石化企業利用PTA期貨套期保值的實證分析

【摘" 要】論文圍繞石化產業鏈現狀，探討石化企業在應對原料原油價格風險時，利用期貨市場期貨工具進行套期保值業務時，能有更多的對沖工具。論文嘗試選擇2020年3月至2023年11月的PTA期貨和布倫特原油價格作為樣本數據，先后進行平穩性檢驗、協整關系檢驗、因果關系檢驗，并對二者VAR模型進行數據實證分析。根據檢驗效果來看，二者存在協整關系，表明二者具有長期穩定的均衡關系。從Granger 因果關系檢驗來看，PTA期貨和布倫特原油價格互為因果關系的假定成立，二者在走勢上會相互影響。因此，從期貨市場成交情況來看，PTA作為期貨市場最為活躍的品種之一，可以作為原油相關企業套保業務對沖工具的補充，便于石化企業對沖原料價格風險。

【關鍵詞】原油產業鏈；PTA；期貨；套期保值；VAR模型

【中圖分類號】F767；F724.5；F764.1 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2024）06-0048-03

1 研究背景

石油化工行業是國民經濟支柱產業，其經濟總量大、產業鏈條長、產品種類多、關聯覆蓋廣，關乎民生福祉改善。《關于“十四五”推動石化化工行業高質量發展的指導意見》提出石化要加強產業鏈供應鏈安全穩定，實現綠色低碳發展，提高全要素生產率，提升發展質量和效益。

石化產業主要是以原油、天然氣為原料，通過化學反應加工成各種化工品、合成材料。原油是石化產業最基礎、最主要的原材料，也是影響石化企業經營最重要的因素。國內原油儲量不足，主要依賴進口，據隆眾資訊統計，2023年國內原油進口總量為5.6億噸，2023年中國煉油總產能達9.2億噸/年，超過美國成為世界第一大煉油國家。

全球原油貿易主要采用以原油基準價格加升貼水調整的定價方式，布倫特是目前使用最為廣泛的基準價。原油價格波動受到多種因素的影響，包括供需關系、生產成本、地緣政治風險、全球經濟發展水平及經濟結構變化、貨幣政策、替代能源的發展和節能技術的應用、主要生產市場干預、國際資本市場資金的短期流向、匯率變動等。因此原油價格運行不確定性較高，預測也較為復雜，石化企業積極探索對沖工具用于降低原油價格波動的影響。

國內期貨市場經過30多年的發展，國家支持期貨市場健康發展，發揮發現價格、管理風險、配置資源的功能。期貨市場品種不斷豐富，不斷完善同一產業鏈上下游的品種。目前國內原油煉油一體化裝置主要產品有烯烴、芳烴產業鏈。這兩個產業鏈是期貨市場主要品種，包括PTA、PX、短纖、聚丙烯、聚乙烯等。

PTA（精對苯二甲酸）是原油經加工生產出石腦油，從石腦油中提煉出PX（對二甲苯），以醋酸為溶劑加工制得PTA成品。PTA主要用于制造聚酯纖維、瓶片、薄膜等化工材料，廣泛用于紡織、包裝材料、電子科技、醫藥等行業，涵蓋了國民經濟和生活的方方面面。

2000年以來，國內PTA行業發展迅速，產能規模快速擴張，形成一定的產業競爭優勢，從依賴進口到實現小規模出口。目前國內PTA有效產能為7 747.5萬噸，較2000年的221萬噸增長34.1倍，年均復合增速為16.6%。

從PTA生產工藝來看，只能通過原油生產，因此原油價格成為PTA成本的主要影響因素，決定了原油與PTA期貨走勢的高同步性和高相關性。

2 研究方法

為驗證石化企業是否能選擇PTA作為對進口原材料原油進行套期保值業務規避價格風險的套期工具，本文通過對兩組原始數據進行對數處理消除不同指標之間因屬性不同而帶來的異方差性影響，并對處理后的數據通過平穩性檢驗、協整關系檢驗、因果關系檢驗，判定二者存在的內在聯系和影響。建立關于原油價格和PTA期貨的VAR模型進行分析，對原油價格和PTA期貨進行關聯性研究，為原油的價格預測、套期保值和風險管控提供新思路。

