□鄒輝文 朱麗娟
[福州大學(xué) 福州 350116]
國際原油市場作為全球性的資源商品市場,加上其金融投資屬性,匯集了世界各地的投資主體。因此,當(dāng)能源市場價(jià)格劇烈波動時(shí),極易在世界范圍內(nèi)引起波瀾。2020年初,在美國、沙特及俄羅斯等國家之間“非理性價(jià)格戰(zhàn)”的影響下,國際油價(jià)崩盤,全球股票市場紛紛遭遇重創(chuàng)[1]。在此背景下,研究國際原油市場與國際股市之間的風(fēng)險(xiǎn)傳染效應(yīng),明確國際原油市場與國際股市之間的整體聯(lián)動關(guān)系對投資者及時(shí)判斷市場走向提高能源意識以及各個(gè)國家防范能源安全與金融安全等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
為更好地理解油價(jià)與經(jīng)濟(jì)之間的聯(lián)系,許多學(xué)者對油價(jià)與股票等其他交易資產(chǎn)之間的關(guān)系展開了不同的研究。油價(jià)變動會直接影響有關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)成本、經(jīng)營利潤乃至未來現(xiàn)金流,進(jìn)而導(dǎo)致微觀個(gè)體股價(jià)波動。因此,部分學(xué)者從微觀視角,研究油價(jià)波動對油氣公司的股價(jià)或者相關(guān)行業(yè)股票市場的影響[2~4]。相應(yīng)地,其他學(xué)者則從宏觀視角入手進(jìn)行研究。如李麗紅指出能源金融市場的價(jià)格波動風(fēng)險(xiǎn),經(jīng)由市場間的信息、資產(chǎn)、資金等渠道可以傳導(dǎo)至國際金融市場[5]。國際原油的價(jià)格變動在產(chǎn)出、消費(fèi)、通脹預(yù)期等因素的影響下,使得經(jīng)濟(jì)不確定性增加,間接影響了股票市場。金洪飛和金犖發(fā)現(xiàn)國際原油價(jià)格與美國股市之間存在雙向波動溢出,而對中國股市則沒有明顯的溢出效應(yīng)[6]。Amalia和Purqon則指出了油價(jià)波動對印度尼西亞股票價(jià)格的影響[7]。其他學(xué)者在研究體系中加入了更多的國家進(jìn)行探究,如朱慧明選擇油價(jià)對金磚五國的股市影響進(jìn)行研究[8]。陳曉春和黃媛指出國際原油市場與亞太股票市場的正向聯(lián)動關(guān)系[9]。Degiannakis認(rèn)為石油和股票市場之間的因果關(guān)系在很大程度上取決于研究是使用總股票市場指數(shù)、行業(yè)指數(shù)還是公司層面的數(shù)據(jù),以及股票市場是在凈石油進(jìn)口國還是凈石油出口國運(yùn)作[10]。最后,在油價(jià)變動對股票市場影響的具體研究方法中,現(xiàn)有研究中主要有兩種思路:一是在股票定價(jià)的多因子模型中引入油價(jià)作為影響因子之一,探究油價(jià)對股票價(jià)格的解釋程度[11];另一種是采用VAR[12~13]、GARCH族[14~15]等模型探究油價(jià)波動與股市之間的溢出效應(yīng)。
綜合現(xiàn)有研究,可以發(fā)現(xiàn)國際原油市場與國際股市之間存在一定的關(guān)聯(lián),且油價(jià)變動產(chǎn)生的影響在不同經(jīng)濟(jì)體特別是依賴原油進(jìn)出口的經(jīng)濟(jì)體之間存在差異。在現(xiàn)有研究中,學(xué)者們更傾向于單獨(dú)將原油市場與不同股市兩兩建模進(jìn)行分析,以直觀地反映油價(jià)波動對一國股市的影響程度。但實(shí)際上,當(dāng)研究框架中的國際市場逐漸增加時(shí),我們不僅要考慮能源市場與金融市場之間的溢出關(guān)系,也要考慮金融市場之間可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)外溢情況。