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  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    1/28

    ISSN: 0122 1450 /2/

    Modelo analtico de derivados

    de clima para eventos especficos de riesgo

    en la agricultura en Colombia

    J U A N S E R G I O C R U Z

    Y

    A N D R S L L I N A S

    Recibido: 2009- 09-28 Aceptado: 2010-03-10 Publicado: 2010-06-30

    Resumen

    El propsito de este artculo es demo strar que los derivados' de clima pueden ser emp leados

    como una forma

    de

    cobertura

    o

    seguro agrcola contra eventos especficos inesperados

    de

    climaen un mercado incompleto. Latransferencia del riesgoalmercadoes unamanera

    efectiva

    de

    cubrirse frente

    a

    riesgos

    de

    diversa naturaleza.

    Se

    examina

    un

    modelo analti-

    co ,

    as

    como

    la

    valoracin pr/c/ng

    de

    derivados

    de

    clima

    en la

    regin

    yen

    Colombia.

    Se

    utilizarn datos histricos de la regin antes mencionada, para evaluar la relacin entre

    la productividad agricolade losproductosPr^ Pr^, Pr,yeventosdeclima especficosde

    clima

    R

    lluvia

    o

    precipitacin

    y

    //temperatura. Posteriormente,

    se

    examinan una variedad

    de opciones

    de

    compra

    y

    venta

    caliy put

    basados

    en

    riesgos climticos

    de

    calor

    y

    lluvia

    para evaluarlos tericamente. Este estudio profundiza especficamente sobre el modelo

    analtico, para escuchar reacciones de los g remiosydelaacademia. El presente estudiose

    enmarca en

    el

    cam po de las finanzas sobre riesgo

    y

    clima. El primer docu mento se present

    en

    el

    Simposio Internacional

    de

    Costa Rica

    a

    principios

    de

    2009, donde obtuvo premio

    en

    su sesinpormejor artculoy seincluyloslineamientos co nceptuales, para construirun

    modelo de valoracin de un d erivado de clima (Cruz,J. yVargas, C. 2008). Aqu, com ose

    dijo,

    se hace una especificacin analtica

    y

    al nivel de modelo, con una innovacin respecto

    al modelo que

    se

    present inicialmente.

    Palabras clave:DerivadosdeClima, Opciones Climticas, Riesgo Agrcola, EventosEs

    pecficosyCobertura del C lima.

    Este artculo es

    el

    resultado de una revisin terica en la especificacin de un mo delo an altico,

    a

    fin de su

    posible imp lementacin, previo

    a

    una investigacin en

    el

    campo aplicado.

    Autor principal. Especialistaenfinanzas, Magisteren la Comunidad Europea. Consultory ex

    profesor de la Universidad delosAndes y la Universidad Nacional de Colom bia. Autor de varios

    librosy artculos. Estos ltimosenprocesodepublicacinenrevistas indexadas. Expertoen

    temasdeBancadeInversinyRiesgo. CandidatoaCFA. AutordelSistemade informacin

    SIREM. Premio

    de la

    Vicepresidencia

    de la

    Repblica

    de

    C olombia,

    por el

    mejor sistema

    de

    informacin en Finanzas.

    Outstanding Research Award for heInstitute or Business Finance

    Research.

    Correo electrnico: juacruz2009(ghotmail.com

    Candidato

    l

    diploma de Administrador de Em presas

    del

    CESA . Investigador asistente enfinanzas

    y liderazgo

    Los derivados son instrumentos financieros que derivan su valor de un activo subyacente. Este

    activo puede ser cualquier bien negociable.

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    2/28

    122 Juan Sergio Cruzy ndrs Lunas

    ;\; .. ,. ,;

    1 jpsjjSS (fe s a , SBMg p dfe dHJEKf>

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  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

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    Modelo

    anatitico

    d e

    derivados

    de cuma para

    eventos especificos

    de riesgo en la

    agricultura

    e n

    oombia

    123

    Introduccin

    El climaha sido partede lahistoday de laevolucindel planeta desdesu

    inicio. Inclusive

    en

    nuestra sociedad actual,

    que se ve

    afectada por los constantes

    cambios tecnolgicos,elclima sigue jugand oun rolfundamental ennuestrasvi

    das.

    Infiuye

    en

    nuestra vida cotidiana,

    en las

    decisiones

    que

    tomamos

    e

    impacta

    significativamente lasventasy larentabilidadde lasem presas.

    Hace relativamente poco tiemposeofreca unareducida cantidaddeinstru-

    mentos financieros para protegersede riesgos relacionadoscon elclima.Con la

    introduccin de los dedvado s de clima al hacer del clima un comm oditynegociable

    ha surgidounmercado em ergentecongran crecim ientoypotencialafuturo.

    Se estima que

    el23%

    de

    la

    economa Estadounidense y aproximadam ente una

    tercera partedelPIB mundial (Weather Risk Management Association, WRMA,

    2009 dependen d irectamente del clima. As

    mismo,

    la rentabilidad de prcticamente

    todos los sectores como la constm ccin, el tudsmo, la energayla agdcultura, en tre

    otros,

    dependenengran medidade loscambiosen lastemperaturas.El ExSecretario

    de

    Com ercio

    de los

    Estados

    Unidos,

    W illiam Daley, mencion

    en 1998

    que el clima

    no es solamente un tema m edioambiental; es un factor pdn cipal en la econom a. Al

    menos

    1

    tdlln de dlares de nuestra economa es sensible al clima (Carabello, F.,

    2009).Entonces los desg osde lasempresas frentealclimasonevidentes.

