基于ARCH類模型的我國油料價(jià)格波動特征研究

周曉梅 祁華清

摘要：運(yùn)用ARCH類模型對我國三大主要油料大豆、花生和油菜籽價(jià)格波動的集簇性、風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬特征以及非對稱性進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。結(jié)果表明，大豆、花生和油菜籽的價(jià)格波動具有顯著的集簇性;大豆、花生和油菜籽市場沒有高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的特征;大豆、花生和油菜籽的價(jià)格波動具有非對稱性，且花生和油菜籽的價(jià)格波動具有杠桿效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：油料 價(jià)格波動 ARCH類模型

一、引言

食用植物油是我國居民日常生活中重要的必需品，具有比較強(qiáng)的消費(fèi)剛性。2017年我國食用植物油消費(fèi)量約為3187萬t，近5年年均消費(fèi)增速達(dá)2.1%。[1]隨著人口的增長和生活水平的提高，我國油料消費(fèi)總量還會繼續(xù)增加。除了供人食用外，油渣還是生豬、家禽養(yǎng)殖行業(yè)的主要飼料來源并且被廣泛用作工業(yè)生產(chǎn)原料，這些行業(yè)對油料的轉(zhuǎn)換性消費(fèi)也在持續(xù)增長。一方面是油料日益增長的消費(fèi)需求，而另一方面國內(nèi)油料的供給卻長期面臨著巨大的缺口，在很大程度上依賴于進(jìn)口，2016年我國油料自給率僅為30.8%，目前油料已成為我國對國際市場依存度最大的大宗農(nóng)產(chǎn)品。故而國內(nèi)外市場之間的相互影響越來越大，國際油料價(jià)格在某一時期上漲或下跌，都會使得國內(nèi)油料價(jià)格在未來存在極大的不確定性。由于油料價(jià)格關(guān)乎國計(jì)民生，其價(jià)格波動，即便是暫時性的波動都會在一定程度上影響油料的生產(chǎn)經(jīng)營和居民的日常消費(fèi)，尤其是在油料產(chǎn)需缺口仍將保持高位的背景下，一旦發(fā)生頻繁、劇烈的波動，甚至?xí)l(fā)我國的糧食安全問題，影響社會穩(wěn)定。

為防止油料價(jià)格劇烈波動，促進(jìn)油料產(chǎn)業(yè)健康平穩(wěn)發(fā)展，我國政府圍繞油料的生產(chǎn)、科技支撐、市場調(diào)控等積極出臺相關(guān)支持性政策，先后采取國家儲備油拍賣、降低進(jìn)口大豆關(guān)稅、對部分大型產(chǎn)油企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼和實(shí)行臨時價(jià)格管制等一系列措施平抑價(jià)格波動。但由于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動體系本身非常復(fù)雜且微妙，供求因素變動是價(jià)格長期變化的主要原因，與此同時，價(jià)格的波動還會受到短期隨機(jī)性因素如突發(fā)經(jīng)濟(jì)事件、金融危機(jī)、政策變革等的影響，[2]使得政府宏觀調(diào)控難度加大，有些政策未能達(dá)到預(yù)期效果。故十分有必要對我國油料價(jià)格波動現(xiàn)象展開研究，為制定油料價(jià)格調(diào)控政策提供可借鑒與參考的理論解釋，以實(shí)現(xiàn)降低油料市場價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn)，保障油料的正常供給，維護(hù)廣大生產(chǎn)經(jīng)營者和消費(fèi)者的利益。

