我國(guó)原油期貨市場(chǎng)套期保值績(jī)效研究

馮軒

摘要：為深入的探究我國(guó)的原油套期保值績(jī)效情況，本篇論文采用了最小二乘法（OLS）、誤差修正（ECM）以及廣義自回歸條件異方差和誤差修正（ECM-GARCH）這3個(gè)模型和套期保值績(jī)效的衡量指標(biāo)，對(duì)其比率和績(jī)效采取實(shí)證研究。而false模型所確定的最優(yōu)套期保值比率為靜態(tài)的，和其余幾個(gè)模型具有根本性的差異。研究表明我國(guó)的原油期貨套期保值利用ECM模型效果是最優(yōu)的。利用ECM模型估計(jì)出最優(yōu)套保比率為0.0704，即每單位的現(xiàn)貨頭寸都需要用0.0704單位的期貨頭寸來(lái)對(duì)沖。并且與沒(méi)有進(jìn)行套期保值的現(xiàn)貨來(lái)說(shuō)，進(jìn)行套期保值，能有有效的進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避，降低現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)的影響。

關(guān)鍵詞：原油期貨;套期保值;績(jī)效研究

1.文獻(xiàn)綜述

1.1國(guó)外相關(guān)研究

套期保值比率是指投資者為了實(shí)現(xiàn)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)，在選擇交易頭寸時(shí)所選的期貨合約價(jià)值總量與需要保值的現(xiàn)貨合約價(jià)值總量之比。研究套期保值績(jī)效的關(guān)鍵是最優(yōu)套期保值比率的確定，最優(yōu)套期保值比率估計(jì)模型是一個(gè)中靜態(tài)發(fā)展到動(dòng)態(tài)的過(guò)程。

Johnson（1960）[1]提出了套期保值理論，Ederington（1979）[2]在其基礎(chǔ)上研究了組合收益風(fēng)險(xiǎn)最小化條件下美國(guó)國(guó)債期貨套期保值比率及套期保值績(jī)效，通過(guò)構(gòu)建OLS模型估計(jì)出最優(yōu)套期保值比率及績(jī)效。隨著計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展，學(xué)術(shù)界有關(guān)套期保值績(jī)效的研究不斷涌現(xiàn)，他們大都采用了OLS模型估計(jì)。OLS模型簡(jiǎn)單易操作，但其忽略了期貨、現(xiàn)貨價(jià)格序列間有可能存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。Ghosh（1993）[3]通過(guò)構(gòu)建誤差修正模型（ECM模型）研究股指期貨的套期保值績(jī)效，發(fā)展了OLS模型。其中，在對(duì)最優(yōu)套期保值比率的估計(jì)過(guò)程中考慮了期貨、現(xiàn)貨價(jià)格序列間存在的長(zhǎng)期均衡關(guān)系。實(shí)證分析表明，與OLS模型相比，ECM模型所估計(jì)的最優(yōu)套期保值比率更高，套期保值效果也得到了提升。

1.2國(guó)內(nèi)相關(guān)研究

由于早期國(guó)內(nèi)外匯期貨、股指期貨等發(fā)展比較落后，國(guó)內(nèi)學(xué)者研究的重點(diǎn)放在商品期貨上。2010年，滬深300股指期貨的推出吸引了廣大國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)展有關(guān)股指期貨套期保值績(jī)效的研究。而套期保值績(jī)效的關(guān)鍵在于確定最優(yōu)套期保值比率。黃瑞慶和何曉彬（2005）[4]分別構(gòu)建傳統(tǒng)套期保值模型與動(dòng)態(tài)套期保值模型估計(jì)最優(yōu)套期保值比率，測(cè)度了黃豆、銅、小麥期貨的套期保值績(jī)效。研究結(jié)果表明，傳統(tǒng)套期保值模型的套期保值績(jī)效相對(duì)較好。史晉川，陳向明，汪煒等（2006）[5]通過(guò)構(gòu)建OLS模型、B-VAR模型、ECM模型研究銅期貨套期保值績(jī)效，研究結(jié)果表明，考慮到協(xié)整關(guān)系的ECM模型套期保值績(jī)效較好。吳毅和葉志鈞（2006）[6]以新加坡燃油報(bào)價(jià)為現(xiàn)貨，分別研究上海期貨交易所、紐約商品交易所、倫敦國(guó)際石油交易所三大市場(chǎng)的石油期貨套期保值績(jī)效。彭紅楓和葉水剛（2007）[7]通過(guò)構(gòu)建改進(jìn)的ECM-GARCH模型研究我國(guó)銅期貨套期保值績(jī)效。相比普通的ECM-GARCH模型，修正后的模型套期保值績(jī)效更好。方虹和陳勇（2008）[8]通過(guò)構(gòu)建靜態(tài)套期保值模型與ECM-GARCH模型實(shí)證分析原油期貨的避險(xiǎn)效果，實(shí)證分析顯示，ECM-GARCH模型的套期保值效果相對(duì)較好。曹培慎和唐露芳（2011）[9]通過(guò)構(gòu)建OLS模型、VECM模型及二元GARCH模型研究上海燃料油期貨套期保值績(jī)效，實(shí)證結(jié)果顯示，VECM模型的套期保值績(jī)效最好。