    El clima m uestra la tendencia de afectar, en mayores proporciones,elvolumen

    y el uso de bienesyservicios, que el precio de estos. A s por ejemplo,unverano

    inusualmentefdafecta el turismo al reducir el nm ero de visitantes. Igua lmen te,

    un inviemo que presente temperaturas atpicamente ms altas, afectar los inven-

    tadosde lascompaasdeenerga,ya que se consumir menos energa parala

    calefaccin. El ajuste en precios no com pensa necesariam ente la prdida en ventas

    por las fiuctuaciones climticas. Inclusivecon los grandes avances cientficos

    quese hanhechoen lameteorologa,elclima sigue siendounavariable aleatoda

    difcilmente predecible.

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    124 Juan Sergio ruzy A ndrs Lunas

    contrario, cubren eventos de bajo desgo, pero de alta probabilidad como son las

    fluctuaciones en el calor, en el fro o en la lluvia en una temporada definida. Por

    ejemplo, una em presa que adm inistra un parque de diversiones pued e cubrirse con

    un dedvad o de clima frente a pronsticos de tiemp o realizados por m eteorlogos

    que afirman que habr una temp orada m s fra que el promedio his tdc o. La em -

    presa puede prever que sus ingresos se vern afectados por el clima y as asegurar

    por medio de un dedvad o de clima un pay-oj^^prefijado por cada unidad de calor

    menor a la esperada. Este evento es de bajo desgo, pero de alta probabilidad de

    ocurrencia. Por otro lado, la misma compaa puede adquidr un seguro contra

    catstrofes climticas, como lo puede ser un terremoto o una inundacin-evento

    que es de alto des go , pero de baja probabilidad de ocurrencia.

    1.Antecedentes

    / / La temperatura como un comm odity

    Afinales de los aos noventa se empezacuantificary aindexar la tem peratura

    de manera mensual y estacional, para atar unidades monetarias a estos ndices.

    Con estos ndices de clima se logr iniciar con la negociacin del clima de ma-

    nera comparable con las acciones, monedas, tasas de inters y commodities, que

    igualmente se transan con base en un ndice para m edir la vadabilidad y evolucin

    en el tiempo. De esta manera, la idea que el clima es un commodity negociable

    comenz a consolidarse.

    La pdm er transaccin OTC Over-the-counter)se realizen1996, cuando Koch

    Industdes y ENRON completaron un HDD Heating degree dayf swap para el

    invemode 997en Milwaukee, Wisconsin Weather Risk M anagement Association,

    2009).A partir de aquel mom ento, en

    2001,

    el mercado de los dedvado s de clima

    comprenda alrededorde4,2 billones de dlares, con aproximadam ente 4.000 co n-

    tratos negoc iadosen elmismo ao segnPrice

    W aterhouse.

    Actualmente,seestima

    que el sector de los dedvados de clima acumula aproximadam ente 45.2 billones de

    dlares en transacciones Weather Risk M anagem ent Association, 200 9).

    CM E Group Chicago Mercantile Exchange Group)

    La CM E es la bolsa precursora a nivel mundial en el tema de los dedv ados de

    clima. En otoo de 1999, la CME inici con la emisin de contratos de futuros

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    126 Juan Sergio ruzy Andrs Lunas

    1.3 Problemas en Colombia

    En C olombia no se ha desarrollado la industria de derivados en agricultura y

    mucho menos para eventos especficos de clima. Segn el paper de referencia,

    escrito por Calum G. Turvey (Turvey, 2001) con estos instmm entos se puede ase-

    gurar la rentabilidad del sector agrcola por medio de la cobertura.

    A nivel intemacion al, los derivados usado s son los futuros,^ \os forwards, ^las

    opciones^ y losswaps^.Entre 1998 y 2005 el m onto negociado de los derivados

    financieros alcanz un crecimiento de 263,4% , al pasar de 90 billones de dlares,

    a ms de 340 billones de dlares, respectivamente. Este monto es equivalente a

    cuatro veces el total global transado en el mercado de renta fija. Las operaciones

    OTC han representado, en prom edio, el 84% del total global de derivados para el

    periodo de estudio. Esto se debe que los agentes financieros utilizan este mercado

    para estmcturar derivados a la medida , que responden a necesidades especficas

    de los clientes, los cuales no son ofrecidos por las plataformas tecnolgicas estan-

    darizadas (Asobancaria, 2006).

    Colombia an se encuentra muy distante de la dinmica intemacional por la

    falta de liquidez y profundidad del mercado. Sin embargo, las operaciones de de-

    rivados han venido presentando mayor importancia com o altemativa de cobe rtura

    contra el riesgo financiero. En Colombia el mercado de derivados se concentra

    bsicamente en operaciones del mercado cambiario, mientras que los derivados

    sobre tasas de inters estn an sin desarrollarse de manera significativa (a nivel

    intemac ional, este tipo de derivados son los ms transados).

    Entre 2003 y 2006 el mon to transado de derivados en Colombia en el mercado

    cambiario aument 290%, lo cual compmeba la necesidad de este tipo de instm-

    mentos para mitigar el riesgo financiero.Los forwards representaban en el 2006

    el 99,7% del total de operaciones. Estas operaciones son en su mayora OPCF's

    operaciones a plazo de cum plimiento financiero^ peso/dlar (C OP/USD ).

    3 Son contratos entre dos partes, las cuales acuerdan comprar o vender un activo subyacente en

    una fecha futura especfica y a un precio establecido con anterioridad.

    4 Acuerdo entre dos partes, hecho a la medida de sus necesidades y por fuera de bolsa, para

    aceptar o realizar la entrega de un producto o activo sub yacente con especificaciones definidas

    en cuanto a precio , fecha, lugar y forma de entrega. A diferencia de los futuros, \os forwards no

    son estandarizados ni transferibles.

