上海原油期貨與布倫特原油期貨價格相關性分析

段若麟 楊茹

摘要：本文對上海原油期貨與布倫特原油期貨價格序列建立VAR模型，通過相關系數分析、格蘭杰因果檢驗、脈沖響應以及方差分解方法進行研究。實證結果表明，布倫特原油期貨價格對于上海原油期貨價格具有單方面的顯著影響。

關鍵詞：上海原油期貨價格;布倫特原油期貨價格;VAR模型;格蘭杰因果檢驗;脈沖響應;方差分解

一、引言

原油作為當今社會最主要的能源和化工業原材料，對于一個國家的工業具有不可替代的作用，是“工業的血液”。國際原油期貨種類繁多且具有不同的計價貨幣，而其中，北海布倫特輕質原油（Brent oil）是最具指標性的原油，在遠期、期貨以及現貨市場被廣泛接受，全球65%以上的實貨原油掛靠布倫特體系定價。

隨著“一帶一路”倡議的不斷推進，中國在世界尤其是亞洲地區的國際影響不斷提升，建立一個以人民幣作為計價工具，允許國內外企業共同參與，能夠成為亞洲原油基礎定價標準的原油期貨市場成為廣泛共識。2018年3月26日，原油期貨在中國上海國際能源交易中心正式上市。截至2019年，上海原油期貨成交金額累計達56.6萬億元，成交量累計達1.2億手，成為僅次WTI和布倫特的第三個重要的原油期貨平臺。

原油作為最重要的大宗商品，除了本身的商品屬性外還有很強的金融屬性，國際政治博弈、地緣局勢變化等因素往往會引起原油價格的大幅波動。2020年以來，由于俄羅斯和沙特阿拉伯等產油大國為了搶占有限的市場份額開展價格戰，加之疫情對全球石油需求的抑制，導致國際油價暴跌。在這樣的背景下，研究上海原油期貨與布倫特原油期貨價格的相關性，對于了解期貨價格波動原因，降低國際油價波動帶來的負面沖擊，穩定期貨市場的發展具有重要意義。

二、國內外原油期貨價格波動現狀

2018年4月以來，國際原油市場經歷了兩次大幅下跌。以布倫特原油收盤價作為國際原油期貨價格的代表指標，檢驗其與上海原油期貨價格的相關性（表1）并構建國內外原油期貨價格走勢圖（圖1）。兩變量相關系數為0.8897.，存在著的正相關關系。圖1顯示，國內外原油期貨價格的走勢基本相同，具有高度聯動性。

2018年4月～2018年9月，由于經濟向好，世界石油需求上升外加伊朗局勢動蕩，國內外原油期貨價格呈現波動上升趨勢。2018年10月～2019年2月，OPEC組織以及俄羅斯等產油國的增產使得國際原油供給上升導致原油期貨價格出現大幅下跌，2019年3月～2020年2月，原油期貨價格相對穩定。2020年3月后，國內外原油期貨價格均出現斷崖式下跌。主要原因在于全球新冠肺炎疫情導致經濟動蕩以及OPEC與俄羅斯的原油減產協議協商失敗，沙特阿拉伯等產油國降低石油價格進行的價格戰。

三、模型構建

向量自回歸模型（Vector auto-regression）是由美國宏觀計量經濟學家克里斯托弗·西姆斯提出的，用于描述變量之間因果關系和動態聯系的計量模型。其具體數學表達就是將由時間序列變量構成的n×1維向量表達為：

四、實證研究結果及分析

1.數據平穩性檢驗

構建VAR模型的前提條件要求時間序列具有平穩性。對原始數據取對數后進行一階差分。經過ADF單位根檢驗，原始數據不具有平穩性但處理后數據t統計量小于1%置信水平下的臨界值，p值近似為0，序列平穩。

2.VAR模型滯后階數的選擇

構建VAR模型中的最大滯后階數p的選擇對于模型具有重要影響。利用赤池信息準則，施瓦茨信息準則，H-Q信息準則及最大似然比（LR）選擇最優滯后階數，結果如表2所示。依據“多數原則”，選擇滯后期為7期的VAR模型。

