瀝青價格預測模型研究

吳濤

蘇州大學東吳商學院 江蘇蘇州 215000

瀝青價格預測模型研究

吳濤

蘇州大學東吳商學院 江蘇蘇州 215000

瀝青是一種重要的工程物資，瀝青的合理定價對生產方和建設方都有重要意義。本文在前人的研究基礎上，利用2009年到2013年的瀝青價格、國際原油價格與國內道路建設里程數據，通過協整分析，發現石油瀝青價格與國際油價、國內道路建設里程存在長期均衡關系。對國際油價和國內道路建設里程數據的追蹤，對石油瀝青的價格預測具有重要參考作用。

瀝青價格協整預測

問題提出

瀝青主要用于公路路面鋪設、加固高層建筑中的地板鋪面、水利工程中的密封等，是一種重要的石油工業附屬產品。在高速公路、大型水利工程、高層建筑防水工程等項目中，瀝青供應的招投標工作在開工建設前或初期進行，但是瀝青的實際供應需要到工程項目后期，之間有幾個月甚至更長的時間間隔。在這段時間瀝青的價格的波動對于瀝青生產企業和工程承包商之間定價策略具有重要的影響。瀝青價格的影響因素的研究，對于緩解供需矛盾、合理安排建設項目、充分利用金融工具規避價格風險具有重要的意義。

文獻綜述

目前對于國內瀝青價格預測模型的研究并不多。郭瑞分別建立了回歸預測模型、時間序列預測模型和灰色系統預測模型，并加權平均三個模型的預測結果得出最終的預測值。通過2003年1月到2007年3月的預測模型的構建，較好的預測了石油瀝青價格的走勢，并且證明組合模型在預測方便優于其他單個的模型[1]。辛望等人選取原油價格、石化產品價格、美元指數、美元匯率、股票市場價格、瀝青期貨價格等9個主要影響因素作為建模變量，基于GA-GMDH算法構建瀝青價格系統模型并對未來短期瀝青價格進行了預測[2]。

上述預測方法在不同的側面都取得了比較好的預測效果，但在一些方面還需要進一步完善。一方面是差分處理解決了未回歸問題卻缺乏對經濟意義的解釋力度。另一方面將同期瀝青期貨價格引入為解釋變量降低了預測模型的實用意義。

影響要素選擇與數據來源

影響要素選擇

原油價格

石油瀝青是原油加工過程中制得的一種瀝青產品。生產瀝青的原油主要是選擇環烷基原油和蠟含量較低的中間基原油或稠油。原油是瀝青生產中最主要的原料投入，其價格對瀝青生產成本具有重要且直接的影響，故本文選取石油價格作為解釋變量[3]。

道路建設里程數

石油瀝青最主要的用途在于各級公路建設。我國萬余里高速公路中，大約95%的里程采用了半剛性基層瀝青路面。隨著國民經濟的高速發展，公路建設投資規模不斷擴大，道路瀝青用量持續增長[4]。公路建設里程反映了石油瀝青的需求狀況，本文也將其作為解釋變量。

數據來源

本文使用的數據為2009年1月到2014年11月的月度數據。其中，公路運輸固定投資額數據來源于國家統計局。國際原油價格由于交易所所在地和交易原油的品質有所區別，價格并不相同。布倫特是出產于北海的布倫特和尼尼安油田的輕質低硫原油，現全球65%以上的實貨原油掛靠布倫特體系定價，故本文選擇用北海布倫特原油期貨價格最為國際原油價格，月度數據使用當月每日價格的均值。原油價格原始數據來源于交易所公布的價格。石油瀝青的現貨價格在各地并不完全相同，出去一致性的考慮，石油瀝青現貨市場價格選取了江蘇省的瀝青價格數據，數據來源于Choice金融數據終端。

實證分析

在選取的期間內，瀝青價格、原油價格和道路建設里程數這三個變量之間的升降具有一定的聯動性，很可能存在相關關系。為此首先確定變量是否是平穩時間序列。

單位根檢驗

經濟序列往往是非平穩的，這些序列的矩(如均值、方差、協方差)隨而時間變化，但其線性組合卻可能不隨時間變化。協整理論所能處理的是單整序列，因此為進行協整分析首先要檢驗序列是否為單整序列，即進行單位根檢驗。考慮數據生成過程:

式中：?表示差分算子；μt為零均值的白噪聲序列；若yt包含單位根(r =1)，則yt為一階單整向量。本文采用ADF檢驗來進行時間序列的單位根檢驗。原假設為r=1，備擇假設為r<1。原假設成立說明序列{yt}是單整序列，備擇假設成立說明{yt}是平穩序列(至少是漸進平穩的)。

