油價波動與煤炭行業發展關系實證研究
——以安徽省為例

薛金奇，朱延福

（中南財經政法大學 經濟學院，湖北 武漢 430073）

油價波動與煤炭行業發展關系實證研究
——以安徽省為例

薛金奇，朱延福

（中南財經政法大學 經濟學院，湖北 武漢 430073）

隨著全球經濟的逐步復蘇，世界對各類資源性商品的需求正在逐步遞增。單個能源的價格變動極易引起整體能源價格的急劇變化以及能源供應鏈的連鎖反應，并進一步給經濟發展帶來極為嚴峻的挑戰。根據近年來國家統計數據，油價的每次波動都會引起煤炭行業的整體變化。文章基于安徽省2010年2月至2014年12月煤炭行業的統計數據，運用Jonhanson協整檢驗、VEC向量誤差修正模型、Granger檢驗等工具，實證分析原油價格變動與該省煤炭行業發展之間的關系。結果表明：油價影響煤炭行業的總產值變化，且存在著長期均衡關系。

油價；煤炭行業；Jonhanson檢驗；VEC向量誤差修正模型；Granger檢驗

［DOI］10.3969/j.issn.1007-5097.2016.05.004

一、引　言

隨著全球經濟的逐步復蘇，世界對各類資源性商品的需求正在逐步遞增。一方面，能源供應與經濟發展的波動之間具有非常敏感的互動性；另一方面，煤炭、石油、天然氣等各大能源品種之間具有很強的替代性，再加上能源的供應很容易受到戰爭、政治、安全生產、氣候等多因素的影響，在這樣的背景下，單個能源的價格變動極易引起整體能源價格的急劇變化以及能源供應鏈的連鎖反應，并進一步給經濟的平穩運行帶來極為嚴峻的挑戰。根據近年來國家統計數據，油價的每次波動都會引起煤炭行業整體隨之變化。而我國“少氣、富煤、貧油”的資源稟賦，決定了煤炭資源在我國的能源消費結構中將在相當長的一段時間內占據主導地位。當前，我國已探明的煤炭儲存量占全球的11.67%，據全球第三；產量占全球的35%，居世界第一。穩定發展煤炭行業，是我國調節供需雙方生產經營和資源配置的重要途徑，更是我國應對產業結構轉型升級、能源危機、環境保護的必然之路。因此，研究石油價格變動對煤炭行業的影響意義重大。

本文以安徽省為例，具體測明了一定時期內石油價格波動對煤炭行業的影響，并引入GDP數值代表經濟發展水平，作為輔助變量。本文針對石油價格波動與煤炭行業總產值之間的關系進行相關分析和協整檢驗，提出了煤炭行業應對石油價格波動影響的方案，為相關部門進行制定科學決策、實施合理的調控措施、建立應對機制提供理論參考，以減少油價波動對產業發展的不利影響。

二、文獻綜述

（一）油價與社會、行業發展關系的相關研究

1.國外有關研究

K Doroodian，Roy Boyd通過CGE模型模擬了2000-2020年在不同的經濟周期下石油價格波動對美國各經濟生產部門的影響，得出結論：長期來看，油價的波動只對油制品及用油產業產生較大影響，而工業品和消費品總體價格會隨著時間推移在總量水平上保持平穩［1］。Lee and Ni（2002）通過研究VAR模型的脈沖反應分析了油價對各門類行業供需的影響，結論顯示，油價的波動對石油關聯性強行業的供給影響較大，而對石油關聯性弱行業的需求影響比較大［2］。Keane M P、Prasad E（1996）根據行業上下游進行分類，研究了油價變化對各行業就業和工資的影響［3］。Gately D（2002）的研究結論顯示，油價變化對收入和價格的影響具有不對稱性［4］。