    5 Contratos que dan el derecho, ms no lo obligacin de comprar opcin cali o vender opcin

    pu t un activo subyacente en el futuro a un precio fijado previamente a cambio de una prima

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

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    Modeloanaliticod ederivadosde clima paraeventos especficosde riesgo en laagriculturaen Colombia 127

    Tabla 1 Evolucin de los derivados en Colombia de 2003 a 2009

    Instrumento

    Forwards

    Opciones

    Total

    transado

    MM de USD

    Ene-03

    1664,3

    0

    1664,3

    Ene-06

    6494,3

    20,8

    6515,1

    Participacin

    %

    Ene-03

    100%

    0%

    100%

    Ene-06

    99,7%

    0,3%

    100%

    Crecimiento

    %

    290%

    -

    Fuente : e laborado por los autores con datos pbl icos

    Por otra parte, el mercado de dervados en Colom bia representaba aproxima-

    damente un

    11%

    del m ercado de renta fija nacional (Asobancaria, 2006), lo cual

    contrasta con las cifras internacionales donde el mercado de dervados es cuatro

    veces el mercado de renta fija.

    En septiembre

    de

    2008,la Bolsa de valores de Colom bia (B

    VC

    lanz el mercado

    de dervados estandarzados, convirtindose as en el tercer pas de L atinoamrca,

    luego de Brasil

    y

    Mxico, en abrr una plataforma

    de

    estetipo.Juan Pablo C rdoba,

    presidente de la BV C mencion que la creacin de este mercado es un avance

    significativo para el pas, pues ofrece la oportunidad a la gente de invertir en un

    derivado de un instrumento financiero, con la posibilidad de administrar el resgo

    al que estn expuestos los activos (El Espectador, 2008 ).

    Actualmen te, el mercado financiero de la BVC se compone com o se m uestra

    en la grfica:

    Grfica 1 Composicin del mercado financiero en la Bolsa de

    Valores de Colombia

    23,9%

    0,01%

    ACCIONES

    REPOSEN

    ACCIONES

    B RENTA FIJA

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    28 Juan Sergio Cruz y A ndrs Llinas

    Es evidente que los dedvados financieros son poco representativos en el mer-

    cado con solo un

    0,01

    de participacin , lo cual deja vislum brar un gran po tencial

    hacia el futuro.

    1.4 Importancia del paper

    La importanciade este estudio consisteen demostrar quelosderivadosde

    clima, para eventos especficos, son herramientas de cobertura con gran potencial

    de desarrollo enelpas. n laactualidad,nose transan estos ded vado s de clima

    y por

    lo

    tanto

    no se

    aprovechan

    las

    ventajas que puede significar, com o

    lo es la

    proteccin frente

    a

    desgos inciertos

    en

    vadab les c limticas, as como

    la

    transfe-

    rencia del riesgoalmercado.

    La vadabilidad

    del

    clima afecta directam ente la dem anda

    de

    bienes y servicios,

    lo cual puede generar mayoresomenores ventas. Segnelestudio realizado por

    Wea therbill Inc (2008) sobrela sensibilidad global conelclima, Colombia est

    catalogada comoel veinteavo pas con mayor sensibilidad con respectoalclima

    enelmundo,locual implicaraunimpactodel32 sobreelPIBdeColombia

    sensible

    l

    clima (Weatherbill

    Inc.,

    2008). Los dedvad os de clima son herramientas

    que permiten compensar posibles prdidasporeventos climticosy seperfilan

    como medida contingente para neutralizar el de sgo. La introduccin de derivados

    de climano solo ofrece oportunidadesdecobertura, tambin abre cam poa los

    especuladores con lo cual se generan opo rtunidades de inversin.

    Los derivados de clima son aplicables en la agdcultura, em presas energticas,

    en el sector tuds tico, entre otros. M undialmente est creciendo la conciencia sobre

    el impacto climtico sobre la rentabilidad de los negocios por lo cual ltimamen te

    restaurantes, parques de diversiones y museos estn cubd ndo se con ded vado s de

    clima. Finalmente, se pretende crear valor cientfico con este documentoysembrar

    una sem illa que permita el desarrollo futuro de estos derivados en Colom bia.

    2.

    Planteamiento terico.

    Estrategia de cobertura para una variable aleatoria del clima

    Este documento

    va a

    desarrollar

    la

    lgica analtica

    de

    Black-Scholes,

    que

    indicaque laesenciade lacoberturaescontrolarelriesgo,ms nocentrarel

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

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    Modelo n liticodederiv dosde cuma paraeventos especficosde riesgo en gricutur en Colombia

    29

    Grfica 2. Una posicin contraria como mecanismo de cobertura

    Fuente: elaborado por los autores

    Conla denominada posicin contraria se consigue obtener un flujo opuesto

    al de la posicin inicial de manera que las magnitudes de ambos sern iguales

    e

    independ iente de la forma com o resulte el

    flujo

    futuro el otro siempre

    s

    encontrar

    en la direccin opuesta y en la misma m agnitud compensndose la perdida que

    pueda tenerse con uno con la utilidad obtenido con el otro y viceversa.

    2.1 Ejemplo de una posicin contraria

    Si nuestro negocio dependiese del fri buscaramos cub rimo s de la eventuali-

    dad de que esta condicin no se d por lo tanto buscam os crear un flujo contrario

    un sinttico condicionado a que se d la condicin opuesta de nuestros ing resos.

    En el ejemplo final desarrollaremos un instmm ento de cobertura que nos dael

    derecho de venta.

