甲醇期貨替代動力煤期貨進行動力煤套期保值的實證研究

王 睿

(國家能源投資集團有限責任公司煤炭經(jīng)營分公司，北京市東城區(qū)，100011)

0 引言

2021年下半年，動力煤現(xiàn)貨價格和期貨價格均創(chuàng)歷史紀錄地暴漲，分別漲至2 500元/t和1 982元/t。自2021年三季度開始，鄭州商品交易所遵照國家發(fā)展改革委要求對對動力煤期貨進行調(diào)控：2022年3-4月，所有動力煤期貨合約均實行“50%保證金、單日最大交易20手、交易手續(xù)費120元/手”的3項管控政策，所有動力煤期權(quán)合約均實行“交易手續(xù)費150元/手”的管控政策，導致動力煤期貨和期權(quán)的成交量嚴重下滑甚至零成交。曾在2020年創(chuàng)造國內(nèi)所有商品期貨最大年度總交割量618萬t紀錄的動力煤期貨流動性枯竭。動力煤作為國內(nèi)非常重要的大宗商品，如何對其進行價格預測、套期保值和風險管控，成為新的難題。考慮到甲醇是動力煤下游最重要的煤化工產(chǎn)品，筆者嘗試用實證方式，結(jié)合產(chǎn)業(yè)背景和相關(guān)政策，討論甲醇期貨與動力煤期貨的關(guān)聯(lián)關(guān)系，為動力煤套期保值找到變通的方式。

從動力煤角度看，劉紅等[1]認為我國動力煤期現(xiàn)價格具有單向引導關(guān)系，期貨價格變動對現(xiàn)貨價格的引導性強，動力煤期貨對現(xiàn)貨的影響遠遠大于現(xiàn)貨對期貨的影響；王瑛珊[2]認為動力煤現(xiàn)貨和期貨的價格均受自身以及對方價格變動的影響，期貨價格波動受自身影響持續(xù)時間較長，影響程度也比其他因素更大；王睿[3]研究發(fā)現(xiàn)動力煤期貨和現(xiàn)貨價格之間存在長期均衡關(guān)系，動力煤期貨價格是現(xiàn)貨價格的格蘭杰(Granger)原因, 對現(xiàn)貨價格具有引導和預測功能, 而現(xiàn)貨價格不是期貨價格的Granger原因。但在外部強制性的行政干預下，動力煤期貨和現(xiàn)貨價格之間的長期均衡關(guān)系會遭到破壞，如果短期內(nèi)均衡狀態(tài)無法修復, 就不存在長期均衡關(guān)系。

從甲醇角度看，王珊珊[4]以遠興能源2014年12月的甲醇套期保值方案設(shè)計的實踐為基礎(chǔ)，詳細討論了甲醇期貨套期保值方案的設(shè)計原則、設(shè)計過程和主要環(huán)節(jié)；蘇江偉[5]通過研究2016-2018年的甲醇價格波動趨勢和基差變化趨勢，并根據(jù)甲醇價格和基差的分布對甲醇制烯烴(MTO)工廠進行甲醇套期保值的策略進行了分析和驗證；潘浩[6]通過實證研究表明甲醇現(xiàn)期價格互為Granger原因，證實了甲醇期貨對現(xiàn)貨的價格發(fā)現(xiàn)功能。

但對動力煤和甲醇進行關(guān)聯(lián)研究的文章不多，現(xiàn)有文獻大多時間較早，研究比較簡單。蔣翔宇等[7]從煤制甲醇的生產(chǎn)工藝和行業(yè)慣例出發(fā)，基于“基準價+浮動價”的傳統(tǒng)定價模式，提出了煤制甲醇的基準價復合修正裕量定價模型，并簡單提及了曾在上海石油交易所(現(xiàn)已關(guān)閉)上市的甲醇期貨走勢對甲醇現(xiàn)貨的影響；王蘭甫等[8]根據(jù)義煤集團煤制甲醇項目的風險特性，針對煤炭價格和甲醇價格等影響煤制甲醇項目動態(tài)收益的主要風險因素，建立了預測煤炭價格和甲醇價格的一元線性回歸模型，但此模型對現(xiàn)在發(fā)展成熟的動力煤期貨和甲醇期貨并不能充分解釋。

通過對已有文獻研究分析發(fā)現(xiàn)，由于此前沒有在二者之間進行跨品種套期保值的需求，因此對動力煤期貨和甲醇期貨進行的關(guān)聯(lián)性研究非常少。在當前動力煤期貨和期權(quán)無法交易的背景下，對動力煤價格預測、套期保值和風險管控，成為動力煤行業(yè)從業(yè)人員亟需解決的新課題。

