匯率能夠預測石油價格嗎?
——關于石油價格與匯率關系的實證分析

(武漢大學經濟與管理學院 湖北 武漢 430072)

一、引言

石油作為基礎性資源，使用于生產生活的方方面面。鋼鐵、塑料、橡膠等各個領域都離不開石油。同時，隨著石油資源的逐漸枯竭，石油的稀缺性逐漸體現，石油產量與價格的波動性不斷增加。08年金融危機后，石油價格和美元匯率之間反向變動的關系受到了很多的關注。對于石油價格預測的研究，無論是對于投資都還是經濟的平穩發展都具有極其重大的意義。

盡管對包括石油在內的大宗商品價格的準確預測對于通脹的控制和生產計劃的制定具有重要意義，大宗商品價格具有極強的波動性從而難以被預測。若是建立一般的宏觀經濟模型，考慮包括利率、產出、貨幣供給、匯率等多種宏觀基礎變量，又難以解決內生性問題，從而導致整個模型的解釋將會十分困難。為了解決這一問題，本文將采用商品貨幣匯率作為石油價格的解釋變量。所謂“商品貨幣”指貨幣匯率與某種商品價格具有同向變動特征的貨幣。一國貨幣要成為商品貨幣，該國一般要具備以下特征：1.出口占據國民生產總值比例較高。2.是某種重要的初極產品的主要生產國和出口國。3.采用浮動的匯率制度，政府對匯率的介入、干預很少。

本文擬采用澳大利亞澳元、新西蘭新西蘭元和加拿大加元作為三種不同商品貨幣對石油價格的預測進行研究。之所以選取這三個國家而沒有考慮其他同樣出品相當大比例基礎商品的OECD國家(如芬蘭和挪威)，一方面是因為這些國家在最近20年中實施了匯率管制，另一方面這三個國家有以下兩個重要的優勢：1.相當長時間的浮動匯率制度。新西蘭和澳大利亞分別于1983和1985年采取浮動匯率，而加拿大在70年代布雷頓森林體系崩坍前其貨幣就已是浮動的了。2.大宗商品出口占據這些國家出口的很大比重。羊毛、小麥以及多種金屬占澳大利亞出口的60%；大宗商品出口占新西蘭出口比重的一半以上；加拿大盡管有更巨大，更發達的工業基礎，其出口的25%以上仍依賴于金屬、原油等大宗商品。同時，這三個國家對商品價格的較小影響力，是價格的接受者，這同樣也是本文選取它們的原因之一。

石油種類本文選取的是WTI原油，單位是美元/桶。之所以選取WTI原油主要考慮它是北美石油市場油價的重要基準。時間跨度為2010年1月至2017年10月，油價數據和匯率數據都是月度數據。匯率和油價的基準貨幣都是美元。本文采取的主要實證研究方法主要有格蘭杰因果檢驗，OLS模型以及向量自回歸(VAR)模型和相應的脈沖響應分析。預測能力的好壞主要通過比較不同模型殘差平方和(SSR)。

本文的大致框架是：首先是以前學者的研究綜述，接著文章的主體部分是數據的選取和實證的結果以及分析，最后是結論。

二、文獻綜述

正如前文所述，匯率與商品價格之間的關系，以及兩者是否相互預測一直是國內外學者研究的重點。在這個領域，國外學者的研究主要集中在匯率的預測能力上，而國內學者更關注商品價格對匯率的沖擊響應，以及人民幣匯率對大宗商品的影響(或反之)。