基于以上認(rèn)識,區(qū)別于以往研究,本文可能的邊際貢獻(xiàn)在于:(1)考慮油價(jià)波動期間,各個(gè)國家股市之間也可能存在的風(fēng)險(xiǎn)溢出情況,對國際原油市場與國際股市的整體聯(lián)動做出判斷;(2)為更好地刻畫國際原油市場與不同國家股市之間的風(fēng)險(xiǎn)傳染路徑,本文在不同市場間引入更為靈活的R-Vine Copula模型進(jìn)行研究。Vine Copula模型是在二元Copula模型的基礎(chǔ)上,進(jìn)行逐層疊加,并通過一定路徑將不同變量之間的相依結(jié)構(gòu)反映出來的圖模型[16],在刻畫風(fēng)險(xiǎn)傳染路徑方面具有廣泛應(yīng)用[17~19]。
Copula函數(shù)是在Sklar[20]定理基礎(chǔ)上,延伸得到的一種能夠連接邊緣分布與聯(lián)合分布的函數(shù)。在實(shí)際研究中,為得到不同個(gè)體之間的復(fù)雜相依結(jié)構(gòu),經(jīng)常將不同個(gè)體的風(fēng)險(xiǎn)用邊緣分布來刻畫,經(jīng)由不同Copula函數(shù)連接,得到整體的聯(lián)合分布,并以聯(lián)合分布反映整體風(fēng)險(xiǎn)。但在此過程中,隨著參與個(gè)體的增加,多元Copula模型中很容易出現(xiàn)“維數(shù)災(zāi)難”。基于此,Bedford和Cooke提出了Vine Copula(藤Copula)模型[21]。并在C-Vine Copula和D-Vine Copula模型的基礎(chǔ)上,為提高模型的靈活性,弱化條件獨(dú)立概念,Bedford等又提出了R-Vine Copula模型[22]。結(jié)合文獻(xiàn)[23],一個(gè)m變量的R-Vine Copula模型描述如下:
一個(gè)m變量的R藤由(m?1)棵樹組成,記成T1,T2,···Tm?1,第i棵樹Ti的節(jié)點(diǎn)集為Ni,邊集為Ei(i=1,···,m?1),它們滿足如下條件:
1.樹T1的節(jié)點(diǎn)集N1={1,···m},邊集為E1;
2.第i棵樹Ti的節(jié)點(diǎn)集Ni=Ei?1(i=2,···m?1),即第i棵樹的節(jié)點(diǎn)集是第(i?1)棵樹的邊集;
3.如果樹Ti中的兩條邊在樹Ti+1中用邊連接,那么這兩條邊在樹Ti中必須有一個(gè)共同的節(jié)點(diǎn)。
進(jìn)一步構(gòu)造一個(gè)m元R藤結(jié)構(gòu)如下:
設(shè)由m個(gè)隨機(jī)變量X1,X2,···Xm構(gòu)成的隨機(jī)向量為X={X1,X2,···Xm},其中第i個(gè)變量Xi的邊際密度為fi(i=1,···m),則X的聯(lián)合密度函數(shù)可以表示為:
在上述式子中,Ei中的邊e=j(e)l(e)|D(e),j(e)與l(e)是邊e相連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn),D(e)是條件集。cj(e)l(e)|D(e)表示邊e對應(yīng)的Copula密度函數(shù)。xD(e)表示由條件集D(e)決定的子向量。
在國際油價(jià)與股票市場的關(guān)聯(lián)研究中,許多學(xué)者以原油期貨價(jià)格作為油價(jià)代表[6,13]。并且,WTI原油價(jià)格是國際油價(jià)的定價(jià)基準(zhǔn)。因此,借鑒張曦和王劍雨[13]的做法,本文的國際原油價(jià)格以WTI原油期貨價(jià)格作為代表。此外,對于國際股市的選擇,參照朱慧明等[24]的標(biāo)準(zhǔn),從原油進(jìn)出口依賴度較高的國家中,擇優(yōu)選取金融市場較為完善的國家進(jìn)行研究。本文最終選取了15個(gè)國家作為研究對象。