1 研究方法

基于使用甲醇期貨替代動力煤期貨進行動力煤套期保值，通過向量自回歸模型(VAR)，對動力煤期貨和甲醇期貨進行關(guān)聯(lián)性研究，為動力煤的價格預測、套期保值和風險管控提供新思路。

實證研究主要分為以下步驟：首先選擇研究數(shù)據(jù)；其次通過平穩(wěn)性檢驗、協(xié)整關(guān)系檢驗、因果關(guān)系檢驗建立關(guān)于動力煤期貨和甲醇期貨的VAR模型；最后通過脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解分析，對動力煤期貨和甲醇期貨的沖擊效應(yīng)、影響程度進行分析。

2 數(shù)據(jù)選擇

通過對比動力煤期貨與甲醇期貨的歷史K線圖可以看出：動力煤期貨與甲醇期貨的走勢在2018年以前同步性相對較差，但在2018年以后，尤其是2020年4月受新冠疫情后，動力煤期貨與甲醇期貨的走勢同步性非常高。考慮到2022年3月以后動力煤期貨所有合約每日總成交量已不足1萬手，沒有實際研究價值，故選取2020年3月-2022年2月期間動力煤期貨和甲醇期貨的收盤價作為研究數(shù)據(jù)對象，如圖1所示。

由于動力煤和甲醇期貨價格的性質(zhì)、量綱、數(shù)量級、波動區(qū)間等特征均存在一定的差異，現(xiàn)通過將動力煤和甲醇的期貨價格進行對數(shù)化，轉(zhuǎn)化為無量綱、無數(shù)量級差異的標準化數(shù)值，消除不同指標之間因?qū)傩圆煌鴰淼漠惙讲钚杂绊?，從而使結(jié)果更具有可比性。用lnC、lnM分別表示動力煤期貨價格、甲醇期貨價格，d(lnC)、d(lnM)分別表示動力煤期貨價格、甲醇期貨價格的一階差分。

3 實證分析

3.1 平穩(wěn)性檢驗

分別對lnC、lnM、d(lnC)、d(lnM)采用ADF檢驗方法進行平穩(wěn)性檢驗，見表1。

表1 相關(guān)變量的平穩(wěn)性檢驗結(jié)果

從檢驗結(jié)果得知，lnC和lnM的原始序列有單位根，是非平穩(wěn)序列；但二者在滯后一階情況下沒有單位根，即動力煤期貨價格和甲醇期貨價格的一階差分序列d(lnC)和d(lnM)是平穩(wěn)序列。非平穩(wěn)時間序列動力煤期貨價格和甲醇期貨價格是一階單整序列，即服從I(1)，兩者之間可能存在協(xié)整關(guān)系，即長期穩(wěn)定的比例關(guān)系。

3.2 協(xié)整關(guān)系檢驗

利用約翰森(Johansen)協(xié)整關(guān)系檢驗法對lnC和lnM進行協(xié)整檢驗，見表2。從檢驗結(jié)果可知，在5%的顯著性水平之下，跡統(tǒng)計量大于臨界值，lnC和lnM至少存在一對協(xié)整關(guān)系，說明動力煤期貨價格和甲醇期貨價格通過了協(xié)整關(guān)系檢驗，二者存在協(xié)整關(guān)系的假設(shè)成立，二者具有長期均衡關(guān)系。

表2 相關(guān)變量的Johansen協(xié)整關(guān)系檢驗結(jié)果

3.3 因果關(guān)系檢驗

通過協(xié)整關(guān)系檢驗后，使用Granger因果關(guān)系檢驗，分析lnC和lnM之間的因果關(guān)系見表3。

由表3可以看出，兩個原假設(shè)均通過了5%顯著性水平，說明動力煤期貨價格和甲醇期貨價格互為Granger因果關(guān)系，即二者存在一定的領(lǐng)先滯后關(guān)系，可以相互影響。對應(yīng)到煤制甲醇的煤化工產(chǎn)業(yè)鏈上，動力煤影響甲醇的成本，甲醇影響動力煤的需求。

表3 相關(guān)變量的Granger因果關(guān)系檢驗結(jié)果

3.4 VAR模型的建立

建立關(guān)于lnC和lnM的VAR模型。根據(jù)赤池信息準則(AIC)、施瓦茲準則(SC)及似然比檢驗統(tǒng)計量(LR)準則(表4)，選擇最佳滯后期為1，構(gòu)建動力煤期貨價格和甲醇期貨價格的VAR模型。

