國際LNG海運現貨市場運價波動特征研究

孫成偉

【摘 要】 為使航運業增進對LNG海運現貨市場規律的了解，更好地服務于全球LNG貿易，研究國際LNG現貨海運指數的變化特征及波動規律，選取廣義自回歸條件異方差（GARCH）模型族，考察LNG海運費的波動規律，分析波動成因，并對其進行討論，確定最佳擬合模型，對LNG海運公司的經營策略提出建議。

【關鍵詞】 LNG貿易;LNG海運;廣義自回歸條件異方差（GARCH）模型族;自回歸條件異方差（ARCH）效應檢驗;租金波動

0 引 言

氣候變化是人類面臨的全球性問題，世界各國以全球協約的方式減排溫室氣體。天然氣具有儲存豐富、可獲得性高、碳排放低及供應體系成熟等優點，是短期內去碳減排環境下其他新能源難以替代的重要能源。液化天然氣（LNG）具有能量密度高、運輸過程安全環保等特點，在供暖、電力、工業和交通運輸等領域有著巨大的應用空間。我國和印度等諸多新興經濟體的LNG需求正處于快速增長期，全球各地新的天然氣產出項目也蘊藏著巨大潛力。殼牌2021年度報告顯示，2020年全球LNG貿易量達到3.6億t，到2040年全球LNG需求量將達到7億t，預計亞洲將推動近75%的LNG增量。LNG在全球，特別是在我國清潔能源轉化和雙碳目標實現進程中將發揮中長期且重要的作用，市場空間極為廣闊。國際能源署（IEA）數據顯示，2020―2022年我國占全球LNG需求凈增長的35%、全球LNG進口凈增長的80%。作為天然氣貿易的重要運輸方式，LNG海運是目前全球航運業中增長空間明確的領域。

傳統的LNG海運主要是長期合約形式，究其原因是早期LNG貿易呈現出“點對點貿易以及長期合同為主”的特點，使得LNG船的建造和運營需要確定資源點和接收點，然后往返執行20年以上的長期租約。在長期租約下，船舶租金基本固定，無需關注租金的波動。鑒于此，學者們重點分析LNG貿易形式、LNG碼頭接收站工藝優化、LNG船事故應對，以及LNG船航線優化等方面。

實際上，近年來隨著世界范圍內LNG產能及進口國接收站的大規模建設，LNG貿易項目年限越來越短，從而導致LNG海運由長期租船逐漸轉變為航次期租方式?，F貨市場LNG船租金價格很高且波動較大。2021年12月3日17.4萬m3的LNG運輸船現貨日租金超過26.1萬美元/d，而到12月17日日租金降為14.5萬美元/d，降幅達到44%。針對新形勢下的LNG運輸市場，學者們開始關注LNG船租金波動。顧錢笑[1]通過分析國際LNG航運市場發現，LNG需求旺盛，LNG船即期租金價格上漲;田野[2]、胡皓瓊[3]均指出LNG船租金不斷上漲且變化較大;王創等[4]在分析LNG產量、消費類、貿易量的基礎上，通過構建向量自回模型分析LNG船租金價格影響因素。

上述研究考慮了LNG船現貨租金價格的波動變化，但未挖掘其波動變化的規律性，從而難以為LNG航運市場運營和決策提供理論支撐?；诖?，筆者以船隊經營的視角，通過全球最新的LNG貿易、海運數據，運用科學模型復盤分析LNG海運現貨市場運價走勢，以期對我國航運企業未來參與LNG運輸船現貨生產經營提供建設性建議。

1 全球LNG貿易和海運現狀

由2006―2022年全球LNG海運貿易量與我國LNG海運貿易量的變化關系（圖1）可以看出，無論是全球LNG海運貿易量還是我國LNG海運貿易量總體上都呈現增長趨勢，我國LNG海運量的增速超過全球增速。全球LNG進出口國家數量總體呈現增長趨勢，原因是全球天然氣資源國家加大了開發出口力度，進口國家數量快速增加顯示出全球對清潔能源的廣大需求。

由全球LNG海運航線數量（圖2）可以看出，全球LNG海運航線數量從2001年的41條增加到2020年的314條。供需的多樣性給LNG中短期貿易帶來機遇，相應LNG現貨海運量占比從2006年的16.1%增加到2020年的40.27%。

2 國際LNG海運現貨市場租金 波動性度量模型

2.1 LNG海運租金序列特征

（1）尖峰厚尾：出現極端值的概率比正態分布極端值概率大，說明波動大。

（2）波動集群效應：在特定時間內，變量變化所引發的波動具有顯著的集中效應。

（3）非對稱特性：利好消息和利空消息對市場的影響程度不同。

2.2 ARMA模型

自回歸滑動平均（ARMA）模型在經濟學領域被廣泛用于研究隨機時間序列，雖然隨機序列的每個值具有較強的隨機性和不確定性，但對整個序列而言卻呈現出一定的規律。ARMA模型通常表示為ARMA（m，n），表達式如下：

yt=c + ci yt i + ut ?+ ej ut j（1）

式中： yt為金融時間序列的數據在t時刻的對數收益率; ut j為滯后期為i期的隨機干擾誤差;c為常數; ci 為yt與yt i 的相關系數;ej為yt與ut j的相關系數; m為ARMA模型的自回歸階數，i=1，2，…，m;n為ARMA模型的移動平均階數， j=1，2，…，n。