Chen et al.(2003)以加元、澳元和新西蘭元與商品價格為研究對象，分析了它們的匯率和國別出口大宗商品價格的協整關系，并發現以美元計價的出品商品的價格對這三個國家的實際匯率有強烈而持久的影響。Chen et al.(2010)建立了商品價格的現值模型進行樣本內外的觀測研究，并與隨機游走、帶漂移的隨機游走模型和自回歸模型的預測結果進行了比較，結果顯示現值模型在樣本內外預測優于隨機游走等基準模型的效果。丁劍平等(2016)從大宗商品進口國匯率視角研究國際大宗商品價格與匯率間的動態關系。研究發現在樣本內外預測中，中國和韓國名義有效匯率對本國大宗商品價格有穩健的預測能力，同時使用四國的名義有效匯率同樣能做到這一點。肖林(2012)利用VEC向量誤差修正模型對大宗商品價格變化與大宗商品出口國匯率研究，發現大宗商品價格上升對澳大利亞、加拿大等大宗商品輸出國貨幣匯率有正面推動作用。

同時，也有不少學者對石油價格的金融屬性以及與匯率之間的關系進行了研究。李卓等(2017)通過構建四元SVAR模型并運用馬爾科夫狀態轉移的識別方法對大宗商品指數投資者對原油期貨價格波動的影響進行了研究，研究發現商品指數投資者的頭寸對原油價格有顯著的影響，這表明原油期貨確實具有很強的金融屬性。Ferraro et al.(2015)研究發現在短期、日頻數據的基礎上，商品貨幣(加元)匯率對原油價格具有穩健的預測能力，而滯后期的延長與頻率的下降會導致預測能力的大幅減弱。Mensah et.al(2017)則研究了原油價格與主要原油出品國貨幣兌美元匯率長期的協整關系。研究發現在長期，油價與匯率(間接標價)具有反向的關系，并且這種關系在后金融危機期更加的明顯。

可以發現過去的研究主要存在兩個方面的不足。首先，對商品價格的預測主要集中在大宗商品指數，并沒有直接以國際原油價格作為研究對象。其次，并沒有同時進行預測能力與沖擊響應的實證研究，在預測結果的基礎上，進行脈沖響應分析有利于進一步理解匯率與商品價格的關系。因此，本文旨在彌補之前學術研究的不足，探究匯率對原油價格的預測能力并分析匯率沖擊對原油價格的影響。

三、數據

本文的實證部分采用了澳大利亞、新西蘭和加拿大三個國家的匯率，且都采用直接標價，即單位外國貨幣可以兌換成的美元數，來源為wind數據庫。WTI原油價格同樣也源自wind。

四、實證結果

(一)數據的平穩性，協整，和VAR最佳滯后期

首先我考察時間序列數據的平穩性，通過對原油價格、澳元匯率、新西蘭元匯率、加元匯率進行單位根檢驗，得它們全部都是一階單整變量，即將數據做一階差分后可以得到平穩的時間序列。

隨后，我考察變量是否具有協整關系。通過Johansen協整檢驗發現，即使在10%的顯著性水平下，仍不能拒絕“沒有任何協整關系存在于四個時間序列變量之中”的原假設，所以四個變量之間不存在協整關系，可以直接用VAR模型，在模型平穩的前提下可以直接進行脈沖響應分析。

最后，通過AIC法則與BIC法則，我發現VAR的最佳滯后期為1，且通過單位根檢驗知，VAR模型是平穩的，可以進行脈沖響應分析。通過EViews得到的VAR方程如式(3)所示。

(1)CP=0.1651CP(-1)+64.8180AUD(-1)-72.3354NZD(-1)+77.8446CAD(-1)-0.0131

式中CP為原油價格，CP(-1)、AUD(-1)、NZD(-1)、CAD(-1)分別為原油價格、澳元匯率、新西蘭元匯率、加元匯率的一期滯后項。所有的變量都是原變量的一階差分值。

(二)匯率能夠預測石油價格嗎?

