中國燃油期貨市場有效性及價格發(fā)現(xiàn)功能研究

何瑩

摘 要：運用動態(tài)計量經(jīng)濟方法，從多角度對我國燃油期貨市場的有效性和價格發(fā)現(xiàn)功能進行實證分析，結果表明我國燃油期貨市場尚未達到弱式有效，與普氏燃油現(xiàn)貨之間不存在因果關系。

關鍵詞：燃油期貨市場；有效性；價格發(fā)現(xiàn)功能；GARCH模型

中圖分類號：F830.9文獻標識碼：A文章編號：1006-3544（2012）05-0051-05

一、引言

成熟的市場經(jīng)濟需要規(guī)范和完善的商品期貨市場。只有規(guī)范和完善的期貨市場，才能起到價格發(fā)現(xiàn)、套期保值等作用。評價一個期貨市場是否規(guī)范、成熟，市場有效性是一個重要標志。根據(jù)市場有效性理論，如果期貨市場是有效的，表明各方面的信息已經(jīng)充分反映到期貨價格之中，期貨價格是包含各方面信息的有效價格。通過對期貨市場有效性的分析，我們可以知道市場上影響供求的各種信息是否被期貨及時、充分地吸收了，從而也就可以對期貨市場價格發(fā)現(xiàn)功能的有效程度進行合理評價。另外，通過比較期貨市場與其他市場（如現(xiàn)貨市場）信息傳遞的機制及不同市場在吸收新信息的速度方面表現(xiàn)出的差異，并結合市場有效性的研究，才能更加全面地反映期貨市場的價格發(fā)現(xiàn)效率。

石油是全球性重要戰(zhàn)略物資，目前，我國已成為世界第二大石油消費國和進口國。隨著國際油價的攀升以及國內(nèi)汽油價格的大幅調(diào)整，加快建立健全石油風險規(guī)避機制，已經(jīng)迫在眉睫。2004年8月25日燃油期貨作為首個能源期貨品種在上海期貨交易所上市。它的上市對于中國的能源格局來說，具有里程碑意義。燃油期貨上市幾年來，其市場有效性和功能發(fā)揮的水平如何，一直是理論界和業(yè)界十分關心的問題。為此，本文以上海期貨交易所（SHFE）交易的180CST燃油期貨合約為研究對象， 對大家關心的問題做系統(tǒng)的闡釋。 首先檢驗出我國燃油期貨收益率序列的GARCH效應， 因此選用方差比檢驗法檢驗市場有效性； 接著運用Granger因果檢驗對SHFE與新加坡現(xiàn)貨市場交易的180CST燃油價格的領先-滯后關系進行研究， 分析目前我國燃油期貨市場的價格發(fā)現(xiàn)功能。

二、研究方法

目前，對市場有效性的檢驗大多采用單位根檢驗、序列相關檢驗和游程檢驗，上述方法的一個共同缺點是對期貨價格分布的設定， 不論是序列相關檢驗，還是單位根檢驗，都假定期貨價格變量服從正態(tài)分布。 事實上，“由于期貨合約的使用者偏好交易臨近交割月份的合約， 期貨價格波動的方差會因合約臨近交割而逐漸變大”（Leuthold et al. 1989）。Mandelbrot（1963）是最先發(fā)現(xiàn)金融價格波動具有異方差和非正態(tài)分布的特征 [2] 。 在他之后，Engle（1982）構造了方差隨時間變化的自回歸條件異方差模型（ARCH模型） [2] 。Bollerslev（1986）把ARCH模型擴展為GARCH模型， 即廣義自回歸條件異方差模型時， 把條件方差的滯后值也作為解釋變量引入回歸方程。表達式如下：

不難證明，GARCH實際上是一個方差包含著無窮期的誤差項的ARCH模型，因此，與ARCH模型比較，GARCH模型的優(yōu)點在于可以用較為簡單的GARCH來代表一個高階的ARCH模型， 從而使得模型的識別和估計都比較容易 [23] 。

