主成分分析法分析中國(guó)大豆期貨價(jià)格波動(dòng)因素

葉 蘇，于 冷

(上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海200030)

近年來隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人均可支配收入水平的增加，居民的食物結(jié)構(gòu)發(fā)生新的變化，主要表現(xiàn)為肉蛋奶及豆油在日常消費(fèi)中所占的比重越來越大.消費(fèi)需求的增加同時(shí)帶動(dòng)了畜牧、養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，而豆粕、豆餅是畜牧養(yǎng)殖業(yè)的重要飼料來源，因此國(guó)內(nèi)對(duì)食用大豆、榨油用大豆需求量猛增.但農(nóng)業(yè)天然的弱質(zhì)性使得大豆等農(nóng)產(chǎn)品受到自然因素和市場(chǎng)因素的雙重影響.我國(guó)已經(jīng)成為全球大豆進(jìn)口量和消費(fèi)量最大的國(guó)家之一，在國(guó)際豆類產(chǎn)業(yè)貿(mào)易中占有重要地位.國(guó)際因素的變化，直接影響到我國(guó)大豆市場(chǎng)的價(jià)格.

從短期來看，大豆的價(jià)格波動(dòng)幅度非常大.波動(dòng)的因素有來自于國(guó)家宏觀調(diào)控的影響，有來自國(guó)際市場(chǎng)的沖擊，也有本身自然因素和供需情況的變化等等.近兩年的數(shù)據(jù)表明，大豆期貨價(jià)格價(jià)差已經(jīng)超過1 200元/t.在連續(xù)一年的時(shí)間里，大豆期貨價(jià)格從2008年底的2800元/t一直上漲到2009年底的4 200元/t，期間也有過回調(diào)，總體呈現(xiàn)漲－回調(diào)－上漲的走勢(shì).因此，研究大豆價(jià)格波動(dòng)規(guī)律和未來趨勢(shì)，分析大豆價(jià)格波動(dòng)的影響因素，無(wú)論是對(duì)政府調(diào)控大豆價(jià)格、預(yù)警農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格危機(jī)、減少大豆價(jià)格波動(dòng)幅度、對(duì)價(jià)格進(jìn)行合理的調(diào)控，還是對(duì)于大豆加工企業(yè)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)增加收益，或是對(duì)于農(nóng)民增收都具有重要意義.

已有許多研究對(duì)包括大豆在內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)因素進(jìn)行了諸多分析.稅尚楠 認(rèn)為，跨國(guó)公司和國(guó)際基金參與投機(jī)農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易放大了需求影響，造成農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格前所未有的急劇波動(dòng)[1].Yang利用全球貿(mào)易分析模型分析得出生物能源的發(fā)展，促使玉米和大豆價(jià)格上漲[2].周應(yīng)恒、鄒林剛采用向量自回歸模型(VAR)分析得出美國(guó)大豆期貨在全球大豆定價(jià)中處于主導(dǎo)地位，對(duì)我國(guó)大豆期貨價(jià)格走勢(shì)產(chǎn)生先行影響[3].劉藝卓、呂劍檢驗(yàn)了人民幣匯率變動(dòng)對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格的傳遞效應(yīng)[4].闕樹玉、王升認(rèn)為人民幣匯率波動(dòng)刺激我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口價(jià)格[5].張亮亮、張暉明認(rèn)為糧食價(jià)格的上漲實(shí)質(zhì)是全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)推動(dòng)的能源消耗.王長(zhǎng)梅(2005)認(rèn)為國(guó)際市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求是影響大豆期貨價(jià)格的主要因素.大豆的相關(guān)替代品產(chǎn)量、價(jià)格及消費(fèi)的變化對(duì)大豆價(jià)格有間接影響[7].

新近的研究多把工業(yè)用糧需求急劇增長(zhǎng)和庫(kù)存量的大量減少認(rèn)為是目前大豆價(jià)格高漲的主要?jiǎng)右?再加上美元對(duì)歐元、日元及世界其他多數(shù)國(guó)家貨幣的匯率急劇下跌也在一定程度上推高了大豆按美元計(jì)算的價(jià)格.現(xiàn)有的計(jì)量研究模型大多沒有系統(tǒng)地考慮外部因素對(duì)短期價(jià)格波動(dòng)的影響[8].本文試圖彌補(bǔ)這一方面的不足，通過計(jì)量實(shí)證模型來分析短期中國(guó)大豆期貨價(jià)格波動(dòng)的影響因素.

1 因素分析

1.1 影響大豆期貨價(jià)格波動(dòng)的外部指標(biāo)因素

根據(jù)已有的研究成果，本文將影響大豆期貨價(jià)格的因素歸為以下幾類.

