险公司可以通过分析自身条件和环境因素来设定灵活的触发条件和支付条款，避免公司遭受不必要的损失。
（2）巨灾债券收益较高。巨灾债券比同等级的普通债券的收益率高 3 到 4 个百分点，但是其本身的风险并不是很大。
巨灾债券的缺点分析主要如下：
（1）发行巨灾债券的成本较高。
由于巨灾风险本身复杂，而且受限于现在的技术和评估水平，导致投资者不清楚或者不能正确判断巨灾债券风险转移的情况，或者是进行评估所需的代价太大，比如 SPV的设立、精算师、投资银行和会计师事务所等。不仅评估所需要的专业费用较高，由于巨灾债券发行的期限偏于短期，因此，发行频率也较高。就此，每次发行的手续繁琐，工作量较大，从另一方面也增加了成本，这与廉价的再保险劣势明显。
（2）套利空间小，流动性不高。
由于巨灾债券的收益是与其他金融产品相互独立的，而巨灾风险是一种不符合大数法则的不确定性风险，因此债券本身的收益与市场无关，这导致市场中套利者的积极性不高。由于大部分投资者为机构投资者，机构投资者不像个人投资者那么活跃，交易也没那么频繁，因此，巨灾债券的流动性也就受到影响。
（3）监管的难度较大。
对于巨灾债券的监管涉及领域很多，监管和会计准则的限制使得保险人在购买巨灾债券是只能在会计报表中列为债务，这无疑降低了双方保险人的指数和增大了监管部门的难度。在保险监管方面，该债券到底属于金融债还是次级债到现在尚不明确，因此该债券的日常管理是属于证监会还是保监会还不清楚。但是初步阶段为了增强监管力度，目前会受到证券和保险监管机构双重监管。此外，SPV 担任了双重角色，既是再保险公司又是债券发行公司，因此在审批与监察方面会极大影响监管效果.
如今国际保险业已经将保险证券化作为一个发展的重点，保险证券化将会为我国保险业带来新的盈利模式，拓宽了融资渠道，拓展了业务规模，减少了风险成本.可以预见的是，我国保险业将会大力拓展巨灾证券化业务，并将其作为巨灾风险管理的发展方向。
在分析了巨灾风险债券与再保险之后，我们不禁会想到这样一个问题：就是在不久的将来，巨灾风险债券会不会代替再保险。有学者研究得出结论：巨灾风险债券只不过是再保险的一种手段而已，有其特定的适应性。就当前的情况来看，巨灾风险债券特别适合高层风险，也就是风险达到 0.5%~3%的风险。
当然，随着技术的进步和市场环境的变化，巨灾再保险会越来越广泛地参与到市场中。当然两者各有特点，他们转移风险是不同层次的，不能说孰好孰坏，因此，他们并非互斥关系，相反，他们会在多变的市场中相得益彰，各自发挥特点，共同提高市场的运行效率，从而更好地降低整个系统的风险。之所以说二者的转移风险的方式不同，是因为传统再保险仅仅通过保险市场分散风险[31],而巨灾债券将保险市场的风险通过 SPV这个媒介实现市场转移，其分散风险效果大大增强。由此可以看出巨灾债券产品不仅可以扩大保险资金来源，还能有效地转移和分散巨灾风险，这为我国防范和化解巨灾风险提供了有效的途径，因此，发展像证券化这种具有创新性的金融产品刻不容缓[32].
1.4 巨灾债券发行实例--USAA 飓风债券
1994 年美国某些公司已经酝酿发行巨灾债券，但是不论从资本市场的成熟度，还是未来发展前景方面都不被看好，自 1995 年推出巨灾债券以来，发行的几个巨灾债券都没有成功，直到 1997 年。这一年是美国金融市场最重要的一年。
众所周知，美国是地震和飓风多发的国家，况且由于美国发达程度较高，导致一次巨灾事故的发生就会使国家遭受重创，不论是生产还是生活。因此，寻求一种新的有效的方法或者是介质，找到资本市场与保险市场的有效联系，是解决保险市场在分散巨灾风险方面力不从心的问题，一直以来是各国关注的话题。因此，1997 年，美国 USAA 公司成功发行了金额高达 4.77 亿美元的巨灾债券。由于其合理的设计以及发行之后的效果显著，这次发行的债券被国际上广泛认可。这一次勇敢的尝试被认为是巨灾风险债券化进程中具有深远影响的转折点。
USAA 是美国一家私营的航空保险人，USAA 公司是美国一家私营的航空保险人，本身为大型财产与汽车保险公司。1997 年 6 月，USAA 发行了一年期飓风债券，这是第一次成功发行的以飓风为损失标的的巨灾风险债券。发行方以债券发行的收入作为资本，通过开曼群岛的 Residential 作为 SPV,与 USAA 签订为期一年的巨灾再保险的合同[33].
