山東省棉花價格波動特征及影響因素*
——基于ARCH類模型分析

劉光俊，胡繼連

(山東農業大學經濟管理學院，泰安　271018)

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山東省棉花價格波動特征及影響因素*
——基于ARCH類模型分析

劉光俊，胡繼連※

(山東農業大學經濟管理學院，泰安271018)

山東省作為全國第二，僅次于新疆的棉花生產加工大省，其棉花價格的波動對全國棉花價格有重要影響，但是近年來山東省棉花價格變動較大，棉農收益受損，棉農的種棉積極性受挫，棉花產量逐年降低。利用ARCH類模型對山東省棉花價格的波動及其特征和影響因素進行分析，結果表明山東省棉花價格波動具有顯著的集簇性，山東棉花市場具有高風險高回報的特征，山東棉花價格波動具有非對稱性； 影響山東棉花價格波動的主要因素是供需變動，此外國際市場價格對山東棉花價格具有傳導作用，糧食價格和化纖價格的波動也對山東棉花價格產生影響。在山東棉花市場調節中，要特別關注引起價格下跌的因素并適當控制； 不斷完善棉花市場，引導市場主體做出理性預期及決策； 充分利用進口和儲備棉來調劑市場上棉花的供給，建立對棉花的目標價格補貼制度，刺激和鼓勵棉花生產，穩定棉花價格。

棉花價格波動特征 ARCH類模型影響因素山東省

0　引言

中國棉花流通體制于1999年進行了重大改革，放開了棉花購銷價格，促使棉花價格進入市場決定機制。棉花作為僅次于糧食的第二大農作物，棉花價格的波動不僅直接關系到棉農收入，而且關系到農村經濟的持續發展和城鄉統籌發展。山東省是全國第二、黃河流域第一的產棉大省[1]，棉花價格的穩定影響著近一千萬棉農的經濟收入和主產棉區的經濟發展。該文試圖立足于山東，研究棉花價格微觀形成機制，構建棉花價格的決定模型，服務于山東省的政府決策和調控。

1　文獻綜述

棉花價格波動問題一直備受關注，多位學者從不同角度進行研究。關于棉花價格波動的特征方面。譚硯文(2004)[2]認為棉花價格的波動強度明顯高于糧食價格的波動強度。張雯麗、李秉龍(2005)[3]運用相關性檢驗和Grange因果檢驗比較中國棉花現貨價格同國際市場棉花期現貨價格波動，得出國際期現貨市場對我國棉花價格均有一定影響，現貨市場影響比期貨市場大。張立杰、彭利(2012)[4]利用波動指數、波動系數等價格波動指標計算1999～2011棉花年度中國棉花價格指數CCIndex328相關指數，得出中國棉花價格自流通體制改革以來具有波動性、季節性特征。關于棉花價格波動的影響因素。王兆陽、辛賢(2004)[5]在研究開放條件下棉花價格形成的基礎上，構建了棉花空間均衡模型，根據棉花價格的內生性和棉花貿易流動的空間性，模擬了糧食價格，化學纖維價格，中國紗產量，美國及世界經濟增長對我國棉花價格的影響。李琴、孫良媛(2005)[6]基于向量自回歸模型，構建1978～2002年棉花進口、庫存和價格相互作用的動態模型，得出棉花價格、庫存和進口之間相互影響，而且3者之間的時滯導致它們出現幾乎協同性的周期性波動。陳玉萍、吳海濤(2010)[7]認為棉花生產成本和價格之間有很強的相關性。童莉霞(2014)[8]通過對改革開放以來我國棉花價格出現的多次異常波動分析，認為導致棉花價格異常波動的根本原因是政府對市場的過度干預和調控。關于棉花價格波動產生的影響，張軍(2004)[9]認為2003年以來棉花價格的持續高漲，對紡織制造業產生較大的負面影響，造成一定的資源約束。

總的來說，關于棉花價格波動的研究成果非常豐富，為該文的研究提供了參考和借鑒，然而現有研究還有進一步拓展的空間：一是目前關于棉花價格波動的描述性分析較多，但計量分析較少； 二是利用ARCH類模型研究棉花價格波動的成果很少，Darren(1999)[10]利用ARCH模型分析了美國棉花價格特征，認為美國棉花價格具有非線性及季節性特征，張雯麗、李秉龍(2009)[11]采用ARCH模型對我國國內短期棉花價格波動的影響因素進行研究，沒有具體針對主要棉花產區的研究，也沒有對棉花價格波動的特征進行深入分析。為豐富和深化現有研究，該文將利用ARCH類模型對山東省棉花價格的波動、波動的非對稱性及影響因素進行分析，主要驗證以下幾個問題：(1)山東省棉花價格波動是否具有集簇性？(2)棉花市場是否有高風險高回報的特征？(3)山東省棉花價格波動是否具有非對稱性？(4)影響山東省棉花價格波動的因素有哪些？