從現(xiàn)有的文獻(xiàn)可以看出， 以往的研究主要側(cè)重于糧食、工業(yè)品期貨市場(chǎng)套期保值功能的發(fā)揮上， 而對(duì)于原油期貨市場(chǎng)的套期保值有相關(guān)的研究很少; 其次， 我國(guó)原油期貨市場(chǎng)相對(duì)其他期貨品種來(lái)說(shuō)， 上市相對(duì)很晚， 這是否會(huì)阻礙它的套期保值功能的發(fā)揮還有待我們?nèi)ド钊氲奶接?。因此?本文借用已有的研究方法對(duì)我國(guó)原油期貨市場(chǎng)套期保值進(jìn)行實(shí)證分析， 研究不僅會(huì)為我國(guó)原油期貨市場(chǎng)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)提供理論支撐， 還可以為我國(guó)原油現(xiàn)貨的經(jīng)營(yíng)者降低價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)提供了科學(xué)的依據(jù)。

2.理論介紹

2.1套期保值績(jī)效衡量

Johnson （1960） & Stein （1961） 在研究中指出，凱恩斯和?？怂沟膫鹘y(tǒng)觀點(diǎn)以及沃金的解釋都不全面，因?yàn)樵S多套期保值者僅僅對(duì)他們的風(fēng)險(xiǎn)暴露進(jìn)行部分套期保值，之前的理論對(duì)此均無(wú)法進(jìn)行全面解釋。他們提出用馬柯維茨的組合理論來(lái)解釋套期保值。

現(xiàn)代投資理論認(rèn)為，交易者進(jìn)行套期保值實(shí)際上是對(duì)現(xiàn)貨市場(chǎng)和期貨市場(chǎng)的資產(chǎn)進(jìn)行組合投資，套期保值者根據(jù)組合投資的預(yù)期收益和預(yù)期收益的方差，確定現(xiàn)貨市場(chǎng)和期貨市場(chǎng)的交易頭寸，以使收益風(fēng)險(xiǎn)最小化或者效用函數(shù)最大化。在期貨市場(chǎng)上保值的比例是可以選擇的，最佳套保比例取決于套保交易的目的以及現(xiàn)貨市場(chǎng)和期貨市場(chǎng)價(jià)格的相關(guān)性。

對(duì)最佳套保比例的研究可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是研究最小風(fēng)險(xiǎn)下的套保比例，另一類(lèi)是統(tǒng)籌考慮組合收益及其方差，從效用最大化角度研究均值-風(fēng)險(xiǎn)套保比例。本文將采用最小方差下的套期保值比率來(lái)衡量套期保值的績(jī)效。

Lien提出了能判定其績(jī)效的詳細(xì)指標(biāo)，也就是和未進(jìn)行套期保值時(shí)收益方差對(duì)比，進(jìn)行保值后其對(duì)應(yīng)收益方差的降低幅度。這兩者對(duì)應(yīng)的收益方差求解公式能夠采用下式表示：

上式中，Ut=△St，為未進(jìn)行套期保值，此時(shí)現(xiàn)貨價(jià)格收益率;Ht=△St+ht△Ft意味著進(jìn)行了套期保值方案，是通過(guò)現(xiàn)貨和期貨價(jià)格進(jìn)行計(jì)算出來(lái)的;he為套期保值比率。因此就能夠獲得最終保值績(jī)效指標(biāo)：

上述變量能夠在一定程度上體現(xiàn)出套期保值對(duì)比于未采取套期保值其風(fēng)險(xiǎn)下降的水平。同時(shí)還有一個(gè)更加精確地方式就是采用樣本外的數(shù)據(jù)完來(lái)成計(jì)算。