    Grfica 3. D esarrollo de un flujo en una direccin opuesta y con una magnitud si-

    milar al esperado. Se construye un sinttico.

    Pay Off

    \

    \

    r > Strike Price

    1 Valor delsubyac ente

    s. 1Prima

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    10/28

    130 Juan Sergio ruzy Andrs Llinas

    a. La constmccin de una direccin opuesta en el mism o mom ento t.

    b. En una magnitud que permite definir el concepto num ero de contrato s

    c. El sinttico est cond icionado a las caractersticas (Existencia, direccin y

    magnitud) del flujo esperado

    2 2 Quines son los que buscan la proteccin?

    Ante la actitud cambiante de variables determinantes en objetos de nuestro

    inters, es necesario el manejo de instmm entos que permitan eximirnos de eventos

    que sean desfavorables, que en nuestro caso sern los que estrechen un retomo

    espera do. Para tal efecto, se consigue ajustar indicadores sobre los que se apuesta

    sobre su importe, de manera que se constmya con ellos aquel flujo opuesto ya

    mencionado, buscando un beneficio.

    2 3 Las opciones HD D se utilizan para proteccin contra inviernos clidos

    Cob ertura a travs de opciones que dotan del derecho de venta. El com prador

    de una PUT tendr el derecho de vender un activo en un futuro determ inado . Por

    tener ese derecho el comprado r pag a una prima. Valor que es parte de los ob jeti-

    vos de la investigacin. El comprador ganar si, en el futuro, el valor del activo

    est por debajo del precio de ejercicio, menos la prima pagada. En nuestro caso,

    el precio de ejercicio es el ''strike index , si el HDD acumulado real es mayor

    que el pactado, entonces el inversionista no ejerce la opcin, debido a que esa

    cuanta est justificada por temp eraturas b ajas. Por otro lado , si el valor del HD D

    acum ulado es inferior al del strike index se ejercera la opcin, esta situacin se

    da justam ente en la condicin de cobertura entend ida com o invierno clido, y su

    pay-off consistiren vender algo por encima del valor de mercado.

    Grfica 4. Cobertura de un invierno clido

    Valor

    /\ Activo

    / \ /

    / \ /

    / \ /

    >

    \ / \

    \ / Activo Sinttico

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    11/28

    Modelo n lticod ederiv dosde clima paraeventos especficosderiesgoen la gricultur en Colombia 131

    2.4 Estrategias para coberturas con instrumentos de opciones a

    travs de los ndicesH y CDD:

    Tabla

    ^

    M odalidades o tipologas de estrategias de coberturas

    Opcin

    Cali HDD

    Put HDD

    Cali CDD

    Put CDD

    Proteccin

    Inviernos Frescos

    Inviernos Suaves

    Veranos Calurosos

    Veranos Frescos

    Se ejerce opcin

    HDD > P Ejercicio

    HDD < R Ejercicio

    CDD > R Ejercicio

    CDD

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    12/28

    132 Juan Sergio Cruz y A ndrs Llinas

    El modelo empleado a continuacin evala la produccin de las cosechas

    basada en la relacin entre los factores extemos del clima lluvia o calor dejando

    constantes los factores

    Input.

    En coherenc ia con lo anteror, el modelo modificado perm ite medir los efectos

    marginales de la pluviosidad y del calor sobre la produccin, as como la produc-

    tividad marginal del clima.

    Asum imos una funcin de produccin C obb-Doug las de la forma:

    P

    ( 1 )

    Donde

    Y

    representa la produccin de la cosecha,

    A

    es la interseccin en el eje

    Vertical o el eje de las ordenadas,

    R

    representa la lluvia diara acumulada,

    H

    son

    las unidades de calor acumuladas sobre

    G

    grados Celsius una media histrica

    que se determina en la regin especificada y por ltimo

    son los coeficientes o

    elasticidades de la pluviosidad y del calor. A partir de esta ecuacin se realiza una

    regresin lineal.

    Por medio del mtodo de mnimos cuadrados ordinaros (MCO)' se pretende

    cumplir con el teorema de Gauss-Markov o ms conocido como BLUE.'

    Para cada producto evaluado

    {Pr^ Pr, Pr^

    se estimar una funcin de produc-

    cin diferente al despejar los betas

    {,y)

    y se utiliza el logaritmo natural para

    que el modelo sea lineal en la determinacin de los parmetros com o se m uestra

    en la especificacin (Gonzlez y Acosta):

    lnY=lnA+ In R+^ lnH ( 1.1 )

    Usando la ecuacin (1) las productividades marginales de la lluvia y el calor

    estn dadas por las siguientes dervadas parciales:

    Dervada con respecto a la lluvia:

    5 Y / R = , Y / R ( 2 )

    Dervada con respecto al calor

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    13/28

    Modeto n titicod ederiv dosde clima paraeventos especificosderiesgoen la gricultur en Colombia 133

    Dedvada conjunta de las vadables de l luvia y ca lor

    / RH= , p2 Y / R (4)

    Las condiciones necesarias para que los dedv ados de clima sean efectivas son

    que

    Y

    /

    R

    > O,Y / a H>0 y (5^2 Y) / RH > 0.

    Si (0^2 Y) / RH > 0 entonces, tanto la lluvia como el calor, impactan de

    manera conjunta la produccin.

    Si (0^2 Y) / ORH = entonces, ni calor ni lluvia, tienen efecto alguno sobre

    la produccin. La h iptesis a probar es que l = 2=0 . Fallar en el rechazo de la

    hiptesis nula implica que el clima no incide en la produccin agrcola y con ello

    los dedvados de clima seran intiles. Si una o ambas hiptesis son rechazadas,

    entonces los derivados de clima pueden ser efectivos como medidadecobertura. La

    efectividad puede ser medida con la elasticidad del climaoel valor de , el cual mide

    el cambio porcentual en la produccin, dado un cambio porcentual en el clima.

