上海原油期貨與國際原油現貨價格關系的協整研究①

山東財經大學 張冠 李淑楠

伴隨經濟進入新常態，我國實體經濟對原油的需求量持續增長。據《2018年國內外油氣行業發展報告》，2018年中國原油進口總量達4.62億噸，同比增長10.9%，消費量為6.25億噸，同比增長2.5%，石油對外依存度高達70%，中國已經成為全球第二大原油消費國和第一大原油進口國。中國原油需求增長仍然保持強勁的勢頭，國際油價的變動對國內實體經濟的影響越來越強。

2018年3月26日，中國原油期貨在上海國際能源交易中心（INE）正式掛牌交易，這是中國期貨市場對外開放的里程碑。隨著中國原油期貨上市，截至2018年10月底，原油期貨累積成交量達1691.45萬手，累計交易額達8.57萬億元，中國原油期貨交易總額已經躋身全球前三。作為首個對外開放的國際化期貨品種，上海原油期貨的上市，是新時代我國進一步擴大金融市場對外開放的重要標志。

自金融危機以來，國際原油市場價格變動跌宕起伏。原油現貨價格伴隨原油期貨價格波動，目前國際原油價格的定價權主要由歐美國家控制，國際原油定價主要參照紐約商品交易所(NYMEX)西德克薩斯輕質原油期貨合約(WTI)和倫敦國際石油交易所(IPE)布倫特原油期貨合約(Brent)，原油價格不僅難以反映亞太地區的原油供需關系，而且容易受到歐美發達國家期貨市場的干預。因此，作為國際上原油的第一大進口國，中國掌握國際原油價格決定權，能更好地反映國內和亞太市場的供需，有利于規避國內相關產業受原油價格變動帶來的風險，維護我國能源安全。當前國際原油期貨以美元計價，而上海原油期貨以人民幣計價，它是我國首個對外開放的國際化的期貨品種，是對國際原油期貨市場基準價格體系的補充，有利于推動人民幣國際化進程，有助于反映國內及亞太區域的能源供需結構和真實價格，提高亞太能源市場對國際能源市場的影響力，促進國際能源生產、消費和流通。

自上海原油期貨上市以來，上海原油期貨與國際原油現貨價格之間的聯動性越來越受到企業生產者、市場投資者和政策制定者的關注。研究二者的聯動關系，對國內生產者規避油價波動風險、投資者投資策略的制定以及推動上海原油期貨市場的成熟有著重要的意義。

自2018年3月26日上海原油期貨上市以來，上海原油期貨價格和國際原油現貨價格走勢相似，從總體上看，2018年國際原油現貨和上海原油期貨價格走勢呈現倒V反轉形態。3～10月份二者價格均震蕩上升，并在10月份油價達到年度最高點，隨后價格開始急劇回落。此外，我們還能看到在前期上海原油期貨與國際原油現貨價格接近，差值不大；中期6、7月份經歷震蕩整理；自7月份以來價格差基本保持在穩定的水平，并且自原油期貨上市以來二者的價格差距在逐漸擴大，并日漸趨于穩定。圖1中可以看到上海原油期貨價格整體高于國際原油期貨價格，這個價差的產生是因為人民幣兌美元匯率持續貶值而形成的。從圖1可以看出，上海原油期貨與Brent期貨、WTI期貨等原油期貨保持聯動趨勢，上海原油期貨價格的變動滯后于國際原油現貨，并且緊跟其變動趨勢。

圖1 上海原油期貨和國際原油現貨價格走勢圖

1 文獻綜述

價格發現是期貨市場三大重要功能之一，期貨市場的價格為現貨市場價格的決定提供衡量參考的基準。對于原油期貨和現貨價格的關系目前國內學者進行了一些研究。蔡永明（2006）運用向量自回歸模型，研究發現國際原油期貨和中國原油現貨兩者價格相互作用的強度不對等，他選取了紐約原油期貨與大慶原油FOB現貨兩者價格進行協整檢驗發現其長期存在顯著的均衡關系[1]。華曉龍（2014）選擇構建了信息份額模型和誤差修正模型對原油價格進行檢驗，結果發現期貨和現貨在價格發現的功能上，期貨市場占據先發優勢并居于主導地位[2]。李麗紅（2015）對美國WTI中質原油期貨價格與大慶原油價格關系進行模型檢驗，發現國際原油期貨價格與國內原油現貨價格波動步調基本一致，其價格周期性并且雙方互為聯動的趨勢日漸顯著，但在不同時期兩個市場存在顯著價差[3]。姚小劍（2016）通過構建蛛網互動模型發現，由于國際原油期貨市場存在投機，國際原油現貨和期貨價格互動會引起不同程度的現貨價格泡沫[4]。

