492 西安理工大学学报 (2011) 第 27 卷第 4 期 1 研究方法首先, 利用向量自回归模型 (VAR) 建立国际原油期货价格和现货价格的动态关系模型, 为 : FP t =C 1 + p β i FP t-i + p η i SP t-i +μ 1t (1) SP t =C 2 + p

Size: px

Start display at page:

Download "492 西安理工大学学报 (2011) 第 27 卷第 4 期 1 研究方法首先, 利用向量自回归模型 (VAR) 建立国际原油期货价格和现货价格的动态关系模型, 为 : FP t =C 1 + p β i FP t-i + p η i SP t-i +μ 1t (1) SP t =C 2 + p"

储峨李
5 years ago
Views:

1 . 西安理工大学学报 JournalofXi anuniversityoftechnology(2011)vol.27no 文章编号 : (2011) 国际原油期货价格与现货价格动态关系研究基于 WTI 原油实证检验扈文秀, 姚小剑 ( 西安理工大学经济与管理学院, 陕西西安 ) 摘要 : 从期货价格与现货价格的动态关系入手, 借助协整检验向量误差修正模型格兰杰因果检验以及脉冲响应方差分解等方法, 以 WTI 原油为例, 定量分析了国际原油期货市场的价格发现功能结果表明,WTI 原油期货价格与现货价格存在长期均衡关系期货合约初期 WTI 原油现货市场具有部分价格发现功能, 但随后将减弱并最终趋于消失 WTI 原油期货市场在价格发现过程中起主导作用关键词 : 国际原油期货市场 ; 现货市场 ; 动态关系 ; 价格发现中图分类号 :F831.5 文献标志码 :A TheStudyofDynamicLinkagesBetweenInternationalCrude OilFuturesPricesandSpotPrices BasedontheEmpiricalAnalysisofWTICrudeOil HUWenxiu,YAOXiaojian (FacultyofEconomicsandManagement,Xi anuniversityoftechnology,xi an710054,china) Abstract:Asviewedfrom dynamiclinkagesbetweenthefuturespricesandspotpricesandwithwti crudeoilasanexample,thepricediscoveryofinternationalcrudeoilfuturesmarketisquantitativelyana lyzed,bymeansofcointegrationtest,vectorerorcorectionmodel,grangercausalitytest,impulsere sponseandvariancedecompositionetc.theresultsindicatethat,first,thereisalong termequilibrium relationbetweenwticrudeoilfuturespriceandspotprices;second,thespotmarketofwticrudeoil partialyownsthefunctionofpricediscoveryduringtheearlyperiodofthefuturescontract,butitsfunc tiondecreasestozeroastimegoeson;finaly,thewticrudeoilfuturesmarketplaysaleadingroledur ingthepricediscoveryproces. Keywords:internationalcrudeoilfuturesmarket;spotmarket;dynamiclinkages;pricediscovery 期货价格发现功能是指期货价格能准确反映未来现货市场产品供求关系, 并对临近交割期的现货价格具有良好的预期作用, 从而引导商品交易者利用期货市场进行套期保值对冲现货价格波动风险所以, 面对近年来国际原油期货价格自身的暴涨暴跌, 人们开始质疑原油期货市场是否仍然具有价格发现功能关于期货价格发现功能检验的研究成果表明, 研究选取的时间样本不同, 则影响国际原油期货和现货价格的因素不同, 从而研究结论不相一致并且, 已有研究大多未完整地涉及近三年国际原油期货价格波动剧烈的实际 [1 15] 鉴于此, 本研究拟选取最新数据并从期货价格与现货价格动态关系入手, 运用协整检验向量误差修正模型格兰杰因果检验脉冲响应分析方差分解等方法对上述问题进行深入研究, 从而对国际原油期货市场的价格发现功能做出客观评价收稿日期 : 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 ( ); 教育部人文社科后期基金资助项目 (07JHQ0049); 陕西省高校重点学科专项资金建设资助项目 (107 00X902) 作者简介 : 扈文秀 (1964 ), 男, 河南长垣人, 教授, 博导, 研究方向为金融工程与投融资管理 E mail:hwxsxj@msn.com

