中美玉米期貨市場波動的關聯(lián)性及其溢出效應研究

周大朋 穆月英

摘要：玉米期貨作為我國最早一批設立的農產品期貨市場，在套期保值、價格發(fā)現(xiàn)等發(fā)揮了多方面的作用。近日中國玉米期貨市場價格波動劇烈，受到各界高度關注。本文選取2010年—2022年中美玉米期貨價格的日度數據，通過構建BEKK-GARCH模型和DCC-GARCH模型，從中美玉米期貨市場價格的關聯(lián)性及溢出效應視角進行分析。結果表明：中美玉米期貨市場存在雙向的波動溢出效應，并且美國對中國玉米期貨市場溢出效應更強；中美兩國的玉米期貨市場存在很強的動態(tài)相關性，即使政策、突發(fā)事件也只能產生輕微的影響。

關鍵詞：中美玉米期貨 波動溢出效應 動態(tài)關聯(lián)性 BEKK-GARCH模型 DCC-GARCH模型

*基金項目：國家社會科學基金重大項目“我國糧食生產的水資源時空匹配及優(yōu)化路徑研究”（18ZDA074）。

我國是世界上重要的玉米生產和消費大國，玉米在我國經濟發(fā)展和社會生活中具有重要的地位。隨著生豬飼料、清潔能源等需求的提升以及中美貿易戰(zhàn)、新冠肺炎疫情的影響，玉米價格在最近幾年的時間里持續(xù)走高。由于農產品易受到市場風險和自然風險影響的特點，我國玉米現(xiàn)貨市場面臨著價格波動的風險。從風險角度來看，玉米期貨的出現(xiàn)為該行業(yè)提供風險規(guī)避和轉移的可能。但是由于近日國際油價的劇烈波動，使得市場對醇類產品及玉米的需求不斷變化，國內玉米主力合約價格和國外的CBOT玉米期貨價格處于“過山車”式的波動。農產品期貨價格的劇烈波動不僅增加了投資者的損失，同時也降低了農產品期貨進行套期保值的效果。

由于美國是世界第一大玉米生產和消費國，其具有代表性的CBOT玉米期貨是全球玉米期貨市場中的“指向標”，美國的玉米期貨市場建設比較完善和發(fā)達，在國際市場中掌握很強的定價權。我國的玉米期貨市場隨著近些年的改革已經逐漸與世界接軌，也必然會與國外期貨市場產生聯(lián)系。因此本文選擇研究中美玉米期貨市場之間的價格波動溢出效應，分析兩國玉米期貨市場價格波動的溢出程度以及動態(tài)關系，為我國今后在世界玉米期貨市場中爭奪定價權以及防范外部風險。

中美玉米期貨價格的走勢圖如圖1所示，我國的玉米期貨收盤價在2010年到2014年之間走勢比較平穩(wěn)。而在2015年由于股市的劇烈的波動出現(xiàn)下跌，之后處于一個緩慢的上升的趨勢。在2018年的貿易戰(zhàn)之后以及近期新冠肺炎疫情的影響下，中國玉米期貨出現(xiàn)了較快的增長以及震蕩。從美國玉米期貨收盤價走勢看，在2015年之前收盤價的走勢波動較大，隨后在長達5年多的時間里，玉米期貨價格走勢相對比較平穩(wěn)。在2020年后的疫情影響，玉米期貨市場也出現(xiàn)了價格抬升和波動。

目前我國玉米的產能較大，不用大規(guī)模的依賴于進口，因此我國的玉米期貨對現(xiàn)貨市場的反應比較明顯，同時玉米的商品化水平較高，期貨市場中的價格波動更加符合實際情況。美國是世界的玉米生產大國，對國際玉米有一定的定價權，玉米期貨作為全球化水平較高的品種，存在全球聯(lián)動效應。從中美玉米期貨收盤價的波動的趨勢來看，美國的玉米期貨價格波動程度比中國玉米期貨價格要小，并且兩者在絕大多數的時間內波動具有一致性。

（一）模型構建

1.BEKK-GARCH模型設定。首先確定一個二維變量，將二元的BEKK-GARCH模型展開如公式（1-3）所示：

是滯后一期的標準化殘差系數，是滯后一期的條件協(xié)方差的系數。DCC-GARCH模型分兩步估計參數：第一步，估計單變量的GARCH（1，1）模型，并且計算標準化殘差序列，第二步，利用標準化殘差序列估計動態(tài)相關系數。公式11是最終模型的矩陣表達形式。

（二）變量選取及檢驗

中美玉米期貨對數收益率的描述性統(tǒng)計如表1所示，從極值、標準差可以看出中國的玉米期貨收益率的波動要大于美國的玉米期貨收益率。中美玉米期貨的收益率序列呈現(xiàn)出左偏的特征且都不服從正態(tài)分布，因此本文后續(xù)的建模選擇的是t分布。

為了保證序列的平穩(wěn)性，本文采取ADF單位根檢驗的方法，從表2可以看出，中美玉米期貨的收益率序列是平穩(wěn)的，可以進行后續(xù)的分析。

（三）溢出效應分析

從檢驗結果來看，三個原假設在1%的顯著性水平都被拒絕?？梢哉J為中國與美國的玉米期貨市場之間存在雙向的價格溢出效應，因此中國與美國的玉米期貨價格彼此之間有一定的引導作用。并且從檢驗結果的F統(tǒng)計量可以看出，美國玉米期貨市場對中國的玉米期貨市場的溢出效應更大，中國的溢出效應相對來說更弱些。

（四）動態(tài)關聯(lián)性分析

對于中美玉米期貨價格的兩者之間的溢出效應已經由BEKKGARCH（1，1）模型得到，接下來采用DCC-GARCH（1，1）模型來衡量兩國玉米期貨價格之間的動態(tài)相關性。首先進行兩步法構建模型所得結果如表4所示，第一步構建的單變量GARCH（1， 1）模型，