如果價格波動序列存在異方差和非正態(tài)分布特征，則序列相關檢驗和協(xié)整檢驗的結果可能是不可靠的。游程檢驗盡管不要求期貨價格服從正態(tài)分布的假設，但是，對于復雜的期貨價格運動，游程檢驗具有非常低的統(tǒng)計檢驗優(yōu)勢。為此，Lo and Mackinlay（1988）用方差比來檢驗價格序列是否服從隨機游走過程 [24] 。基本思想是：如果資產(chǎn)價格的收益序列服從一個隨機游走過程，則收益序列的方差應與樣本區(qū)間的長度成正比。方差比方法可以明顯地檢驗出期貨價格增量序列中存在的相關關系，并且結果不會受到條件異方差的影響。這種檢驗方法暗含了隨機游走序列中的增量在樣本區(qū)間是線性的，即收益的q階回歸方差估計量應該是一階回歸方差估計量的q倍。

方差比可以由下式確定：

相比之下，方差比方法更可靠，從數(shù)據(jù)處理技術的角度看，該方法允許數(shù)據(jù)異方差的存在，尤為重要的是它不要求對期貨價格變化做出正態(tài)分布的設定。因此，本文將采用方差比檢驗方法對上海期貨交易所燃油期貨市場的弱式有效性進行檢驗。

Granger因果檢驗反映了期貨價格與現(xiàn)貨價格之間的引導關系，可以揭示期貨價格與現(xiàn)貨價格兩個變量間哪個是自變量，哪個是因變量的問題，以分析期貨價格指導現(xiàn)貨價格的功能。

Granger因果檢驗的模型為：

其中Pt、Ft分別表示現(xiàn)貨價格和期貨價格，？著1t、？著2t是白噪聲，且不相關。如果存在某一？茁1 j不為零，則稱期貨價格引導現(xiàn)貨價格，表明期貨市場在價格發(fā)現(xiàn)中起主要作用；同樣，如果存在某一？琢2i不為零，則稱現(xiàn)貨價格引導期貨價格，表明現(xiàn)貨市場在價格發(fā)現(xiàn)中起主要作用；如果同時存在某一？茁1 j和某一？琢2i均不為零， 則稱期貨價格與現(xiàn)貨價格之間互相引導 [25] 。本文將采用Granger因果檢驗模型對期貨市場及現(xiàn)貨市場的領先-滯后關系做實證檢驗。

三、數(shù)據(jù)處理

為保證數(shù)據(jù)的時效性， 本文采用上海期貨交易所近三年的燃油日交易數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)來源：上海期貨交易所網(wǎng)站：www.shfe.com）。 由于期貨合約的時間跨度有限， 任一交割月份的期貨合約在合約到期后將不復存在； 同一交易日同時有若干個不同交割月份的期貨合約在進行交易。 為克服期貨價格的不連續(xù)性，必須產(chǎn)生一個連續(xù)的期貨價格時間序列。考慮到市場價格波動程度、 交易習慣和市場的流動性等因素， 本文數(shù)據(jù)采用首行期貨合約每日收盤價的對數(shù)一階差分，即Rt=ln（Pt）-ln（Pt-1），形成連續(xù)期貨合約序列。 由于節(jié)假日期間或市場出現(xiàn)異常時短時停止開放，使得數(shù)據(jù)局部出現(xiàn)斷開現(xiàn)象，我們運用線性插值法計算斷開數(shù)據(jù)的近似值，構筑連續(xù)時間序列。經(jīng)整理，共產(chǎn)生數(shù)據(jù)794個。

燃油現(xiàn)貨價格數(shù)據(jù)取自于新加坡普氏（PLATTS）公開市場交易的180CST高硫燃油。數(shù)據(jù)來自PLATTS每日報價。之所以這樣選擇是因為，在國際上與上期所推出的180CST工業(yè)燃油品質(zhì)最接近的是新加坡普氏公開市場交易的180CST高硫燃油。而且新加坡國際金融交易所具有比較長的發(fā)展歷史，各種交易制度等方面都比較完善，以它作為基準來進行分析可以比較準確地衡量上海期貨交易所在國際上的地位和作用。

由于新加坡普氏報價采用美元標價，因此，用中國銀行網(wǎng)站（http：//www.boc.cn/sourcedb/whpj/）公布的美元對人民幣基準匯率將價格統(tǒng)一轉化為美元標價，以排除匯率的變動對分析結果造成的影響。下文中，使用LNS代表取對數(shù)后的PLATTS現(xiàn)貨價格序列，單位：美元/噸；LNF代表取對數(shù)后的SHFE燃油期貨價格序列，單位：美元/噸。