表4 VAR 模型最佳滯后階數(shù)

對VAR模型的平穩(wěn)性進行檢驗，其特征根的倒數(shù)全部都在單位圓內(nèi)，說明該VAR模型穩(wěn)定有效。由于VAR模型是一種非理論性的模型，下面采用脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解進一步分析。

3.5 脈沖響應(yīng)函數(shù)分析

甲醇期貨在動力煤期貨沖擊下的脈沖響應(yīng)如圖2所示，可以看出當動力煤期貨在本期受到一個正向沖擊后，甲醇期貨快速做出正向響應(yīng)，在第3期達到峰值，反應(yīng)系數(shù)為0.094 8，此后其效應(yīng)逐步減弱，維持在0.007 0左右，總體為正向響應(yīng)。動力煤期貨對甲醇期貨的脈沖響應(yīng)如圖3所示，可以看出當甲醇期貨在本期受到一個正向沖擊后，動力煤期貨逐步做出正向響應(yīng)，在第5期達到峰值，反應(yīng)系數(shù)為0.058 2，此后其效應(yīng)逐步減弱，在第12期轉(zhuǎn)為負向響應(yīng)，最終響應(yīng)趨于0。

圖2 lnM在lnC沖擊下的脈沖響應(yīng)

通過圖2和圖3對比可以發(fā)現(xiàn)，動力煤期貨對甲醇期貨的沖擊效應(yīng)，和甲醇期貨對動力煤期貨的沖擊效應(yīng)，在總體趨勢和節(jié)奏上類似，但在響應(yīng)時間和持續(xù)時間上有差異。動力煤對甲醇的影響在成本端，沖擊效應(yīng)較快且正向持久；甲醇對動力煤的影響在需求端，沖擊效應(yīng)較慢且需求走弱時會有負面作用。

圖3 lnC在lnM沖擊下的脈沖響應(yīng)

3.6 方差分解分析

甲醇期貨變動方差由動力煤期貨引起的貢獻率如圖4所示，呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，在第9期達到了峰值，大約48.6%的甲醇期貨變動方差由動力煤期貨變動解釋。動力煤期貨變動方差由甲醇期貨引起的貢獻率如圖5所示，呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，在第7期達到了峰值，大約29.2%的動力煤期貨變動方差由甲醇期貨變動解釋。

通過圖4和圖5對比可以發(fā)現(xiàn)，甲醇期貨的變動方差由動力煤期貨引起的貢獻率，和動力煤期貨變動方差由甲醇期貨引起的貢獻率，在總體趨勢和節(jié)奏上類似，但在峰值時間和貢獻幅度上有差異。動力煤期貨對甲醇期貨的影響相較甲醇期貨對動力煤期貨的影響而言，前者的影響時間更長，所占貢獻率更大。

圖4 lnC對lnM的方差貢獻率

圖5 lnM對lnC的方差貢獻率

4 結(jié)論與建議

4.1 產(chǎn)業(yè)背景

重點研究動力煤期貨與甲醇期貨走勢同步性較高的2018年之后的數(shù)據(jù)，是由煤化工行業(yè)發(fā)展決定的。傳統(tǒng)甲醇行業(yè)上游是天然氣和原油，生產(chǎn)成本高，下游甲醛、醋酸、二甲醚等適用范圍有限。但隨著以“煤-甲醇-烯烴”為主線的現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展從2010年起步到2018年趨于成熟，一方面上游煤制甲醇的成本大大降低，大量替代了天然氣和原油制甲醇，林耿堃、龔慶[9]通過實證也發(fā)現(xiàn)國際原油價格變動對國內(nèi)甲醇價格影響不大；另一方面下游烯烴產(chǎn)業(yè)適用范圍更加廣泛，推動煤化工產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，實現(xiàn)了煤化工對油化工的產(chǎn)業(yè)鏈替代。到2021年，煤制甲醇占國內(nèi)甲醇產(chǎn)量的比例已達到80%，煤炭價格成為甲醇成本的主要影響因素，決定了動力煤與甲醇期貨走勢的高同步性和高市場協(xié)同度。選取的2020年3月-2022年2月期間的數(shù)據(jù)正逢2020年新冠肺炎疫情后，國內(nèi)外煤炭供應(yīng)長期偏緊，煤炭價格主導全球能源價格的格局，更強化了動力煤期貨與甲醇期貨的關(guān)聯(lián)性和對后者的成本支撐作用，研究結(jié)論具有典型性。