分別是8個(gè)原油進(jìn)口國:中國(CHN)、美國(USA)、日本(JPN)、德國(GER)、法國(FRA)、英國(UK)、韓國(KOR)和印度(IND),以及7個(gè)原油出口國:沙特阿拉伯(KSA)、俄羅斯(RUS)、阿聯(lián)酋(ARE)、加拿大(CAN)、墨西哥(MEX)、尼日利亞(NGA)和挪威(NOR)。進(jìn)一步選擇上述國家的股票指數(shù)進(jìn)行研究。本文最終選擇的國家股票指數(shù)如下:中國上證綜指、美國標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)、日本東京日經(jīng)225指數(shù)、德國法蘭克福DAX指數(shù)、法國巴黎CAC40指數(shù)、英國富時(shí)100指數(shù)、韓國綜合指數(shù)、印度孟買Sensex指數(shù)、沙特全股交易指數(shù)、俄羅斯RTS指數(shù)、阿聯(lián)酋DFM綜合指數(shù)、加拿大標(biāo)普TSX60指數(shù)、墨西哥MXX指數(shù)、尼日利亞綜合指數(shù)和挪威OBX指數(shù)。
鑒于2020年國際公共安全事件更為突出,不利于單獨(dú)衡量油價(jià)波動對國際股市帶來的影響,故選取2010~2019年上述國家股票指數(shù)的日收盤價(jià)以及WTI原油期貨每日價(jià)格進(jìn)行觀察(圖1)??紤]到各國假期差異,在原始數(shù)據(jù)中剔除部分觀測值,利用匹配的日數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。其中,原油進(jìn)口國國家指數(shù)日收盤價(jià)數(shù)據(jù)來源于同花順,WTI原油期貨價(jià)格以及原油出口國國家指數(shù)數(shù)據(jù)來源于Wind數(shù)據(jù)庫。
圖1 2010~2019年國際油價(jià)與原油進(jìn)口國國家股票指數(shù)
下面先分析國際原油與主要原油進(jìn)口國股市之間的關(guān)系。首先觀察WTI原油期貨價(jià)格與原油進(jìn)口國國家股票指數(shù)收盤價(jià)之間的波動情況。
對比國際油價(jià)與各主要原油進(jìn)口國的國家指數(shù),直觀地看油價(jià)波動對原油進(jìn)口國股市是有一定影響的。特別在2014~2016年,國際油價(jià)巨幅下跌,隨后各個(gè)國家股市也呈現(xiàn)出振蕩下滑的趨勢。但是油價(jià)波動與股市之間的具體關(guān)系僅由資產(chǎn)價(jià)格的聯(lián)動是無法確定的。下文將在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步研究。
結(jié)合圖1,擬選取2014年6月20日~2016年1月19日(油價(jià)劇烈下浮期間)的數(shù)據(jù)做進(jìn)一步研究。為消除價(jià)格波動對價(jià)格水平的依賴關(guān)系,對上述資產(chǎn)價(jià)格或指數(shù)序列做如下轉(zhuǎn)換:
其中,Pt為t時(shí)刻的國家指數(shù)收盤價(jià)(或WTI原油期貨價(jià)格)序列,Rt為轉(zhuǎn)換后的收益率序列。對各收益率序列做描述性統(tǒng)計(jì)分析如表1所示:
表1 各收益率序列的描述性統(tǒng)計(jì)分析
根據(jù)表1的描述性統(tǒng)計(jì),可以發(fā)現(xiàn)各收益率序列的均值總體上都在零值左右。此外,結(jié)合JB統(tǒng)計(jì)量可以發(fā)現(xiàn),所選的收益率序列均拒絕接受服從正態(tài)分布的假設(shè)。且各序列的偏度多為負(fù),峰度顯著大于3,說明數(shù)據(jù)序列為非對稱分布,并呈現(xiàn)尖峰肥尾的特征。對數(shù)據(jù)進(jìn)行ADF檢驗(yàn)的結(jié)果顯示,所有序列均平穩(wěn)。但ARCH-LM檢驗(yàn)則顯示除德國法蘭克福DAX指數(shù)和印度孟買Sensex指數(shù)收益率序列外,其他序列均都存在顯著的條件異方差,因此需要進(jìn)一步構(gòu)建有關(guān)模型(常見的GARCH類模型)進(jìn)行過濾。