四、實證分析

（一）模型的預檢驗

1. 正態(tài)性檢驗

圖1顯示的是全部樣本期內(nèi)的日收益序列。從圖1可以看出，SHFE燃油期貨合約的收益率序列不服從獨立同分布，不是隨機游走過程，存在著很明顯的波動集群性， 可以初步判斷該收益率序列存在條件異方差。由圖2可以初步判斷收益率的分布基本上比較對稱， 但具有比正態(tài)分布明顯偏高的峰態(tài)（Kurtosis=6.799714），并且表現(xiàn)出正偏度（Skewness=0.135645），出現(xiàn)明顯的“高峰厚尾”特征。

2. 平穩(wěn)性檢驗

本文運用ADF檢驗法檢驗收益率序列的平穩(wěn)性。由于收益率序列圍繞在均值周圍波動，不存在趨勢。因此選擇不帶時間趨勢，且具有最小AIC值的回歸模型進行單位根檢驗。檢驗結果表明DW值接近2，模型的殘差序列不存在序列相關性，ADF檢驗法有效。ADF=-15.21263，分別小于不同檢驗水平的三個臨界值，所以收益率序列是一個平穩(wěn)序列。

3. 根據(jù)相關圖和偏相關圖，識別模型形式

從圖3中可以看出，收益率序列的自相關系數(shù)與偏自相關系數(shù)呈現(xiàn)拖尾狀態(tài)。因此，我們可以猜測殘差序列的自相關結構可以用ARMA模型來糾正。經(jīng)比較ARMA（1，1）模型的擬合效果較好。

4. ARCH效應檢驗

我們對經(jīng)過ARMA（1，1）模型調(diào)整后的殘差序列進行ARCH-LM檢驗，考察模型中是否存在自回歸條件異方差。當滯后期等于1時，ARCH-LM檢驗的相伴概率p值接近0， 說明殘差序列存在一階ARCH效應。應該在ARMA（1，1）均值方程基礎上建立ARCH族模型。

（二）模型的估計

由于中國燃油期貨收益率序列是一個平穩(wěn)序列，我們可以用它建立時間序列模型。考慮到燃油期貨收益率序列的自相關性及一階ARCH效應，結合AIC和SC最小的原則，通過對收益率和方差自回歸階數(shù)的不斷試驗，最終選擇ARMA（1，1）、GARCH（1，1）模型擬合收益率序列。

均值方程是：

在式（5）中，前期隨機誤差系數(shù)與前期條件方差系數(shù)之和小于1，表明新信息的沖擊是不持續(xù)的。

（三）檢驗模型的可預測性

模型估計出來后，對其進行殘差ARCH-LM檢驗。P值顯著大于零， 該模型已不存在ARCH效應，說明該ARMA（1，1）、GARCH（1，1）模型能很好地擬合收益率序列。我們知道，如果金融資產(chǎn)的價格具有確定的趨勢， 那么意味著價格在某種程度上是可以預測的。 如果隨機擾動項是獨立或不相關的時間序列，那么金融資產(chǎn)價格序列就是不可預測的；反之，如果隨機擾動項是相關的， 那么金融資產(chǎn)價格在一定程度上就具有可預測性。因此，我們可以將此模型用于預測中國燃油期貨市場的收益率。

（四）有效性檢驗（方差比檢驗）

由于中國燃油期貨收益率序列偏離正態(tài)分布且存在自回歸條件異方差， 采用傳統(tǒng)的檢驗市場有效性的方法，得出的結論可能是不可靠的。為此，本文采用Lo和MacKinlay提出的異方差下的方差比檢驗法進行分析。

對收益率序列采取的時間間隔分別為2，4， 8，16期進行分析的結果如表1所示。

檢驗結果表明，在顯著性水平為1%時拒絕隨機游走的零假設（即中國燃油期貨市場未達到弱式有效），在5%的顯著性水平上也是如此。根據(jù)公式（2），間隔2期（即q=2）時，？籽（1）=VR（2）-1，收益率序列與上一期的自相關系數(shù)就是間隔兩期的方差比與1的差值。？籽（1）較大，為-0.539，進一步驗證了收益率序列存在自相關，中國燃油期貨市場未達到弱式有效。

（五）領先-滯后關系實證分析

1. 相關性分析

從圖4中可以粗略地看出，燃油期貨價格與新加坡普氏現(xiàn)貨報價的變化趨勢具有較高的一致性，相關系數(shù)分別為0.9419，為發(fā)現(xiàn)真實有效的價格提供了前提。