    Se estableci una ecuacin lineal para estimar la relacin entre variables de

    clima y la productividad. Lo antedor permite estimar una tendencia entre estas

    relaciones.

    A partir de lo antedor, se con stmye una tabla (tabla 3) que muestra la media,

    mediana, desviacin estndar, curtosis, sesgo, rangoyvalores mx imosymnimos

    de la produccin de los productos Prx, Pry y Prz en toneladas/fanegada u otra

    unidad de medicin.

    Tabla 3. Estadstica descriptiva de productos

    Pr Pr r^

    el clima.

    Medida

    Media

    Mediana

    Desviacin

    estndar

    Curtosis

    Sesgo

    Rango

    Prx

    X p

    M e d ^

    ' ' P r x

    kp

    Sp

    Rp

    Pry

    Med,^

    p ^

    R p .

    Prz

    X p

    Med,

    p .

    kp

    S p .

    R p .

    R m m )

    M e d ,

    R

    k R

    S_R

    R_R

    D days C)

    Med, , ,

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    14/28

    134 Juan Sergio

    Cruz

    y Andrs Lunas

    Igualmente, se registra esta informacin para los eventos climticos de lluvia

    promedio en mm yunidades de calor diadas. Esta informacin permite establecer

    la distribucin de los datos

    y

    su tendencia con respecto

    a la

    media.

    A partir elo anted orseconstmy e una m atdz de correlacin entre las vad ables

    desc dtas. La m atdz de correlacin aclara las correlaciones m s significativas entre

    las variables, con lo que se espera encontrar una dep endencia de la p roductividad

    respectoalos eventos climticos. Es decir, qu

    comm odity

    muestra mayor sensi-

    bilidad frenteaqu evento climtico.Esrazonable infedr quelaco rrelacinde

    una vad able consigo mismo sea perfectamente positiva, por lo cual el coeficiente

    es 1. Las dems celdas sern nmeros entre.

    Tabla 4. M atriz de correlacin.

    Prx

    Pry

    P rz

    R

    O days

    1

    P ^

    1

    P r ,

    1

    R

    1

    Ddays

    1

    Fuente: elaborado por los autores

    Las ecuaciones Cobb-Douglas

    se

    estimaron

    por

    medio

    de la

    conversin

    de

    los datos en logaritmos. As se describen tedcam ente en la tabla 5 los resultados

    de las regresiones de mnimos cuadrados para las producciones de los productos

    Pr,Pr yPr

    Tabla 5. Ecuaciones Estimadas de las regresiones -error estndar entre parntesis

    fpeudieutif

    . . ^

    ; ' * : . '

    Ypry

    Intercepto

    {ey2y)

    ^ R (ttm ia)

    ip-Days R

    z^ rx Prx ,

    ' C

    )

    ' ' ' '' ' '

    ' '

    Fuente: elaborado por los autores

    En parntesis se muestra el error estndar en cada estimacin. Los resultados

    deberan confirmar estadsticamente lo encontrado en las correlaciones anted ores .

    La significancia estadstica de

    la

    lluvia

    y

    del calor sobre

    la

    productividad

    de los

    commodities debera ser clara.

    La

    tabla 5 incluye

    el

    estimador

    las

    medidas que

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    15/28

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    16/28

    136 Juan Sergio Cruz y Andrs Lunas

    La tabla 7 ilustrara la sensibilidad de la produccin de las cosechas con res-

    pecto a la variabilidad climtica. Esto permite determinar cmo incide el clima

    en la produccin segn cada evento climtico. La lluvia puede incidir en mayo res

    proporciones en la produccin del producto

    Pr

    que en

    Pr o Pr.

    Tabla 7. Sensibilidad de la produccin dePr ,Pr y Pr ala variabilidad del clima

    . vito

    Media

    Bajo

    Calor H)

    t Prx,Pry,Prz

    ^HMedP rx,Pry,Prz

    v i S P rx,Pry,Prz

    Alto

    ti Prx,Pry,Prz

    ^RMed Prx,Pry,Prz

    RBP rx,Pry,Prz

    Precipitaciones

    R)

    Media

    R Prx,Pry,Prz

    y

    RM ed Prx,Pry,Prz

    /?BP rx,Pry,Prz

    Bajo

    R APrx,Pry,Prz

    fi MedPrx,Pry,Prz

    R B Prx,Pry,Prz

    Fuente: elaborado por los autores

    Las celdas presentan la produccin estimada a partir de los datos establecidos

    por las regresiones y se estudia el valor ms alto la media y el mnimo para los

    eventos climticos de lluvia y calor. Lo descrito en este apartado com pm eba que

    los eventos climticos explicaran en gran parte la variabilidad de la produccin

    agricola. Por otra parte los efectos que se obtienen a partir de eventos climticos

    especficos son predecibles con datos.

    Con ello se establece la causa

    y

    el efecto en la variabilidad de la productividad

    agrcola de los productos

    Pr^ Pr yPr^.

    Resta establecer un modelo adecuado de

    valoracin o Pricing para lo descub ierto.

    3.2 Pricingde un derivado de clima

    En el apartado anterior se establecieron la causa y el efecto en la variabilidad

    de la produccin ya que se dem ostr que el clima explica en gran medida los

    cambios

    en

    la productividad agricola por una parte. En segundolugar

    los

    resultados

    de eventos especficos son predecibles con los datos histricos.

    Este acpitesecentra en la exploracin diseo yPricingdeun derivadodeclima.