根據(jù)Sklar[20]定理,Copula模型的構(gòu)建分為兩步:首先,對各隨機(jī)變量進(jìn)行邊緣分布擬合;其次,選擇合適的Copula函數(shù)對不同邊緣分布進(jìn)行連接。
1.邊緣分布擬合
根據(jù)上文的描述性統(tǒng)計(jì)分析,本文所選取的數(shù)據(jù)具有尖峰肥尾的特征,并且存在顯著的條件異方差。因此為更好地刻畫各對數(shù)收益率序列的波動特征,并消除序列的ARCH效應(yīng),筆者分別對各個(gè)國家的對數(shù)收益率序列構(gòu)建GARCH類模型進(jìn)行邊緣分布擬合。同時(shí)通過對比不同模型(GARCH (1, 1)-n,GARCH (1, 1)-t, GARCH (1, 1)-ged)的AIC信息準(zhǔn)則,擇優(yōu)選取適合的模型。并過濾出標(biāo)準(zhǔn)化殘差,得到參數(shù)估計(jì)結(jié)果見表2。
表2 GARCH(1,1)模型的參數(shù)估計(jì)結(jié)果
如表2所示,幾乎所有對數(shù)收益率序列的ARCH項(xiàng)和GARCH項(xiàng)的估計(jì)參數(shù)均顯著,說明所建模型能夠較好地?cái)M合各個(gè)序列,各個(gè)國家股票指數(shù)以及原油序列均存在波動聚集效應(yīng)。進(jìn)一步觀察模型標(biāo)準(zhǔn)化殘差的ARCH-LM檢驗(yàn)結(jié)果,各個(gè)序列對應(yīng)的p值均顯著不為0,說明模型過濾出的標(biāo)準(zhǔn)化殘差序列不存在條件異方差。在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行概率積分變換,使其累積分布其近似服從于[0, 1]均勻分布,并進(jìn)行KS檢驗(yàn),以達(dá)到構(gòu)建Copula模型的條件。變換后的序列均通過了KS檢驗(yàn),因此可以進(jìn)一步構(gòu)建Copula模型。
2.Vine Copula模型
得到各序列的累積分布后,接下來需選擇不同序列之間連接的Copula函數(shù)。鑒于Vine Copula模型可以自動匹配合適的Copula函數(shù),因此接下來直接建立Vine Copula模型。常見的Vine Copula模型有C藤、D藤和R藤。為選取最合適的模型,本文根據(jù)Log Likelihood統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行判斷,最終擇優(yōu)選取R藤Copula模型進(jìn)行建模分析。借助R軟件,得到各出口國國家指數(shù)和原油收益率序列的R藤Copula相依結(jié)構(gòu)模型秩相關(guān) 數(shù)如表3所示:
表3 模型的Pair-Copula擬合結(jié)果
分析模型的擬合結(jié)果,在所構(gòu)建的模型中,9個(gè)變量一共構(gòu)造出了8層樹結(jié)構(gòu)。其中,不僅反映出了原油與原油進(jìn)口國國家股票指數(shù)之間的關(guān)聯(lián),還反映了不同國家股票指數(shù)之間的相依關(guān)系。因?yàn)橐粐善笔袌龅淖儎油怯芍T多因素引起的,且金融市場之間的信息傳播比能源市場要快得多,所以在油價(jià)劇烈變動的沖擊下,風(fēng)險(xiǎn)在國家之間的傳導(dǎo)可能會更快于能源市場的傳導(dǎo)。進(jìn)一步地觀察不同序列之間的相依結(jié)構(gòu),不同序列之間連接的Copula函數(shù)不盡相同,即使是相同的Copula函數(shù),對應(yīng)的參數(shù)也有所不同,說明原油與原油進(jìn)口國國家股票指數(shù)之間的相依結(jié)構(gòu)存在一定的差異性。表中的秩相關(guān)系數(shù)反映了不同序列之間的關(guān)聯(lián)程度以及方向。