鑒于此，已有眾多學(xué)者對油料價(jià)格波動問題展開了研究，主要集中在兩方面：一是油料價(jià)格波動影響因素，王永剛（2006）[3]李敏（2012）[4]王教松（2012）[5]均認(rèn)為大豆國內(nèi)價(jià)格的變動受到國際價(jià)格的變動影響。龐貞燕（2013）[6]的研究表明期貨能夠較小幅度地減小豆油現(xiàn)貨市場的波動性，而棕櫚油期貨對其現(xiàn)貨價(jià)格的影響不顯著。任重（2016）[7]研究發(fā)現(xiàn)上期花生價(jià)格、上期花生產(chǎn)量、種植成本、大豆價(jià)格、居民收入對花生價(jià)格具有顯著性影響;二是油料價(jià)格波動特征和規(guī)律，莊巖（2012）[8]對主要農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動進(jìn)行定量分析，其中發(fā)現(xiàn)大豆的價(jià)格波動不具備顯著的非對稱性且其市場不具有高風(fēng)險(xiǎn)高收益的特征。李婷（2014）[9]利用季節(jié)調(diào)整法、H-P 濾波等方法對木本食用油料油茶、核桃的季度收購價(jià)格進(jìn)行波動性分析，結(jié)果表明這兩種木本食用油料的收購價(jià)格均呈現(xiàn)出上升的長期趨勢，具有明顯的季節(jié)性波動，且易受到外部因素的沖擊。柳蘇蕓等（2016）[10]研究發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外大豆期貨市場與現(xiàn)貨市場的價(jià)格波動具有非對稱性，現(xiàn)貨和期貨價(jià)格波動的衰減速度隨波動幅度的增加逐漸放緩。王吉恒（2016）[11]對大豆和菜籽期貨價(jià)格的波動進(jìn)行了實(shí)證分析，結(jié)果表明大豆、菜籽期貨的價(jià)格波動具有顯著的集聚性以及大豆和菜籽期貨市場不具有高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的特征。趙一夫（2017）[12]研究認(rèn)為中美大豆現(xiàn)貨價(jià)格波動均呈現(xiàn)非線性特征，具有明顯的區(qū)制轉(zhuǎn)換效應(yīng)且價(jià)格波動的區(qū)制狀態(tài)具有較強(qiáng)的持續(xù)性。

在研究方法上，ARCH類模型能較為準(zhǔn)確地模擬和反映出時間序列的波動軌跡和趨勢，使人們能夠?qū)ξ磥淼牟▌幼邉葑龀鲱A(yù)測，主動掌握波動的潛在風(fēng)險(xiǎn)。它最初是研究金融市場波動的分析方法，之后在農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。羅萬純（2010）[13]利用ARCH類模型對糧食價(jià)格的波動進(jìn)行了分析，結(jié)果表明秈稻、粳稻、大豆價(jià)格沒有顯著的異方差效應(yīng)?？岛ｇ鳎?016）[14]運(yùn)用GARCH類模型證明中國生鮮乳價(jià)格波動具有集簇性、無高風(fēng)險(xiǎn)、高收益特征、負(fù)向信息對價(jià)格波動的沖擊更大。郭剛奇（2017）[15]運(yùn)用ARCH類模型研究發(fā)現(xiàn)豬肉市場“風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬”特征明顯。陳子豪等（2017）[16]采用EGARCH和TARCH模型分析易腐農(nóng)產(chǎn)品油桃的價(jià)格波動，證實(shí)其存在顯著的集簇性和非對稱性。

總的來說，現(xiàn)有研究還有進(jìn)一步拓展的空間：一是對油料價(jià)格波動特征的研究多是集中在大豆上，涉及到其他油料的文獻(xiàn)較少，不便于理解和把握油料市場波動的全貌;二是少數(shù)對多種油料價(jià)格波動的研究是基于油料的期貨價(jià)格，而油料現(xiàn)貨價(jià)格波動究竟呈現(xiàn)何種特征目前尚無研究。為豐富和深化現(xiàn)有研究，本文借鑒已有文獻(xiàn)的研究方法，嘗試使用ARCH類模型，對我國三大主要油料——大豆、花生和油菜籽的價(jià)格波動進(jìn)行計(jì)量分析，探究油料的價(jià)格波動是否具有集簇性、高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)特征以及非對稱性。

二、研究方法

（一）ARCH模型

（二）數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)

從表1可以看出，大豆、花生和油菜籽的價(jià)格收益率偏度均不為0，峰度均高于正態(tài)分布的峰度3，分布相對于正態(tài)分布是凸起的，說明三種油料的價(jià)格收益率均具有典型的尖峰厚尾特征。并且三種序列均為右偏，表明油料價(jià)格指數(shù)存在急漲慢跌的現(xiàn)象。JB正態(tài)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，大豆、花生和油菜籽的價(jià)格收益率序列均在1%顯著性水平上拒絕符合正態(tài)分布的原假設(shè)。