4.2 研究結(jié)論

先后通過平穩(wěn)性檢驗、協(xié)整關(guān)系檢驗、因果關(guān)系檢驗等方式，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，建立關(guān)于動力煤期貨和甲醇期貨的VAR模型，并通過脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解分析方法，對動力煤期貨和甲醇期貨的沖擊效應(yīng)、影響程度進行分析。

(1)動力煤期貨價格和甲醇期貨價格存在協(xié)整關(guān)系的假設(shè)成立，二者具有長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。其產(chǎn)業(yè)原因是2018年后，“煤-甲醇-烯烴”的煤化工產(chǎn)業(yè)鏈成為國內(nèi)化工行業(yè)的主流，煤制甲醇成為國內(nèi)甲醇生產(chǎn)的主導，從成本角度出現(xiàn)高同步性。

(2)動力煤期貨價格和甲醇期貨價格互為Granger因果關(guān)系，可以相互影響。主要表現(xiàn)在：動力煤通過成本來影響甲醇，成本上升時推高甲醇價格，成本下降時拉低甲醇價格；甲醇通過需求來影響動力煤，需求旺盛時拉升動力煤價格，需求不足時拖累動力煤價格。

(3)由于數(shù)據(jù)選取的時間內(nèi)，國內(nèi)外煤炭處于長期偏緊格局，動力煤期貨對甲醇期貨更多時間處于成本支撐狀態(tài)。在此時間內(nèi)，甲醇除了自身供需基本面的利多影響外，動力煤的成本推動是甲醇上漲的主要原因，這導致動力煤期貨在二者關(guān)系中處于主導地位，動力煤期貨更能影響甲醇期貨，表現(xiàn)為兩個方向：一是從脈沖響應(yīng)函數(shù)分析來看，動力煤期貨對甲醇期貨的沖擊效應(yīng)，和甲醇期貨對動力煤期貨的沖擊效應(yīng)，在總體趨勢和節(jié)奏上類似，但在響應(yīng)時間和持續(xù)時間上有差異，動力煤期貨對甲醇期貨的沖擊效應(yīng)比甲醇期貨對動力煤期貨的沖擊效應(yīng)更快更強更久；二是從方差分解分析來看，甲醇期貨的變動方差由動力煤期貨引起的貢獻率，和動力煤期貨變動方差由甲醇期貨引起的貢獻率，在總體趨勢和節(jié)奏上類似，但在峰值時間和貢獻幅度上有差異。動力煤期貨對甲醇期貨的影響相較甲醇期貨對動力煤期貨的影響時間更長，所占貢獻率更大。

4.3 研究存在的不足

由于2022年3月之后動力煤期貨流動性枯竭，導致此后的動力煤期貨數(shù)據(jù)沒有分析意義，也沒價格預測、套期保值和風險管控的價值。研究數(shù)據(jù)的缺乏導致本研究有2個不足。

(1)此后關(guān)于動力煤期貨和甲醇期貨的關(guān)聯(lián)關(guān)系的研究就不能采用眼下的研究方法。

(2)如果未來國內(nèi)動力煤的供求關(guān)系由當前的長期偏緊格局轉(zhuǎn)為長期寬松格局，導致煤價進入下跌周期，本研究的動力煤期貨和甲醇期貨的影響關(guān)系可能發(fā)生反轉(zhuǎn)，甲醇期貨代表的需求因素可能在二者關(guān)系中可能將處于主導地位，甲醇期貨可能更能影響動力煤期貨，但這需要考慮用其他研究方法來做后續(xù)研究。

4.4 意見建議

4.4.1 企業(yè)實踐角度建議

從企業(yè)實踐角度，可以適時使用甲醇期貨替代動力煤期貨進行動力煤套期保值。

(1)由于甲醇期貨和動力煤期貨的高關(guān)聯(lián)性和長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，可以適時使用甲醇期貨替代動力煤期貨進行動力煤套期保值。由于甲醇期權(quán)也非?；钴S，還可以使用期貨與期權(quán)配合，對動力煤進行跨品種的風險管控。

(2)根據(jù)煤制甲醇的產(chǎn)業(yè)規(guī)律，一般生產(chǎn)1 t甲醇需要使用2.2 t動力煤(包含1.7 t原料煤和0.5 t燃料煤)，所以為100 t動力煤套期保值大約等于為50 t甲醇套期保值。根據(jù)期貨合約規(guī)定，動力煤期貨交易單位為100 t/手，甲醇期貨的交易單位為10 t/手。換算的結(jié)果是：用甲醇期貨為動力煤期貨進行跨品種套保時，按1手動力煤期貨對應(yīng)5手甲醇期貨即可。