3.模型的估計及穩定性檢驗

選擇滯后期為7期，建立兩變量間的VAR模型。估計結果如下：

由回歸結果可以發現，dlnb對于dlns的回歸系數總和為0.801，正系數絕對值之和為0.837，說明布倫特原油期貨價格對于上海原油期貨價格具有顯著的正向影響。同樣的，各滯后期的dlns對dlnb回歸系數的總和為0.073，正系數絕對值之和為0.287，說明上海原油期貨價格的變動對于布倫特原油期貨價格有一定的正向影響，但影響程度較小。

VAR模型穩定性要求其特征根（λ）小于1即特征根落在單位圓范圍內。穩定性檢驗的結果如圖2所示，所有特征根均分布于單位圓內部，模型具有穩定性。

4.格蘭杰因果關系檢驗

通過格蘭杰因果關系檢驗可以分析變量間是否存在格蘭杰因果關系。檢驗結果如表3所示。結果顯示，dlnb是dlns的格蘭杰原因。但在10%的置信水平下，dlns不是dlnb的格蘭杰原因。

5.脈沖響應分析

脈沖響應分析指對于線性系統中的變量施加脈沖信號，觀察各變量受到沖擊后的響應程度與變化趨勢，從而了解系統間各變量的動態關系。脈沖響應分析結果如圖3所示。dlns對于dlnb受到一個標準差脈沖信號沖擊的響應，在一個周期后達到最大，dlnb每上升1個百分點將使得dlns上升0.5個百分點。在第二個周期后，dlns的響應程度迅速衰退至0，說明上海原油期貨價格受到布倫特原油期貨價格的沖擊后會有同向變化趨勢，但受影響時間較短，其均衡價格具有穩定性。dlnb對于dlns受到一個標準差脈沖信號沖擊后的響應程度很小，始終在0值附近波動。

dlns對于自身價格沖擊在第一個周期具有較強的負向響應，之后迅速衰減，但在0附近長時間正負交替波動。類似的，dlnb對于自身價格沖擊在第一周期有較強負向響應，但之后迅速趨于平穩。說明上海原油期貨價格與布倫特原油期貨價格對于自身價格沖擊響應程度較小，但影響時間較長，價格具有記憶性。

圖3 脈沖響應分析結果

6.方差分解分析

方差分解是將變量的預測方差分解為各個變量相對應的方差，從而分析影響內生變量的結構沖擊的貢獻度，進而了解變量間的動態結構。方差分析結果如表4所示。

dlns的方差分解結果表明，第一周期dlns的預測標準差完全由其自身的誤差導致，從第二個周期開始，dlns的方差分解結果基本穩定，這與脈沖響應分析的結果相一致。來自布倫特原油期貨價格的新息占上海原油期貨價格預測標準誤的40%左右，而來自其自身的新息占預測標準誤60%左右，說明長期來看上海原油期貨價格變動受到其自身與布倫特原油兩者的共同影響。

dlnb的方差分解結果表明，各周期結果基本穩定，來自上海原油期貨價格的新息占布倫特原油期貨價格預測標準誤的19%左右，而來自其自身的新息占預測標準誤81%左右，說明布倫特原油期貨價格的波動主要受到自身的影響，上海原油期貨價格對其影響有限。

五、結論

利用上海原油期貨收盤價序列與布倫特原油收盤價序列構建滯后期為7的VAR模型，以格蘭杰因果關系檢驗，脈沖響應分析與方差分解分析為主要方法，得到以下結論：

從相關系數角度分析，上海原油期貨價格與布倫特原油期貨價格走勢相近，兩者高度相關。

從格蘭杰因果關系檢驗結果分析，布倫特原油期貨價格變動單方向引起上海原油期貨價格變動。

從脈沖響應與方差分解結果分析，上海原油期貨價格的變動是其自身價格變動與布倫特原油期貨價格變動的共同結果，其中，布倫特原油期貨價格變動的貢獻率在40%左右，但受到影響的時間較短。布倫特原油期貨價格變動主要受到其自身價格變動的影響，上海原油期貨價格變動的影響有限。其主要原因可能是：布倫特原油期貨價格體系作為國際原油市場成熟度最高的價格體系，對于世界原油價格起到決定性作用。而上海原油期貨在2018年掛牌成立，期貨品種、交易者參與度、影響力范圍有限，目前其作用在于為市場參與者提供一定的主動避險方式，價格發現功能的作用程度與范圍有限。

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作者簡介：1.段若麟，中國海洋大學碩士研究生;研究方向：金融學。

2.楊茹，中國海洋大學碩士研究生;研究方向：金融機構與政策。