1.1.1 大豆的下游產(chǎn)品

豆油和豆粕是大豆的下游產(chǎn)品，世界大豆產(chǎn)品消費(fèi)主要是豆粕和豆油，大豆的直接消費(fèi)量并不多，豆油和豆粕對(duì)大豆價(jià)格的影響非常重要.一般來說，豆粕和豆油價(jià)格上升，壓榨企業(yè)的利潤(rùn)會(huì)提高，吸引企業(yè)買進(jìn)大豆進(jìn)行加工，大豆的價(jià)格會(huì)因市場(chǎng)的需求增加和提升.

1.1.2 大豆的競(jìng)爭(zhēng)替代性產(chǎn)品

1)菜籽油和玉米

作為油料，菜籽是大豆的替代性產(chǎn)品.菜籽油產(chǎn)量的提高，會(huì)導(dǎo)致大豆的價(jià)格下降，反之，大豆價(jià)格會(huì)上升玉米與大豆種植面積在溫帶地區(qū)相近，大豆和玉米的播種面積此消彼長(zhǎng)，其中主要的決定因素在于兩者比價(jià)效應(yīng)，在中國(guó)，尤其是在大豆的主產(chǎn)區(qū)，玉米和大豆是爭(zhēng)地的主要競(jìng)爭(zhēng)作物.農(nóng)戶根據(jù)兩者的比價(jià)關(guān)系，不斷修正播種意向.

其次，生物燃料乙醇發(fā)展所導(dǎo)致的玉米需求增加以及因石油價(jià)格提高而導(dǎo)致的生產(chǎn)成本增加使得玉米價(jià)格大幅上漲，從而帶動(dòng)大豆和其他農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格大幅上漲.

2)轉(zhuǎn)基因大豆

大連交易所的大豆合約有黃大豆一號(hào)和黃大豆二號(hào)兩種.豆一合約的交割標(biāo)準(zhǔn)是非轉(zhuǎn)基因大豆，豆二則包含全球各地的大豆.豆一和豆二之間有一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，價(jià)格上也屬于聯(lián)動(dòng)關(guān)系.

3)CBOT大豆

國(guó)際大豆價(jià)格形成中，美國(guó)大豆期貨價(jià)格在全球大豆定價(jià)中處于主導(dǎo)地位.在我國(guó)2/3以上的大豆屬于進(jìn)口的情況下，CBOT大豆期貨價(jià)格波動(dòng)對(duì)國(guó)內(nèi)的大豆價(jià)格有顯著影響.

4)大豆期貨交易成交量、持倉(cāng)量

基金的力量已經(jīng)滲透到全球各個(gè)金融市場(chǎng)，大資金炒作極大的活躍了大豆期貨市場(chǎng)的價(jià)格變化.游資介入挖掘操作題材對(duì)大豆期價(jià)波動(dòng)有著舉足輕重的作用.期貨交易的成交量和持倉(cāng)量可以明顯反映基金操作的方向.

1.1.3 國(guó)際因素

1)美元指數(shù)

美元指數(shù)是綜合反映美元在國(guó)際外匯市場(chǎng)的匯率情況的指標(biāo)，用來衡量美元對(duì)一攬子貨幣的匯率變化程度，從而間接反映美國(guó)的出口競(jìng)爭(zhēng)能力和進(jìn)口成本的變動(dòng)情況.

2)國(guó)際原油價(jià)格指數(shù)

大豆價(jià)格走勢(shì)和原油有很強(qiáng)烈的正相關(guān)性，無(wú)論是波動(dòng)的時(shí)間還是漲跌幅度都比較接近.原油價(jià)格影響大豆的種植成本，也間接影響大豆的需求，大豆有很強(qiáng)的能源替代屬性，原油價(jià)格下跌減少生物能源的需求，從而減少大豆的工業(yè)需求量.其次，原油價(jià)格的波動(dòng)直接影響運(yùn)輸成本，高漲的油價(jià)支撐了海運(yùn)費(fèi)的大幅走高，對(duì)大豆的運(yùn)輸成本影響很大.

3)國(guó)際運(yùn)費(fèi)

由于我國(guó)大豆消費(fèi)中大量來自進(jìn)口，海運(yùn)費(fèi)是影響大豆價(jià)格的重要因素.海運(yùn)費(fèi)成本已經(jīng)占大豆進(jìn)口成本的20%左右.海運(yùn)費(fèi)的價(jià)格高低很大程度上決定大豆價(jià)格的高低.大豆價(jià)格波動(dòng)與運(yùn)費(fèi)價(jià)格波動(dòng)的相關(guān)系數(shù)已經(jīng)達(dá)到0.8左右.國(guó)際波羅的海綜合運(yùn)費(fèi)指數(shù)BDI是國(guó)際干散貨運(yùn)輸市場(chǎng)走勢(shì)的晴雨表，能夠較好的反映運(yùn)費(fèi)價(jià)格的走勢(shì).

