國際原油價格對我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應研究

胡秋靈 丁美月

國際原油價格對我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應研究

胡秋靈 丁美月

在大氣污染日益嚴峻的情況下，新能源行業(yè)受政府大力支持和投資者青睞。新能源與原油一定程度上互為替代品，理論上國際原油價格必然對我國新能源行業(yè)股票價格有顯著的波動溢出效應，但有些學者卻持反對態(tài)度，認為我國股票市場對外還沒有完全開放，新能源行業(yè)發(fā)展又很不成熟，所以該溢出效應很難顯著。文章運用VAR-Asymmetric-BEKK模型進行比較研究得出：在未去除我國整體股市行情因素時，國際原油價格波動對我國新能源行業(yè)股票價格波動溢出效應不顯著；而在去除我國整體股行情因素時，國際原油價格波動對我國新能源行業(yè)股票價格波動溢出效應在1%顯著性水平下顯著。表明存在從國際原油價格向我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應，只是該溢出效應被我國股市總體行情掩蓋了。

新能源主題指數(shù) 原油期貨價格 波動溢出效應 VAR-Asymmetric-BEKK模型

一、引 言

基于對環(huán)境污染、能源安全等問題的考慮，世界各國越來越重視新能源行業(yè)的發(fā)展。即使是在2008年經(jīng)濟危機時，各國也沒有減少對新能源的投入。我國對新能源的開發(fā)利用起步較晚，但由于國家重視，隨著《可再生能源法》的正式生效，以及眾多配套規(guī)章、制度的出臺，我國新能源行業(yè)得以快速發(fā)展，年增長速度超過20%。

原油價格是影響新能源行業(yè)發(fā)展的重要因素之一。一方面，我國自1993年起就成為石油產(chǎn)品的凈進口國，原油對外依存度早已超過50%，成為世界第二大原油消費國；另一方面，近年來，國際原油價格波動異常。如圖1所示，倫敦國際石油交易所（IPE）的布倫特原油期貨價格由2004年初的30美元/桶漲至2008年7月的146美元/桶，后由于經(jīng)濟危機的影響又迅速降至2009年2月的45美元/桶；而后新一波漲勢來襲，于2011年4月恢復到125美元/桶；但在2014年6月又迎來新一輪的速降，僅半年時間就由原來的105美元/桶下降到2015年1月的47美元/桶。從用途上看，新能源與原油一定程度上互為替代品，原油價格波動會導致新能源價格波動，國際原油價格波動必然對我國新能源行業(yè)股票價格波動有顯著的溢出效應。但有些學者卻對該觀點持反對態(tài)度，他們認為我國股票市場開放度低，而且新能源行業(yè)發(fā)展又很不成熟，所以該溢出效應很難顯著。那么，實際情況究竟如何？文章試圖通過實證研究給出答案。

二、文獻述評

新能源是隨著環(huán)境污染、傳統(tǒng)能源枯竭等問題的日益嚴重才逐漸受到重視的，所以對新能源行業(yè)的股票價格及其影響因素的研究相對起步較晚。Henriques和Sadorsky（2008）利用VAR模型對可替代能源公司的股票價格、原油價格、科技公司股票價格以及利率這四個變量的動態(tài)相關關系進行了研究，發(fā)現(xiàn)：原油價格與科技公司股票價格是可替代能源公司的股票價格的格蘭杰原因，相對于原油價格，科技公司股票價格對可替代能源公司股票價格的影響更為突出。Kumar等（2012）引入碳排放交易價格因素，使用VAR模型，重點考察了清潔能源公司股票價格、原油價格、科技公司股票價格和碳排放交易價格間的關系，發(fā)現(xiàn)：原油價格、科技公司股票因素，使用VAR模型，重點考察了清潔能源公司股票價格、原油價格、科技公司股票價格和碳排放交易價格間的關系，發(fā)現(xiàn)：原油價格、科技公司股票價格均對清潔能源公司股票價格有顯著影響，而碳排放交易價格對清潔能源公司股票價格的影響不顯著。Sadorsky（2012）利用單變量Beta模型，研究可再生能源公司風險的決定因素，實證結(jié)果表明：公司銷量的增長對公司風險有消極影響；而原油價格上升對公司風險有積極影響。Sadorsky（2012）運用四種MV-GARCH模型（BEKK、對角、CCC、DCC）研究了清潔能源公司股票價格、科技公司股票價格和原油價格間的相關性與波動溢出效應，實證發(fā)現(xiàn)：清潔能源公司股票價格與科技類公司股票價格間存在雙向波動溢出效應，原油價格與科技類公司股票價格間不存在波動溢出效應，而清潔能源公司股票價格與原油價格間只存在從原油價格到清潔能源公司股票價格的單向波動溢出效應。Managi與 Okimoto （2013）納入市場結(jié)構(gòu)因素，運用馬爾科夫轉(zhuǎn)換模型，研究發(fā)現(xiàn)：在2007年末存在一個結(jié)構(gòu)突變點，在該點后清潔能源公司股票價格與原油價格間存在正相關關系。

