歐佩克產量對國際油價動態影響的實證分析
2008-01-01 00:00:00梁琳琳齊中英
預測 2008年6期
摘 要：基于對國際油價和歐佩克產量的結構性突變檢驗，本文分三時期建立了國際油價與歐佩克產量的誤差修正模型，采用脈沖響應函數和方差分解方法對比不同時期歐佩克產量對國際油價的影響力。結果表明，Ⅲ期國際油價對歐佩克產量沖擊的反應期較Ⅱ期提前，國際油價預測均方誤差中歐佩克產量貢獻率與Ⅰ期接近。表明歐佩克產量對國際油價的短期影響力在逐漸恢復。
關鍵詞：歐佩克產量；國際油價；結構突變;脈沖響應函數；方差分解
中圖分類號：F113.3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5192(2008)06-0044-05
The Dynamic Influences of OPEC Output on Oil Price
LIANG Lin-lin， QI Zhong-ying
（School of Management， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China）
Abstract:As an organization of oil exporting countries， OPEC has played great role in the trend of the oil price. Based on the results of structural breaks test of oil price and OPEC output， this paper sets Vector Error Correction Model in three sub-periods and compares the influences of OPEC output on the oil price with the methods of impulse response function and variance decomposition. The results show that in the third period， OPEC output influenced the oil price in the short term than ever and has more strengthened power to the oil price， meanwhile， the contributions of oil price to the increasing of OPEC output is tremendous. The conclusion is that the controlling power of OPEC output on the oil price is recovering.
Key words:OPEC output; oil price; structural breaks; impulse response; variance decomposition
1 引言
同其它普通商品一樣，石油的價格主要取決于其供求關系。由于石油供給方的力量通常要強于需求方，因此，國際石油市場上對油價影響最大的因素當數歐佩克產量。鑒于歐佩克在世界石油供給中的特殊地位，國內外許多學者對歐佩克產量與國際油價的關系進行了分析。然而，以往對歐佩克產量與國際油價之間關系的研究文獻普遍沒有考慮到兩變量的結構突變問題［1～3］。
自從第一次石油危機爆發以來，國際油價就擺脫了長期低迷的走勢。隨著國際石油市場結構的變化，歐佩克的市場份額不斷下降，影響國際油價變化的因素越來越多，國際油價的走勢越來越不可預測。20世紀80代起，國際石油定價制度發生了變化，石油價格主要由期貨市場價格決定，參與定價的主體增多。此外，一些過去不對國際油價構成影響的因素，如氣候、投機等也影響了油價的走勢。同時，國際石油市場供給的競爭性越來越激烈，石油替代產品的開發等因素也增加了歐佩克產量供給的不確定性。因此，從長期看，國際油價和歐佩克產量的數據生成過程難免發生變化。