2 492 西安理工大学学报 (2011) 第 27 卷第 4 期 1 研究方法首先, 利用向量自回归模型 (VAR) 建立国际原油期货价格和现货价格的动态关系模型, 为 : FP t =C 1 + p β i FP t-i + p η i SP t-i +μ 1t (1) SP t =C 2 + p θ i FP t-i + p λ i SP t-i +μ 2t (2) (1) (2) 式中,C 是常数项,FP t 是国际原油期货价格,SP t 是国际原油现货价格,μ 是残差项其次, 利用 Johansen 协整检验判断国际原油期货价格和现货价格是否存在长期均衡关系, 并同时检验二者存在协整关系的个数协整关系仅说明变量之间存在长期均衡关系但是, 在短期变量间往往是非均衡的建模时需要用数据的动态非均衡过程来逼近经济理论的长期均衡过程向量误差修正模型 (VECM) 刻画了变量间长期和短期的关系, 提供了国际原油期货价格和现货价格之间长期均衡和短期调整的信息, 即 : ΔFP t =δ 1 +γ 1 ecm t-1 + p α 11 (i) ΔFP t-i + p α 12 (i) ΔSP t-i +ε 1t (3) ΔSP t =δ 2 +γ 2 ecm t-1 + p α 21 (i) ΔFP t-i + p α 22 (i) ΔSP t-i +ε 2t (4) VECM 模型的 (3) (4) 式反映了国际原油期货 ( 现货 ) 价格短期变化 ΔFP t (ΔSP t ) 由两部分构成, 一部分是分别受过去短期期货价格和现货价格变化的共同影响, 其中 α 11 (i) α 12 (i) α 21 (i) α 22 (i) 分别为相应的影响系数,P 为滞后阶数另一部分是对偏离长期均衡的短期调整, 其中误差修正项 ecm t 1 反映期货价格与现货价格之间的长期均衡关系, 误差修正系数 γ 1 (γ 2 ) 反映当二者短期出现对长期均衡关系偏离时, 期货 ( 现货 ) 价格分别将其调整到均衡状态的调整力度最后, 在协整检验基础上利用 Granger 因果检验来验证国际原油期货价格变化与现货价格变化领先滞后的关系, 从而判断期货价格是否引导现货价格 2 数据说明目前,NYMEX 有 WTI 原油期货和现货交易其中,WTI 原油期货已经成为全球交易量最大的商品期货, 其价格也成为国际原油市场最重要的风向标和晴雨表, 所以本研究以 WTI 原油为国际原油的代表, 选取一个月期的 WTI 原油期货价格日数据形成连续的时间序列, 以 FP 表示选取美国俄克拉何马洲库欣交割的 WTI 原油现货价格日数据, 记为 SP 样本区间是 2000 年 1 月 4 日至 2011 年 3 月 1 日为了避免数据处理中的异方差现象, 并且不改变数据的性质, 分别对每个价格序列取对数, 即,SP = {lnsp} FP ={lnfp}( 数据来源为美国能源信息署网站 ( 数据分析采用 Eviews5.0 软件 ) 3 结果分析 3.1 平稳性检验协整检验的前提是待检验变量是同阶单整序列, 采用 ADF 检验 WTI 原油期货价格和现货价格序列的平稳性 ( 见表 1) 由表 1 可知, 在 1% 5% 的显著性水平下期货价格和现货价格有单位根的原假设都不能被拒绝, 说明它们都是非平稳序列进一步对 WTI 原油期货价格和现货价格的一阶差分序列 DFP DSP 进行 ADF 检验, 在 1% 5% 的显著性水平下有单位根的原假设都被拒绝, 说明它们同为一阶单整序列表 1 WTI 原油期货价格现货价格 ADF 检验结果 Tab.1 TheresultofADFtestofWTIcrudeoilfutures pricesandspotprices 变量检验形式 (c,t,l) ADF 统计量 1% 临界值 5% 临界值 FP (c,t,0) SP (c,t,0) DFP (0,0,0) DSP (0,0,0) 检验形式 (c,t,l) 中,c t L 分别表示 ADF 检验方程中是否包含常数项时间趋势项以及滞后阶数 0 表示无常数项时间趋势以及滞后期 3.2 协整检验 Johansen 协整检验的滞后期数要根据向量自回归模型 (VAR) 的滞后期数减 1 来确定而在建立 VAR 模型时, 通常希望滞后期数足够大, 从而完整地反映构造模型的动态特征但滞后期越长, 模型中需估计的参数就越多, 自由度就越小, 所以, 应在滞后期与自由度之间寻求一种平衡因此, 首先根据使 AIC 和 SC 统计量取最小值的准则来确定滞后期, 如果此二者结论出现矛盾, 则参照使 LR 统计量取最小值来综合确定 ( 见表 2) 根据表 2 选取滞后期数 P=3, 建立 WTI 原油期货价格和现货价格的