雖然上述中介紹的指標(biāo)可以求解最優(yōu)的套期保值比，但是它的操作性不太強(qiáng)，要先分別算出三個(gè)變量的值，然后再計(jì)算最小方差套期保值比率，誤差是比較大的，所以接下來(lái)介紹三種求解最優(yōu)套期保值比率的時(shí)間序列模型，選出套期保值 效果最優(yōu)的最為套期保值的方法。

2.2研究方法

2.2.1普通最小二乘法（OLS）

傳統(tǒng)回歸模型對(duì)套期保值比率的估計(jì)是采用最小二乘法完成的，考慮到現(xiàn)貨價(jià)格的變動(dòng)與期貨價(jià)格變動(dòng)的線性回歸。Witt（1987）給出了下列的回歸方程：

上式中斜率系數(shù)估計(jì)確定出了最小方差保值比率數(shù)值，也就是

以上公式里面的△St以及△Ft代表的是t階段的現(xiàn)貨以及期貨價(jià)格收益率，α代表的是函數(shù)截距項(xiàng)，h代表的是套期保值比率，εt為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

2.2.2廣義自回歸條件異方差模型（EC-GARCH）模型

Lien（1996）曾經(jīng)建立了廣義自回歸條件異方差模型，這個(gè)模型不但分析了一階矩的期貨和現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)間的協(xié)整關(guān)系，并且也分析了二階矩陣期貨和現(xiàn)貨價(jià)格兩者變動(dòng)方差間的彼此影響。對(duì)期貨價(jià)格變化的條件方差和期貨價(jià)格變動(dòng)與現(xiàn)貨價(jià)格變動(dòng)的條件協(xié)方差為一常數(shù)的情況也不做約束。該模型的套期保值比例能夠經(jīng)過(guò)EC-GARCH（）1，1模型普通形式進(jìn)行求出：

上式中，Ωt-1為方差矩陣，N（0，Ht）為分布函數(shù)，hss和hff代表的是均值方程當(dāng)中殘差εst和εft的條件方差，hsf為兩者的條件協(xié)方差。

按照Bollcrslcv， Englc以及Wooldridgc（1988）所給出的簡(jiǎn)化模型：

上式中Css、Csf以及Cff為方程的截距項(xiàng)，αss、αsf、αff、βss、βsf以及βff為系數(shù)項(xiàng)，條件方差hss以及hff僅依賴(lài)于自身的誤差項(xiàng)εs，t-1與εf，t-1和滯后項(xiàng)hss，t-1和hff，t-1，條件協(xié)方差hsf依賴(lài)于滯后項(xiàng)hsf，t-1以及誤差項(xiàng)εs，t-1和εf，t-1。經(jīng)過(guò)EC-GARCH模型求出最終的套期保值比率是：

上式中covt-1（εst，εft）為殘差εst和εft的滯后項(xiàng)對(duì)應(yīng)的協(xié)方差，Vαrt-1（εft）為對(duì)應(yīng)方差。

2.2.3ECM模型

在我們?nèi)粘５默F(xiàn)實(shí)中期貨、現(xiàn)貨價(jià)格時(shí)間序列常常是非平穩(wěn)的，期貨合約定價(jià)理論表明了期貨、現(xiàn)貨價(jià)格存在了一種相同的趨勢(shì)。綜合分析期、現(xiàn)貨價(jià)格間的協(xié)整關(guān)系對(duì)套期保值比率帶來(lái)的干擾，Engle以及Granger證實(shí)了若是兩個(gè)時(shí)間序列為協(xié)整關(guān)系，就必定會(huì)具有一個(gè)誤差修正表達(dá)式;反之也是同樣如此。Ghosh在Granger以及Engle的協(xié)整理論基礎(chǔ)上，給出了能夠預(yù)估套期保值比率的誤差修正模型ECM（Error Correction Mechanism），該模型對(duì)現(xiàn)、期貨價(jià)格的非穩(wěn)定性、長(zhǎng)期均衡關(guān)系等都進(jìn)行了綜合考慮。

上式中，△St-i以及△Ft-i代表的是t-i時(shí)刻現(xiàn)貨以及期貨價(jià)格收益率，εst、εft代表的是服從獨(dú)立分布隨機(jī)誤差項(xiàng)。在該模型里面，想要確定出最好的滯后值l，進(jìn)而讓其自相關(guān)順利消除。Zt-1代表著誤差修正項(xiàng)。在ECM模型中，λs以及λf為對(duì)應(yīng)系數(shù)，兩者不能同時(shí)為零。

