石油與煤炭?jì)r(jià)格的相互影響分析

16能源技術(shù)與管理2011年第5期dai10.3969j. isen.1672 -94342011.0石油與煤炭?jì)r(jià)格的相互影響分析何琬',盧小舒2(1.國網(wǎng)能源研究院,北京100052;2.海航集 團有限公司,北京100125)[摘要]通過(guò)建立BEKK-MGARCH模型對石油與煤炭?jì)r(jià)格之間的關(guān)系做了深入的研究,結果揭示了石油價(jià)格與煤炭?jì)r(jià)格之間除了正相關(guān)關(guān)系外，還存在顯著(zhù)的雙向非對稱(chēng)價(jià)格溢出效應。當石油價(jià)格.上升時(shí),會(huì )對煤炭市場(chǎng)形成沖擊,刺激煤炭?jì)r(jià)格上升;同祥煤炭?jì)r(jià)格的上升在短期對石油價(jià)格也有些許沖擊,從長(cháng)期看,影響不大。[關(guān)鍵詞]石油價(jià)格;煤炭?jì)r(jià)格;BEKK-MGARCH;相互影響[中圖分類(lèi)號] F224.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-9943(201 1)05-0016-02F:1概述第一步:VAR模型石油與煤炭是當前最重要的兩種能源，雖然令R_=100 x (ngFP.-logP~)i=1,2在供需結構、產(chǎn)能等方面都不盡相同,但二者的市式中,i=1表示大慶原油價(jià)格;i=2表示秦皇場(chǎng)價(jià)格具有高度的正相關(guān)性。當前,能源問(wèn)題不僅島港大同優(yōu)混平倉煤價(jià);R,表示i市場(chǎng)第1月的關(guān)系到我國經(jīng)濟的快速增長(cháng)和社會(huì )的可持續發(fā)收益率;P表示i市場(chǎng)第t月的價(jià)格;P-為i市場(chǎng)展,也關(guān)系到我國的國家安全和外交戰略,因此作第1-1月的價(jià)格。為互為替代的能源，研究石油與煤炭?jì)r(jià)格的相互對R,建立VAR模型，按照AIC和SC最小影響具有重要的經(jīng)濟意義。值標準,通過(guò)VAR(1)模型,得到兩個(gè)市場(chǎng)的殘差近些年，國內很多學(xué)者研究了煤炭?jì)r(jià)格與石8=(81.,82.s)。油價(jià)格的關(guān)系。有學(xué)者利用時(shí)間序列模型證明煤第二步: BEKK -MGARCH模型炭?jì)r(jià)格和石油價(jià)格之間存在長(cháng)期協(xié)整關(guān)系";也有波動(dòng)溢出效應揭示了不同市場(chǎng)的價(jià)格波動(dòng)可學(xué)者通過(guò)研究分析石油價(jià)格的上漲對煤炭市場(chǎng)有以相互影響?？紤]到市場(chǎng)相關(guān)性的存在,為了更好- -定影響，石油價(jià)格對煤炭?jì)r(jià)格的影響一是比價(jià)地度量溢出效應，研究人員提出了多變量關(guān)系促使煤價(jià)上漲，二是通過(guò)相關(guān)產(chǎn)品和行業(yè)對CARCH (MCARCH)模型,該模型能夠充分利用殘兩種能源品的需求轉換促使煤價(jià)上漲12]; 另外還差向量的協(xié)方差矩陣所包含的信息來(lái)研究溢出效有多位學(xué)者通過(guò)研究分析證明石油價(jià)格對煤炭?jì)r(jià)應。為了降低Vech-MCARCH的計算復雜度,格有正向影響351。本文將采取二元GARCH模型Engle和Kroner[0|提出了BEKK模型,其顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)對石油價(jià)格與煤炭?jì)r(jià)格的波動(dòng)溢出效應進(jìn)行實(shí)證是容易滿(mǎn)足的正定性,而且參數少?？