圖1 倫敦國際石油交易所布倫特原油期貨價格時序圖

在原油價格與股票價格間溢出效應關系的研究領域中，國內(nèi)學者對于股票對象的選取大多是股票市場整體，如金洪飛等（2008）、劉湘云等（2011）、薛永剛（2011），而針對新能源行業(yè)的研究較少，我們僅搜集到一篇，即溫曉倩等（2012）基于2009年10月28日到2011年5月10日的360組數(shù)據(jù)，利用非對稱的BV-GARCH模型，研究了我國新能源行業(yè)股票和WTI原油期貨間的波動溢出，發(fā)現(xiàn)：從長期角度，國際原油價格波動會對我國新能源行業(yè)股票價格產(chǎn)生溢出效應，但國際原油價格的短期沖擊并不會對我國新能源行業(yè)股票價格產(chǎn)生影響。

那么隨著新能源行業(yè)的發(fā)展與我國股票市場對外開放程度的擴大，溫曉倩等（2012）的研究結(jié)果是否會有變化呢？文章選取2009年1月5日至2015 年6月30日的1683組數(shù)據(jù)，運用非對稱BV-GARCH模型，研究國際原油價格對我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應。但與溫曉倩等（2012）不同的是，考慮到我國新能源行業(yè)股票價格會受股市整體行情影響，我們在我國新能源行業(yè)股票價格中剔除了大盤因素，并與未剔除大盤因素的樣本組形成對照，從而更準確地判斷國際原油價格對我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應。

三、數(shù)據(jù)預處理和研究方法描述

（一）指標變量選取及數(shù)據(jù)來源

1、指標變量的選取

中證內(nèi)地新能源主題指數(shù)以1000為基點，以2008年12月31日為基日，選取中證800指數(shù)為樣本空間，按照新能源相關業(yè)務的收入或利潤占比大于30%的選股原則，共篩選了29只成分股，能夠較為全面地反映我國新能源行業(yè)的發(fā)展情況，因此，我們選取中證內(nèi)地新能源主題指數(shù)（China Mainland New Energy indexes）的日收盤價為我國新能源行業(yè)股票價格的指標變量。布倫特原油期貨是目前世界上交易最廣泛的原油期貨之一，全球65%以上的原油現(xiàn)貨定價均與布倫特體系掛鉤，能夠較好地代表國際原油價格，因此，我們選取布倫特原油期貨當月連續(xù)合約的日收盤價來作為國際原油價格的指標變量。我們選取原油期貨價格作為國際原油價格指標變量，是基于以下兩方面的考慮：一方面，比較近幾年原油期貨與原油現(xiàn)貨價格發(fā)現(xiàn)，原油期貨已在很大程度上具有了良好的價格發(fā)現(xiàn)功能，已成為原油現(xiàn)貨價格的領先指標；另一方面，根據(jù)股利貼現(xiàn)模型，股票價格是未來現(xiàn)金流的貼現(xiàn)，我國新能源行業(yè)股票價格應該優(yōu)先對未來新能源價格做出反應。

2、數(shù)據(jù)來源及預處理

文章的數(shù)據(jù)來源是wind數(shù)據(jù)庫。受中證內(nèi)地新能源主題指數(shù)發(fā)布日期限制，文章樣本區(qū)間為2009 年1月5日至2015年6月30日，共1863組數(shù)據(jù)。對于交易時間不同的樣本組，采取缺失數(shù)據(jù)的一方以其前一期值補齊的方式。

根據(jù)Pgana（1996）和Bollesrlve（1994）的研究，一般金融資產(chǎn)價格的波動幅度較大，大多是非平穩(wěn)的，且對數(shù)收益率本身具有良好的統(tǒng)計特征，所以這里采用我國新能源行業(yè)股票價格與布倫特原油期貨價格的對數(shù)收益率來進行研究。其計算方法見（1）：

其中i＝1,2，r1,t與r2,t分別表示我國新能源行業(yè)股票與布倫特原油期貨在時期t的日收益率；p1,t、p2,t與p1,t-1、p2,t-1分別表示二者在t時期和t-1時期的日收盤價。