2　山東省棉花價格波動規律

2.1棉花價格波動的集簇性

(1)

利用GARCH(1， 1)模型估計式(1)結果如下：

均值方程：

(2)

Z=(-11.3265)(9659.9460)

方差方程：

(3)

Z=(9.5279)(22.8862)(141.4095)

R2=0.9995對數似然值=6264.0920AIC=-9.0600SC=-9.4600

在此模型下，ARCH項和GARCH項的系數都高度顯著，說明棉花價格具有顯著的波動集簇性，同時， 0.3967+0.7506=1.1473>1，因此，過去的波動對未來波動的影響不會消失，會擴散。

2.2山東省棉花價格波動的高風險高回報性

為了檢驗棉花市場是否具有高風險高回報的特征，建立GARCH-M模型進行驗證，其表達式為：

(4)

(5)

ret=μ+λσt+ω

(6)

估計出的結果是：

(7)

Z=(-14.2577)(5.9922)

(8)

Z=(9.6444)(23.7434)(145.4775)

對數似然值=6272.698AIC=-9.0756SC=-9.0529

2.3山東省棉花價格波動的非對稱性

為了驗證山東棉花價格波動是否具有非對稱性，該文建立了TARCH模型分析，它的條件方差被設定為

(9)

式中，dt-1是一個虛擬變量，當ωt-1<0時，dt-1=1； 否則dt-1=0。只要γ≠0，就存在非對稱效應。

估計結果是：

(10)

Z=(9.4207)(19.9088)(0.4724)(141.6078)

對數似然值=6264.1260AIC=-9.6318SC=-9.0405

在TARCH模型中，杠桿效應項的系數γ=0.011,顯著不等于零，說明山東棉花價格的波動具有“杠桿效應”，即具有非對稱效應。由于γ=0.011>0，說明“壞消息”能比“好消息”產生更大的波動。當出現“好消息”時，ωt-1>0，則dt-1=0，該沖擊會給山東省棉花價格帶來一個α=0.3927倍的沖擊，當出現“壞消息”時，ωt-1<0，此時dt-1=1，壞消息則會帶來一個α+γ=0.3927+0.0110=0.4037倍的沖擊。也就是說，在山東棉花市場上影響棉花價格下跌的“壞消息”比影響棉花價格上漲的“好消息”引起的價格波動要大。

3　山東省棉花價格波動的影響因素

從長期來看，在較完善的市場經濟條件下，棉花的供給曲線應非常具有彈性，近似于水平線，因此該文分析的影響因素主要是針對短期的研究。

3.1變量說明、數據來源及模型構建

根據微觀經濟學理論，農產品的價格受到前期價格影響明顯，即棉花產品的上期價格會影響本期產量，該期產量影響本期價格，具有“蛛網”特性。影響價格波動的因素主要有：山東省棉花前期價格(SDCIt-1)、山東省棉花產量(CO)、山東省棉花凈進口量(進口-出口)(CNIQ)*該文所用山東棉花進口量和出口量是來自于《中國農村統計年鑒》的山東進出口數據，進口貨物按到岸價格統計，出口貨物按離岸價格統計，考慮到山東進口的棉花可能為省外企業所用或者省內紡織企業可能使用其他口岸進口的棉花，作者特意走訪了山東濟南海關、青島海關的相關工作人員和山東省部分紡織企業，得到山東口岸進口的棉花基本都為山東紡織企業所用，雖然根據配額，紡織企業也報天津口岸，但進口額基本為零。鑒于此，該文所用山東省棉花凈進口量來解釋棉花價格波動是可信的。，山東省棉紗產量(CYO)、國際棉花價格指數(CTA)*該文以Cotlook A指數反映國際市場價格水平，單位由美分/磅換算為美元/t(為了配合中國公布的棉價數據單位)。、化纖價格(CFP)、糧食價格(FP)以及宏觀政策因素(如滑準稅*2001年加入世貿組織后，中國對棉花進口實行關稅配額管理，于2005年5月1日開始對超配額進口棉花按“數量限制的暫定關稅生產率”征收棉花滑準稅，通過這種措施，使進口棉稅后價格與國內棉花價格相比不再具有明顯的價格優勢。、棉花良種補貼*2007年起，中央財政每年撥付5億元用于棉花良種補貼，補貼范圍為冀、魯、豫、蘇、皖、湘、鄂、新共8個省區，補貼面積為222.2萬hm2， 2009年起，棉花良種補貼改為普惠制。山東省于2007年首次向棉農實施棉花良種推廣補貼，補貼面積42萬hm2，每667m2補貼15元，補貼資金9450萬元。)等。引入滑準稅虛擬變量(SD)，由于滑準稅2005年5月開始實行，在此之前定義SD=0，以后SD=1。另外還引入棉花良種補貼虛擬變量(CTS)，由于良種補貼在山東省2007年開始實行，所以2007年以前定義CTS=0，以后定義為CTS=1。