3 扈文秀等 : 国际原油期货价格与现货价格动态关系研究 VAR(3) 模型表 2 WTI 原油期货价格和现货价格的 VAR 模型滞后期选择 Tab.2 ThechooseoflagperiodaboutWTIcrudeoilfutures pricesandspotprice svarmodel 统计量 AIC SC 统计量特征值 VAR(2) VAR(3) VAR(4) VAR(5) VAR(6) LR 据检验 VAR(3) 模型的全部特征根都在单位圆内, 满足了系统稳定性要求对 WTI 原油期货价格和现货价格序列进行协整检验选择含截距项, 不含趋势项的检验类别, 取滞后期数 P=2 由表 3 可知, 有 0 个协整向量的原假设在 1% 5% 的显著性水平下被拒绝, 至多有 1 个协整向量的原假设在 1% 5% 的显著性水平下不能被拒绝, 说明 WTI 原油期货价格与现货价格具有 1 个协整关系, 即二者保持着长期均衡关系表 3 WTI 原油期货价格与现货价格 Johansen 协整检验结果 Tab.3 TheresultofJohansencointegrationtestbetween WTIcrudeoilfuturespricesandspotprices 原假设特征值迹统计量 0 个协整向量至多有 1 个协整向量 1% 临界值 5% 临界值 Prob 向量误差修正模型 (VECM) 向量误差修正模型结果, 一方面显示 WTI 原油期货价格和现货价格呈现 ecm t = FP t SP t 的长期均衡关系, 另一方面显示 ΔFP t 的误差修正系数 γ 1 为 <0, 说明 WTI 原油期货价格在 t 期的变化 (ΔFP t =FP t -FP t-1 ) 可以负向消除 t-1 期 2 4% 的非均衡水平 ;ΔSP t 的误差修正系数 γ 2 为 >0, 说明 WTI 原油现货价格在 t 期的变化 (ΔSP t =SP t -SP t-1 ) 可以正向消除 t-1 期 52 81% 的非均衡水平二者的价格调整方向符合短期动态调整的理论要求当 t-1 期系统短期偏离均衡, 即若 WTI 原油期货价格大于现货价格而导致 ecm t-1 >0 时, 期货价格应下降 (γ 1 ecm t-1 < 0), 现货价格应上升 (γ 2 ecm t-1 >0), 才能恢复到二者在 t 期的长期均衡状态反之, 则反是此外, 误差修正系数 γ 2 大于 γ 1 的绝对值表明,WTI 原油现货价格反映即期或短期的供求状况, 而 WTI 原油期货价格含有预期成分, 反映未来供求变化和价格走势, 体现价格变化的长期性因此, 在 WTI 原油期货价格和现货价格的短期非均衡向长期均衡的调整过程中, 现货价格的调整力度要大于期货价格的 3.4 Granger 因果检验由于 Granger 因果检验结果对滞后期数的选择非常敏感, 所以选取不同滞后期数进行检验 ( 见表 4) 根据表 4 在 5% 显著性水平下, 当滞后 1 2 期时的原假设被接受, 的原假设被拒绝, 表明在 WTI 原油期货合约前 2 期内,WTI 原油期货价格和现货价格变化存在单向引导关系, 现货价格变化在时间上领先期货价格变化这说明, 作为一种金融衍生工具 WTI 原油期货市场是以原油现货市场为基础的, 所以在期货价格形成最初期, 现货价格的变动影响着期货价格的变动当滞后超过 3 期时的原假设和的原假设在 5% 显著性水平下都被拒绝, 表明 WTI 原油期货价格变动和现货价格变动存在双向引导关系这是因为随着时间的延长, 在无套利机制作用下,WTI 原油期货市场与现货市场之间建立了一种内在稳定的联系, 所以期货价格与现货价格互为引导互为依存, 共同实现价格发现功能表 4 WTI 原油期货价格与现货价格 Granger 因果检验结果 Tab.4 TheresultofGrangercausalitytestbetweenWTI crudeoilfuturespricesandspotprices 原假设 F 统计值 Prob 3.5 脉冲响应分析滞后阶数 E E E E-06 5 由于 VAR 模型的系数多, 且每一个系数仅反映了一个局部的动态关系, 不能反映一个变量变化对另一个变量的全部影响情况因此, 在分析 VAR 模型时往往利用脉冲响应来分析当一个误差项发生变化时引起的 VAR 系统内相应内生变量冲击给其它内生变量带来的动态影响路径