為了防止國際原油期貨價格對我國新能源行業(yè)股票價格的溢出效應被我國股市整體行情所掩蓋，我們從我國新能源行業(yè)股票的收益率序列r1,t中剔除股市大盤的影響，去除整體股市行情影響后的我國新能源行業(yè)股票的收益率序列用r1d,t表示，其計算方法見（2）：

其中，r3,t表示滬深300指數(shù)日收益率，它表示我國股市整體行情；E（）與σ分別表示對應序列的均值與標準差；β衡量的是我國股市整體行情對新能源股票行情的影響程度，該數(shù)值利用（3）估計得到。

由于r1d,t是標準化后的我國新能源行業(yè)股票的日收益率，那么與之相對應的布倫特原油期貨的收益率序列也需要做標準化處理，這樣才具有可比性。序列r2,t按公（4）標準化后得到的序列表示為r2d,t。

（二）研究方法描述

文章基于非對稱GARCH模型研究國際原油價格對我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應。GARCH模型包括兩部分，即條件均值方程與條件方差方程。文章以向量自回歸模型（VAR）來描述均值方程，以Kroner和Ng于1998年提出的非對稱BEKK模型來刻畫條件方差方程。原因為VAR模型涵蓋模型系統(tǒng)中變量自身及另一變量滯后值的影響，具有動態(tài)特征；而非對稱（Asymmetric）的BEKK模型除了能夠反映國際原油價格與我國新能源行業(yè)股票價格間波動的非對稱性外，還能保證協(xié)方差矩陣的正定性，并且其相關系數(shù)時變的假設也能夠更準確地反映兩市場間的波動溢出效應。因此，我們設定研究模型為VAR-Asymmetric-BEKK模型，見（5）：

（5）中第一個方程為均值方程，第二個方程為方差方程；rt是2×1維向量，表示我國新能源行業(yè)股票和國際原油期貨的日收益率；m是2×1維向量，表示常數(shù)項；Ф1，…，Фp是2×2維系數(shù)矩陣；p是滯后階數(shù)；εt為2×1維向量，表示隨機誤差項，由于金融序列多呈現(xiàn)尖峰厚尾的統(tǒng)計特征，所以假設其服從聯(lián)合t分布；Ht是2×2維對稱矩陣，表示條件殘差的方差協(xié)方差矩陣；C是下三角矩陣，表示常數(shù)項；A是2×2維ARCH項系數(shù)矩陣；B是2×2維GARCH項系數(shù)矩陣；G是2×2維系數(shù)矩陣，可以通過ηt-1反映我國新能源行業(yè)股票和國際原油期貨收益率波動的非對稱性，這里＝］將模型（2）中的方差模型展開，得我國新能源行業(yè)股票收益率的條件方差h11,t、國際原油期貨收益率的條件方差h22,t、及二者間的條件協(xié)方差h12,t的具體形式如下：

因為文章聚焦于國際原油價格對我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應研究，所以下面僅對我國新能源行業(yè)股票收益率的條件方差方程（無妨稱為h11,t方程）做以解釋。h11,t方程中第一個括號內(nèi)表示的是ARCH項。其中a11反映我國新能源行業(yè)股票價格自身的ARCH效應，若其顯著，則表示新能源行業(yè)股票價格波動受自身市場短期擾動的影響；而a21反映國際原油期貨價格對我國新能源行業(yè)股票價格的ARCH效應，若其顯著，說明新能源行業(yè)股票價格波動受國際原油期貨市場的短期擾動影響。如果a11、a21同號，總體ARCH效應加強。

h11,t方程中第二個括號內(nèi)是GARCH項。其中b11是我國新能源行業(yè)股票價格自身的GARCH效應，若其顯著，則說明新能源行業(yè)股票價格波動受自身前期波動的影響，表現(xiàn)出波動的持續(xù)性與集簇性；b21是國際原油期貨價格波動對我國新能源行業(yè)股票價格波動的GARCH效應，若其顯著，則表示新能源行業(yè)股票價格波動受國際原油期貨價格前期波動的影響。若 b11與 b21同號，總體GARCH效應加強。