2.3 GARCH模型

GARCH模型如下：

yt=c + ci ?yt i + ut， ?ut～N（0， ）（2）

=c0 +s +l u c （3）

式（2）為均值方程，隨機擾動項ut服從均值為0、方差為 的正態分布。式（3）為方差方程，式中c0為常數;s 為 與 的相關系數，s=1，2，…，p （p為GARCH階數）; ut l代表滯后期為l期的隨機干擾誤差， l=1，2，…，q （q為ARCH項階數）; ? l ?為 與u 的相關系數。

2.4 TGARCH模型

條件方差對于好消息和壞消息的沖擊效果不同，表現為不對稱，被稱為杠桿效應。TGARCH模型可以很好地體現這一點，模型如下：

=c0 +s +l u c +k u dt k （4）

式中： dt k 為虛擬變量，當ut k <0時dt k =1，反之當ut k >0時dt k =0;k 為非對稱系數，當k =0時，表明不存在非對稱效應，反之當 k ≠0時，表明存在非對稱效應（k=1，2，…，r，r為虛擬變量的滯后除數）。

3 基于ARMA GARCH模型族的LNG海運租金波動性實證分析

3.1 數據收集

研究采用2010年12月17日―2021年12月31日的16萬m3 LNG船現貨運費率和14.5萬m3 LNG船現貨運費率，數據來源于克拉克森數據庫。由兩種船型在現貨市場的運費率變化趨勢（圖3）可以看出：2021年3月5日16萬m3 LNG船運費率為3萬美元/d，而到2021年12月3日運費率達到21萬美元/d，運費率波動較大;近年來都呈現出季節性變化特征。

3.2 統計特征及檢驗

采用對數收益率法對數據進行處理，并記L1為16萬m3 LNG船運費率的收益率序列、 L2為14.5萬m3 LNG船運費率的收益率序列。在建立GARCH模型族前，需要對序列進行統計特征、平穩性、自回歸條件異方差（ARCH）效應檢驗分析。由序列的統計特征（表1）可知，兩個序列均呈現負偏、尖峰特征，且J B統計量值十分顯著，因此采用GED分布進行研究。

序列平穩性檢驗結果（表2）及相關性檢驗結果（圖4）表明：序列L1和L2為平穩時間序列，可以用其建立ARMA模型;L1的偏自相關系數為1階，L2的偏自相關系數為2階。

由LNG船運費率序列的ARCH效應檢驗結果（表3）可知，序列L1和L2均具有ARCH效應，因此可以運用這兩個序列建立GARCH族模型，以分析運費率的波動特征。

3.3 實證結果及分析

根據赤池信息準則（AIC準則）和施瓦茲準則（SC準則），確定最優ARMA GARCH和ARMA TGARCH模型，模型參數估計結果見表4。根據表4可以得到如下結果：

（1）ARMA GARCH模型參數表明，L1和L2序列均具有較強的波動持續性特征，即ARCH項系數與GARCH項系數之和均大于0.9。

（2）ARMA TGARCH模型參數說明兩個序列并不具有非對稱特征，即利好消息與利空消息對LNG船運費市場的影響相同，與金融市場中“壞消息影響比好消息大”的特征不一致，主要原因是LNG船現貨運輸市場作為新興市場，利好消息與利空消息的影響差異并不明顯，這一點明顯區別于油船和干散貨海運的現貨市場表現。

（3） 4個模型的廣義誤差分布（Generalized Error Ddistribution，GED）參數均小于2，表明序列具有厚尾特征。

4 結 語

在全球減碳的背景下，LNG作為相對成熟的替代能源，配套設施逐步完善，未來的30～40年將會得到快速發展，尤其是LNG現貨海運市場將逐步走向成熟。根據各地已建、在建及正在開展前期工作的LNG接收站項目情況統計，2025年全國LNG接收站規模有望達到2億t。新項目多通過現貨或中短期協議臨時性采購，偏向現貨增加市場供應，需要有配套的自由運力可供采購，這對LNG海運船隊的規模和運營方式都提出了新的要求。

為保證能源安全，我國應具備與自身LNG進口規模相匹配的LNG海運經營能力。這需要加強對現貨海運市場波動作出深入的分析，認清市場規律，培育經營能力，以便在經營中作出合理應對，確保收益良好、風險可控。

筆者在分析全球LNG貿易和海上運輸現狀的基礎上，通過ARMA GARCH模型分析LNG船租金價格的波動持續性特征、通過ARMA TGARCH模型研究LNG船租金價格的不對稱波動特征，得出全球LNG航運市場價格波動較大，且呈現尖峰厚尾、波動集群效應，以及對稱性特征，即利好消息與利空消息對LNG海運現貨市場的影響相同。這體現出新市場交易者少，供需雙方的變化都有能力影響市場，明顯好于油船和干散貨海運市場中貨主買家影響力更大的情況，對我國大力發展LNG海運具有積極的參考意義。鑒于此，建議LNG航運市場參與者適度增加長期合約比例，以獲得穩定的運費收入或鎖定運輸成本;采用LNG運費衍生品進行風險管理，以規避LNG船租金的高波動性;通過控制一定比例的現貨運力，應對市場變化，保證LNG供應鏈穩定。

參考文獻：

[1] 顧錢笑. 國際LNG航運市場2021年回顧和2022年展望[J].世界海運，2022（2）：19 22.

[2] 田野. LNG運輸船租金和運價不斷攀升[J]. 中國石油企業，2021（9）：43 44.

[3] 胡皓瓊. LNG仍為集運船首選替代燃料――德路里運價及數據分析（2021.1）[J]. 中國航務周刊，2021（4）：43 44.

[4] 王創，侯劍. 基于VAR模型的LNG海運市場影響因素分析[J]. 市場周刊，2018（1）：73 75.