2.國內有關研究

國內學者的研究均認為油價變化將從收入和物價兩個層面進行傳導，進而影響整個國民經濟。沈中元（2004）通過對國家統計局數據進行的比對，對124個門類的行業進行分析，分析了油價對全國物價的影響，結果顯示，1997年，如原油價格上漲1個單位，則導致批發品價格指數上漲6.2個百分點，CPI指數上漲2.2個百分點；而到2000年時，原油價格上漲1個單位，則導致兩指數分別上漲12.1和4.4個百分點，均高于1997年水平，這說明我國的抗油價波動影響的能力在降低［5］。韓亮亮等（2006）利用協整檢驗證明油價與我國的GDP、CPI以及進出口總額之間存在著長期的均衡關系［6］。趙笑宇（2006）用成本分析的視角探討了油價波動對各類產品價格的影響，通過對連續近10年數據的計量分析，得出了兩者之間相互影響的數量關系模型［7］。黃賾琳（2006）針對油價波動與消費結構、投資結構、產品結構、進出口貿易結構之間的相互影響進行了研究，并就我國如何應對油價大幅波動提出了對策建議［8］。劉貴文等（2007）針對油價對物價的傳導影響作用，進而影響股市、債市等資本市場的情況進行了分析［9］。王風云（2007）通過使用條件異方差模型、H-P濾波等方法，研究油價變動對物價水平的影響，結果表明國際油價變動對我國物價的影響度呈上升趨勢，影響的邊際系數為0.8個百分點，且我國的通貨膨脹或緊縮對油價無反饋影響［10］。

3.文獻評述

油價波動對國計民生關系重大，對油價波動的影響進行分析己成為迫切需要，國內外學者從產業結構和能源結構調整、物價變動、石油市場改革等方面著手研究，并提出油價波動的調控方案。但是，關于當前有關石油價格波動對某個行業的影響研究非常少，且以概述為主，定量分析研究則更少。

（二）關于煤炭行業發展相關影響因素研究現狀

以往學者對各種相關因素對煤炭產業發展及煤價的影響做出了相關研判。其中，大部分學者的研究集中在宏觀因素影響，或者多因素的綜合研究，而缺少對煤炭行業影響的單因素研究。部分學者利用計量模型來進行分析，但主要是針對行業的長期預測，關于短期波動關聯的相關研究缺失。

Robert S Pindyck（1999）對美國煤炭、天然氣、石油等能源產業的產值及價格將近一個世紀的變動進行了比對分析，建立了時間序列模型，辨析了其關聯性并預測了未來走勢［11］。Lalonde et al.（2003）分析原油等能源價格及產業產值的變動，并建立了自回歸模型［12］。Chin（2005）使用OLS法和穩健標準差估計出對數方程，對1999-2004年的月度數據進行分析，試圖以能源現貨市場的數據預測期貨市場價格［13］。Cortazar和Schwartz（2005）建立了計量模型，以1991 年1月至2001年底的月度數據為樣本，分析了能源現貨市場與期貨市場之間的關系［14］。

羅敏、徐莉（2002）針對國內的煤炭產業總產值與GDP、國際煤炭價格波動的相關性進行了計量分析，發現國內煤炭總產值與GDP波動相關性較大，存在正相關；與國際煤價關聯性不大［15］。張偉、何顏（2005）比較詳盡地闡明了煤炭價格近年來不斷下跌的原因，包括煤炭產能過剩、物流能力不斷改善、國家政策調整、電力需求減弱等［16］。張同功、雷仲敏（2005）將影響煤炭產業發展的因素劃分為產業內部因素和產業外部因素，內部因素主要包括供求關系、物流成本，外部因素主要包括國家政策、物價變動［17］。張雁忠（2005）將煤炭產業影響原因分為國內和國外，國內原因包括電力需求、運輸能力、煤炭儲藏量，國外原因有國際石油價格波動、國際經濟發展環境變化［18］。謝守祥、譚清華和宋陽（2006）對煤炭產業的供需兩方面建立了誤差修正模型并進行了計量檢驗，論證了煤炭需求是煤炭價格變動和總產值變動的格蘭杰原因［19］。孟鐵、霍喜福（2008）指出經濟運行周期、能源總體價格波動、供求關系變化、匯率波動都對煤炭價格和產量有重要影響［20］。譚章祿、陳廣山（2009）對國內市場環境進行比較全面的分析，考察了煤炭產業的生產成本、產量、庫存量以及上游產業相關產品供給、下游產業需求、宏觀經濟發展等，并進行了計量分析，分別得出了各因素對煤炭產業發展的影響程度大小［21］。丁志華、趙潔和周梅華等（2011）使用VEC模型，對宏觀因素（包括經濟發展水平、物價指數、固定投資額、物流發展等）、微觀因素（煤炭及上下游產業相關指數）進行分析，發現物價水平、煤炭成本、相關產業發展水平等因素關聯程度比較大［22］。