表1 ADF單位根檢驗結果

由于上海原油期貨推出至今仍處在運行初期，目前關于上海原油期貨的實證研究文獻稀少，基本處于空白階段。唯一對上海原油期貨的量化研究是張大永、姬強（2018）首次量化分析了我國原油期貨價格與國際基準原油、上證指數以及人民幣匯率之間的風險溢出關系，尚未有對上海原油期貨價格變動的實證研究[5]。本文的貢獻是，首次量化研究上海原油期貨價格的變動，并且檢驗了上海原油期貨和國際原油現貨價格變動的關系和特征，有利于研究上海原油期貨的價格發現功能，對投資上海原油期貨的市場參與者提供交易策略和規避風險方面的參考，為進一步完善上海原油期貨市場提供相關政策和建議。

2 數據來源和模型構建

2.1 數據來源和數據處理

本文選取上海原油期貨主力SC合約價格和美國西得克薩斯輕質原油現貨價格（WTI）為衡量上海原油期貨和國際原油現貨價格的指標，其中上海原油期貨主力合約價格在上海期貨交易所發布，WTI油價在美國能源信息署（EIA）發布。當前國際市場上原油基準價格參照三種主要的原油，分別是西德克薩斯輕質原油WTI、倫敦北海布倫特原油Brent以及迪拜阿曼原油Dubai/Oman。我們選取WTI原油價格基于兩點考慮：首先，美國是重要的原油生產消費國，國內有成熟的原油市場，原油的市場供需機制穩定，WTI原油與美元直接掛鉤，并以美元計價；其次，Brent原油價格多數時間內伴隨WTI原油價格的變動，很少與WTI油價出現背離或偏離。因此我們選取WTI油價作為國際原油現貨的價格。價格樣本區間為2018年3月26日—2018年11月16日的上海原油期貨主力合約價格和WTI原油價格的每日數據，本文進行了數據的預處理，在補全數據的同時，剔除了人民幣兌美元的匯率影響，得到共計236組觀測值，計價單位均為美元/桶。本文設上海原油期貨價格為DCF，國際原油現貨價格為ICS。

為了消除時間序列異方差的影響，避免由于時間序列的不穩定而影響擬合效果，本文對上海原油期貨價格與WTI國際原油現貨價格的數據進行對數化處理，得到序列LNDCF，LNICS。

2.2 研究方法與模型構建

VAR模型在研究不同金融市場相關性等領域受到廣泛應用，我們對上海原油期貨價格和國際原油現貨價格關系變動研究采取的方法是通過構建向量自回歸模型(VAR)，用 EVIEWS軟件獲取脈沖響應函數結果，并在此基礎上進行方差分解。為此我們構建以下模型：其中分別為上海原油期貨當期、前一期、前兩期的價格對數化序列，同樣分別為國際原油期貨當期、前一期、前兩期的價格對數化序列示各自的隨機誤差項。

3 實證分析

3.1 ADF檢驗和穩定性檢驗

構建VAR模型的前提是要求變量序列平穩。因此我們首先必須要進行變量的平穩性檢驗，這樣可以消除所采取的序列由于自身非平穩性所引起的“偽回歸”現象[6]。本文中的單位根檢驗，我們采用的是ADF檢驗方法。本文原假設為“序列存在單位根，是非平穩的”；備擇假設為“序列不存在單位根，是平穩序列”，如表1所示。

從表1的單位根檢驗結果可以看出：LNICS和LNDCF的時間序列數據通過ADF檢驗得到的P值均大于0.1，說明在顯著性水平10%的條件下不能拒絕原假設，即序列LNICS和LNDCF均存在單位根，是非平穩序列；LNICS和LNDCF的一階差分序列通過ADF檢驗得到的P值均小于0.01，說明在顯著性水平為1%時應該拒絕原假設，支持備擇假設，二者的一階差分序列平穩，兩者是一階單整的，由此我們可繼續檢驗兩者的均衡關系，構造VAR模型，做協整檢驗。