    Se estudian distintas opciones para una empresa o persona que est interesada en

    asegurarse por medio de este tipo de derivados. El asegurado adquirir una opcin

    put,que indemniza m onetariamente si la lluviaoel calor son inferiores al prom edio

    una opcincalisi la pluviosidad o el calor son superiores al promedio o en ltimo

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    17/28

    Modelo

    analitico

    de

    derivados

    de clima para

    eventos especficos

    de riesgo en

    a agricultura

    en Colombia 137

    3 2 1 Pricing gener l e losderiv dos eclim

    El Pricingovaloracindeestos tiposdecon tratosenausenciadelvalordel

    tiempo

    es

    Paraunaopcin p u/:

    V^^=

    QpXd^-d f a)da para

    d3^ 6)

    En estas ecuaciones representaunfactor demonetizacin,esdecir,el pago

    por cada unidad de calor o lluvia acum ulada. Las ecuaciones 5) y 6) sebasanen

    tres elementos que se deben valorar. En prmera instancia representa lafuncinde

    la d istribucindeprobab ilidad.Ensegundo lugar,elasegurado deber tener claro

    el eventoque desea asegurar. Paraunaopcinputde laecuacin 5) el evento

    especficoes.

    Asu vez,paraunaopcin calide laecuacin 6) el evento est dadopor ,

    donde

    son

    strike levels.

    El

    tercer factor

    es

    elpayoff cuando

    la

    opcin expira

    in

    the Money .Porejemplo,si elevento especfico que se asegura est basadoen

    milmetros acumuladosde lluvia, entonces la opcin darunpagode queeste

    in the Money oencondicionesdeejercerlaopcin.

    La manera ms comndenotacinde lasopcionesdelas ecuaciones 5)y 6)

    es paralaopcinpuf.

    ^

    5.1)

    Y paralaopcin ca//: 6E{max [ 3^-3),O]} 6.1)

    Donde

    es el

    operador del valor esperado.

    3.2.2 Estructura de pago de un/7u^

    En

    el eje

    horizontal

    se

    representa

    el

    evento climtico acumulado observado,

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    18/28

    138 Juan Sergio Cruz y Andrs Llinas

    Grfica 5 Estructura de pago de una opcin put europea para el clima

    Pay-Off '

    utilidad

    r

    >

    Strike Price

    \ z

    ^ Evento climtico

    \ ' A acumulado observado

    \ i I Prima

    Fuente: elaborado por los autores

    3.2.3 Desarrollo de un modelo simple^

    Por ejemplo, para un emp resad o, quien ha montado un hotel en el Nevado del

    Ruiz, su demanda depender de que el nevado este cubierto por hielo, significa

    que existe una correlacin entre losQ j demand a y la temperatura. El inversionis-

    ta llama al profesor Cruz, porque busca cubrirse por un inviemo no muy fri. El

    profesor C mz le manifiesta que no existe en Colom bia por mom ento un m ercado

    de dedvados del clima, pero le podramos p roponer un contrato no estandarizado

    y privado a Banco lombia, donde tienen una unidad de anlisis de riesgo bastante

    sofisticada.

    A la luz del modelo analtico se defini el siguiente algodtmo:

    1. El inversor colombiano busca cubrirse de un invierno no muy fri, para tal

    efecto, su scdbe un contrato de derecho de venta de un ndice HDD.

    2.

    Pasado el pedodo de cobertura, se pueden dar dos eventualidades: que el

    inviemo ha sido fdo y el no tuvo que ejercer el derecho, o el inviemo no fue fdo,

    por lo tanto el ejerce el derecho de venta del contrato. Esto ltimo significa, que l

    com pra un contrato barato y vende un contrato

    caro,

    con lo cual obtiene una ganan-

    cia, suponiendo que hay un mercado lquido en el que hay oferentes y dem andan tes

    de este tipo de co ntratos.

    3 .

    Dado que no existe tal mercado, en el que se puede adquidr un contrato

    sobre HDD's, se estable que la otra parte retribuir a quien compra la opcin de

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    19/28

    Modelo anatico dederivadosde cuma paraeventos especificosde riesgo ena agricuituraen oombia 13 9

    4.

    Partiendo de nuestro modelo analtico:

    Se establece que:

    Pdma =

    d P S) )

    a.

    ^

    suponem os que es igual a 20 unidades mone tarias. Valor conven ido, fruto

    de una negociacin de las partes que elaboran el contrato, el cual guarda una

    proporcin con la magnitud monetaria que se busca cubrir.

    b. HD D da, fue definido como HDD =M ax O ,F-T t)). Para nuestro caso el ndice

    de referencia o punto de infiexin F) fue de 14 C.

    Tabla 8. Lm ite superior e inferior para la elaboracin de un contrato no estandarizado

    Extrem o Inferior E s)

    Extremo Superior E_I)

    2

    18

    Nota: los datos son arbitrarios por el momento.

    a. En aras de una simplificacin y para evitar el manejo de un volumen exa-

    gerado e innecesario de informacin, se gener directamente los valores de la

    temperatura diad a aleatoriamente, dentro del rango de la tabla 4, asumiendo que

    la funcin de distdbucin que generan estos datos, es de naturaleza normal. Sin

    embargo, como se ver ms adelante, las distribuciones de frecuencia que carac-

    terizan a la temperatura para un mes y un lugar especfico, no necesariam ente son

    de naturaleza normal anexo 2).

    1

    1

    2

    11

    3

    0

    ...

    .. .