由于山東省棉花產量、棉花進口量、棉花出口量、棉紗產量和國際棉花價格是年度數據，因此該文采用1990～2013年的年度時間序列分析，考慮到1999年我國棉花流通體制改革后棉花價格才進入市場決定機制，同時該文進行了1990～2013年度的各相關因素對山東棉花價格影響的回歸分析，估計結果顯示各變量對山東省棉花價格波動的影響均不顯著，主要原因是在1999年改革前中國對棉花價格實行行政管制，棉花收購價格由政府來制定，政府具有行政定價的絕對權力，受市場因素的影響不明顯。基于此，該文的數據主要是采用2000～2013年的年度數據進行分析。

除政策變量外對其他所有變量均采用了自然對數處理，相應的變量名加上前綴“ln”，此時回歸系數的經濟含義為彈性。變量中所用數據來自于《中國農村統計年鑒》、《全國農產品成本收益資料匯編》、《中國棉花統計年鑒》以及中國棉花信息網等相關各年的數據。模型設定為：

LNSDCI328t=β0+βαLNSDCI328t-1+β2LNCOt+β3LNCNIQ1+β4LNCYOt+β5LNCTAt+β6SDt+β7CTSt+μ

(11)

表1　包含不同顯著解釋變量的模型回歸結果

解釋變量估計結果(5)系數Z統計值常數項11.6726***2.0115LNCO-0.8201***-2.0943LNCYO0.8590***3.5164LNCTA0.5569***11.4888SD-0.3808*-1.2760調整后的R20.8699對數似然值9.4981AIC0.0170SC0.2998D.W.值1.8463 注:“***”、“**”和“*”分別代表系數的估計值在1%、5%和10%的水平下顯著異于0

3.2實證檢驗及分析

3.2.1ARCH模型估計結果及分析

利用ARCH模型估計式(11)剔除不顯著變量后的回歸結果如表1所示。根據模型的回歸結果，山東棉花的前一期價格、山東省棉花的凈進口量和棉花補貼對棉花價格波動影響表現不顯著。山東棉花產量、棉紗產量、國際棉花價格和滑準稅對山東省棉花價格波動的影響表現顯著。

3.2.2相關產品對棉花價格的影響

考慮到商品價格除受供求因素的影響外，還受相關產品價格的影響，該文單獨對糧食價格和化纖價格對山東省棉花價格波動的影響單獨進行回歸分析，主要是基于兩個理由：其一，上面的模型分析中限于數據的約束，變量不宜過多； 其二，糧食價格(FP)和化纖價格(CFP)的數據與前面的數據在時間上有差異。模型設定為：

LNSDCI328=c+αLNX+ξt

(12)

其中，X是指自變量(包括糧食價格、化纖價格)，ψt是隨機擾動項。

該文采用2000～2013年間的數據分析糧食價格對山東省棉花價格的影響，采用2008年8月5日到2014年7月12日的山東省棉花價格和化纖價格(滌綸短纖價格)的日價格指數分析化纖價格對山東棉花價格的影響，利用ARCH模型估計式(12)估計結果如表2所示。

表2　糧食價格和化纖價格對山東省棉花價格波動影響的估計結果

解釋變量糧食價格對山東棉花價格影響化纖價格對山東棉花價格影響系數t統計值系數Z統計值C2.7761***52.6339-2.5847***-65.10LNFP0.8804***166.2471LNCFP1.3364***311.5267調整后的R20.73000.7789對數似然值11.21211422.3820AIC-0.5647-2.5042SC-0.3168-2.4820D.W.值2.01220.016 注:“***”、“**”和“*”分別代表系數的估計值在1%、5%和10%的水平下顯著異于0