2.1 實證數據選擇

PTA期貨于2006年12月18日在鄭州商品交易所上市，是我國首個化工期貨品種，也是期貨市場成交活躍度居前的品種。本文選取PTA期貨價格每日結算價，更能體現PTA期貨價格當日成交均價情況。原油進口定價主要參考國際原油基準價格加升貼水，常用的基準原油有布倫特、WTI、迪拜/阿曼等。本文選擇最常使用的布倫特原油價格作為原油價格參考。由于國內外市場交易日會因假期不同有所區別，本文篩選兩個市場都有成交價格的日期為樣本數據，確保研究數據的匹配性。

本文選用2020年3月至2023年11月的PTA期貨價格與布倫特原油價格進行走勢對比，發現二者趨勢一致，相關性達0.95。圖1可以看出PTA期貨價格與布倫特原油價格基本在同一時間段內達到峰谷值，PTA走勢略微滯后。

圖1" PTA期貨價格和布倫特原油價格走勢

由于PTA期貨價格以人民幣元/噸報價，布倫特原油價格以美元/桶報價，二者的定價單位、波動區間、數量級等特征均存在不一樣的變化。為確保后續檢驗結果具有可比性和內在性，需要消除不同指標之間因屬性不同而帶來的異方差性影響，確保數據一致性，現通過將PTA期貨價格與布倫特原油價格進行對數化，轉化為無量綱、無數量級差異的標準化數值，讓檢驗結果更具有可比性。

因此，用lnX、lnY分別表示PTA期貨價格與布倫特原油價格，d（lnX）、d（lnY）分別表示PTA期貨價格與布倫特原油價格的一階差分。

2.2 實證分析

2.2.1 平穩性檢驗

為進一步分析兩組數據的準確性和可靠性，先通過平穩性檢驗來判斷時間序列數據是否存在單位根，從而降低隨機趨勢的影響。分別采用ADF檢驗方法對lnX、lnY、d（lnX）、

d（lnY）進行平穩性檢驗（見表1）。如果存在單位根表示數據具有隨機趨勢，不利于回歸模型建立，因為隨機趨勢會影響模型參數。經檢驗，lnX、lnY的原始序列是非平穩序列，但二者在滯后一階情況下d（lnX）、d（lnY）沒有單位根，是平穩序列。非平穩時間序列PTA期貨價格與布倫特原油價格是一階單整序列，即服從L（1），因此判斷二者之間可能存在協整關系。

2.2.2 協整關系檢驗

為驗證PTA期貨價格與布倫特原油價格是否存在協整關系，是否具有長期均衡關系，利用約翰森（Johansen）協整關系檢驗法對lnX和lnY進行協整檢驗（見表2）。從檢驗結果可知，在5％的顯著性水平之下，跡統計量大于臨界值，lnX和lnY至少存在一對協整關系，說明PTA期貨價格與布倫特原油價格通過了協整關系檢驗，二者存在協整關系的假設成立，二者具有長期均衡關系。

2.2.3 Granger因果關系檢驗

為進一步驗證PTA期貨價格與布倫特原油價格是否存在相互的因果關系，使用Granger因果關系檢驗，分析lnX和lnY之間的因果關系（見表3）。由表3可以看出，兩個原假設均通過了5％顯著性水平，說明PTA期貨價格與布倫特原油價格互為Granger因果關系，二者會相互影響，即二者存在一定的領先滯后關系。從產業鏈分析來看，原油作為PTA最重要、最直接的原料，原油價格變動會影響PTA生產成本，進而影響PTA價格。結合目前化工行業的高速發展，化工產品已經是原油重要的產品，PTA作為芳烴產業鏈的一環，也是化工市場最重要的化工品之一，從需求端反饋原油消費情況，在一定程度影響原油的價格。