    30

    6

    31

    0

    = Max 0;14-aleatorio.Entre e_s; e_i

    b.Esta es la forma que adoptara HDD t, para un escenario el vector de valores

    de HDD da. Aqu en cada una de las celdas se har uso de la funcin MAX en la

    que se contrasta el valor de cero, con la diferencia entre los 14 C y la temperatura

    generada aleatoriamente dentro del rango [,].

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    20/28

    140 Juan Sergio ruzy Andrs Llinas

    HDD =

    Acum

    d. Despus de haber encontrado los HDD acum uladoss calcula

    e.lpay-

    cado uno de los posibles escenarios de HD D s acumulados, como :

    P(S)=Max(O,(X-S))

    La referencia o el denominado

    Strike Index

    (S) es de 150 unidades, el cual

    corresponde al lmite a partir del cual el empresario considera que la demanda de

    su servicio se ve afectada negativamente. Lo que seguir, ser calcular cuan arriba

    de ella se presentan las estimaciones hechas en cada uno de los escenarios y d as

    del mes de septiembre. Si el HDD acumulado es inferior al de referencia, eso in-

    dica que las temperaturas diarias fueron considerablemente altas, lo que justifica

    la ejecucin de la alternativa que le ofrece el instrumento, consiguiendo sustituir

    el flujo que previo, pero que desafortunadamente no se present, por el beneficio

    que procede del diferencial entre el ndice convenido y el presentado. En el caso en

    el que el HDD tenga un valor grande, el empresario seguramente conseguir unos

    ingresos por el buen desem peo de la demanda de su bien o servicio, sin que sufra

    alguna consecuencia adversa por el instmme nto, ya que no ejercer su opcin.

    Escenario

    99.998

    99.999

    100.000

    3

    8

    3

    4

    2

    2

    5

    7

    4

    4

    3

    3

    3

    6

    3

    3

    6

    8

    9

    2

    2

    5

    5

    3

    4

    2

    5

    HDD Acumulado

    136

    130

    132

    147

    153

    187

    135

    = MAX(0;150-HDD AL3) x

    Pay-Off

    265,64

    379,49

    341,54

    56,92

    284,62

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    21/28

    Modeloanalticod ederivadosd e clima paraeventos especificosde riesgo ena agricuituraen oombia 14 1

    e. Finalmente, se calculan los momentos de la funcin de distribucin de la

    prima, con los que se establece el valor de la prima del contrato.

    f. Resultados:

    Tabla 9. Resultados del clculo de la prima

    Tasa Libre de Riesgo -Anual-

    Tasa Libre de Riesgo -Mensual-

    Periodo hasta el vencimiento -Meses-

    Unidades HDD de Ejercicio (S /^ )

    Factor Monetizacin (*?)

    Factor Monetizacin Ajustado (^p)

    PUT Pay-Off (S)

    Prim PUT Sobre HDD

    4,00

    0,33

    4

    150

    20

    19,7398

    3.000

    259

    Fuente: elaborado por los autores

    3.2.4 Alternativa dePricing

    Una altemativa delPricinges

    fij r

    con un pago fijo, segn un evento especfico

    en ocurrencia. Al establecer para (5) y para (6) la prima se convierte a una forma

    en que sera igual a la probabihdad acumu lada del evento en suceso multiplicado

    por la suma total del pago asignado para dicho evento.

    Grfica 6. Estructura de pago de contrato de un evento especifico

    con suma total prefijada

    i

    Pay-Off

    utilidad

    Prima

    Pay-Off neto

    Jt

    Z

    \

    Strike de la opcin

    Evento climtico

    . acu mu lado observado

    r Prima

    Fuente: elaborado por los autores

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    22/28

    /42 Juan Sergio Cruz y A ndrs Llinas

    Como se muestra en

    la

    grfica 6, la funcin del

    payoff es

    igual

    aunaprdida

    si el evento no ocurre, con lo cual la prdida ser igual la prma {Payoff^-prima).

    En

    el

    caso

    en

    que

    el

    evento ocurra,

    elpayoff

    es igual

    a la

    suma total

    del

    pago

    menos

    la

    prma

    {Payoff^Suma

    total pagada al asegurado

    Prma).

    Por otra parte,

    los

    contratos pueden cubrr m ltiples eventos,

    con lo

    cual

    vara el

    payoff

    Por ejemplo, un contrato puede asegurar que llueva por lo m enos

    en una ocasinencualquier perodo no consecutivode14 das.Si nollueve,ha

    ocurridoelevento contraelcual se realizlacobertura, conlocual se recibeun

    pago prefijado. Este mismo contrato puede asegurar dos

    o

    una mayor cantidad de

    eventos

    en el

    tiempo estipulado por

    el

    contrato.

    A

    medida que vayan ocurriendo

    los eventos, el

    payoff

    se

    incrementa proporcionalmente con

    la

    ocu rrencia

    de los

    eventos climticos dentro del perodo de tiempo definido en el contrato.

    Grfica

    7.

    Estructura de pago acumulado para contratos de eventos mltiples de clima

    Pay-Offi

    utilidad

    Prima Dos eventos Tres eventos

    Fue nte: Turvey, C. 2001). W eather DerivativesforSpecific Event Risks in Agriculture,

    page 15. En: Review of Agricultural Eco nom ics, 33 3.

    Esto

    de

    describe

    en la

    grfica anteror. Cabe notar

    que la

    p robabilidad

    de

    ocurrencia de dos eventos

    es

    menor

    o

    igual que la probabilidad de ocurrencia

    de

    un evento.

    Si son

    tres eventos distintos,

    la

    probab ilidad

    de

    ocu rrencia

    se

    puede

    descrbir de

    la

    siguiente manera

    .

    En la siguiente seccin se descrben y plantean am bos

    t pos

    de opciones

    payoff

    variable y

    payoff jado

    por evento

    a

    partir de los datos hipotticos.