3.3對估計結果的進一步分析

根據ARCH模型估計結果分析，山東省棉花價格波動與前一期山東棉花價格不存在相關關系，沒有表現出農產品價格波動的“蛛網”特性，山東省棉花產量對棉花價格波動具有顯著的負向影響，即棉花產量增加1%，當期棉花價格將下降0.8201個百分點，而棉紗產量對棉花價格波動具有顯著的正向影響，即棉紗產量增加1%，棉花價格將上升0.8590個百分點，這說明棉花價格的波動受供求的影響較大，符合供求原理。

國際市場棉花價格波動對山東省棉花價格波動具有顯著的正向效應，相關系數達到0.5569，這顯示國際市場價格對山東省棉花價格波動具有明顯的傳導特征。作為棉花重要的替代作物糧食的價格對山東省棉花價格波動具有顯著的正向影響，相關系數達到0.8804，受勞動力投入、市場風險、生產技術等因素影響，棉糧爭地導致棉麥比價的合理區間在8： 11～9： 1之間，棉糧比價超出區間運行都將導致農民種植意向的改變而調整棉糧比價，棉麥比價在2001年只有7，而2003年高達12，波動幅度比較大。當糧食價格上漲，或者棉花價格下跌，都會導致棉麥比價降低，當低于8： 1時，棉農會減少棉花種植，增加小麥的播種面積，從而導致棉花的供給量減少，棉花價格上漲。化纖作為對棉花需求具有競爭替代性產品，其價格波動對山東省棉花價格波動具有顯著的正向影響，相關系數達到1.3364，化纖產業發展必然使棉花相對重要性下降以及需求替代性增強。當化纖價格上漲時，服裝加工企業會選擇增加對棉布的需求量，減少對化纖的需求量，從而導致棉花的需求增加，棉花價格上漲*這說明棉農在安排生產時，會根據掌握的經驗修正下期棉花預期價格，生產安排更加合理。

政策虛擬變量SD在模型中表現顯著，相關系數是-0.3809，即2005年滑準稅的開征對山東省棉花價格波動具有減弱作用。另一政策變量CTS在模型中表現不顯著，但系數的符號顯示良種補貼這一政策對山東省棉花價格波動具有負向影響，這說明良種補貼政策對山東省棉花價格波動具有減弱作用，但效果不明顯，“熨平”市場價格波動的作用有限。

4　結論及政策建議

該文通過對山東省棉花價格波動進行分析，得出以下結論： (1)山東省棉花價格波動具有顯著的集簇性。(2)山東省棉花市場具有高風險高回報的特征。(3)山東省棉花價格波動具有非對稱性，即影響棉花價格下跌的“壞消息”比影響棉花價格上漲的“好消息”引起的價格波動要大。(4)影響山東省棉花價格短期波動的因素主要是山東棉花產量、山東棉紗產量、國際棉花價格、糧食價格、化纖價格及滑準稅。

根據模型估計結果分析，提出以下的政策建議： (1)山東棉花市場大的價格波動后面往往跟著大的價格波動，小的價格波動后面經常跟著小的價格波動，就是說山東棉花價格波動在一定程度上是可以預測的。一般來說小的價格波動影響較小，但是大的價格波動會對山東省棉花產業發展、棉農的收益、居民的生活以及宏觀經濟都具有大的影響，因此要盡力預防山東棉花價格大的波動，以穩定棉花市場。(2)山東棉花市場體現出高風險高回報的特征，表明在山東棉花市場上大部分交易者在做決策時理性因素大于非理性因素，應進一步完善山東棉花市場，提高交易者理性預期水平。(3)山東棉花市場上引起價格下跌的“壞消息”引發的波動比引起價格上漲的“好消息”引發的波動大，為穩定棉花市場，需要特別注意引起棉花價格下跌的因素并適當控制。(4)山東省棉花價格受市場供需的影響較大，根據柯炳生(2005)[12]研究，由于棉花需求的彈性較小，供給數量方面一個不大的變化，就會引起一個較大的價格變化。因此，為穩定棉花價格，需要做好棉花供給的調整。首先，充分利用進口和儲備棉來調劑市場上棉花供給量。建立靈活、高效的國內儲備棉的投放機制，相機抉擇以調節市場，使其真正發揮“蓄水池”的作用。其次，為了有效地刺激和鼓勵棉花生產，應該健全對棉花生產的補貼機制，除了當前對棉花的良種補貼外，增加對棉花生產者的直接補貼和反周期補貼，盡快在山東省建立棉花目標價格補貼制度，保護棉農的生產積極性。由于國際棉花價格對山東棉花價格具有傳導作用，因此要鼓勵和穩定山東棉花生產，另一方面市場面臨的沖擊又是不可避免的，尤其是國際棉花價格波動的沖擊，滑準稅政策在減弱價格波動發揮了重要作用，當前的滑準稅政策仍然是有效的選擇。(5)多角度防范棉花市場風險，穩定棉花價格。首先引導和促使市場主體做出理性的預期和決策，有效防范市場風險。其次完善“棉農+采棉機手+企業”的合作組織模式，通過簽訂合同或協議，做到利益共享、風險共擔，確保棉農收益[13]。最后，加強市場信息建設，公開、準確、及時地發布市場信息。