構建VAR模型的另一個關鍵是滯后階數的確定。根據赤池信息（AIC）準則、施瓦茨(SC)準則等原則確定模型的滯后階數為2階，以保證殘差非自相關。經過檢驗結果顯示，VAR模型的特征根檢驗結果均落在單位圓內，因此可以證明模型是穩定的。

3.2 協整關系檢驗

通過協整檢驗可以確定上海原油期貨和國際原油現貨之間是否存在長期均衡關系，本文運用E-G兩步法估計協整向量[7]。首先，構建關于LNDCF和LNICS的OLS回歸，得到殘差序列et。，然后我們對得到的殘差序列et進行單位根檢驗，令“序列存在單位根，是非平穩的”為單位根檢驗的原假設；“序列不存在單位根，是平穩的”為檢驗的備擇假設。從圖2的檢驗結果看出，單位根檢驗得到的p值小于0.01，因而拒絕原假設，說明殘差序列平穩，LNDCF和LNICS存在協整關系。因此我們得出結論，上海原油期貨價格與國際原油WTI現貨在長期價格存在聯動性。

圖2 協整關系檢驗

3.3 Granger因果關系檢驗

格蘭杰因果關系檢驗是從預測的角度來定義因果關系，本文探討在時間序列的情形下，經濟變量LNDCF和LNICS是否存在相互的因果關系。如圖3所示，滯后兩期時，原假設“國際原油現貨價格的變動不能解釋上海原油期貨的價格變動”和“上海原油期貨價格變動不能解釋國際原油現貨價格的變動”均被拒絕，這說明兩者存在格蘭杰因果關系，LNDCF能解釋變量LNICS未來的變化，LNICS同樣能解釋變量LNDCF未來的變化，二者能夠相互影響，我們可以看出國際原油現貨價格和上海原油期貨價格有很強的內在互動性，存在相互的價格引導關系。

圖3 格蘭杰因果關系檢驗結果

3.4 VAR模型結果與脈沖響應函數

結果顯示前一期的上海原油期貨價格（t=15.5818）的變動，前一期和前兩期的國際原油現貨價格（t=9.63047，－7.95279）的變動對本期上海原油期貨價格的變動有顯著性影響，前兩期的上海原油期貨價格（t=0.09736）的變動對當期上海原油期貨價格變動的影響不顯著。前一期和前兩期的上海原油期貨價格的變動(t=－3.00119，2.59817)，前一期的國際原油現貨價格（t=15.9090）的變動對本期國際原油現貨價格的變動有顯著性影響，前兩期的國際原油現貨價格（t=－0.44780）的變動對本期國際原油現貨價格的變動影響不顯著。說明了上海原油期貨與國際原油現貨價格在變動方面具有滯后效應，受自身或其他經濟變量過去值的影響。當前，上海原油期貨市場剛剛起步，目前正處于初步探索階段，短期內不能降低WTI和布倫特原油的影響比重，受到國際油價波動的影響范圍符合實際預期，如圖4所示。

圖4

圖5 VAR模型脈沖響應分析圖

脈沖響應函數能將不同變量之間的動態交互作用及效應圖形化顯示。水平軸代表變量追溯期數，基于穩定的VAR模型，我們把追溯期數定為236，與我們選取的數據數目相同；縱軸表示變量對標準差沖擊的響應強度，黑色粗體實線表示脈沖響應函數曲線，兩側虛線代表正負兩倍標準差的置信區間。我們得到各變量脈沖響應函數圖，結果如圖5所示，可以看到，給國際原油現貨價格一個正的標準差沖擊，對上海原油期貨價格的脈沖影響在前80期左右為正值，隨著期數的增加影響先增強后減弱，在第40期左右影響達到最大，反應速度為0.021；后期出現較小的負影響，國際原油現貨價格對上海原油期貨價格的沖擊在長期趨于穩定；給上海原油期貨價格一個正的標準差沖擊，對國際原油現貨價格的影響在前90期左右為負值，負向反應速度先增大后減小，第35期左右負向反應速度達到0.005，90期之后出現較小的正向影響，最終趨于穩定，這說明在未來較長一段時期上海原油期貨價格容易受到國際原油現貨價格變動的影響。