紤]到實(shí)用分析,分析二者之間的雙向影響,進(jìn)而了解這種雙性和可操作性,本文使用BEKK-MGARCH(,1)對向影響信息在這兩種重要能源之間傳遞模式。石油價(jià)格和煤炭?jì)r(jià)格收益的溢出效應進(jìn)行建模，如下所示:2波動(dòng)溢出效應模型方法|e, |4 ~N(2xm,H,)(1)通過(guò)BEKK-MGARCH模型分析石油和煤炭\H,=C'C+A'(E_82 )A+B'H_.B'兩個(gè)市場(chǎng)價(jià)格收益的波動(dòng)溢出效應，建模過(guò)程如其中H,也可以表示為:(2)1hrz.2=c1C12+q1Qq2i-1 +(Q2;0%2 +102 -1-1-+2022.-1 +B..Br2hu1 +(B.B2+BB2 )h2-1 +BrB2h2x-1式中,e, |[- ~N(0,H, )為殘差在l時(shí)刻受到新方差矩陣H;14YH中國煤化工,為t時(shí).生變量的沖擊,并具有相應的2x2條件方差-協(xié)刻石油市場(chǎng)收益CNMHGgl時(shí)刻2011年第5期何琬, 等石油與煤 炭?jì)r(jià)格的相互影響分析17煤炭市場(chǎng)收益率序列的條件方差;hrz=hau為t時(shí)3價(jià)格波動(dòng)溢出效應的實(shí)證研究刻兩個(gè)序列的條件協(xié)方差;Eu-和82u1為t時(shí)刻兩個(gè)序列的條件協(xié)方差;C為2x2的上三角矩3.1數據選取 與描述統計陣;A .B均為2x 2的矩陣;cv為矩陣C中第(i,j)為了研究?jì)蓚€(gè)市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)的溢出效應,揭個(gè)元素;a;為矩陣A中第(i,j)個(gè)元素;B;為矩陣B示兩個(gè)市場(chǎng)之間的相互影響。選用大慶原油價(jià)格中第(i,j)個(gè)元素;as表示ARCH效應或者波動(dòng)的作為國內油價(jià)的代表，選取秦皇島港大同優(yōu)混平短期持續性;B;表示CARCH效應或者這些沖擊倉煤價(jià)作為國內煤價(jià)的代表。樣本數據為1998 年對長(cháng)期持續性的貢獻。1月-2010年6月的月度均價(jià)，分別來(lái)源于美國本文主要目的是研究石油和煤炭?jì)蓚€(gè)市場(chǎng)的能源情報署網(wǎng)站與煤炭行業(yè)數據庫。根據當年的價(jià)格溢出效應,因此a;和B;(i≠j)的顯著(zhù)性是焦匯率情況換算單位,油價(jià)單位為美元1桶、煤價(jià)單點(diǎn)所在。如果可以證明a,和B,(i≠j)不等于零統計位為美元/t。從圖1中可以看出,煤炭?jì)r(jià)格和石油顯著(zhù)，則可以說(shuō)從- -個(gè)市場(chǎng)到另一個(gè)市場(chǎng)存在波價(jià)格的收益率序列中出現多個(gè)異常的峰值，收益動(dòng)溢出。率的波動(dòng)具有一-定 突發(fā)性和明顯的聚類(lèi)現象。表第三步:檢驗VAR-BEKK- MGARCH模型的1給出了兩個(gè)市場(chǎng)價(jià)格收益率的基本統計特征,魯棒性?xún)蓚€(gè)市場(chǎng)價(jià)格收益率的分布都是平穩過(guò)程,JB檢利用Ljung-BoxQ統計量，通過(guò)檢驗標準誤驗顯示兩個(gè)收益序列分布均顯著(zhù)異于正態(tài)分布，差是否服從白噪聲過(guò)程來(lái)檢驗模型的魯棒性(零自相關(guān)檢驗表明兩個(gè)市場(chǎng)價(jià)格的月收益率序列存假設為標準誤差o,服從白噪聲隨機過(guò)程)。在顯著(zhù)的自相關(guān)。ARCH-LM檢驗則表明兩個(gè)市場(chǎng)均存在明顯的條件異方差現象。