三、理論依據和作用機制

（一）替代品理論

西方經濟學理論認為，所謂替代品，是指在某種用途上，具有相同或相似使用價值的兩種物品。其中一種物品的價格變動必然會同向影響另外一種物品的價格，銷量變動必然會反向影響另外一種物品的銷量。替代品與互補品在經濟學上是一對相互對立的概念，兩者的判別可以根據交叉彈性系數來辨別，當交叉彈性為正時，即可判定為替代品。

替代品具有競爭性。假如替代品具有較大的競爭能力，并且生產企業采取迅速擴張的發展手段，則替代品對本行業形成競爭性威脅較大；假如消費者換用替代品的變換成本較小，則替代品的競爭性威脅較大。反之，則相反。

（二）煤炭替代石油的技術方法

（1）煤炭液化油品。一是煤炭直接液化成油。把煤進行高壓處理，加氫液化，生產為可運輸油品。二是煤炭間接液化成油。先將煤炭經高溫氣化爐加工成氣態，再加入催化劑，經催化反應后變成化學油品。

（2）煤炭制甲醇或再制作二甲醚、烯烴。煤炭制甲醇方面，目前技術發展已相對比較成熟，國內外均有大規模生產，世界的總生產能力約為200余萬頓/年。二甲醚具有抗擊性強、燃燒充分、殘渣少等優點，其環保性得到了世界的公認，其完全替代柴油的技術正在日趨成熟，預計2020年左右將全面應用于市場。甲醇制烯烴（乙烯/丙烯）、再制聚烯烴（聚乙烯/聚丙烯）方面，國外的Lurqi公司擁有的制丙烯技術以及Norsk Hydro和UOP公司擁有的制乙烯技術，都已大規模工業化生產；同時，國內因技術水平不足，需求缺口較大，該產品主要依賴進口。

（三）煤炭與石油的影響機制

能源性商品的相互替代則需滿足三個條件：第一，資源賦存。資源賦存額的規模大小，決定了能源可替代性的大小。第二，經濟合理性。兩種能源之間必須存在可接受價格差，該價格差大于商品的替代成本，且價格差存在時間滿足一個生產周期以上。第三，技術上可實施。這就要求替代能源的技術支撐在一定程度上是成熟的，能夠保證必要的安全性和實用性。

抽樣2010年2月至2014年12月的月度數據后，容易發現，石油和煤炭價格走勢趨于一致，即知煤炭與原油之間存在著長期均衡的替代關系，這種關系對兩者的動態調整產生重大作用，石油的價格變化會對煤炭行業產生經濟和替代雙重影響。以石油價格上漲情況為例，經濟影響上：一方面，油價的上漲會使大眾產生經濟回暖復蘇的預期，更傾向于增加消費、減少儲蓄，從而拉動經濟增長；另一方面，經濟的好轉會進一步加大對商品的需求，并促使物價包括油價、煤炭價格提升。替代影響上：油價上漲會導致各下游行業成本增加，并使消費者的相關產品需求降低，進而促使消費者調整消費策略，加大煤炭相關產品需求，推高煤炭銷量和價格。

反之，當石油價格下跌時，作用機制將從反方向影響煤炭價格和銷量。

另外，期貨市場的影響機制亦不容忽視。原油、煤炭期貨同為世界主要期貨品種，金融市場資本運作的同步性，促使能源板塊各品種之間相互影響，形成了同步變化的走勢。以油價上漲為例，其對煤炭產業發展影響作用機制的理論模型可以用圖1來表示。