2.2.4 VAR模型的建立

向量自回歸（VAR）是基于數據的統計性質建立模型，VAR模型把系統中每一個內生變量作為系統中所有內生變量的滯后值的函數來構造模型。為進一步了解PTA期貨價格與布倫特原油價格相關經濟指標的分析與預測，構建PTA期貨價格與布倫特原油價格的VAR模型。通過對lnX和lnY的VAR模型（見表4），選擇最佳滯后期為8，并對模型進行平穩性檢驗，根據其特征根判定該VAR模型穩定有效。

3 結論與建議

3.1 研究結果分析

本文對兩組數據先后通過平穩性檢驗、協整關系檢驗、因果關系檢驗等方式進行分析，并通過建立關于原油價格和PTA期貨價格的VAR模型進行分析，顯示兩個價格之間存在內在關聯關系。

第一，通過協整檢驗確定原油價格和PTA期貨價格二者具有長期穩定的均衡關系，二者價格波動呈現一致性和同向性，從產業鏈分析，該關系是由于原油是生產PTA最重要的原料，從成本角度出現高同步性。

第二，從Granger因果關系分析來看，原油價格和PTA期貨價格相互影響。主要表現在：原油通過成本來影響PTA，成本上升時推高PTA價格，成本下降時拉低PTA價格；PTA通過需求來一定程度影響原油，需求旺盛時拉升原油價格，需求不足時拖累原油價格。

3.2 研究不足分析

本文選取的時間段內原油市場處于全球疫情后經濟恢復期及地緣政治擾動期，原油價格對PTA價格更多時間處于成本支撐狀態，導致本研究有以下不足：

第一，化工產業有明顯的投產周期，選取的時間段未能完全覆蓋PTA產業整個周期情況，尚不能完全反映原油和PTA價格關系。

第二，如果未來原油市場發生劇烈變化，生成工藝迭代，二者的影響關系可能發生變化甚至反轉，本文的研究結果或不適用。

3.3 意見建議

化工企業在市場過程中，原油煉化過程中會生成各種化工品，目前國內期貨市場并不能完全覆蓋所有化工品，而且從成本分析來看，原油是化工品最主要的原材料，影響化工品價格走勢。原油進口周期長，影響因素復雜，企業在進口原油后需要通過一定的風險對沖工具進行價格鎖定，化工企業可以通過期貨套保方式來鎖定原料成本，最優選擇是原油期貨，但考慮到上期所原油期貨面臨的流動性、移倉換月等問題，本文通過論證PTA和原油的內在關系，為企業提供更豐富的套保工具，建議企業可以適時選擇PTA期貨進行套期保值。

第一，從分析來看，PTA期貨和原油具有明顯的關聯性和較為穩定的均衡關系，化工企業在應對原材料原油價格風險時，可以考慮用PTA期貨進行套期保值。

第二，化工企業選擇PTA套保，無論從生產工藝轉化率考慮還是給予套保比例的考慮，因化工產品復雜，原料和產品之間并非固定配比，因此在套保時要充分考慮原油和PTA期貨的套保比例選擇，確保套保業務能規避預期的價格風險，實現套保效果。

第三，原油價格受宏觀經濟、市場供需情況、地緣政治、金融環境等多種因素影響，預判較為復雜和困難。由于PTA期貨和原油走勢同步性非常高，可以通過對PTA期貨價格的分析和預測間接對原油進行價格預測和判斷。

第四，需要注意的是，國企參與期貨套保業務需要遵循主營業務產品的原則，從主營業務風險管控角度，通過PTA期貨來實施套期保值方案要綜合考慮產品匹配的原則。

【參考文獻】

【1】馬衛鋒，袁詩怡.衍生品使用對股價波動性的影響——基于中國上市公司的實證研究[J].中國證券期貨，2024（02）：35-40.

【2】李春雷，王剛毅.飼料糧期貨套期保值與規模生豬養殖主體生產穩定[J].華中農業大學學報（社會科學版），2024（02）：134-144.

【3】鞠榮華，顧巧靜.套期保值效果與“保險+期貨”賠付合理性——基于玉米和大豆試點項目的實證分析[J].保險研究，2023（12）：29-40.

【4】張雯.商品期貨套期保值的價格風險管理及價值效應[D].大連：東北財經大學，2023.

【5】王睿.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[J].中國煤炭，2023，49（02）：11-17.