4 494 西安理工大学学报 (2011) 第 27 卷第 4 期图 1 和图 2 分别给出了已建立的 VAR(3) 模型中 WTI 原油期货价格和现货价格脉冲响应的直观显示由图 1 可知, 对于来自期货市场的冲击现货价格的反应是剧烈的, 第 1 天现货价格就增加了 2 4%, 尽管其在前 3 天内有所下降, 但现货价格波动仍然稳定在增加 2.2% 的水平上, 并最终趋于平稳由图 2 可知, 对来自现货市场的冲击, 期货价格的反应是正向的, 前 5 天内期货价格波动由零增加至 0.9%, 此后逐步趋于平稳从脉冲响应的结果可看出, 当面临外部冲击时 WTI 原油期货价格对现货价格的影响力大于现货价格对期货价格的影响力图 1 WTI 原油期货价格对现货价格的脉冲响应 Fig.1 TheimpulseresponsesofWTIcrude oilfuturespricestospotprices 的 VAR(3) 模型的方差分解结果可知, 对 WTI 原油现货价格变动部分进行方差分解时, 滞后期为 1 则总方差来自现货价格的部分占 15 70%, 但随着滞后期的增加, 该比例呈下降趋势, 最终趋于 1 07%; 而总方差来自期货价格的部分却呈现增长趋势, 从滞后 1 期的 84 30% 最终趋于 98 93% 由表 5 还可知, 对 WTI 原油期货价格变动部分进行方差分解, 当滞后 1 期时期货价格变动部分的方差全部来自期货市场, 随着滞后期增加该比例最终趋于 99 94%, 即期货价格变动部分的方差基本来自期货价格, 来自现货价格的比例非常小最后, 将所得结果平均则 WTI 原油价格波动前 2 期来自现货价格的方差大于 6 19%( 即,( )/2), 来自期货市场的方差小于 93 81% ( 即,( )/2), 最终来自现货市场的方差为 0 56% ( 即,( )/2), 来自期货市场的方差为 99 44%( 即,( )/2) 表 5 WTI 原油期货价格和现货价格方差分解结果 Tab.5 TheresultofvariancedecompositionaboutWTI crudeoilfuturespricesandspotprices 滞后期现货价格来源现货价格 /% 期货价格 /% 期货价格来源现货价格 /% 期货价格 /% n 图 2 WTI 原油现货价格对期货价格的脉冲响应 Fig.2 TheimpulseresponsesofWTIcrude oilspotpricestofuturesprices 3.6 方差分解方差分解将 VAR 系统内一个内生变量的方差分解到各个扰动项上, 由此提供了关于每个扰动因素从无限过去到现在影响 VAR 模型内各个变量的相对程度如此, 可判断在 VAR 系统中, 一个变量的波动有多少归因其自身因素, 有多少是系统中其它因素引起的, 从而能定量刻画期货市场和现货市场在价格发现功能中作用的大小从表 5 给出的 WTI 原油期货价格与现货价格方差分解的结果说明尽管 WTI 原油期货市场仍在整个价格发现过程中占有主导地位, 但是 WTI 原油现货市场在期货合约前 2 期的价格发现中却占有大于 6% 的比例, 体现出现货市场在价格发现过程中的重要性这主要因为近年来国际金融市场中对冲基金和金融机构等非商业交易者逐渐把原油看作为一种金融资产 [16], 并将大量资金从资本市场移至 WTI 原油期货市场进行投机交易, 从而造成期货价格的剧烈波动及风险的不断上升面对国际原油期货市场日益金融化, 以生产经营为目的的原油商业交易者为了降低期货套期保值风险, 逐渐重视原油现货交易, 以之来充实库存稳定生产, 现货交易量也从早期约占全球原油贸易量的 5% 上升到目前的 15.4% [17]