進(jìn)行計(jì)量經(jīng)濟(jì)分析要求時間序列具有平穩(wěn)性。因此，首先應(yīng)對大豆、花生和油菜籽價(jià)格收益率序列進(jìn)行ADF單位根檢驗(yàn)。表2的檢驗(yàn)結(jié)果顯示，在1%，5%和10%的顯著性水平下，ST、PT和RT序列均通過了顯著性檢驗(yàn)，說明三種油料的價(jià)格收益率序列是平穩(wěn)的。

此外，從大豆、花生和油菜籽的價(jià)格收益率變化（圖1、圖2和圖3）可以看到一個大的波動后常常會伴隨著另一個大的波動，小的波動后常常伴隨著另一個小的波動，因此可初步推測三種油料的價(jià)格波動均存在集簇現(xiàn)象，即大豆、花生和油菜籽價(jià)格收益率序列可能具有ARCH效應(yīng)。為判斷ARCH效應(yīng)是否切實(shí)存在，需對收益率序列建立均值方程并對其殘差進(jìn)行ARCH-LM檢驗(yàn)。

（三）自相關(guān)檢驗(yàn)

由圖4、圖5可知，ST、PT序列存在自相關(guān)，故需要在均值方程中建立ARMA模型消除自相關(guān)。根據(jù)自相關(guān)圖-偏自相關(guān)分析圖可知ST、PT序列的自相關(guān)函數(shù)和偏相關(guān)函數(shù)都表現(xiàn)為拖尾，故初步判斷可對序列ST、PT建立ARMA（p，q）模型。通過Eviews7.2多次估試驗(yàn)比較后得出：對ST序列而言，ARMA（1，3）擬合效果最好。對PT序列而言，ARMA（1，1）擬合最好。

序列RT的自相關(guān)系數(shù)和偏相關(guān)系數(shù)顯著趨于0，說明不存在自相關(guān)，只需建立隨機(jī)游走模型。

（四）ARCH效應(yīng)檢驗(yàn)

分別對大豆、花生和油菜籽價(jià)格收益率的殘差序列進(jìn)行 ARCH-LM 檢驗(yàn)來判斷擬合后的均值方程的殘差項(xiàng)是否存在條件異方差，結(jié)果如表3所示。由此可得，P值在1%的置信區(qū)間下拒絕原假設(shè)，說明大豆、花生和油菜籽價(jià)格收益率的殘差序列均存在ARCH效應(yīng)。ARCH-LM檢驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了大豆、花生和油菜籽價(jià)格波動具有顯著的集簇性的，油料價(jià)格的波動往往成群出現(xiàn)。

另外，在對ST、PT和RT進(jìn)行ARCH-LM檢驗(yàn)過程中，當(dāng)滯后階數(shù)選擇2-12期時，ST、PT和RT檢驗(yàn)結(jié)果仍能保持在1%的水平下顯著，說明ST、PT和RT殘差序列都存在高階ARCH 效應(yīng)。

（五）ARCH類模型的建立

1. GARCH模型的結(jié)果分析

由上文可知，ST、PT和RT殘差序列都存在高階ARCH 效應(yīng)，這是應(yīng)該考慮采用GARCH （p，q）模型進(jìn)行擬合。通常情況下，GARCH（1，1）模型就能夠很好地描述大量的時間序列數(shù)據(jù)。同時根據(jù)AIC和SC準(zhǔn)則，選擇適合其的分布假設(shè)，估計(jì)結(jié)果如表4所示。