[1]韓冰，胡繼連.山東棉花生產布局的“雙窮”特征和扶貧開發設想.中國農業資源與區劃， 2014，(6)： 105-112

[2]譚硯文， 溫思美.中國棉花價格波動分析.價格理論與實踐, 2004，(10)： 24～26

[3]張雯麗， 李秉龍.國際棉價與中國棉價的相關性及因果性分析.價格理論與實踐, 2005，(9)： 43～44

[4]張立杰， 彭利.中國棉花價格波動特征及趨勢分析.中國棉花, 2012，(9)： 9～13

[5]王兆陽， 辛賢.大國開放條件下棉花市場價格決定研究.中國農村觀察, 2004，(3)： 35～43

[6]李琴， 孫良媛.棉花價格、進口及庫存之間的互動關系.中國農村經濟, 2005，(7)： 71～77

[7]陳玉萍， 吳海濤.我國棉花生產成本及其對棉花價格的影響分析.現代農業科技, 2010，(21)： 37～39

[8]童莉霞. 棉花價格的異常波動與政策調控.宏觀經濟研究, 2010，(10)： 30～36

[9]張軍. 棉花價格波動對紡織服裝行業的影響-兼談棉花期貨的上市.北京紡織, 2004，(5)： 4～5

[10]Darren H，Keith C.Harvest Contract price volatility for cotton.The Journal of Futures Markets， 1999, 19(6): 717～733

[11]張雯麗，李秉龍.我國棉花短期價格波動研究-基于時間序列.技術經濟， 2009，(4)： 88～93

[12]柯炳生. 入世后解決中國棉花生產與價格波動問題的對策.中國棉麻流通經濟, 2005，(7)： 10～11

[13]劉北樺， 雷鈞，詹玲，等.全程機械化：新疆棉花產業發展的必然選擇.中國農業資源與區劃, 2014，(2)： 8～11

THE CHARACTERISTICS AND INFLUENTIAL FACTORS OF COTTON PRICE IN SHANDONG*——BASED ON ARCH-TYPE MODEL

Liu Guangjun，Hu Jilian※

(College of Economic Management, Shandong Agricultural University, Taian, 271018, China)

Shandong, only behind Xinjiang, is a major cotton producing and processing province. The cotton price fluctuations in Shandong have an important influence on the national cotton price. However, in recent years, Shandong province cotton price changed greatly that damaged the cotton farmers′ income, their initiative in planting cotton, and the yield and quality of cotton. This paper analyzed the short-term fluctuation of cotton price and influencing factors in Shandong by ARCH-type model. The result showed that the price volatility of cotton had a significant feature of volatility clustering feature and the asymmetric volatility, the market of cotton in Shandong had the characteristics of high-risk and high-reward; the important influencing factors of the cotton price included the demand-supply alteration, the international market price, and the food price and the chemical fiber price. Finally, it put forward some suggestions to stabilize the cotton price in Shandong, such as to improve the cotton market and guide the market subjects to make rational decisions, adjust market supply by imports and cotton reserves, establish the price of cotton subsidy system, and stimulate cotton production in Shandong.

cotton price; volatility characteristics; ARCH-type model; influential factors

10.7621/cjarrp.1005-9121.20160515

2015-01-30

劉光俊(1976—)，女，山東泰安人，副教授。研究方向：產業經濟、農村財政。※通訊作者：胡繼連(1963—)，男，山東淄博人，教授、博士生導師。研究方向：產業經濟、資源經濟。Email：jlhu@sdau.edu.cn

F304.2; F323.7

A

1005-9121[2016]05-0096-06

*資助項目：山東省現代農業產業技術體系棉花產業經濟崗位專家項目資助(SDAIT-07-011-11)； 山東省“三農”問題軟科學研究基地資助(2007RKA003)