5 扈文秀等 : 国际原油期货价格与现货价格动态关系研究 4 结论本研究借助多种计量方法, 从不同角度对纽约商品期货交易所交易的 WTI 原油期货价格与现货价格的动态关系进行了实证研究, 得出结论为 : 1) 协整检验发现,WTI 原油期货价格与现货价格存在长期均衡关系尽管短期会偏离均衡状态, 但在无套利机制的作用下, 它们会按照误差修正系数调节的幅度最终趋于长期均衡 ; 2) 格兰杰因果检验表明, 在 WTI 原油期货合约前 2 期,WTI 原油现货价格变动引导期货价格变动, 此后,WTI 原油期货价格变动和现货价格变动互为引导, 共同实现价格发现功能 ; 3) 脉冲响应和方差分解分析认为,WTI 原油期货合约初期, 现货价格具有一定比例的价格发现功能, 但在整个期货合约期, 期货市场的影响大于现货市场, 价格发现仍以期货市场为主导以往的研究忽略了 WTI 原油现货市场在价格发现过程中的作用本研究在肯定 WTI 原油期货市场具有价格发现功能的基础上认为, 由于现货市场是期货市场的基础, 现货价格反映当前的供求关系, 任何使 WTI 原油现货价格发生波动的信息都会传导至 WTI 原油期货市场, 从而引起后者价格的波动因此,WTI 原油现货市场在期货合约初期也起到一定的价格发现作用目前, 尽管国际原油日益具有金融资产属性, 表现为期货价格的大幅波动, 但以上研究结论说明国际原油期货市场仍然具有价格发现功能, 可以为利用期货市场规避转移现货价格风险提供基础 2010 年中国原油对外贸易依存度已超过 50%, 稳定的原油现货进口价格对中国意义重大因此, 国内有条件的企业应积极利用国际原油期货市场与现货市场的相关信息进行套期保值, 对冲原油现货价格波动风险, 从而确保进口原油价格安全参考文献 : [1]BigmanD,GoldfarbD,SchechtmanE.Futuresmarketef ficiencyandthetimecontentoftheinformationsets[j]. JournalofFuturesMarkets,1983,3(3): [2]GarbadeKD,SilberW L.Pricemovementandpricedis coveryinfuturesandcashmarkets[j].reviewofeco nomicsandstatistics,1983,65(2): [3]SilvapuleP,MoosaIA.Therelationshipbetweenspotand futuresprices:evidencefrom thecrudeoilmarket[j]. TheJournalofFuturesMarkets,1999,19(2): [4]MoosaIA.Pricediscoveryandrisktransferinthecrude oilfuturesmarkets:somestructuraltimeseriesevidence [J].EconomicNotes,2002,31(1): [5]SchwarzTV,SzakmaryAC.Pricediscoveryinpetroleum markets:arbitrage,cointegration,andthetimeintervalof analysis[j].thejournaloffuturesmarkets,1994,14 (2): [6]GurcanS.Eficiencyinthecrudeoilfuturesmarket[J]. JournalofEnergyFinance& Development,1998,3(1): [7]CoppolaA.Forecastingoilpricemovements:exploitingthe informationinthefuturemarket[j].thejournaloffutures Markets,2008,28(1): [8]BekirosSD,DiksGH.Therelationshipbetweencrudeoil spotandfuturesprices:cointegration,linearandnonlinear causality [J].Energy Economics, 2008, 30(5 ): [9]HammoudehS,ThompsonM,EvingB.Thresholdcointe grationanalysisofcrudeoilbenchmarks[j].theenergy Journal,2008,29(4): [10]MaslyukS,SmythR.Cointegrationbetweenoilspotand futurepricesofthesameanddiferentgradesinthepres enceofstructuralchange[j].energypolicy,2009,37 (5): [11]HuangBN,YangCW,HwangM J.Thedynamicsofa nonlinearrelationshipbetweencrudeoilspotandfutures prices:amultivariatethresholdregresionapproach[j]. EnergyEconomics,2009,31(1): [12]KaufmannRK,UlmanB.Oilprice,speculation,and fundamentals:interpretingcausalrelationsamongspotand futuresprices[j].energyeconomics,2009,31(4): [13]LeanHH,McaleerM,WongW.Marketeficiencyofoil spotandfutures:amean varianceandstochasticdomi nanceapproach[j].energyeconomics,2010,32(5): [14]MoosaIA,AiloughaniNE.Unbiasednesandtimevar yingriskpremiainthecrudeoilfuturesmarkets[j].en ergyeconomics,1994,16(2): [15] KaufmannR K.Theroleofmarketfundamentalsand speculationinrecentpricechangesforcrudeoil[j].en ergypolicy,2011,39(1): [16]CifareliG,PaladinoG.Oilpricedynamicsandspecula tion:amultivariatefinancialapproach[j].energyeco nomics,2010,32(2): [17] 范英, 焦建玲. 石油价格 : 理论与实证 [M]. 北京 : 科学出版社,2008. ( 责任编辑李虹燕 )