圖1　油價上漲對煤炭產業發展影響作用機制

四、檢驗與分析

本文采用Eviews7.2為分析工具，對區域內變量發展之間的關系進行實證分析和檢驗，共分四步。為了方便于分析，把變量取為對數。第一步是進行單位根檢驗，檢驗是否具有單整性關系；第二步是進行Johansen檢驗，以分析變量是否具有協整性，進而進行變量的長期協整關系檢驗；第三步是建立VEC向量誤差修正模型，試圖解釋變量之間的長期關系；第四步是進行格蘭杰檢驗，進而判斷短期之內的變量因果關系。

（一）變量的選取與數據說明

煤炭行業發展的主要指標就是總產值，因此選取總產值作為衡量的標準和油價PO（Price of oil）進行比對分析。

本文選取2010年2月至2014年12月為研究時間段，以月份作為比對時間單位，以每月的石油日均價（PO）以及安徽省煤炭行業的月度總產值（GVC）作為主要變量，進行比對分析。為消除時間序列的異方差性，本文對變量進行對數化。

另外，采用GDP作為輔助參照變量，以GDP代表經濟變化。選取的依據在于：經濟和能源產業發展之間的影響是相互的，能源行業是經濟波動敏感行業。一方面，石油、煤炭等能源行業的發展是以經濟的平穩健康發展為前提和依托的，經濟的波動將對能源行業產生即時的影響；另一方面，經濟的發展是以能源的充足供應為基礎的，能源的供給和價格波動將對經濟產生直接影響。

（二）單位根檢驗

關于平穩性的檢驗，本文采用的是ADF檢驗。該方法是由Dickey-Fuller檢驗發展而來的，只有序列為AR（1）時，DF檢驗有效；而如果為高階滯后相關，則與前提假設（擾動項獨立分布）不符，即使用ADF檢驗方法。該方法會使殘差序列分布平穩，其模型可設為：

現進行假設H0:ρa=1，H0:ρb=1和聯合假設H0:ρc=1，rc=0。如果接受H0，則認為Et為非平穩，反之，則認定其平穩。檢驗結果見表1所列。

表1　ADF單位根檢驗結果

由表1可知，第一，原始序列ADF值均大于5%臨界值，故接受原假設，時間序列非平穩。第二，一階差分的ADF值小于5%臨界值，序列平穩。所以，LPO、LGVC、LGDP均為一階非平穩，存在協整關系的可能。

（三）協整檢驗

Jonhanson協整檢驗是一種基于VAR模型的檢驗方法，但也可直接用于多變量間的協整檢驗。在檢驗之前需要確定滯后階數，運用赤池信息準則（AIC）和施瓦茨準則（SC）進行計算，然后選擇帶截距項和趨勢項的VAR模型，結果AIC、SC以及LR統計量均確認，VAR（1）模型（即滯后階數為1）較為合理。表2為Johansen協整檢驗結果。

表2　LGVC和LPO、LGDP的協整檢驗結果

由表2可知，與其相對應的5%臨界值相比，LPO、LGDP、LGVC的跡統計量均較小。由此可知，LGVC 和LPO、LGDP存在至少一個協整關系，可設定協整方程：

方程（1）、（2）表明2010年2月至2014年12月上述三個變量間存在長期均衡關系，可以發現安徽省煤炭的總產值與油價變動、GDP均正相關，油價變動與煤炭總產值、GDP也存在正相關的關系。

（四）VEC向量誤差修正模型

下面，建立VEC模型進一步探討這種均衡關系在短期內如何調整。我們已經根據AIC和SC準則確定VEC模型的最優滯后階數為1，則VEC結果見表3所列。

表3　VEC模型估計結果

由表3可知，LPO、LGVC的誤差修正項分別為-0.596 832和0.795 214，均在統計上表現顯著，這表明，短期內如出現正向非均衡狀態，LGVC會大幅度同向修正，即經濟增長和油價波動的長期穩定關系對安徽省煤炭行業的整體穩定發展具有顯著的調節作用，調節效應為79.521 4%。