1.1.4 人民幣匯率

大豆的大量進(jìn)口不得不考慮人民幣匯率的因素.以美元計(jì)價(jià)的產(chǎn)品進(jìn)口時(shí)折算成人民幣，匯率因素直接影響大豆進(jìn)口價(jià)格.已有研究表明，人民幣匯率升值將顯著提高農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格.

1.2 數(shù)據(jù)來源

從短期來看，影響大豆期貨價(jià)格的因素非常多，本文主要考查大豆期貨價(jià)格受到相關(guān)下游產(chǎn)品、替代品以及國(guó)際市場(chǎng)因素的期貨價(jià)格影響.數(shù)據(jù)均采用連續(xù)價(jià)格指數(shù)，故排除了期貨交割到期日效應(yīng)和換月價(jià)差效應(yīng)，所有數(shù)據(jù)均經(jīng)過對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化平滑處理，選取期貨交易所從2008年9月25日～2010年2月5號(hào)的329個(gè)日交易數(shù)據(jù).實(shí)證選取的指標(biāo)有大豆(豆一)、大豆(豆二)、豆粕、玉米、豆油、菜籽油、大豆成交量、大豆持倉(cāng)量、美豆連續(xù)指數(shù)、美元指數(shù)、WTI原油指數(shù)、波羅的海運(yùn)費(fèi)指數(shù)(BDI)、人民幣匯率指數(shù).

2 研究方法與實(shí)證分析

2.1 研究方法

主成分分析是把各變量之間互相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)化分析的方法.從短期來看，影響大豆期貨價(jià)格的因素非常之多.本文通過主成分分析方法將上述影響因子按照重要性程度進(jìn)行排序和降維，提煉出影響最大的幾個(gè)因子.也就是對(duì)高維變量空間進(jìn)行降維處理，轉(zhuǎn)化為研究指標(biāo)體系的少數(shù)幾個(gè)線性組合，并且這幾個(gè)線性組合所構(gòu)成的綜合指標(biāo)將盡可能多地保留原來指標(biāo)變異方面的信息.

2.2 實(shí)證分析

根據(jù)SPSS的計(jì)算結(jié)果，得出各個(gè)因子的相關(guān)系數(shù)矩陣和KMO統(tǒng)計(jì)量.矩陣中的各個(gè)變量與豆一的相關(guān)系數(shù)都大于0.5，相關(guān)性比較顯著.見表1.

表1 相關(guān)系數(shù)矩陣

KMO是Kaiser－Meyer－Olkin的取樣適當(dāng)性量數(shù).KMO統(tǒng)計(jì)量是取值在0和1之間.KMO值越接近于1，意味著變量間的相關(guān)性越強(qiáng)，原有變量越適合作因子分析.KMO值越接近于0，意味著變量間的相關(guān)性越弱，原有變量越不適合作因子分析.Kaiser給出了常用的KMO度量標(biāo)準(zhǔn):0.9以上表示非常適合;0.8表示適合;0.7表示一般;0.6表示不太適合;0.5以下表示極不適合.此處KMO值為0.802，說明對(duì)這些因子變量做因子分析是可行的.見表2.

表2 KMO和Bartlett檢驗(yàn)

采用主成分方法分解初始因子，得出各個(gè)指標(biāo)的特征值和貢獻(xiàn)率.見表3.

將左邊12個(gè)成分的特征值從大到小列于右邊.特征值大于1的共有兩個(gè)，這也是因素分析時(shí)所抽出的最大貢獻(xiàn)度因素，解釋變異量為63.51%.提取5個(gè)主成分因子，累積的解釋變異量為91.853%，達(dá)到解釋要求.

經(jīng)過正交最大變異旋轉(zhuǎn)變換原始數(shù)據(jù)，將大部分信息集中到F1軸上，對(duì)數(shù)據(jù)中包含的信息起到了濃縮作用，旋轉(zhuǎn)后提取出5個(gè)主成分因子，即為表4中每一行最大的a值.