该合同为由于海湾或东海岸飓风单独造成的10~15亿美元的承包孙淑提供80%的保险，这样再保险公司赔付的最大金额就是 4 亿美元，剩下的被存放于另外一个账户。债券中本金有保障但利息有风险的仅 1.638 亿美元。也就是说，如果巨灾发生，投资者收到的债券利息将少于原先的约定值，但是却会完全的到当时投资的本金。债券中本金有风险的有 3.132 亿美元，也就是说，如果巨灾事故非常非常大，投资者将有可能损失本分本金和利息。为了保证十年后对第一部分的偿还，剩下的 0.77 亿元属于安全资金，其用途有着严格的限制，专款专用，不会出现挪用的风险。而且一般这部分资金用于短期投资的较多，且通常是投资于信用级别高的，因此，SPV 便会将这些资金兑现用于支付再保险赔款。作为承担本息损失风险的补偿，投资者收到的利率要比绝大多数公司的债券的利率要高，并且第二部分债券投资者的约定利率比第一部分的要高[34].
由于 USAA 的账面业务在地理分布上很不均匀，多半集中在军事基地周围，因此指数合同化的触发机制会导致较大的基差风险，所以 USAA 选择赔偿额作为自己的触发机制。USAA 的巨灾债券发行包括两级：一种叫 A-1 级，这种从投资者的角度看，只有利息是有风险的，达到触发条件，投资者只损失利息，该债券获得了最高投资等级的级别。
另一种是相对来说安全等级较低，即该债券的本金和利息都存在着风险，这一部分通常称为 A-2 级，获得了 BB 级（低投资等级）的评估，只要达到触发条件，那么投资者不仅会损失利息，本金也会受损。A-2 部分的风险准备金，是 A-1 部分的两倍多，已经超过伦敦银行同业拆放利率的息票利率[35].
USAA 的形式和内容如下：
（1）发行者：Residential Reinsurance Limited 公司。此公司获得了当地保险机构批准称为再保险公司的资格，作为该债券最重要的一个主体。
（2）风险期间：1997 年 6 月 16 日至 1998 年 6 月 15 日，共计一年。但是索赔扩展期限为一年半。
（3）触发条件：发生 3 级以上的飓风并使最终损失金额超过 10 亿美元以上。
（4）发行总额：面额为 30 万美元。发行总额为 4.7698 亿美元，风险额度为 4 亿美元。债券的 4 亿美元是用于进行风险赔付的，剩下的 0.7698 亿美元则存入准备金账户，有专门的信托机构保管，确保投资者不会受损。
（5）债券种类：本金有风险（classA-2），发行金额 3.1318 亿美元，风险额度为 3.1318 亿美元；本金部分有风险（classA-1），风险额度为 0.8682 亿美元，发行金额为 1.638 亿美元，其中 0.7698 亿美元为保证本金偿还（6）计息方式：每半年付一次息，付息利率是：classA-2; LIBOR+5.75%class A-1: LIBOR+2.73%（7）信用评级：classA-2: S&P、Fitch and D&P 评为 BB,Moody's 评为 BaclassA-1: Fitch and D&P andS&P 评为 AAA,Moody's 评为 Aaa（8）投资者：全部都是机构投资者，多为基金公司，在者就是保险公司和银行等。
（9）本金没收条件：债券发行中的款项分作两部分。其中 476.98 百万美元的部分是不能随便进行高风险性投资的，也就是说投债券发行的款项中 476.98 百万美元的投资是有严格要求的。这是因为需要随时应对巨灾发生的可能性。因此一些信用等级高的债券或者是有担保的债券是发行人投资的首选。另外 76986 百万美元则存入信托机构的准备金账户中。严格限制业务类型和冻结资金去向。以保证财产独立性，确保债券投资人权益。
当面此债券的发行规模达到空前，募集到的风险资本金总量达 17.6 亿。之后又每年都会发行一次，不管从母鸡资金数量还是从发行次数来说，USAA 都是站到榜首[36].
之所以达到这样的规模除了信用评级高之外，还因为求财产有相对独立性，能够保证投资者的利益不会受损。下表就是该债券的具体发行信息，可以看出该债券在当时属非常成功的典范[37].