1510MANAMAMAAMMMMMWMA.199B- WTp99-04200-07 2001F10 203-Mm/ V 2004-04~ 20022008-012000 20s -5時(shí)間-1煤炭收益率石油收益率-2圖1石油價(jià)格 與煤炭?jì)r(jià)格收益率表1石油價(jià)格 與煤炭?jì)r(jià)格的月收益率統計特征表從Granger因果檢驗結果可以看出，石油價(jià)統計量原油價(jià)格月收益率煤炭?jì)r(jià)格月收益率格月收益率是煤炭?jì)r(jià)格月收益率的Granger因,Q(05)34.045"52.313"而煤炭?jì)r(jià)格在滯后7期時(shí)是石油價(jià)格的GrangerJB統計量51.907 46"650.274 4"因,這說(shuō)明石油價(jià)格與煤炭?jì)r(jià)格間是相互影響的,ADF-8.934 700”-7.312 957"可認為兩者之間存在波動(dòng)溢出效應，不過(guò)石油價(jià)ARCH檢驗LM統計量17.808 49"格對市場(chǎng)信息的反映比煤炭?jì)r(jià)格要敏銳，對信息:***表示顯著(zhù)性水平為1%。的反饋速度也優(yōu)于煤炭?jì)r(jià)格。8.2 Granger因果檢驗3.3 BEKK(1,1)-MGARCH(1,1)模型對石油與煤炭?jì)蓚€(gè)市場(chǎng)價(jià)格月收益率進(jìn)行.對石油與煤炭?jì)蓚€(gè)價(jià)格收益序列建立VAR(1)Granger因果檢驗,結果如表2所示(P表示油價(jià),模型，并在此基礎上估計建立BEKK(1,1)P表示煤價(jià))。-MCARCH(1,1)模型, 模型的估計結果如表3所表2石油與煤炭?jì)墒袌?chǎng)Granger因果檢驗示。值ay+B,表示從市場(chǎng)i到市場(chǎng)j的溢出效應(1滯后期_ 1 !為石油市場(chǎng),2為煤炭市場(chǎng))，根據表3看出(Qz1+原假F值P值F值P值F值P值Bxn=0.264 1) < (an+B=0 697 6-即從石油市場(chǎng)到PR2不是P的因0.064 0.801 0.232 0.920 2.302 0.030煤炭市場(chǎng)的整體溢出中國煤化工石.P,不是P:的因9.044 0.003 2.504 0.045 2.347 0.028油市場(chǎng)的整體溢出效YHCNMH G頁(yè))2011年第5期寧亞?wèn)|,等中國能源及 CO2排放重心動(dòng)態(tài)演化及分析宏觀(guān)表現為向西南方向移動(dòng)，由河北省的邢臺市版社,1999: 274逐漸移動(dòng)至山西省臨汾市，能源生產(chǎn)重心的西移[2] Neft D S. Statistical Analysis for Areal Distributions[M].特征更加明顯。Philadelphia: Regional Science Research Institute, 1966(2)中國能源消費重心從東經(jīng)114.96°移到東[3]李義俊.我國人口重心及其移動(dòng)軌跡[J].人口研究,1983():28-32經(jīng)114.19° ,北緯35.19移動(dòng)至33.83°。能源消費[4]張善余.我國省際人口遷移模式的重大變化[J].人口重心宏觀(guān)表現為向西南方向移動(dòng)，由山東省菏澤研究,1991(1):2-7市和河南省新鄉市的中間移至河南省許昌市附[5]溫軍,等.甘肅民族人口分布重心遷移軌跡[J].西北近,能源消費重心的南移特征更加明顯。民族學(xué)院學(xué)報.1994():47-52(3)中國CO2排放重心處在東經(jīng)114.28以東，6]鄭連斌，等.關(guān)于內蒙古自治區人口重心的研究[J].內北緯35.21以南，宏觀(guān)表現為向西南方向移動(dòng),蒙古師大學(xué)報,1995(2):94-100CO2排放重心由山東省菏澤市附近移至河南省許[作者簡(jiǎn)介]昌市附近。