所謂數據生成過程是指變量的數據源于具有何種特征的隨機過程。如果一個時間序列是由一個穩定過程加上時間趨勢產生的， 則稱該時間序列服從趨勢平穩過程。如果一個時間序列含有帶常數項的單位根，則稱其服從差分平穩過程。趨勢平穩和差分平穩有著顯著不同的統計性質和經濟意義。差分穩定過程由永久性沖擊占主導地位，趨勢穩定過程由暫時性沖擊占主導地位。如果經濟時間序列是帶有結構突變的趨勢平穩過程，對其進行差分處理將會使檢驗功能降低［4，5］。因此，不考慮結構性的變化而對國際油價和歐佩克產量的關系進行分析，很可能將原本由于結構突變引起的變化誤認為是由其它經濟因素而引起的，這樣勢必影響兩者關系的分析結果。可見，在研究國際油價與歐佩克產量關系之前對兩變量進行帶有結構突變的單位根檢驗，具有重要意義。
自Perron［6］提出結構突變的單位根問題后，Zivot和Andrews［7］、 Lumsdaine和Papell［8］對結構突變理論進行了發展，從Perron的外生突變到允許發生兩個內生突變點。這些研究有效地區分了趨勢平穩過程和單位根過程，使得檢驗更加有效。本文選取較長期的時間數據，遵循從一般到特殊的原則，根據Lumsdaine和Papell的模型CC識別國際油價和歐佩克產量的內生結構突變點，并根據變結構點把歐佩克產量和國際油價分成三個數據生成過程不變的時間段，對歐佩克產量與國際油價的長期的協整關系進行分析，建立了誤差修正模型，運用脈沖響應函數和方差分解的方法考察不同時期歐佩克產量對國際油價的動態影響。
2 歐佩克產量和國際油價的結構性突變檢驗
2.1 數據選取及說明
針對本文的研究目的及數據的可獲得性，選取自1973年10月至2007年9月的國際油價和歐佩克產量的月度數據作為原始數據樣本，各408個觀測值。其中，國際油價數據采用美國進口原油的F.O.B.價格，歐佩克產量為歐佩克組織的原油總產量。全部數據來源于美國能源部信息署網站。由于數據的自然對數變換不改變原來變量之間的協整關系，能使其趨勢線性化并消除時間序列中存在異方差現象。所以，對歐佩克產量和國際油價進行自然對數變換，分別用
lnqt和lnpt表示。文章中模型的回歸與檢驗借助Eviews 5.0完成。
梁琳琳，等：歐佩克產量對國際油價動態影響的實證分析
2.2 數據生成過程的結構突變理論
外生沖擊可能會導致數據生成過程發生結構突變。如若不考慮這種結構突變而用單位根檢驗，將會把一個帶均值突變或趨勢突變的退勢平穩過程誤判為隨機趨勢非平穩過程，從而導致檢驗功效的降低。
經濟時間序列通常通過差分來獲得平穩。然而，某些數據則可以通過退化趨勢而獲得穩定，即對
關于單位根的研究文獻在20世紀90年代以后大量涌現。Perron ［6］假定結構突變點是外生已知的，并證明當考慮重要經濟事件對宏觀經濟變量序列的影響時，大多數變量表現為結構突變的趨勢平穩過程。Zivot和Andrews［7］等則認為Perron外生先驗設定結構突變點帶有較大的主觀性，檢驗結果對突變點的位置具有條件依賴，可能導致單位根檢驗對原假設的過度拒絕。他們主張把所有的時點都當作可能的結構突變點，通過數據挖掘技術在檢驗單位根的同時判定實際的結構突變點。他們把模型分為均值突變、趨勢突變和均值趨勢雙突變三種，分別用模型A、B、C來表示。同時總結了三種研究方法：遞歸法、滾動法、循序法。從檢驗結果來看，循序法高于其他兩種方法。循序法的檢驗過程是：選定結構變化的點tb，其對應的λi=(tb/T)，一般地，λi∈［0.15T，0.85T］；然后對每一個tb設定虛擬變量(DU是趨勢方程在時間tb上發生均值漂移時對應的結構斷點虛擬變量，DT是相應時間上趨勢變化時對應的結構斷點虛擬變量)，逐個考查每一個突變點，再對每一個模型進行ADF檢驗，從中選取最小的ADF值與相應的臨界值進行比較。若能拒絕原假設，則接受序列為帶有結構突變的趨勢平穩過程。不過值得注意的是在做單位根檢驗時，其臨界值并不是由標準的DF分布而獲得。考慮到時間序列具有一個結構斷點時無法拒絕單位根檢驗的原假設可能是由于對立假設不恰當引起的，Lumsdaine和Papell ［8］將Zivot和Andrews的方法擴展到了考慮兩個內生結構斷點的情形，分別稱三個模型為模型AA、BB和CC。單位根檢驗的步驟和判定與Zivot和Andrews一個內生突變點的方法相同。
2.3 歐佩克產量和國際油價的結構突變點檢驗
本文遵循從一般到特殊的原則，根據Lumsdaine和Papell考慮兩個內生結構斷點模型CC((4)式)對國際油價是否發生了結構突變進行單位根檢驗。