之所以 USAA 债券获得如此成功，这是与巨灾债券本身分散风险的方式的独特性密切相关的。资本市场日益发达，在这种状况下接受保险市场上的新型产品，不仅会得到更多投资者的关注，增强自身市场的实力，还能整体优化与保险市场的关系，通过帮助其分担风险，达到对投资者和市场双赢的效果。随着定价的逐步提高，投资者会认识到该债券不管是对于投资者提高投资组合的抗风险能力，还是对保险人更具成本效益都是更加有利的。因此，巨灾风险债券在未来的市场上有更广阔的发展前景。
1.5 巨灾债券定价模型
近几年，地震巨灾风险债券的定价研究近在国内迅速发展。国际上各国专家学者也依然对巨灾债券的理论研究孜孜不倦。关于巨灾定价的理论模型也是层层出新，不断有新的研究显现。因此，时至今日，也没有形成统一的分类和标准。
从不同角度出发巨灾风险债券的定价模型有不同的分类方式。在充分考虑投资者和发行人收益的情况下，笔者总结出了两种分类方法。大致分为金融理论下的定价模型和风险分析下的实证模型[38].前者在经典金融理论的基础上发展而来，包含均衡定价模型和无套利定价模型等，都是基于金融理论和相关假设来确定的；后者是根据巨灾风险债券的特殊性从实证的角度来分析其定价。前一种分类方法两者都是对巨灾风险债券的理想定价，不能判断实际的定价高低且不能提供指导。而风险分析下的实证模型则采用计量的方法，通过实证，不仅仅依靠理论假设，这是两者最大的不同。
CAPM 模型和现金流模型是金融理论下的定价模型[39].由于金融理论下的模型讨论的是理想状态下的情况，而受益和风险是紧密相关的，因此诞生了而风险分析下的实证模型。其中比较著名的是以下三种： LFC 模型、Wang 两因素模型和 Christofides 模型。下文将会以上所列进行介绍，在后续章节中还会进行对比，以此来确定本文要选择的定价模型。最后会具体针对我国的地震灾害损失数据，加之适当的定价模型对本文所研究的债券进行定价。
1.5.1 金融理论下的巨灾债券定价模型
通常在近乎完美的假设下，传统金融理论才会适用。其研究前提往往限定在了与现实不符的理想区域内，这一方面有助于在理论上建造定价模型，在另一方面却失去了在具体实践中应用的有效性。在本小节的研究中，依然根据巨灾债券的三种类型分别阐述每种定价模型的定价机制。
（1）基于 CAPM 模型的巨灾债券收益率确定目前最经典的金融市场价格模型就是资本资产定价模型，即 CAPM 模型（（CapitalAsset Pricing Model），该模型是研究收益与风险关系的一种模型。它的发展要追溯到投资组合理论和资本市场相关理论发展的基础上，是由美国学者 Sharpe 等人的研究成果，主要研究的是均衡价格的形成[40].
CAPM 模型的具体公式是： （）[（）]ifimfE R= R+bER-R上述式子中， （）iER表示某一种金融资产的期望收益率，贝塔系数为ib ,市场组合的期望收益率则用 （）mER表示，fR表示无风险收益率。
该模型规定，用贝塔系数来衡量整个市场系统性的风险[41].具体而言就是度量一项金融资产或者是一项投资组合的收益与整个市场收益的波动比较。当贝塔值很高时，投资者就会因为所投资股份的风险高，从而提高预期收益率。反之，贝塔值为负数的话，则代表该证券与总体市场的波动呈现相反的变化趋势。因此可将巨灾债券看作是一种零贝塔资产，即 =0ib ,是指巨灾债券的波动不随着总体市场的波动。换句话说，巨灾债券的期望收益率等同于无风险收益率。具体收益率的确定将在第五章详细介绍。
（2）基于现金流模型的巨灾债券价格确定：现金流模型是财务学和投资学中应用相当广泛的模型。它有着非常科学的合理性。不仅考虑了风险的大小，还兼顾了资金的时间价值。其计算方法是先将不同时间点下的现金流按照规定的贴现率折现，然后求和[42].假设投资者的本金为 1,市场贴现率为R,p是巨灾事件发生的概率，iR 代表巨灾债券的收益率，那么三种巨灾债券的价格P 表示如下：?本金保证型巨灾债券：投资者的预期收益 IRppi= （1+）（1-）+