CO2 排放重心的南移特征和西移特征寧亞?wèn)|(1966-),男,遼寧鐵嶺人,副教授,博士,主要差不多。研究方向為區域可持續發(fā)展理論與模型研究。[參考文獻][收稿日期:2011-06-15][1]張善余.人口地理學(xué)概論[M]. 上海:華東師范大學(xué)出(上接第17頁(yè))表3煤價(jià)與油價(jià)的BEKK(1,1)- GARCH(1,1)估計結果系數βr3n2Bu估計值0.6086- 0.2042” 0.3550"* -0.3042" 0.6740" 0.0599" 0.3426* 0.5625標準差0.0116 0.0024 0.11250.0959 0.0043 0.0057 0.1460 0.5546注:*代表10%水平下顯著(zhù);***代表1%水平下顯著(zhù)。具體來(lái)看，在條件方差方程中，代表ARCH為替代能源 ,當石油價(jià)格上升時(shí),短期與長(cháng)期看,效應的az1和Qr2和代表GARCH效應的P2s和βr2都會(huì )對煤炭市場(chǎng)形成沖擊，表現為引起煤炭?jì)r(jià)格系數估計值都很顯著(zhù),這表明無(wú)論是ARCH效應上升，但是煤炭?jì)r(jià)格的上升雖然在短期對石油市還是GARCH效應,在石油市場(chǎng)和煤炭市場(chǎng)之間場(chǎng)也有些許沖擊,但是長(cháng)期來(lái)看,煤炭?jì)r(jià)格對石油都存在雙向溢出。研究可以得出的結論是:石油價(jià)價(jià)格影響不大。格對煤炭?jì)r(jià)格的短期影響和持久影響均比較強,表現為正向的影響;而煤炭?jì)r(jià)格對石油價(jià)格短期[1]焦建玲.中國煤炭需求的長(cháng)期與短期彈性研究[J].工內同樣存在較強的正向反饋,但是長(cháng)期影響較小。業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2007(26):108-1 10平方殘差滯后15期的Ljung-Box Q統計量[2]張同功，雷仲敏.煤炭?jì)r(jià)格波動(dòng)的影響因素分析[J].在置信水平為5%時(shí)是不顯著(zhù)的。因此，采用的中國能源200(12);:16-19BEKK-CARCH(1, 1)模型可以消除自相關(guān)和條件[3]戰彥領(lǐng).國際油價(jià)走勢及對國內煤炭?jì)r(jià)格的影響分析異方差，能夠充分表示煤炭和石油價(jià)格收益的動(dòng)[J].中國煤炭,2008(9):21- 24態(tài)性。[4]袁桂秋,張玲丹.我國煤炭?jì)r(jià)格的影響因素分析[J].價(jià)格月刊,2009(2):45-474結論[5]蔡鑫磊.目前影響我國媒炭?jì)r(jià)格的主要因素分析[J].煤炭經(jīng)濟研究,2008(10);:87-90本文關(guān)注的是石油價(jià)格和煤炭?jì)r(jià)格的相互作[6] Engle R F. Kroner K F. Multivariate simultaneous用，利用BEKK-CARCH模型來(lái)定量地研究?jì)蓚€(gè)generalized ARCH [] Econometric Theory,195(11):市場(chǎng)價(jià)格間的波動(dòng)溢出，以捕獲石油價(jià)格與煤炭122- 150 .價(jià)格的動(dòng)態(tài)溢出效應。通過(guò)實(shí)證研究,結果深刻的揭示了石油市場(chǎng)與煤炭市場(chǎng)之間有顯著(zhù)的雙向價(jià)何琬(1981-),女,陜西可齒‘*幾的必地,現工格溢出效應,波動(dòng)是非對稱(chēng)的,而月波動(dòng)溢出的短作于國網(wǎng)能源研究院,中國煤化工'期模式和長(cháng)期模式并不完全相同。煤炭與石油互TYHCNMHG-20]