國際油價退勢后殘差的單位根檢驗結果顯示ADF=-5.63＞-6.48(5%顯著水平)，接受有單位根的零假設，說明國際油價是服從結構突變的單位根過程。第一個變結構點的均值和趨勢檢驗都通過顯著性檢驗，且都為負數，說明1985年7月國際油價出現了長期下跌的趨勢；第二個結構變點的均值突變未通過顯著性檢驗而趨勢檢驗顯著，說明國際油價自2001年6月以來出現了穩定的增長趨勢。歐佩克產量退勢后殘差的單位根檢驗ADF=-4.43＞-4.62(5%顯著水平)，均值突變和趨勢突變都通過了顯著性檢驗，表明歐佩克產量是服從均值和趨勢雙突變的單位根過程。
由于國際油價和歐佩克產量在總樣本期內都發生了結構突變，因此我們根據國際油價和歐佩克產量的突變點，把整個樣本期分為數據生成過程不變的三個時期來研究歐佩克產量對國際油價的影響，其中第二期的開始時間根據歐佩克產量結構突變點選定為1987年7月。據此，整個樣本區間分為三個子樣本時期：分別記為Ⅰ期(1973.10~1985.07)、Ⅱ期(1987.08~2001.06)和Ⅲ期(2001.07~2007.05) （圖1由左至右)。
3 考慮結構突變的歐佩克產量對國際油價的動態影響分析
3.1 研究方法
向量自回歸(VAR)模型通常用于相關時間序列系統的預測和隨機擾動對變量系統的動態影響分析。本文基于向量自回歸模型，運用脈沖響應函數和方差分解的方法分析歐佩克產量對國際油價的動態影響。考慮下面被廣泛使用的兩變量VAR模型
其中α為模型系數，隨機擾動項ε稱為新息。在上述系統中，如果ε1，t發生變化，不僅當前的lnpt值會立即改變，而且還會通過當前的lnpt值影響到lnpt和lnqt今后的取值。
脈沖響應函數刻畫的是在擾動項上加一個標準差大小的沖擊對于內生變量當前值和未來值所造成的影響。對一個變量的沖擊直接影響這個變量，并且通過VAR模型的動態結構傳導給其他所有的內生變量。我們運用脈沖響應曲線來分析國際油價受到歐佩克產量隨機擾動項沖擊后的反應，從而來了解歐佩克產量對國際油價的影響力。方差分解是另一種描述系統動態變化的方法，其核心是將系統中某一個變量的預測均方誤差分解成由系統中各變量沖擊所帶來的影響部分，記錄系統中每個變量沖擊對該變量的預測均方誤差的貢獻，從而了解各新息對模型內生變量的相對重要性。采用方差分解的方法來對國際油價的預測均方誤差進行分解，進而估算歐佩克產量和國際油價的隨機新息所做出的貢獻在總貢獻中的比率。
在建立歐佩克產量與國際油價的向量自回歸模型前，我們先要確定兩變量是否具備協整關系。根據Granger表述定理，如果變量之間存在協整關系， 建立單純的差分VAR模型將丟失重要的非均衡誤差信息。因此，如果變量是協整的，則它們之間的短期非均衡關系總能由一個誤差修正模型表述。如果兩變量不存在協整關系，則要建立無約束的向量自回歸模型。然而，在時間序列分析中首先遇到的問題是時間序列數據的平穩性問題。因此，在進行協整關系檢驗前，先采用ADF(Augment Dickey-Fuller Test)檢驗法對兩變量進行平穩性檢驗。
3.2 考慮結構突變的歐佩克產量對國際油價動態影響的實證檢驗
3.2.1 誤差修正模型
首先，對三個時期的歐佩克產量和國際油價進行單位根檢驗，結果發現兩變量都是一階單整，因此可以對兩變量進行協整關系檢驗。建立協整方程，三個時期歐佩克產量和國際油價的回歸方程殘差都拒絕了有單位根的零假設，表明歐佩克產量與國際油價具有協整關系。
根據歐佩克產量與國際油價的協整關系，分別建立三個時期的誤差修正模型(見表2)。
比較三個模型變量的系數可知，Ⅲ期國際油價與歐佩克滯后產量呈負相關關系，歐佩克滯后一期產量每增加1%，國際油價下跌0.43%，滯后二期產量對國際油價的影響更大，每增加1%國際油價下跌0.76%。說明Ⅲ期歐佩克產量對國際油價的短期影響力在三個時期中最強。
對三個模型及殘差分別進行檢驗。模型的檢驗結果表明，三個時期模型的擬合度依次遞減，進一步表明國際油價的影響因素越來越多，歐佩克產量的作用減弱；對殘差進行ARCH-LM自相關檢驗，White異方差檢驗和JB正態性檢驗，檢驗結果表明，除Ⅱ期存在異方差外，其它時期殘差的自相關性和異方差性良好。
3.2.2 脈沖響應與方差分解
我們利用脈沖響應與方差分解來考察歐佩克產量對國際油價之間的動態影響。
