基于多分辨率小波分析和Copula方法的原油期貨價格和人民幣匯率風險溢出效應研究

陳羽瑱

【摘要】本文采用小波分析和Copula方法研究原油期貨價格和人民幣匯率之間的影響關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者存在顯著的負相關(guān)關(guān)系。因此，隨著人民幣在國際市場上的地位逐漸提高，增強人民幣在國際油價上的定價權(quán)，對于把握油價走勢、預測原油市場的風險溢出效應具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】原油價格 人民幣匯率 溢出效應

一、背景意義

2014年國際油價一落千丈，跌幅約60%，而中國卻在此時加緊石油儲備建設(shè)，大量支出外匯購入石油。2015年4月，我國進口原油的數(shù)量已經(jīng)超過美國，一躍成為世界最大石油進口國。2014年我國進口原油達到3.1億噸，對外依存度達到59.6%?？v觀2005年之后的國際原油價格，經(jīng)歷了2008年金融危機和2014年兩次過山車式大幅下跌，在近一年來呈現(xiàn)繼續(xù)下跌趨勢。而自我國2005年匯改后直至2013年起人民幣開始面臨貶值壓力。考慮國際油價將維持低位震蕩走勢，油價下跌能否彌補人民幣貶值帶來的以美元計價的原油商品升值，變得難以確定。因此，評估油價的真實相對價格及權(quán)衡兩市場關(guān)系做出正確的戰(zhàn)略選擇成為一項非常艱巨且困難的任務(wù)。

二、文獻綜述

一般認為，油價對匯率變動有影響，而匯率變動對油價也存在作用。如Lizardo和Mollick （2010），張倩和張款慧（2013）發(fā)現(xiàn)油價可以解釋大多數(shù)國家匯率變動；Sadorsky（2000），戴家權(quán)和周向彤（2005），姚小劍和扈文秀（2011）均發(fā)現(xiàn)匯率變動引起原油價格變動。國際石油以美元計價為主，奠定了美元石油不可撼動的地位。對原油價格和人民幣匯率關(guān)系的研究成果，如郭智（2007），王千紅和張曦（2011）紛紛認為石油價格變動通過多途徑對人民幣匯率的影響，但影響無法確定；而楊建輝和潘虹（2008）認為油價和匯率之間不存在影響關(guān)系。

三、實證

數(shù)據(jù)選取與處理：本文選取2005.7～2016.5倫敦國際石油交易所（IPE）發(fā)布的布倫特原油連續(xù)期貨合約月度收盤價，國際清算銀行（BIS）發(fā)布的人民幣名義有效匯率指數(shù)（NEER），數(shù)據(jù)均來自wind數(shù)據(jù)庫。

（一）數(shù)據(jù)處理

將原始數(shù)據(jù)取對數(shù)進行差分處理，計算收益率。

（二）基于MODWT小波分解的多分辨趨勢性分析

將兩組數(shù)據(jù)采用db8小波，進行6層分解。通過MODWT小波變換，將油價和匯率分別分解為短期、中期和長期波動。通過小波相關(guān)性的分析，發(fā)現(xiàn)序列間的關(guān)聯(lián)關(guān)系存在多分辨率特征，序列間在任一波動期下均存在一定的負相關(guān)性，且在D4、D5期存在較強的負相關(guān)性。因此，針對影響的多分辨率特征，需要關(guān)注的波動期也存在差異。

（三）非參數(shù)法估計函數(shù)分布并選取適當?shù)腃opula

首先，調(diào)用ecdf函數(shù)求樣本經(jīng)驗分布函數(shù)，調(diào)用spline函數(shù)，利用樣條插值法求原始樣本點處的經(jīng)驗分布函數(shù)值，調(diào)用ksdensity函數(shù)分別計算原始樣本BRENT和NEER的核分布估計值。結(jié)過發(fā)現(xiàn)調(diào)用ecdf函數(shù)與ksdensity函數(shù)計算出的U1、U2，V1與V2都不完全相同，但U1、U2，V1與V2差別都非常微小，經(jīng)驗分布圖和核分布估計圖幾乎重合。說明采用兩種方法都合適，差別不大。