上式中α代表的是截距項(xiàng)，△St和△Ft、△St-i和△Ft-i含義同上一致，γi、θj和ω代表著對(duì)應(yīng)的系數(shù)?！鱂t回歸系數(shù)h為要估計(jì)套期保值比率，m以及n各自為期、現(xiàn)貨價(jià)格收益率的最優(yōu)的滯后值。

3.實(shí)證分析

3.1數(shù)據(jù)來(lái)源及說(shuō)明

本篇論文使用了石油期貨以及現(xiàn)貨的日收盤(pán)價(jià)數(shù)據(jù)當(dāng)做基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并通過(guò)最終求出的對(duì)數(shù)收益率去進(jìn)行實(shí)證探究。使用到的期貨價(jià)格均源自上海能源交易中心。對(duì)應(yīng)額種類(lèi)是SC1903。

對(duì)于我國(guó)原油價(jià)格的確定，因?yàn)閲?guó)內(nèi)還缺乏一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且我國(guó)每年在這個(gè)領(lǐng)域的交易額占美國(guó)WTI很大部分，幾乎56%的石油都來(lái)自于美國(guó)的WTI。因此筆者最終選取的是美國(guó)原油市場(chǎng)現(xiàn)貨價(jià)格×匯率價(jià)格用來(lái)作為最終所使用的現(xiàn)貨價(jià)格作為標(biāo)準(zhǔn)。樣本數(shù)據(jù)選取的時(shí)間為2018年3月26日至2018年12月28日，共計(jì)為189組數(shù)據(jù)。

3.2數(shù)據(jù)檢驗(yàn)

3.2.1單位根檢驗(yàn)

單位根檢驗(yàn)的目的意在驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否平穩(wěn)。如果檢驗(yàn)結(jié)果有單位根存在，則此時(shí)間序列就是非平穩(wěn)的，而以非平穩(wěn)的時(shí)間序列做回歸分析會(huì)使得其存在偽回歸，即便是它的顯著性和擬合優(yōu)度看起來(lái)很好，而且其它統(tǒng)計(jì)量也顯示比較正常。因?yàn)榫哂衅椒€(wěn)性特征的數(shù)據(jù)序列是相互獨(dú)立的隨機(jī)序列，如果數(shù)據(jù)是非平穩(wěn)序列，我們就不能用時(shí)間序列的均值和方差來(lái)判斷隨機(jī)變量在不同點(diǎn)的分布特征，因?yàn)樗鼈兤茐牧嘶貧w分析的有效性。對(duì)中國(guó)原油期、現(xiàn)貨價(jià)格序列以及它們的一階差分序列進(jìn)行回歸分析，結(jié)果顯示每單位的現(xiàn)貨頭寸需要用0.0706單位的期貨頭寸去對(duì)沖。接下來(lái)對(duì)它們進(jìn)行ADF檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1我們可知。在顯著性水平為5%時(shí)。期貨、現(xiàn)貨價(jià)格的一階差分ADF值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5%的臨界值，所以期貨與現(xiàn)貨價(jià)格存在單位根。并且它們都是一階單整。

3.2.2協(xié)整檢驗(yàn)

根據(jù)上面單位根檢驗(yàn)，期、現(xiàn)貨價(jià)格的一階差分都是一階單整的。滿足協(xié)整檢驗(yàn)的條件。所以可能存在協(xié)整關(guān)系。對(duì)期貨與現(xiàn)貨做了Johansen檢驗(yàn)，用殘差來(lái)檢驗(yàn)這兩個(gè)序列是否存在協(xié)整關(guān)系。結(jié)果如表2所示。對(duì)期貨與現(xiàn)貨價(jià)格做了殘差分析。殘差序列的T統(tǒng)計(jì)量為-2.6253，遠(yuǎn)大于顯著性水平-1.9414。所以在5%的置信區(qū)間內(nèi)可以接受殘差序列e不存在單位根的假設(shè)，即這兩個(gè)序列存在協(xié)整關(guān)系。

建立具有誤差修正項(xiàng)的ECM模型，回歸結(jié)果顯示，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量系數(shù)顯著，誤差修正項(xiàng)的系數(shù)統(tǒng)計(jì)量t也是顯著，所以模型擬合程度較好?；貧w結(jié)果表明了每單位的現(xiàn)貨頭寸要用0.7037單位期貨頭寸來(lái)對(duì)沖，最優(yōu)套期保值比為0.7037。