本文將對樣本內和樣本外匯率與油價的動態關系進行實證。在進行樣本內預測能力的大小將通過格蘭杰因果檢驗的方法，而樣本外現值模型與基準模型(本文將以無漂移項的隨機游走模型作為基準模型)預測能力的優劣將通過比較殘差平方和(SSR)的方法，顯然，更小的SSR說明更好的觀測能力。

樣本內外的對匯率預測商品價格能力的實證檢驗都具有重要意義。前者利用了整個樣本的數據，因此更有可能存在過度擬合，并存在樣本外不具備的觀測能力。后者則更加符合實際情況，并在改變時間區間和特定條件下更加穩健。

1.樣本內預測

在不考慮參數不穩定的前提下，如果匯率對油價有一定的預測能力，我們應當拒絕下面回歸中β0,β1=0的原假設。

(2)EtΔcpt+1=β0+β1ΔSt+β2Δcpt

表1

表1列出了三個國家匯率與WTI原油價格之間的格蘭杰因果檢驗的p值大小。可以發現，所有三種貨幣都拒絕了“匯率不是引起原油價格變化的原因”的原假設，而反之，都不能拒絕“原油價格不是引起匯率變化的原因”的原假設，即匯率與原油價格存在單向因果，匯率可以預測原油價格，而反之原油價格不能觀測匯率。

2.樣本外觀測

我們現在考察樣本內的格蘭杰因果關系能否轉移到匯率的樣本外預測能力當中。為了更好地預測石油價格的波動，我們將采取同時采取三個國家的匯率作為解釋變量。從直覺上看，油價的變動主要受到全球性沖擊的影響，而各國各自的匯率變動主要受到各國特定沖擊的影響，因此一個加權平均的商品貨幣更能綜合各國的沖擊并具有更好的預測油價的走勢。

因此，在進行樣本外觀測時，我們將采取以下兩個模型，式(3)是采取多國貨幣匯率同時作為解釋變量的方法，而式(4)則采取先用各國匯率進行預測，再將各自的結果進行平均。

值得注意的是盡管存在多種不同的分配各國觀測結果權重的方法，簡單平均卻具有最佳的預測效果(見Stock和Watson 2004;Timmermann 2006)。所以本文考慮三國匯率預測結果具有相同的權重，最終樣本外油價的預測結果為：

表2

可以發現本文的兩個預測模型的SSR要明顯小于油價一階差分的方差，這與圖中顯示的直觀感覺是一致的，即商品貨幣的匯率對于油價的確具有很強的樣本外預測能力。

(三)脈沖響應分析

在VAR模型平穩的基礎上，我們可以進行油價對匯率沖擊的脈沖響應分析，脈沖響應圖如圖1所示。

圖1

從圖中可以得出以下幾個結論：1.油價對于自身沖擊的響應最為強烈，脈沖響應隨著時間的推移逐漸減弱。2油價對匯率沖擊的響應大小基本相同，而且在第0期的一個沖擊并不會引起當期的油價變化，至第1期油價對匯率的響應才開始顯現。3.油價對匯率的響應大小由大到小分別是澳元、加元和新西蘭元，而且前兩者會引發油價的正向響應，而新西蘭元匯率的一單位沖擊會使油價變化程度標準差變小。

五、結論

本文用實證的方法研究了匯率變動與原油價格波動之間存在的動態關系。在以商品價格作為唯一決定一國貨幣匯率的外生變量之后，我們不僅發現了匯率與原油價格兩者之間存在的還算穩健的單向因果關系，還揭示了匯率對油價的驚人的預測能力。總而言之，通過格蘭杰因果檢驗、與隨機游走模型的SSR大小比較，以及VAR脈沖響應分析，本文得出以下三點結論。

其一：商品貨幣匯率與WTI原油價格之間存在著單向因果關系，澳元、新西蘭元與加元匯率都是引起WTI原油價格波動的原因，反之，則不能說WTI原油價格變化引起了以上三種貨幣匯率的變動。其二：以三國貨幣匯率的一階差分作為解釋變量對WTI原油價格波動的預測能力要明顯優于隨機游走模型。其三：匯率的沖擊不是導致油價波動的主要原因，油價對自身的沖擊響應是最為明顯的，其次是澳元，加元與新西蘭元。

本文的理論框架是匯率與油價之間的貿易條件與收入傳導機制，與此類似，人們可能想到這些國家的股票或者債券市場之間的聯系可能同樣提供觀測商品價格走勢的重要信息，這些有趣的方向我們將留給未來的研究。