（五）格蘭杰檢驗

為考察煤炭行業發展和油價之間的因果關系，下面用格蘭杰檢驗方法驗證變量之間關系。先假設：變量時間序列中包含x、y每個變量的預測信息。檢驗要求以下的回歸估計：

其中，假定白噪音和u2t為不相關。（3）式假定當前的y與y自身、x的過去值有關，而同樣的，（4）式中針對x也類似做出了假定。

對（3）式而言，設定零假設H0：

α1=α2=…=αq=0。

對（4）式而言，設定零假設H0：

δ1=δ2=…=δs=0。

如存在滯后項影響，則稱存在因果，反之則稱為不存在因果。對變量一階差分，檢驗結果見表4所列。

表4　LGVC和LPO、LGDP格蘭杰因果關系檢驗表

由表4可看出，在1%顯著性水平情況下，油價變動是安徽省煤炭總產值變化的Granger原因，而安徽省煤炭總產值變化不是油價變動的Granger原因。也就是說，油價變動將直接引起安徽省煤炭總產值的變化，這也進一步印證了煤炭作為能源行業具有高度的行業發展關聯性。

五、結　論

（1）經過檢驗，確認油價將影響安徽省煤炭行業的總產值，且兩者之間存在著長期均衡關系。可發現2010年2月-2014年12月安徽省煤炭產值與油價變動存在同步正相關的關系。

（2）由方程（1）、（2）可知，當油價變動1個百分點時，安徽省煤炭行業產值同向變動0.423 51個百分點；同時，當GDP變動1個百分點時，該省煤炭行業產值同向變動0.224 52個百分點。這說明，該省煤炭行業對油價變動和GDP波動均有明顯的正相關關系；相對于GDP變動，該省煤炭行業對油價波動更加敏感。

（3）根據VEC向量誤差修正模型，短期內如出現正向非均衡狀態，LGVC會出現較大幅度的同向修正，即長期穩定關系對安徽省煤炭行業的穩定發展具有顯著的調節作用，調節效應為79.521 4%。

（4）根據格蘭杰因果檢驗，一方面，油價變動均是安徽省煤炭行業總產值變動的Granger原因。一方面，該省煤炭行業總產值變動不是油價變動的Granger原因，也就是說，相對于世界煤炭總產量，該省的市場份額占比不夠大，因此對油價的影響還比較小，尚形成不了反饋效果。

六、對策建議

發展煤炭行業，必須夯實基礎環節，努力擴大市場份額，克服油價波動帶來的系統性風險。

（一）煤炭企業以需定產，圍繞市場組織生產

當前，全國煤炭行業整體面臨著產能過剩、國際市場價格波動影響等系統性風險。因此，政府應引導煤炭行業石油價格波動應對體系，跟進國際石油市場和價格變化，應需而變，適時確定生產額度。當前，國家制定了關于對成品油價格機制改革的一攬子辦法，定價方法正逐步從“滯后期定價”過渡到國際市場油價的“實時定價”。我國政府亟須建立一個石油價格波動應對體系，引導煤炭行業及時跟進油價并調整產量和物流運輸，以避及庫存、物流等成本損失。如在油價大幅上漲時，引導企業提高產量、加大出口，以滿足市場所需并提高市場占有率；如在油價大幅下跌時，引導企業統一減少產量、降低出口，以避免惡性競爭和滯銷。

（二）煤炭行業協會要做好市場形勢預判，做好行業指導

中國煤炭工業協會作為政府、企業之間的橋梁，整個行業的服務部門，應發揮好其行業指導和統籌協調的職能。該協會應本著共享資源、共同發展、共創市場的理念，一是加強技術研發、生產協作、市場開拓等多領域的合作，不斷整合企業優勢資源；二是及時預判油價波動，在應對如油價大幅波動等系統性風險時，協調各大企業共同行動，以提高我國煤炭全行業的風險抵御能力。