從報(bào)告的第一層樹來看,在2014年下半年油價(jià)暴跌期間,原油與印度以及韓國的國家指數(shù)呈現(xiàn)出了正相依性。原油與印度孟買Sensex指數(shù)之間的無條件秩相關(guān)系數(shù)為0.06,與韓國綜合指數(shù)之間的秩相關(guān)系數(shù)為0.04。說明原油與印度孟買Sensex指數(shù)以及韓國綜合指數(shù)容易出現(xiàn)同漲同跌的趨勢,這一結(jié)果與圖1所呈現(xiàn)的情況相一致。結(jié)合原油與原油進(jìn)口國國家股票指數(shù)之間的Pair Copula,用線段表示不同序列之間的連接關(guān)系,畫出原油與原油進(jìn)口國國家指數(shù)間相依結(jié)構(gòu)的第一層樹形結(jié)構(gòu)圖(圖2)做進(jìn)一步分析。
圖2 原油與原油進(jìn)口國國家指數(shù)間的相依機(jī)構(gòu)
如圖2所示,在油價(jià)暴跌期間,原油在藤結(jié)構(gòu)中作為一個(gè)節(jié)點(diǎn),連接了韓國綜合指數(shù)和印度孟買Sensex指數(shù)。當(dāng)原油市場因油價(jià)巨幅波動成為風(fēng)險(xiǎn)源時(shí),會率先向印度以及韓國的股票市場溢出。印度作為原油消費(fèi)大國,在此次油價(jià)大幅度下跌期間成為產(chǎn)油國的目標(biāo)市場之一,印度股市由此做出了一定的反映。此外,印度孟買Sensex指數(shù)本身又作為一個(gè)節(jié)點(diǎn),連接了日本東京日經(jīng)225指數(shù)。這意味著原油變動所帶來的風(fēng)險(xiǎn)可能經(jīng)由印度傳導(dǎo)至日本的股票市場。類似地,韓國綜合指數(shù)不僅與原油相連接,還與中國上證綜指以及英國富時(shí)100指數(shù)相連接,那么當(dāng)韓國綜合指數(shù)受原油影響時(shí),相應(yīng)的其他國家也會受到波及。不止于此,英國富時(shí)100指數(shù)還與其他歐美國家存在很強(qiáng)的正相依性,英國與法國國家指數(shù),以及法國與德國國家指數(shù)之間的無條件秩相關(guān)系數(shù)均大于0.5。由此,風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)散,使得原油進(jìn)口國的國家指數(shù)在一定程度上都受到油價(jià)波動的影響。
按照相同的步驟對原油及原油出口國的國家指數(shù)進(jìn)行建模,并畫出其第一層樹結(jié)構(gòu)圖(圖3)。如圖3所示,與原油和原油進(jìn)口國之間的風(fēng)險(xiǎn)傳染路徑一致,原油與原油出口國之間除了來自原油市場的風(fēng)險(xiǎn)溢出,原油出口國的國家股票市場之間也會形成一定的風(fēng)險(xiǎn)傳染關(guān)系。在油價(jià)下跌期間原油與原油出口國國家指數(shù)間的相依結(jié)構(gòu)中,不同序列之間的秩相關(guān)系數(shù)均為正,體現(xiàn)了原油以及原油出口國國家指數(shù)之間的正相依性。在該藤結(jié)構(gòu)中,一個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)是俄羅斯RTS指數(shù)。其與原油的秩相關(guān)系數(shù)為0.25,與挪威OBX指數(shù)和阿聯(lián)酋DFM綜合指數(shù)對應(yīng)無條件秩相關(guān)系數(shù)分別是0.36和0.35。這是因?yàn)橐鸫舜斡蛢r(jià)暴跌的一個(gè)重要的地緣政治因素是“烏克蘭事件”。在歐美制裁以及油價(jià)暴跌的打壓下以能源收入作為經(jīng)濟(jì)增長主要渠道的俄羅斯受到了一定的制約。此外,在該相依結(jié)構(gòu)中阿聯(lián)酋DFM綜合指數(shù)又與沙特全股交易指數(shù)和尼日利亞綜合指數(shù)相關(guān)聯(lián)。