(3)由于甲醇期貨和動力煤期貨走勢同步性非常高，可以通過對甲醇期貨進行技術(shù)分析，間接對動力煤期貨進行價格預測和拐點判斷，從而把握好套期保值的時間。一般判斷的原則是：偏強的期貨品種見底后，會帶動相關(guān)聯(lián)的偏弱的期貨品種見底；偏弱的期貨品種見頂后，會帶動相關(guān)聯(lián)的偏強的期貨品種見頂。典型案例如：2021年動力煤期貨暴漲到10月19日見頂之前，相對偏弱的甲醇期貨于10月12日就提前見頂，然后同步跌到12月中旬見底。10月12-19日有充分時間給動力煤套期保值做準備和實施工作。

4.4.2 政策制訂角度建議

從政策制訂角度，應(yīng)當以更符合市場經(jīng)濟規(guī)律的方式對動力煤行業(yè)進行管理。

(1)取消中長期合同制度，改變當前煤價雙軌制。在當前中長期合同制度下，國內(nèi)煤炭供應(yīng)被分為長協(xié)煤和市場煤，其比例大致為8∶2；同時，長協(xié)煤價普遍低于市場煤價，而國家發(fā)展改革委并不管控市場煤價。只要政策強調(diào)長協(xié)煤要充分保證電力供應(yīng)，就會大幅擠占用于煤化工生產(chǎn)的市場煤資源。這不但不能緩解市場煤的供應(yīng)緊張，反而容易導致市場煤價大幅波動，在動力煤期貨和甲醇期貨高同步性的作用下，引發(fā)二者期現(xiàn)同步暴漲暴跌，導致政策調(diào)控意圖失效。應(yīng)該考慮取消中長期合同制度，改變當前煤價雙軌制，允許煤炭企業(yè)自主決定與電力企業(yè)和非電用煤企業(yè)的合同數(shù)量和價格，讓市場主導的中長期合同調(diào)節(jié)煤炭供需，促進煤炭產(chǎn)能釋放。

(2)放寬煤炭產(chǎn)能管控，為釋放優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能松綁。當前政策形成了包括核定產(chǎn)能、新舊產(chǎn)能置換、產(chǎn)能審批、超能力生產(chǎn)嚴控、長協(xié)合同全覆蓋等手段的以產(chǎn)能管控為核心的政策體系。實踐表明，這些產(chǎn)能管控措施沒能徹底解決供需矛盾，在一定程度上加劇了供給不足，無法有效釋放煤炭優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能、保障煤炭供應(yīng)。所以，建議適時取消產(chǎn)能管理中一些不合理行政規(guī)制，發(fā)揮企業(yè)主體作用，有效激發(fā)企業(yè)增產(chǎn)保供內(nèi)生動力，還原煤炭商品屬性，充分發(fā)揮市場配置煤炭資源的決定性作用，釋放更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能以緩解煤價高企的困局。

(3)應(yīng)該適時恢復動力煤期貨和期權(quán)，讓煤炭相關(guān)企業(yè)在煤價下跌周期有正常的套期保值渠道，以抵御經(jīng)濟下行周期的系統(tǒng)性風險。由于中長期合同制度與煤價雙軌制、煤炭產(chǎn)能管控等影響，2021年煤價大幅上漲，并間接導致動力煤期貨和期權(quán)流動性枯竭。而2022年二季度以來，受美聯(lián)儲開啟加息和縮表周期影響，全球經(jīng)濟步入衰退期，大宗商品見頂并暴跌層出不窮。此時，動力煤期貨和期權(quán)的缺失讓以國有企業(yè)為主體的煤炭行業(yè)失去了重要的價格預測、套期保值和風險管控工具。在經(jīng)濟周期走向衰退的系統(tǒng)性風險面前，國有資產(chǎn)保值增值缺少有效的金融工具。雖然理論上可以借用甲醇期貨進行跨品種套期保值，但畢竟二者基本面不同，價格區(qū)間、波動率都有差異，不可能做到風險充分覆蓋。同時，國資委從主營業(yè)務(wù)風險管控角度出發(fā)，以動力煤為主業(yè)的國有煤炭企業(yè)通過甲醇期貨來實施套期保值方案不一定會被批準。只有民營煤企或煤炭貿(mào)易商才可能使用筆者建議的跨品種套期保值。所以，適時恢復動力煤期貨和期權(quán)，為國有煤企提供套期保值工具，防止國有資產(chǎn)流失，就顯得非常有必要。