由GARCH模型含義可知，ARCH項(xiàng)系數(shù)代表外部沖擊，GARCH項(xiàng)系數(shù)代表上一期的預(yù)測方差。由GARCH（1，1）模型的估計(jì)結(jié)果可知，ST的ARCH項(xiàng)系數(shù)為0.793956，GARCH項(xiàng)系數(shù)為0.487404，ARCH項(xiàng)系數(shù)與GARCH項(xiàng)系數(shù)在1%水平下高度顯著，說明大豆收益率會同時受到外部沖擊和上一期預(yù)期方差的影響。這就意味著大豆的價(jià)格波動除了受到外部沖擊的影響以外，大豆過去的波動也會影響其本期價(jià)格的波動，即如果上期價(jià)格波動出乎意料地大，那么大豆市場主體將會增加對下期方差的預(yù)期。ST的ARCH項(xiàng)系數(shù)與GARCH系數(shù)之和大于1，表明大豆價(jià)格波動的影響較大且沖擊的影響將逐漸擴(kuò)散;PT的ARCH項(xiàng)系數(shù)在5%水平下顯著，說明花生價(jià)格波動會受到外部沖擊的影響。PT的ARCH項(xiàng)系數(shù)為0.88961，GARCH系數(shù)為0.031077，二者之和小于1，說明花生價(jià)格波動持續(xù)時間不長，沖擊會逐步消失;RT的ARCH項(xiàng)系數(shù)為0.752935，GARCH項(xiàng)系數(shù)為0.194804，且均在1%水平下顯著，說明油菜籽價(jià)格波動會受到外部沖擊和上一期預(yù)測方差的影響。RT的ARCH項(xiàng)系數(shù)與GARCH項(xiàng)系數(shù)之和為0.947739，雖小于1但接近于1，說明外部沖擊和過去自身波動對油菜籽未來價(jià)格的影響會持續(xù)較長一段時間，消失速度緩慢。另外，由ST、PT和RT的ARCH項(xiàng)系數(shù)都大于GARCH項(xiàng)系數(shù)可知，油料價(jià)格波動主要還是受到外部沖擊的作用。

2. GARCH-M模型的結(jié)果分析

如前所述，值可反映波動風(fēng)險(xiǎn)對預(yù)期收益率的影響程度。從表5的GARCH-M模型估計(jì)結(jié)果來看，ST的值為負(fù)，說明大豆市場不具有高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的特征。PT和RT的值在10%的水平下均不顯著，表明花生和油菜籽價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn)對收益率的影響不明顯，花生和油菜籽市場不存在高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的特征。

3. TARCH模型的結(jié)果分析

由表6可以看出，ST的TARCH系數(shù)小于0，說明信息對大豆價(jià)格波動的沖擊是非對稱的，即利好消息和利空消息在大豆市場中的影響程度是有差異的，但由于TARCH系數(shù)并不顯著，故這種差異是非常輕微的，利好消息引發(fā)的價(jià)格波動略大于利空消息引發(fā)的價(jià)格波動;PT和RT的TARCH項(xiàng)系數(shù)分別為1.715716和0.572685，TARCH項(xiàng)系數(shù)均顯著為正，說明花生和油菜籽的價(jià)格波動具有杠桿效應(yīng)，即利空消息引發(fā)的市場波動能比等量的利好消息引發(fā)更大的波動。

四、研究結(jié)論與對策建議

（一）研究結(jié)論

本文通過對我國三種主要油料（大豆、花生和油菜籽）的價(jià)格波動特征進(jìn)行ARCH類分析，得出以下結(jié)論：

1. 我國油料價(jià)格波動具有集簇性，波動易成群出現(xiàn)

油料的價(jià)格波動主要受到外部沖擊的影響，同時上期的價(jià)格波動信息也會傳導(dǎo)至本期、引起價(jià)格波動。不同油料品種波動持續(xù)性有所不同。大豆價(jià)格波動影響會逐漸擴(kuò)散，持續(xù)時間較長?；ㄉ陀筒俗褍r(jià)格波動的影響則會逐步消失，油菜籽較花生的波動持續(xù)時間要更長一些。三種油料中應(yīng)當(dāng)尤為警惕大豆的價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn)。

2. 大豆、花生和油菜籽市場均沒有高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的特征

高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)是現(xiàn)代市場投資的典型特征，而在大豆、花生和油菜籽市場中，價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn)對預(yù)期收益不存在顯著正影響。這說明一方面油料市場參與主體農(nóng)民群體不同于資本投資者，他們更加保守，多為風(fēng)險(xiǎn)厭惡者，不會單純?yōu)榱俗非蟾呤找娑袚?dān)高風(fēng)險(xiǎn)。[17]