沙特阿拉伯作為世界上最大的石油輸出國,石油產(chǎn)業(yè)作為其主要經(jīng)濟(jì)支柱,但是在此次油價(jià)暴跌中沙特并沒有首當(dāng)其沖的受其影響,這是因?yàn)樯程負(fù)碛腥蚣s四分之一的石油儲備,同時(shí)掌握全球85%的石油閑置產(chǎn)能,且外匯儲備量盤大,沙特完全能夠接受更低的油價(jià),打得起“價(jià)格戰(zhàn)”。進(jìn)一步觀察其他原油出口國的相依結(jié)構(gòu),其中墨西哥與挪威的國家指數(shù)相連接,而加拿大又與墨西哥相關(guān)聯(lián)。在此次油價(jià)暴跌中,加拿大以及沙特還有尼日利亞都處在了藤結(jié)構(gòu)的邊緣位置,受到的沖擊相對較小。
圖3 原油與原油出口國國家指數(shù)間的相依結(jié)構(gòu)
總體上看,原油出口國國家指數(shù)與原油之間的相依程度相較于原油進(jìn)口國國家指數(shù)會更高一些,其對應(yīng)無條件秩相關(guān)系數(shù)更大。因?yàn)樵蛯τ谠统隹趪鴣碚f是其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的支柱,油價(jià)的變動對其帶來的沖擊更為顯著。但是不管是原油進(jìn)口國還是原油出口國,在油價(jià)劇烈變動時(shí),一國股市的變動不一定是受能源市場的影響,更多的是受到其他國際股市的風(fēng)險(xiǎn)外溢。
本文對國際原油市場以及15個(gè)依賴原油進(jìn)出口的國家指數(shù)擇優(yōu)構(gòu)建了R藤Copula模型,探究國際原油市場與國際股市之間的風(fēng)險(xiǎn)傳染效應(yīng),得到以下結(jié)論。
首先,當(dāng)國際原油市場作為風(fēng)險(xiǎn)源時(shí),該能源市場在與原油進(jìn)口國的相依結(jié)構(gòu)中是一個(gè)節(jié)點(diǎn),連接印度孟買Sensex指數(shù)和韓國綜合指數(shù),而在原油出口國的相依結(jié)構(gòu)中則主要與俄羅斯RTS指數(shù)相連接。說明在該油價(jià)波動期間,最先受到影響的國際股市是印度、韓國和俄羅斯三個(gè)國家。其次,在油價(jià)暴跌期間,不同經(jīng)濟(jì)體股市之間反映出了不同程度的相依關(guān)系。這使得油價(jià)波動的影響進(jìn)一步擴(kuò)大,風(fēng)險(xiǎn)逐漸在不同經(jīng)濟(jì)體中擴(kuò)散。最后,從整體上看,原油市場與原油出口國股市之間的秩相關(guān)系數(shù)較原油進(jìn)口國更高,說明原油價(jià)格波動對原油出口國的沖擊會更強(qiáng)一些。
本文借助R-Vine Copula模型對油價(jià)暴跌時(shí)期市場間的整體聯(lián)動進(jìn)行刻畫,既有助于投資者及時(shí)判斷市場走向,提高能源意識,還有助于各個(gè)國家及時(shí)防范能源風(fēng)險(xiǎn)和其他金融市場的風(fēng)險(xiǎn)外溢情況。
基于此,本文提出以下建議:一方面,對投資者而言,在密切關(guān)注金融市場的同時(shí)也要警惕能源市場風(fēng)險(xiǎn),在能源市場發(fā)生異動時(shí)也要注意國際金融市場的聯(lián)動。特別是在相依結(jié)構(gòu)中與原油市場相連接的國際股市,要提前做好資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)管理預(yù)案。另一方面,對國家而言,在藤結(jié)構(gòu)中與原油市場緊密相連的國家如俄羅斯等應(yīng)注重調(diào)整國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),避免過度依賴資源發(fā)展而對其他經(jīng)濟(jì)活動造成影響。此外,藤結(jié)構(gòu)中的其他國家在注重自身能源安全的同時(shí)也要注意防范外生性金融風(fēng)險(xiǎn),避免受到其他國際股市帶來的影響。