Modelling weather index based drought insurance for provinces in the Central Anatolia region

Abstract

Drought, which is an important result of the climate change, is one of the most serious natural hazards globally. It has been agreed all over the world that it has adverse impacts on the production of agriculture, which plays a major role in the economy of a country. Studies showed that the results of the drought directly affected the crop yields, and it seems that this negative impact will continue drastically soon. Moreover, many researches revealed that, Turkey will be affected from the results of climate change in many aspects, especially the agricultural production will encounter dry seasons after the rapid changes in precipitation amount. Insurance is a well-established method, which is used to share the risk based on natural disasters by people and organizations. Furthermore, a new way of insuring against the weather shocks is designing index-based insurance, and it has gained special attention in many developing countries. In this study, our aim is to model weather index based drought insurance product to help the small holder farmers in the Cental Anatolia Region under different models. At first, time series techniques were applied to forecast the wheat yield relying on the past data. Then, the AMS (AgroMetShell) software outputs, NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) values were used and SPI values for distinct time steps were choosen to develop a basic threshold based drought insurance for each province. Linear regression equations were used to calculate the trigger points for weather index, afterwards based on these trigger levels; pure premium and indemnity calculations were made for each province seperately. In addition to this, Panel Data Analysis were used to construct an alternative linear model for drought insurance. It can be helpful to understand the direct and actual effects of selected weather index measures on wheat yield and also reduce the basis risks for constructed contracts. A simple ratio was generated to compare the basis risk of the different index-based insurance contracts.

İklim değişikliğinin bir sonucu olan kuraklık, en büyük küresel doğal afetlerden biri olmuştur. Ülke ekonomisine büyük katkısı olan tarım üretimi üzerine olumsuz etkileri olduğu tüm dünyada kabul edilmiştir. Yapılan çalışmalara göre, kuraklığın sonuçları ürün verimini doğrudan etkilemiş ve bu olumsuz etkilerin yakın gelecekte de büyük ölçüde devam edeceği tahminedilmektedir. Birçok araştırmacı, Türkiye'nin bu iklim değişikliğinden farklı açılardan etkileneceğini ve özellikle de tarımsal üretimde yağışlarda oluşan ani değişiklikler sonucu ciddi verim kayıpları yaşayacağını düşünmektedir. Sigorta, doğal afetlere dayalı risklerin de paylaşılması adına kullanılan etkin bir risk yönetim tekniğidir. Ayrıca, hava olaylarına karşı endeks bazlı sigorta ürünleri iyi bir alternatif olarak görülmektedir ve gelişmekte olan ülkelerde özel önem kazanmıştır. Bu çalışmada amaç, farklı modeller kullanarak, İç Anadolu Bölgesi?nde yer alan çiftçilere yardımcı olabilecek endeks bazlı kuraklık sigortası ürünü modellemektir. Her il için zaman serisi analizi ile öncelikle poliçe yılına ait buğday verimi tahmin edilmiştir. Daha sonra, Agrometshell (AMS) çıktıları, Normalized Difference Vegetation Index (NVDI)değerleri ve farklı zaman süreleri için hesaplanan Standard Precipitation Index (SPI) değerleri kuraklık sigortası için endeks değerler olarak seçilmiştir. Doğrusal regresyon denklemleri yardımıyla önce tetik nokta ve arkasından buna göre prim ve tazminat hesaplamaları yapılmıştır. Ayrıca, Panel veri analizi alternatif modeller oluşturmak adına tercih edilmiştir. Bu uygulamanın seçilen endeks değerlerin gerçek etkilerini anlamak ve oluşan baz riski azaltmak adına faydalı olacağı düşünülmüştür. Farklı endeks bazlı sigorta ürünlerine ait baz riskini karşılaştırmak için basit bir katsayı üretilmiştir.