3.5 方差分解

方差分解用于分析影響內生變量的結構沖擊的貢獻度，通過分析不同信息沖擊對內生變量變化的貢獻度的大小，評價不同結構沖擊的重要性[8]。方差分解的結果如圖6所示，我們可以看出隨著滯后期數的增加，上海期貨價格的變動對于自身的貢獻率下降，最終趨于20%左右；國際原油現貨價格變動對于上海期貨價格的變動的貢獻率上升，最終穩定在80%左右，方差分解的結果直觀地表明了上海期貨價格很大程度是受國際現貨價格影響的，對外依存度很高，這符合我國目前對原油供需結構的實際情況，我國目前國內原油生產產量下降、資源面臨枯竭，石油需求主要依賴于進口，在未來較長一段時期內仍然保持旺盛的進口量，致使國際原油現貨對上海原油期貨的價格影響貢獻度大。而上海原油期貨價格對于國際原油現貨價格的解釋有限，說明國際原油現貨價格主要受自身因素影響。當前國際原油市場處于賣方市場，供給方的話語權和定價權強硬，并且國內原油期貨剛剛起步，對國際原油現貨價格的溢出效應不明顯，因此方差分解的結果與實際相符合。

4 結語

通過本文研究發現，上海原油期貨和國際原油現貨在價格上具有長期均衡關系。通過格蘭杰因果關系分析得出，上海原油期貨價格和國際原油現貨價格之間可以相互解釋。上海期貨價格很大程度是受國際現貨價格影響的，對外依存度很高，而目前上海原油期貨價格對于國際原油現貨價格的解釋有限。為提高我國原油定價的話語權，提出以下建議。

(1)建立市場化的能源價格體系。由于上海期貨市場發展受到自身發展時間較短、經驗較少等相關因素的制約，我國當前期貨市場交易種類少并且缺乏創新，政府應適當地減少行政手段對能源價格的干預，推出更多利于原油企業規避價格風險的創新性的衍生金融工具，使得我國原油期貨市場基礎更加穩固，原油企業能更好地規避風險。同時政府要學習國外的相關經驗，在進行期貨市場的產品種類開發、合約的簽訂以及相關政策制度的確立等方面向國際化方向發展。

(2)構建成熟的期貨市場的監督管理體制。我國整體期貨市場起步晚，部分監管機制過于形式化，未起到真正的有效制約作用。要提高我國在原油領域定價的話語權必須對期貨市場加強監管，保證交易的公平、公正、公開，積極落實保證金制度、信息披露制度，建立嚴格的懲罰機制和禁入機制，嚴厲打擊操縱市場、內幕交易等經濟犯罪行為，創新制度安排，培育良好聲譽，吸引更多國內外的投資者參與上海原油期貨交易，從而積極地發揮上海原油期貨在國內和亞太區域市場的價格信號功能。

(3)加強對國際原油現貨市場的風險監控。通過本文的研究發現，上海原油期貨價格受到國際原油現貨市場的影響大，長期趨勢中存在協整關系，因此要加強影響國際原油現貨價格風險因子的監測，防范市場風險、匯率風險以及政治風險等因素，建立完善的風險管理體系和風險應對機制。

(4)發展本土的原油煉化和儲運能力。當前國內本土原油煉化能力不強，對國內的原油供給貢獻度偏低。上海原油期貨發展時間較短，其期貨價格很大程度受如歐美和中東地區的國際原油現貨價格影響，而我們原油現貨 的對外依存度很高，因此要提高本土身原油產品的供應量，減少對國際市場的依賴。

(5)繼續擴大金融領域的對外開放。隨著當前全球各國之間的經濟聯系加強，各國在金融領域的合作尤為重要，作為新一輪金融領域對外開放的排頭兵，上海原油期貨市場與其他國際金融市場在保障能源安全和市場公平方面需要相互配合，拓寬金融市場的合作領域，促進多方互利共贏，共同打造人類命運共同體。

圖6 方差分解示意圖

(6)推進人民幣國際化進程。當前國際原油期貨和現貨都是以美元計價，美元和原油及期貨是直接掛鉤的，美元匯率的波動性引發了國際油價的波動性，近年來美聯儲調整利率頻繁，加劇了油價變動的風險。上海原油期貨以人民幣計價，是我們推動人民幣國際化的良好契機，因此我們要繼續推動人民幣國際化的進程，提高人民幣的計價影響力，促進上海原油期貨在亞太地區的局部區域原油定價影響力的形成，從而建立合理和完善的亞太區域原油定價機制，維護亞太地區實體經濟的穩定。