（三）加快石油戰略儲備，完善石油供應機制建設

油價的大幅波動將導致煤炭行業庫存風險的提升和利潤的減少；而維持一個相對恒定的價格，對于煤炭行業的長遠發展有利。據國家統計數據預計，2020年左右我國的能源對外依存度將達到60%以上，供需矛盾將日益突出。而目前，國家石油儲備工程的四大儲備基地儲備原油共1 243萬噸，約為全國9天的消耗量，即使再加上商業石油儲備，全國石油儲備總量也只夠用29天左右，這個數值遠遠低于國際能源總署建議的90天。因此，我國亟須大規模建設石油儲備工程，完善石油儲備的管理辦法和運行體系，并出臺一系列儲備原油平抑油價波動應急處理辦法，不斷減少國內油價的波動，這將對穩定物價，減少包括煤炭行業的系統性風險，促進產業快速穩定發展具有重大意義。

（四）提高煤炭企業規模集中程度，加強宏觀調控

根據壟斷經濟學理論，當生產的產品趨同度超過60%時，行業內前四位企業的行業壟斷集中度應達到40%，以保證產量和價格的可控；否則該行業內將必然出現無序競爭。據統計，2010年，我國前四位的煤炭企業行業壟斷集中度約為20%，遠低于應有水平，過于偏向競爭市場的行業狀況，煤炭價格波動和生產供應出現無序，使得整個產業的發展受限。解決市場結構不合理的途徑主要是合并小型企業，整合優質資源并培育大型企業。一是政府應加快推動企業整合，采用制定激勵政策引導的方式，鼓勵企業股權加速出讓和整合。二是充分發揮市場資源配置的作用，加快淘汰落后產能，以產權自由交易為主要方法，促進優質資產和優質資源不斷向大型企業聚集。只有擁有穩定的市場環境，才能形成穩定的市場價格和能源供給。

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［5］沈中元.原油價格對中國物價的影響［J］.國際石油經濟，2004（11）：45-49.

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［15］羅敏，徐莉.我國能源供需結構及價格變異性分析［J］.煤炭經濟研究，2002（3）：14-17.

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［17］張同功，雷仲敏.煤炭價格波動的影響因素分析［J］.中國能源，2005（12）：16-19.

［18］張雁忠.哪些因素拉動了煤炭價格的上漲［J］.煤炭現代化，2005（5）：7.

［19］謝守祥，譚清華，宋陽.影響煤炭價格因素的相關性分析與檢驗［J］.統計與決策，2006（11）：57-60.

［20］孟鐵，霍喜福.國際煤炭市場價格變動影響因素分析［J］.價格理論與實踐，2008（5）：55-56.

［21］譚章祿，陳廣山.我國煤炭價格影響因素實證研究［J］.改革與戰略，2009，25（10）：37-38.

［22］丁志華，趙潔，周梅華.基于VEC模型的煤炭價格影響因素研究［J］.經濟問題，2011（3）：45-48.

［責任編輯：余志虎］

An Empirical Study on the Relationship between the Fluctuations of Oil Price and the Development of Coal Industry —Evidence from Anhui Province

XUE Jin-qi，ZHU Yan-fu
（College of Economics，Zhongnan University of Economics and Law，Wuhan 430073，China）

With the gradual recovery of the global economy，the demand for all kinds of resources is gradually increasing.The fluctuations of a single energy price could easily lead to the sharp changes of the overall energy price and the reaction of the energy supply chain，and will further bring a serious challenge to economic development.According to the national statistical data in recent years，the oil price fluctuations caused the overall changes in coal industry.Based on the statistical data of coal industry in Anhui province from February 2010 to December 2014，this paper empirically analyzes the relationship between crude oil price fluctuations and the development of coal industry in Anhui province by using Jonhanson cointegration test，VEC vector error correction model and Granger test.The results show that the oil price affects the gross value of coal industry，and there exists a long-term equilibrium relationship between them.

oil price；coal industry；Jonhanson cointegration test；VEC vector error correction model；Granger test

F127；F407.21

A

1007-5097（2016）05-0020-06

2015-12-06

國家社會科學基金項目（10BGL075）

薛金奇（1983-），男，安徽阜南人，博士研究生，研究方向：國際金融，世界經濟；朱延福（1952-），男，安徽桐城人，教授，博士生導師，研究方向：西方經濟學，世界經濟。