    El

    Pricingdelas

    opciones europeas

    se

    realiza con tres supuestos:

    en

    prmer

    lugar, se utiliza la metodologa

    Bum rate.

    Esto significa que se toman observaciones

    para predecir resgos actuales,

    con lo

    cual

    se

    asume que

    la

    histora

    se

    repetir

    de

    una

    u

    otra forma.

    En

    segundo lugar, se asume que

    el

    asegurador es una compaa

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    23/28

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    24/28

    44 Juan Sergio Cruz y Andrs Llinas

    Undegree day strikede685 grados (1265F acumulados para asegurarla

    produccin dePr sies menor al 95 del promedio

    Un

    degree day strike

    de

    551 grados (1024

    F

    acumulados para asegurar

    la

    produccin de

    Prsi

    es menor al 90 del promedio

    Un

    strike

    de lluvia acumulada de 249 mm para asegurar la produccin dePr^

    si es menor al p romedio

    Un

    strike

    de lluvia acumulada de 147 mm para asegurar la produccin de

    Pr^

    si es menor al 95 del promedio

    A continuacin, seilustrael

    Pricing

    deeventos especficos dedesgo,con

    opciones

    de

    eventos especficos

    y se

    evala

    en un

    periodo

    de

    tiempo definido

    (junio aagosto 31):

    Se asegura contra eventos adversos de calor con un pago de 500.000 U M ,

    si

    las temperaturas diarias promedio exceden 24 grados (75 F) por 5 das con-

    secutivos; se admiten hasta cuatro eventos no consecutivos.

    Se asegura contra eventos de calor con un pago de1.000.000UM si las unida-

    des acumuladas de calor, entre el periodo establecido, es mayor a 927 grados

    (1700F).

    Se asegura contra eventos adversos

    de

    calor con un pago

    de1.000.000

    U M ,

    si las unidades acumuladas de calor entre el periodo definido no superan 649

    grados (1200 F).

    Se asegura contra sequias con un pago de 100.000 UM , si no se registra lluvia

    en cualquier periodo de

    4

    das dentro de un tiempo definido; se admiten hasta

    cuatro eventos no consecutivos.

    Se asegura contra sequias con un pago de

    1.000.000

    UM

    si

    la lluvia acum ulada

    en un tiempo definido es menora150 mm .

  • 7/26/2019 Articulobngnbnghjg

    25/28

    Modeloanalticod ederivadosde clima paraeventos especificosde riesgo en laagriculturaen Colombia 145

    Conclusiones

    Este docum ento se ha presentado con el propsito de presentar a los derivados

    de clima com o una altemativa para tomar m edidas contingentes contra el riesgo de

    eventos climticos especficos que afectan la productividad agrcola. Desde que se

    empezaron a transar los derivados de clima, surgi un m ercado emergente que ha

    crecido diez veces en su tamao del ao 2001 a la actualidad (Weather Risk Ma-

    nagement Association, 2009) (WRMA-Weather Risk Management Association,

    2009) (MarcadorD ePosicinl) (Marcado rDePosicinl). El uso de los derivados de

    clima abre campo para un m ecanismo de m ercado, para asegurar la variabilidad en

    la produccin, contrario a las coberturas tradicionales decomm oditiesque aseguran

    un precio. La eficacia de los derivados de clima como medida contingente para neu-

    tralizar el riesgo depende de la identificacin de los eventos climticos especficos

    que afectan la productividad. Con el modelo analtico que se present, se pueden

    establecer los eventos especficos que impactan en mayor medida la produccin de

    los bienes agrcolasPr^ Pr^y Pr^.La funcin de produccin Cobb-Douglas permite

    determinar la sensibilidaddela produccin de undeterminado producto con respecto

    a la lluvia

    R)

    o a la temperatura

    H).

    Las condiciones climticas especficas es table-

    cidas,

    contribuiran significativamente para adm inistrarel

    ri sgo

    en la productividad

    agrcola por medio de los derivados de clima. Por otra parte, se expuso el

    pricing

    de estos derivados en donde se debe enfatizar que los datos, las estadsticas y las

    probabilidades que se obtienen para determinarQ \pricing yelpay-off debenser es-

    pecficos delaregin que seevala. edebe medir loseventos climticos especficos

    lluvia y temperatura en un lugar determinado durante un tiempo definido y por

    una estacin meteorolgica definida para evitar una seleccin adversa. ^ Otra posi-

    bilidad consiste en tomar los datos de varias estaciones meteorolgicas y ponderar

    los datos obtenidos. Esto pretende minimizar los riesgos que pueden surgir a partir

    de los datos en que se basa la evaluacin y valoracin.

    La posibilidad de que eventos climticos especficos puedan ser atados a ries-

    gos en la productividad agrcola es muy significativa, puesto que permite plantear

    herramientas financieras depend ientes del clima para mitigar riesgos causados por

    el mismo. En los derivados de clima el riesgo subyacente nos es la variabilidad

    en la productividad, sino la causa directa de la variabilidad en la productividad

    efecto.

    En vez de asegurar o permitir la cobertura del efecto com o lo hacen

    los derivados convencionales que se expresa con un precio, los derivados de

    clima posibilitan asegurar la causa misma en la variabilidad.

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    146 Juan Sergio Cruz y Andrs Llinas

    Sumado

    a lo

    anterior,

    la

    ventaja

    de

    estos instmmentos climticos

    es que el

    asegurador no necesita una pm eba del dao causado por el cambio climtico en la

    produccin, sino queelpay-offse realiza segn los eventos especficos registrados

    durante el periodo de tiempo estipulado en

    el

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