Dickey-Fuller test for unit root

檢驗結果顯示，瀝青價格的T值為-1.408，而5%臨界值為-2.914，T值大于所對應的臨界值，故拒絕原假設，所以瀝青價格為非平穩的時間序列。同時，對瀝青價格進行差分后在進行檢驗，此時的T值為-8.197，顯著小于臨界值-2.915，因而接受原假設，石油瀝青價格的一階差分序列為平穩序列。這樣，可以確定瀝青價格為一階單整。同理可以得出原油價格和公路建設里程也為一階單整。即三個變量均為I（1）一階單整過程，可以進行協整分析。

VECM模型估計

在單方程協整檢驗中，由于是基于回歸殘差序列進行，故在第一階段需要采用OLS進行回歸分析，應用很不方便。為此，Johansen（1988）及Juselius(1990)提出了一個以VAR模型為基礎的基于回歸系數的特別適合于多變量的協整檢驗法。

協整檢驗是為了檢驗變量之間是否存在長期均衡關系。一般而言，對于多變量（>2）之間的協整檢驗，一般利用Johansen檢驗方法。其檢驗模型為：

關系，矩陣Π的秩將不會顯著地不同于零[5]。

Johansen 協整檢驗

原假設為“最大協整秩為1”的檢驗置信度為18.17%，無法拒絕原假設，而原假設為“最大協整秩為2”的檢驗置信度為3.74%，拒絕最大協整秩為2的假設，故最大協整秩為1，只有一個線性無關的協整向量。

然后檢驗對應VAR表示法的滯后階數：

滯后階數檢驗

上述檢驗表明，滯后階數選擇為1是滿足大部分信息報告準則的要求，所以將模型的滯后階數選擇為滯后一階。

最后用Johansen的極大似然估計方法估計該系統的向量誤差修正模型，所得到的長期均衡關系如下表所示：

Johansen normalization restriction imposed

根據表中的信息可以將石油瀝青的價格預測函數寫為：

從石油瀝青的價格預測函數可以看出，石油瀝青的價格與原油期貨價格和公路建設里程數都有顯著的相關關系，且為正相關。國際石油價格越高，瀝青生產企業的原材料成本增加，推高石油瀝青的價格。這是在供給端對價格的影響。另一方面，瀝青的需求主要為公路建設，公路建設里程增加，市場對石油瀝青的需求也增加，需求增大也導致價格的上升。

穩健性檢驗

殘差的自相關性檢驗

自相關性檢驗的原假設為“在對于滯后階數不存在自相關性”，檢驗結果顯示在一階和二階都無法拒絕原假設。這表明上文中選擇模型的滯后階數為一階是正確的，如果無法通過自相關性檢驗，需要增加滯后階數。

VECM系統穩定性檢驗

結果顯示，除了VECM模型本身所假設的單位根之外，伴隨矩陣的所有特征值均落在單位圓之內，故系統是穩定的。

結論

本文是根據瀝青產業上下游企業的現實所需而展開的研究。石油瀝青作為道路橋梁施工的原材料，在我國用量巨大，上下游相關企業眾多，但是最為以石油為原料的化工產品，瀝青價格也隨國家油價波動頻繁。另一方面，道路施工工程期限長，需要的瀝青往往需要提前預定，這就使得買賣雙方在制定協議價格是缺乏定價依據。瀝青價格的預測模型為瀝青中長期協議價格的制定提供了基礎。隨著上海商品交易所石油瀝青品種的上市交易，企業可以通過對瀝青價格走勢的預判進行套期保值，降低價格變動風險。

本文通過對跨度為60期的瀝青、石油價格和道路建設里程的時間序列分析，得出了石油瀝青價格的預測模型，實證結果證明瀝青價格與油價和道路建設里程都具有強的相關性。最終的出的預測模型對于石油瀝青價格預測有一定的參考價值，能為瀝青行業的交易定價提供決策依據。

[1]郭瑞.瀝青行業價格預測模型研究[D].暨南大學,2008.

[2]辛望,王晶,王濤,et al.基于ga-gmdh算法的瀝青價格系統建模及預測[J].公路與汽運,2014(06):204-7.

[3]姚瑤新.石油瀝青期貨價格影響因素分析[N].2013-10-16.

[4]楊春暉.國內瀝青市場發展趨勢分析[J].企業技術開發,2013(16): 8-9.

[5]Johansen S. Statistical analysis of cointegration vectors[J].Journal of economic dynamics and control, 1988,12(2): 231-54.

作者：吳濤（1992-），男，漢族，江蘇蘇州人，就讀于蘇州大學，研究方向：技術創新管理。