3.2.3ARCH效應(yīng)檢驗(yàn)

許多的金融時(shí)間序列都存在ARCH效應(yīng)，即序列的條件方差不是常數(shù)，而是存在較大波動(dòng)，會(huì)隨著時(shí)間的變化而出現(xiàn)較大變動(dòng)。具體表現(xiàn)為波動(dòng)聚集性。在這種情況下，如果仍然假設(shè)同方差則是不合適的，因?yàn)闂l件方差可以用來(lái)度量風(fēng)險(xiǎn)的大小。所以當(dāng)ARCH效應(yīng)被證實(shí)客觀存在，可以考慮建立ARCH模型。用Ljung-Box檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)。結(jié)果如表3所示。期貨與現(xiàn)貨價(jià)格都存在很強(qiáng)的ARCH效應(yīng)，如此而來(lái)，為本文引入GARCH模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析提供了理論基礎(chǔ)。

分別對(duì)現(xiàn)貨與期貨價(jià)格一階差分做單方程的ARCH估計(jì)，得到殘差序列與，同時(shí)得到所估1與GARCH02。到對(duì)殘差序列做相關(guān)系數(shù)矩陣，得它們的計(jì)的條件方差序列GARCH0相關(guān)系數(shù)為0.0786。結(jié)果如表4所示。

這樣就得到了動(dòng)態(tài)保值的序列。同時(shí)得到最有套期保值序列的均值為-0.0755，即表示每單位的現(xiàn)貨頭寸需要相反的期貨價(jià)格頭寸去對(duì)沖。

3.3套期保值績(jī)效分析

表5給出了期、現(xiàn)貨價(jià)格分別建立在OLS、ECM、EC-GARCH三個(gè)套期保值模型基礎(chǔ)上的套期保值比率，根據(jù)該表能夠發(fā)現(xiàn)模型EC-GARCH參與套期保值對(duì)應(yīng)的最佳比率最高為0.0755。

為了進(jìn)一步確定三種模型那種是最優(yōu)的選擇，我們接下來(lái)對(duì)三個(gè)模型的標(biāo)準(zhǔn)差以及最優(yōu)套期保值比率進(jìn)行對(duì)比分析。并且分析采用未套期保值與套期保值績(jī)效的研究對(duì)比，表6給出了OLS、ECM、EC-GARCH三種模型下的套期保值的績(jī)效。從表中我們可以得知三種模型中ECM模型進(jìn)行套期保值是最優(yōu)的。與套期保值相比，未進(jìn)行套期保值的現(xiàn)貨價(jià)格方差很大，說(shuō)明套期保值是有效的。

4.結(jié)論與建議

本文采用了OLS、ECM、EC-GARCH三種模型，對(duì)國(guó)內(nèi)原油期貨最近一年間的數(shù)據(jù)實(shí)施了保值比率以及績(jī)效的深入分析。從而獲得了以下結(jié)論：

從模型的效果來(lái)說(shuō)，三種模型中ECM模型產(chǎn)生的套期保值的效果最好。各項(xiàng)數(shù)據(jù)都要優(yōu)于其他兩種模型。

從是否進(jìn)行了利用期貨套期保值來(lái)說(shuō)，利用期貨市場(chǎng)進(jìn)行套期保值可以有效的降低市場(chǎng)波動(dòng)對(duì)現(xiàn)貨價(jià)格的影響。進(jìn)而降低風(fēng)險(xiǎn)。

站在現(xiàn)實(shí)層面上看，本篇論文的實(shí)證分析和結(jié)果，想要完成套期保值的最佳效果，并非是一定要采用十分繁瑣復(fù)雜的分析方式進(jìn)行研究，最主要的是確定出一個(gè)能夠針對(duì)市場(chǎng)特征信息完成分析的模型，如此一來(lái)才能夠獲得比較好的避險(xiǎn)成效。

建議：首先原油企業(yè)進(jìn)行套期保值時(shí)，要結(jié)合自己的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情況來(lái)進(jìn)行對(duì)沖。加強(qiáng)動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理，合理的采用套期保值模型來(lái)進(jìn)行現(xiàn)貨的套期保值。其次應(yīng)該積極的進(jìn)行對(duì)原油期貨的套期保值，逐漸的完善我國(guó)原油期貨市場(chǎng)體系。以減少?lài)?guó)際原油價(jià)格波動(dòng)對(duì)我國(guó)原油期貨的影響。

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