根據(jù)正交旋轉(zhuǎn)因子載荷情況分析，從第1個(gè)因子來看，美元指數(shù)、WTI原油指數(shù)、豆油指數(shù)、菜籽油指數(shù)、BDI指數(shù)的負(fù)載情況最大，這類因子屬于國(guó)際因素和替代產(chǎn)品.第2個(gè)因子包含美豆指數(shù)、豆粕指數(shù)，這類因子屬于大豆競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品和下游產(chǎn)品.第3個(gè)載荷因子是玉米指數(shù)、豆二指數(shù)，屬于替代性產(chǎn)品.第4個(gè)載荷因子是大豆成交量和持倉(cāng)量，可以歸納為投機(jī)交易和資金流向因素.第5個(gè)因素是人民幣匯率因素.第2類因素和第3類因素都屬于大豆的替代性產(chǎn)品，但對(duì)于大豆的價(jià)格波動(dòng)的影響程度不同.見表4.

表3 解釋變量

表4 旋轉(zhuǎn)的主成分矩陣

3 結(jié)論

綜合以上特征描述性分析和計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型分析，影響中國(guó)大豆期貨價(jià)格的因素主要有5類，這5類因子影響程度依次減弱，共同作用造成中國(guó)大豆期貨外部?jī)r(jià)格的波動(dòng).

1)國(guó)際因素、豆油、菜籽油等替代產(chǎn)品對(duì)大豆短期波動(dòng)價(jià)格影響最大.

國(guó)際原油和美元指數(shù)走勢(shì)是不可忽略的一個(gè)因素，波羅的海運(yùn)費(fèi)指數(shù)的波動(dòng)反映原油價(jià)格的上漲促使大豆的運(yùn)輸成本直線上升，帶動(dòng)大豆價(jià)格上漲.而美元指數(shù)的走弱促使商品價(jià)格走強(qiáng)，這與主成分矩陣中美元指數(shù)系數(shù)為負(fù)是一致的.作為大豆的直接下游產(chǎn)品，豆油市場(chǎng)需求量變化會(huì)對(duì)大豆價(jià)格產(chǎn)生直接的聯(lián)動(dòng)作用，豆油需求上升，刺激大豆的需求，提升價(jià)格.從本文的分析可知，菜籽油是影響大豆價(jià)格最為重要的間接替代品.

2)第2類影響因子是美豆指數(shù)和豆粕指數(shù).

作為全球大豆市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)的風(fēng)向標(biāo)，CBOT的大豆價(jià)格走勢(shì)會(huì)對(duì)企業(yè)的成本產(chǎn)生重大影響，企業(yè)需要抓住機(jī)會(huì)進(jìn)口大豆，適當(dāng)利用期貨市場(chǎng)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、套期保值.大豆、豆油、豆粕的期貨交易市場(chǎng)，總是存在套期保值和套利的空間.在大豆諸多相關(guān)替代性產(chǎn)品影響因子中，美豆占據(jù)重要的地位.

3)第3類影響因子是玉米指數(shù)和轉(zhuǎn)基因大豆指數(shù)(豆二)，屬于大豆的競(jìng)爭(zhēng)性替代產(chǎn)品.

從生物能源的發(fā)展角度看，玉米與大豆之間的競(jìng)爭(zhēng)性越演越烈.玉米搶占大豆種植土地，對(duì)大豆的供給產(chǎn)生重要影響.政府需制定合理的種植結(jié)構(gòu)，正確引導(dǎo)農(nóng)民種植玉米和大豆.而對(duì)于轉(zhuǎn)基因大豆產(chǎn)品而言，安全性眾說紛紜，但是它不斷侵占著普通大豆的市場(chǎng)份額.因此，關(guān)注轉(zhuǎn)基因大豆的供需價(jià)格變化也是研究中國(guó)大豆市場(chǎng)價(jià)格的重要方面.

4)第4類影響因子是大豆成交量和持倉(cāng)量，反映出資金的流向和投機(jī)交易.

一般而言，持倉(cāng)量的增加代表資金流入市場(chǎng)，反之，代表資金流出市場(chǎng).成交量和持倉(cāng)量的相互作用對(duì)價(jià)格產(chǎn)生影響.本文的分析表明，綜合資金動(dòng)向與價(jià)格成反方向變動(dòng)，說明資金流入增加，市場(chǎng)投機(jī)因素增強(qiáng)，大豆價(jià)格波動(dòng)越顯著，反之亦然.

5)第5類影響因子是人民幣匯率因素.

穩(wěn)定人民幣幣值，對(duì)于穩(wěn)定進(jìn)口大豆價(jià)格具有重要影響.匯率上漲刺激大豆需求的增加，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)進(jìn)口大豆的依賴.由于進(jìn)口大豆海上運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間較長(zhǎng)，美灣及巴西、阿根廷大豆到達(dá)中國(guó)港口要在大豆裝船30～45 d之后，對(duì)于大豆加工廠商而言，關(guān)注遠(yuǎn)期匯率變動(dòng)的方向更為重要.

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