由圖2知，Ⅰ期國際油價對歐佩克產量一個標準差大小的沖擊負反應逐期增大，最大接近2%；Ⅱ期國際油價前2期對歐佩克產量的沖擊反應非常小，從第2期開始負反應逐漸增大，到第4期為最大，第6期又回復到國際油價的原有水平，第8期之后為正向反應，表明歐佩克產量的沖擊在第2期至第8期對國際油價發揮作用；Ⅲ期，國際油價對歐佩克產量的沖擊在前5期呈負反應，第3期達到最大為約2%，國際油價在第5期回復到原有水平，隨后表現為逐漸增大的正反應。與Ⅱ期相比，Ⅲ期歐佩克產量對國際油價的影響時間提前，表明歐佩克產量的短期作用增強。
由方差分解檢驗結果可知，國際油價的各期預測均方誤差中，歐佩克產量的影響均在第3期開始顯現。三期比較發現，Ⅱ期國際油價預測均方誤差中歐佩克產量的貢獻最小，Ⅰ期和Ⅲ期歐佩克產量對國際油價方差的貢獻率接近。進一步對Ⅰ期和Ⅲ期歐佩克產量對國際油價方差的貢獻做同期比較知，除最后2期外，Ⅲ期中歐佩克產量對國際油價的貢獻在各期均小于Ⅰ期，表明歐佩克產量對國際油價變動的影響力已經接近但并未超過其歷史最高的水平。
4 結論
由于經濟時間序列長期容易受到外部環境的影響而發生結構變化，因此，本文利用結構突變理論分析了1973年10月至2007年5月歐佩克產量與國際油價的數據生成過程。研究發現，在整個樣本期內歐佩克產量存在一個均值和趨勢雙突變的結構突變點，國際油價存在兩個結構突變點，一個均值趨勢雙突變點和一個均值突變點。然后根據國際油價和歐佩克產量突變點把整個樣本期分為數據生成過程不變的三個時期，建立了三個誤差修正模型，采用脈沖響應函數和方差分解的方法對比分析不同時期歐佩克產量對國際油價的影響。研究結果表明，三個子樣本期內國際油價與歐佩克產量均存在協整關系；三期相比，第Ⅲ期國際油價對歐佩克產量沖擊的反應強度與反應時間均小于Ⅰ期，雖與Ⅱ期反應強度大體相等但反應期提前；國際油價的預測均方誤差中的歐佩克產量的貢獻率比Ⅱ期增大，與Ⅰ期接近，表明歐佩克產量對國際油價的短期作用有所恢復。
參 考 文 獻：
［1］Kaufmann R K. Does OPEC matter? An econometric analysis of oil prices［J］. The Energy Journal， 2005， 25(4): 67-90.
［2］Ramcharran H. Oil production responses to price changes: an empirical application of the competitive model to OPEC and non-OPEC countries［J］. Energy Economics， 2002， 24(3): 97-106.
［3］Kohl W L. OPEC behavior， 1998~2001［J］. The Quarterly Review of Economics and Finance， 2002， 42(2): 209-233.
［4］張建華，涂濤濤.結構突變時間序列單位根的“偽檢驗”［J］.數量經濟技術經濟研究，2007，(3):142-151.
［5］張曉峒，白仲林.退勢單位根檢驗小樣本性質的比較［J］.數量經濟技術經濟研究，2005，(5):40-49.
［6］Perron P. The great crash， the oil price shock， and the unit root hypothesis［J］. Econometric， 1989， 57: 1519-1554.
［7］Zivot E， Andrews D. Further evidence on the great crash， the oil price shock and the unit-root hypothesis［J］. Journal of Business and Economic Statistics， 1992， 10: 251-270.
［8］Lumsdaine R L， Papell D. Multiple trend breaks and the unit root test［J］. Review of Economics Statistics， 1997， 80: 355-385.
［9］王少平.宏觀計量的若干前沿理論與應用［M］.天津:南開大學出版社，2003.133-139.