! # %& ( %! & & + %!, ( Α Α Α Α Χ Χ Α Χ Α Α Χ Α Α Α Α

! # %& ( %! & & + %!, ( Α Α Α Α Χ Χ Α Χ Α Α Χ Α Α Α Α Ε! # % & ( )%! & & + %!, (./ 0 1 & & 2. 3 &. 4/. %! / (! %2 % ( 5 4 5 ) 2! 6 2! 2 2. / & 7 2! % &. 3.! & (. 2 & & / 8 2. ( % 2 & 2.! 9. %./ 5 : ; 5. % & %2 2 & % 2!! /. . %! & % &? & 5 6!% 2.

492 西安理工大学学报 (2011) 第 27 卷第 4 期 1 研究方法 首先, 利用向量自回归模型 (VAR) 建立国际原油期货价格和现货价格的动态关系模型, 为 : FP t =C 1 + p β i FP t-i + p η i SP t-i +μ 1t (1) SP t =C 2 + p

492 西安理工大学学报 (2011) 第 27 卷第 4 期 1 研究方法首先, 利用向量自回归模型 (VAR) 建立国际原油期货价格和现货价格的动态关系模型, 为 : FP t =C 1 + p β i FP t-i + p η i SP t-i +μ 1t (1) SP t =C 2 + p