2. 單位根檢驗

為防止兩個時間序列之間偽回歸的存在，首先利用ADF檢驗對各序列的平穩(wěn)性進行檢驗。檢驗結果見表2，在各置信水平下，t統(tǒng)計量均比ADF臨界值大，零假設（即時間序列是非平穩(wěn)的）被拒絕。這說明各序列均是平穩(wěn)的，即I（0）過程，可以直接進行因果關系檢驗。

3. Granger因果檢驗

Granger因果檢驗結果如表3所示。 結論顯示SHFE燃油期貨與普氏現(xiàn)貨之間不存在引導關系。這種結果可能是因為國內(nèi)燃油市場相對比較封閉，新加坡市場的交易情況并不能體現(xiàn)我國燃料油市場的供求狀況。

五、結論與啟示

本文運用多種統(tǒng)計方法， 從多角度對中國燃油期貨市場有效性及價格發(fā)現(xiàn)功能進行了分析。 結果顯示：（1）目前，我國燃油期貨市場還不滿足弱式有效性條件。市場表現(xiàn)出較顯著的波動集群性，投機氣氛較濃，市場風險較大。（2）我國燃油期貨市場價格收益率序列的隨機擾動項是相關的，說明該價格收益率序列在一定程度上具有可預測性。ARMA（1，1），GARCH（1，1）模型能很好地擬合收益率序列。因此，我們可以將此模型用于預測中國燃油期貨市場的收益率。（3）SHFE燃油期貨與新加坡PLATTS燃油現(xiàn)貨之間不存在引導關系。 原因可能是因為國內(nèi)燃油市場相對比較封閉， 新加坡市場的交易情況并不能體現(xiàn)我國燃料油市場的供求狀況。

從實證結果可以看到， 我國目前現(xiàn)貨市場發(fā)育還不成熟，存在一定程度的壟斷；參與期貨市場的套期保值者太少， 許多企業(yè)不被允許或不懂得通過期貨市場來套期保值；與國外成熟期貨市場相比，市場交易主體規(guī)模與結構、 上市品種結構和合約設計， 以及期貨市場管理規(guī)則制度等表現(xiàn)得相對較差。我國燃油期貨市場還不成熟、不完善，價格發(fā)現(xiàn)功能沒有得到充分體現(xiàn)，期貨市場功能尚未真正充分發(fā)揮。

隨著我國經(jīng)濟日益融入世界經(jīng)濟， 我國與世界其他國家在經(jīng)濟發(fā)展及資源配置等方面的合作關系進一步密切，我國的原油對外依存度與日俱增。石油對中國而言，絕非簡單的能源產(chǎn)品，它已經(jīng)由表及里地觸及到中國經(jīng)濟發(fā)展的各個層面。因此，單純依賴別國期貨市場進行保值的行為將使中國在原油進口中處于被動地位。從中長期來看，中國必將爭取燃料油乃至原油在國際定價方面的話語權。

從歷史經(jīng)驗來看，一個成熟、完善的市場在爭奪國際原油定價方面的話語權至關重要， 隨著國際油價的攀升以及國內(nèi)汽油價格的大幅調(diào)整， 加快建立健全石油風險規(guī)避機制，已經(jīng)迫在眉睫。開展燃料油期貨交易， 一方面可以為有關企業(yè)充分掌握價格信息、自覺規(guī)避市場風險提供平臺；另一方面也可以積累經(jīng)驗，進一步健全石油市場體系，完善市場機制。遺憾的是，燃油期貨在SHFE上市以后，中國石油消費居全球第二而在國際定價體系中連0.1%權重都沒有的局面一直未有改觀。我國的燃油期貨仍然缺乏市場效率，這一點從本文的實證分析中也得到了印證。金融危機之后，業(yè)界對于推出原油期貨的呼聲越來越高，但是，我們?nèi)詰逍颜J識到建立完善的市場競爭機制，構建高效的石油市場體系依然任重而道遠。

由于我國燃油期貨相對而言上市時間不長，關于這方面的理論研究尚屬空白。 本文的貢獻在于：（1）在市場有效性檢驗方面，放棄傳統(tǒng)簡單有效性方法，考慮到時間序列的ARCH效應，將方差比檢驗方法引入對我國燃油期貨市場有效性的檢驗，所得結論更為可信。（2）給出了我國燃油期貨市場收益率的預測模型，為國內(nèi)企業(yè)借助期貨市場套期保值規(guī)避風險提供了幫助。

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（責任編輯：李丹；校對：龍會芳）