實際上，我國新能源行業(yè)股票價格波動源于兩個方面，一是自身與國際原油期貨價格的短期沖擊ε1,t-1、ε2,t-1；二是自身與原油期貨價格的前期波動h11,t-1、h22,t-1，以及二者間的前期協(xié)方差h12,t-1。若實證發(fā)現(xiàn)a21＝b21＝0的原假設不被拒絕，則說明原油期貨價格向我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應不顯著。這一點可以通過Wald檢驗來驗證。

h11,t方程中的第三個括號，反映的是我國新能源行業(yè)股票價格波動的非對稱性，若該非對稱性顯著，則表示利空與利好消息對我國新能源行業(yè)股票價格波動的沖擊大小存在明顯差異。其中若g11顯著，則說明我國新能源行業(yè)股票市場的短期擾動會引起我國新能源行業(yè)股票價格波動的非對稱性；若g21顯著，則表示國際原油期貨價格的短期沖擊會引起我國新能源行業(yè)股票價格波動的非對稱性。

四、實證研究

（一）我國新能源行業(yè)股票與國際原油期貨收益率的波動性

1、描述性統(tǒng)計特征

r1,t、r2,t、r1d,t、r2d,t的描述性統(tǒng)計見表1，如表1所示可以看出：

（1）E(r1,t)＞0，而E(r1d,t)＜0，表示去除整體股市行情因素后，我國新能源行業(yè)股票的收益率為負，說明我國新能源股票市場的收益率平均看跑輸大盤，從一個側(cè)面反映出我國新能源行業(yè)發(fā)展還很不成熟；

（2）σr1,t＞σr2,t，而σr1d,t＜σr2d,t，說明我國股市整體行情因素加大了新能源行業(yè)股票的波動；

（3）序列r1,t、r2,t、r1d,t、r2d,t的峰度均大于正態(tài)分布的峰度3，說明四個收益率序列呈現(xiàn)尖峰厚尾特征，而且四個序列的JB統(tǒng)計量的P值均為0，可以進一步說明四個收益率序列均呈非正態(tài)分布，表明前文所作的四個序列服從t分布的假設是科學的。

表1 序列r1,t、r2,t、r1d,t、r2d,t的描述性統(tǒng)計

2、平穩(wěn)性檢驗

為了保證回歸結(jié)果的準確性，滿足建立VAR模型的條件，有必要對四個收益率序列進行平穩(wěn)性檢驗。這里采用ADF方法進行檢驗，檢驗結(jié)果如表2所示。該結(jié)果是對原序列，在含趨勢項、截距項的條件下得到的。因為序列r1,t、r2,t、r1d,t、r2d,t的ADF統(tǒng)計量的值均小于1%顯著性水平下的臨界值-3.9636，所以四個收益率序列在1%的顯著水平下均是平穩(wěn)的，可以建立VAR模型。

表2 序列r1,t、r2,t、r1d,t、r2d,t的平穩(wěn)性檢驗

3、VAR模型滯后長度的確定

根 據(jù) 對 FPE（Finalprediction error）、AIC （Akaike information criterion）、SC（Schwarz information criterion）與HQ（Hannan-Quinn information criterion）準則的綜合判斷，r1,t與r2,t、r1d,t與r2d,t所建立的VAR模型的最優(yōu)滯后階數(shù)均為1。

4、兩市場收益率的ARCH效應檢驗

對于兩市場收益率ARCH效應的檢驗，我們采用三步法實現(xiàn)。

步驟一：估計收益率的擬合值。

分別對序列r1,t與r2,t、r1d,t與r2d,t的VAR模型進行最小二乘估計，結(jié)果如下：

步驟二：收益率ARCH效應的圖示檢驗。

我們知道，殘差等于被解釋變量的實際觀測值減去其估計值，利用殘差的計算公式可求得我國新能源行業(yè)股票收益率的殘差序列ε1,t與布倫特原油期貨收益率的殘差序列ε2,t、去除整體股市影響的我國新能源行業(yè)股票收益率的殘差序列ε1d,t、標準化后的布倫特原油期貨收益率的殘差序列ε2d,t，分別做這四個殘差序列平方的時序圖，如圖2-5所示。從圖2-5中可以看出，序列r1,t、r2,t、r1d,t、r2d,t的波動在一些較長的時間內(nèi)非常小，在其它一些較長的時間內(nèi)非常大，表明存在波動的集簇性，說明誤差項可能具有條件異方差。

步驟三：收益率ARCH效應的ARCH-LM檢驗。

圖2 的時序圖

圖3 的時序圖

圖4 的時序圖

圖5 的時序圖

表3 序列r1,t與r2,t、r1d,t與r2d,t的ARCH效應檢驗

收益率ARCH效應的ARCH-LM檢驗結(jié)果如表3所示?？梢钥吹叫蛄衦1,t、r2,t、r1d,t、r2d,t的F統(tǒng)計量與Obs*R2統(tǒng)計量的P值均為0.0000，說明均拒絕不存在ARCH效應的原假設。