接著，在確定二者的邊緣分布后，調(diào)用ksdensity函數(shù)分別計算原始樣本BRENT和REER的核分布估計值，根據(jù)（Ui，Vi）的二元直方圖的形狀選取適當?shù)腃opula函數(shù)。結(jié)果表明頻率直方圖具有基本對稱的尾部，也就是說（U，V）的聯(lián)合密度函數(shù)（即Copula密度函數(shù)）具有對稱的尾部，因此可以選取二元正態(tài)Copula函數(shù)或二元t-Copula函數(shù)來描述原始數(shù)據(jù)的相關(guān)結(jié)構(gòu)。

（四）參數(shù)估計

一般來說，分布函數(shù)中可能含有未知參數(shù)，并且選取的copula函數(shù)中也含有未知參數(shù)，因此需要進行參數(shù)估計。在實證中，首先調(diào)用copulafit函數(shù)估計二元正態(tài)copula中的線性相關(guān)參數(shù)，接著調(diào)用copulafit函數(shù)估計二元t-copula中的線性相關(guān)參數(shù)和自由度。

（五）秩相關(guān)系數(shù)的估計

首先，調(diào)用copulastat函數(shù)求二元正態(tài)copula對應的Kendall秩相關(guān)系數(shù)和Spearman秩相關(guān)系數(shù)。

kendall_norm=1.0000-0.2910Spearman_norm=1.0000-0.4250

-0.2910 1.0000 -0.4250 1.0000

接著，調(diào)用copulastat函數(shù)求二元t-copula對應的Kendall秩相關(guān)系數(shù)和Spearman秩相關(guān)系數(shù)。

kendall_t=1.0000-0.3621 Spearman_t=1.0000-0.5207

-0.3621 1.0000 -0.5207 1.0000

然后，直接根據(jù)原始觀測數(shù)據(jù)，調(diào)用corr函數(shù)求Kendall秩相關(guān)系數(shù)和Spearman秩相關(guān)系數(shù)，并與二元正態(tài)copula和二元t-copula得到的結(jié)果進行對比。我們對比發(fā)現(xiàn)，二元正態(tài)copula能夠更好地反應二者之間的秩相關(guān)性。

kendall=1.0000-0.3329 Spearman=1.0000-0.4606

-0.3329 1.0000 -0.4606 1.0000

（六）實證總結(jié)

通過小波分析發(fā)現(xiàn)Brent原油期貨價格和人民幣名義有效匯率指數(shù)之間存在多分辨特征，總體呈現(xiàn)負相關(guān)性，且中長期的相關(guān)性達到最大。因此，為了掌握人民幣實際匯率的波動情況，中國政府應該對Brent原油價格在中長期的波動情況。通過非參數(shù)檢驗，發(fā)現(xiàn)適合選取二元正態(tài)Copula函數(shù)或二元t-Copula函數(shù)來描述原始數(shù)據(jù)的相關(guān)結(jié)構(gòu)。而對比Kendall秩相關(guān)系數(shù)和Spearman秩相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)二元正態(tài)copula能夠更好地反應二者之間的秩相關(guān)性。

四、結(jié)論

原油價格與美元匯率之間已然存在直接、密切的聯(lián)系。面對不同時期的世界經(jīng)濟及石油局勢，兩市場之間的溢出關(guān)系存在差異。但總體而言，油價不僅影響匯率變動，而且可以預測匯率走勢；匯率對油價短期與長期變動也產(chǎn)生影響。但目前大多數(shù)研究僅僅反映了原油價格與匯率存在什么樣的關(guān)系，而缺少二者間風險溢出效應程度的研究。

考慮到我國作為石油儲備與消費大國，在與美元匯率的博弈中，我國應該進一步地推進人民幣匯率國際化，增強人民幣話語權(quán)以及改進我國的原油戰(zhàn)略，從而提高人民幣在奪取原油市場定價權(quán)上的競爭力。因此，對人民幣匯率與原油價格之間相互關(guān)系的研究仍然非常有必要繼續(xù)深入下去。

參考文獻

[1]郭智.石油價格上漲對人民幣匯率的影響分析[J].中國集體經(jīng)濟，2007（8）：103-104.

[2]王楠，張曉峒.人民幣匯率與國際石油價格協(xié)整分析[J].東北亞論壇，2009（2）：12-14.

基金項目：本文為浙江財經(jīng)大學2015年研究生校級科研項目階段性研究成果。