3. 油料價(jià)格波動具有非對稱性

即油料價(jià)格的波動對于不同的政策干預(yù)和信息沖擊具有不同程度的反應(yīng)。具體來說，大豆市場上利好消息的沖擊程度略大于利空消息，而花生和油菜籽市場上利空消息的沖擊程度要大于利好消息，即花生和油菜籽市場存在杠桿效應(yīng)。對此可能的解釋是大豆主要依賴于進(jìn)口，利好信息或利空消息都能直接引發(fā)外部資本的介入和投機(jī)經(jīng)營的增加或減少，故利好消息和利空消息對大豆價(jià)格波動的影響只存在輕微差異。而對花生和油菜籽而言，市場上利好消息的刺激作用可能仍然需要其他市場干預(yù)的配合才能發(fā)揮出來，而利空消息可以直接通過市場傳播進(jìn)而影響市場主體對未來價(jià)格的預(yù)期。

（二）對策建議

1. 完善油料價(jià)格波動預(yù)警體系

油料價(jià)格波動的集簇性特征說明大的波動不會很快趨于平穩(wěn)，波動在一定程度上易成群出現(xiàn)。為防止油料價(jià)格大起大落給相關(guān)生產(chǎn)經(jīng)營造成嚴(yán)重破壞，當(dāng)前必須加快完善我國的油料價(jià)格波動預(yù)警體系。當(dāng)油料價(jià)格變化超過警戒線或者市場出現(xiàn)了引起大波動的因素時，發(fā)出相應(yīng)警示信號，這樣有關(guān)部門就可以及時采取相應(yīng)的干預(yù)措施減緩價(jià)格的波動，降低以后各期大幅度波動成群出現(xiàn)的可能性，維護(hù)油料市場穩(wěn)定運(yùn)行。

2. 利用金融手段降低油料價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn)

目前我國的農(nóng)產(chǎn)品期貨市場已經(jīng)相對成熟，市場交易活躍，具有較強(qiáng)的價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能。農(nóng)產(chǎn)品期貨為農(nóng)戶或相關(guān)經(jīng)營者轉(zhuǎn)嫁價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn)提供了有效的對沖工具。因此可以在油料種植大戶、農(nóng)業(yè)合作社組織、農(nóng)產(chǎn)品加工生產(chǎn)和貿(mào)易商中積極開展期貨教育工作，鼓勵更多的油料現(xiàn)貨市場主體參與期貨市場進(jìn)行套期保值，以規(guī)避油料價(jià)格異常波動帶來的風(fēng)險(xiǎn)。另外在當(dāng)前國家全面深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革以及金融衍生品市場正處于加速發(fā)展的背景下，還可以積極探索其他各類避險(xiǎn)交易工具，如擴(kuò)大試點(diǎn)“期貨+保險(xiǎn)”模式、推出油料期權(quán)等，以降低價(jià)格波動帶來的油料生產(chǎn)經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步推動油料產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

3.強(qiáng)化油料信息披露和管理機(jī)制，科學(xué)引導(dǎo)油料的生產(chǎn)經(jīng)營

信息在服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提升農(nóng)業(yè)市場化水平中發(fā)揮著重要作用，可以說信息是無形之手發(fā)揮決定性作用的基礎(chǔ)。建立完善的油料信息披露機(jī)制，可以增強(qiáng)油料市場主體的交易理性、滿足其生產(chǎn)經(jīng)營決策所需，有助于緩解由于信息不對稱所帶來的市場失靈效應(yīng)。而目前主要問題是缺乏一個統(tǒng)一權(quán)威的油料信息發(fā)布平臺，各種渠道、各個平臺、不同口徑的信息容易讓油料產(chǎn)業(yè)鏈各主體無所適從。因此，需要加快建立公信力強(qiáng)、可信度高的油料信息發(fā)布平臺。官方發(fā)布的信息能夠增強(qiáng)市場的透明度，防止價(jià)格大起大落對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力的破壞，穩(wěn)定市場消費(fèi)預(yù)期，增強(qiáng)中國油料市場抵御外界因素所帶來的風(fēng)險(xiǎn)的能力。另外，由于信息對油料價(jià)格波動的影響具有非對稱性、利空消息帶來的波動更大，為穩(wěn)定油料市場，要加強(qiáng)對引起油料價(jià)格下跌的信息的管理。

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