綜上我們可以做出判斷：收益率序列r1,t、r2,t、r1d,t、r2d,t存在ARCH效應。

（二）國際原油期貨價格對我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應檢驗

表4給出了VAR-Asymmetric-BEKK模型條件方差方程的估計結(jié)果。如表4所示可以看出：

在未去除整體股市行情因素時，a21在10%的顯著性水平下顯著，說明國際原油期貨市場的短期擾動對我國新能源行業(yè)股票價格波動有顯著影響。b21不顯著，表示國際原油期貨價格的前一期波動不會對我國新能源行業(yè)股票價格波動產(chǎn)生影響。由Wald檢驗知，不存在由國際原油期貨價格向我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應（P＝0. 2128）。

然而，在剔除我國整體股市行情因素后，a21由在10%的顯著性水平下顯著變?yōu)樵?%的顯著性水平下顯著，數(shù)值也由負變正，且與a11同號；b21由不顯著變?yōu)樵?%的顯著性水平下顯著；由Wald檢驗可知，在1%的顯著性水平下，存在由國際原油期貨向我國新能源行業(yè)股票的波動溢出效應（P＝0. 0015）。表明，剔除我國整體股市行情因素后，國際原油期貨價格波動對我國新能源行業(yè)股票價格波動有顯著的溢出效應，且兩者波動強弱變化一致。研究結(jié)果支持本篇論文開篇所做的理論推斷，即國際原油價格對我國新能源行業(yè)股票價格有顯著的波動溢出效應。

另外，不論是否去除整體股市行情因素，g21均不顯著，說明國際原油期貨市場利空消息與利好消息對我國新能源行業(yè)股票價格波動的影響不存在顯著的差異性。

表4 VAR-Asymmetric-BEKK模型的估計結(jié)果

注：***，**，*分別表示在1%，5%，10%的顯著性水平下顯著；P為Wald檢驗對應統(tǒng)計量的P值。

五、結(jié) 論

文章運用VAR-Asymmetric-BEKK模型，以中證內(nèi)地新能源主題指數(shù)的日收盤價與倫敦國際石油交易所的布倫特原油期貨當月連續(xù)合約的日收盤價為指標變量，以2009年1月5日至2015年6月30日為樣本區(qū)間，將未去除我國整體股市行情因素的模型與去除我國整體股市行情因素的模型作對比，重點研究了國際原油價格對我國新能源行業(yè)股票價格的波動溢出效應。具體結(jié)論如下：

（1）國際原油價格波動對我國新能源行業(yè)股票價格波動有顯著的溢出效應，且兩者的波動強弱變化一致。說明我國新能源行業(yè)受國際原油期貨價格的影響較大，我們國家應該密切關注國際原油期貨價格的波動，為新能源行業(yè)的發(fā)展制定相應的應對策略。

（2）國際原油價格波動對我國新能源行業(yè)股票價格波動不存在非對稱效應，國際原油市場的利空消息并不比利好消息對我國新能源行業(yè)的沖擊更大。

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Research on the Volatility Spillover Effect of International Crude Oil Price to China's New Energy Industry Stock Price

HU Qiu-ling,DING Mei-yue
International Business School,Shaanxi Normal University,Xi'an 710119

Owing to the increasingly serious air pollution,the new energy industry gets strongly supports from governments and investors.To a certain extent,new energy and crude oil are substitutes.Theoretically,there is significant volatility spillover effect from international crude oil price to China's new energy industry stock price.But some scholars don't think so.Their reasons are China's not fully opened stock market and not developed new energy industry,so there is no significant volatility spillover effect.Through using the VAR-Asymmetric-BEKK model and comparative study method,we find that the volatility spillover effect of international crude oil price to China's new energy industry stock price is not significant without removing China's overall stock market factors.But when China's overall stock market factors are removed,the volatility spillover effect becomes significant.It is indicated that there is significant volatility spillover effect of international crude oil price to China's new energy industry stock price.However,the volatility spillover effect is masked by China's overall stock market factors.

New Energy Indexes,Crude Oil Futures Prices,Volatility Spillovers Effects,VAR-Asymmetric-BEKK Model

F830

A

胡秋靈，女，漢，陜西渭南人，博士，陜西師范大學副教授，研究方向：金融市場計量分析、金融工程丁美月，女，漢，山東煙臺人，陜西師范大學研究生，研究方向：金融工程；陜西西安，710119