其中變量ZY在1%的顯著性水平下的ARCH項和GARCH項顯著，變量MY在5%的顯著性水平下ARCH項顯著，在1%顯著性水平下GARCH項顯著。并且各個變量的系數都小于1，可以認為變量的波動具有持久性和時變性。第二步構建的DCC模型中的系數1+β1<1，系數在1%置信水平下均顯著，說明模型穩(wěn)定。中國玉米期貨和美國玉米期貨價格之間的動態(tài)相關性和動態(tài)條件相關性明顯且具有持續(xù)性。

中美玉米期貨價格的動態(tài)相關系數如圖2所示，在數據所選取的區(qū)間內，中美玉米期貨價格的動態(tài)相關系數一直維持在高位，動態(tài)相關系數的區(qū)間是0.91-0.99之間，并且一般維持在0.98左右的高位。結合上述研究結果可以發(fā)現(xiàn)，中美玉米期貨價格總體而言具有很強的關聯(lián)性，兩個的玉米期貨市場走勢具有很高的一致性，動態(tài)關聯(lián)性明顯。只有在極個別的時間點內如2013年、2015年以及2018年的某一段時間內出現(xiàn)短暫的背離，結合具體情況來看，2013年的玉米市場的臨時儲備政策干預了市場運行節(jié)奏，玉米期貨市場在5月達到歷史高位，而國外的玉米期貨近期價格和遠期價格倒掛，內外價差擴大；2015年中國股災讓期貨市場也深受影響，與國外期貨市場價格脫節(jié)；2018年的中美貿易戰(zhàn)讓大宗商品價格暴漲，導致國內國外期貨市場價格失真。因此綜合來看，當國內的政策干預、股市的震蕩以及突發(fā)重大事件會使得國內國外市場關聯(lián)性降低，但是總體上來說，中美兩國的玉米期貨市場關聯(lián)度極高，且很難出現(xiàn)不穩(wěn)定的價格沖擊。

本文運用中美玉米期貨收盤價對數收益率的2010年1月4日至2022年3月31日的日度數據，構建BEKK- GARCH和DCCGARCH模型來對中美玉米期貨市場的價格波動溢出效應和關聯(lián)性進行分析，得出主要結論如下：

第一，中國玉米期貨價格在2015年有較大的波動，美國玉米期貨價格在2014年之前波動較大，并且兩者在2018年貿易戰(zhàn)之后價格都呈現(xiàn)出上升趨勢，在其他年份的波動比較平穩(wěn)并且價格走勢一致性很高。從總體來看，中國玉米期貨比美國玉米期貨的收益率波動程度更大，說明我國的期貨市場建設仍然有較大的提升空間。

第二，從波動溢出效應來看，中美玉米期貨市場存在雙向的溢出效應，并且美國的CBOT玉米期貨對我國的玉米期貨溢出效應更大，可以認為美國期貨市場的風險更容易傳到國內。因此在國際期貨市場上，我國較美國的玉米期貨市場的定價權仍然有所差距，但是從影響程度來看，我國的玉米期貨的影響力在逐漸增強，受到美國期貨市場的波動在減弱，基本能夠保證獨立運行。

第三，從兩者的動態(tài)相關性來看，中美玉米期貨價格具有很強的相關性，并且動態(tài)關聯(lián)系數穩(wěn)定在0.9以上。在特殊的情況如國際關系、股市劇烈震蕩等，會使得中美玉米期貨市場之間的關聯(lián)性下降，但是下降的幅度有限。說明我國玉米期貨市場的國際化進程效果明顯，與發(fā)達國家的市場價格接軌程度高。

根據上述結論，給出以下結論：

第一，繼續(xù)推進我國玉米期貨市場建設和創(chuàng)新。目前美國玉米期貨價格對我國的玉米期貨市場的影響正在逐漸減弱，這需要我國把握機會提升玉米在國際市場的地位和爭奪國際定價權。為此，我國需要加快期貨市場法律法規(guī)的更新和完善，增加玉米期貨市場的價格和風險自我調節(jié)的自由度，充分發(fā)揮市場的資源配置等優(yōu)勢，建設具有高水平、高透明度新型玉米期貨市場。

第二，保證玉米的種植面積和產量，保證國內玉米供給，防范供需缺口擴大。目前在政策的傾斜下大豆擴張可能會導致玉米種植面積縮小，如果我國玉米產能大幅下降，就需要加大從國外進口來解決國內的缺口。這樣就會導致我國玉米對外產生依存度以及國際定價權的丟失，從而對我國的玉米產業(yè)和企業(yè)產生沖擊。此外，還要加強與美國、巴西等玉米出口大國的交流與合作，盡量避免貿易摩擦帶來的玉米價格劇烈變動。

第三，加強期貨市場內外監(jiān)管，防范整體性風險。隨著經濟全球化和我國期貨市場國際化進程加快，我國期貨市場必然會面臨來自國際的經濟運行狀況和政策等影響，國際市場的價格也更加容易傳導到國內。因此要增強玉米期貨市場價格風險管理能力，建立和完善風險預警機制，減少因價格異常波動帶來的期貨市場整體性風險。同時對國內期貨市場交易行為、手段方式等進行監(jiān)管，提升期貨市場參與者的素質，樹立正確的投資觀念。

參考文獻：

[1]郭嬈鋒.中美玉米期貨與現(xiàn)貨價格的聯(lián)動性研究[J].價格理論與實踐，2015（11）：119-121.

[2]郁紀樹，劉禹彤.貿易戰(zhàn)背景下中美兩國農產品期貨價格與波動傳導機制研究——以玉米、大豆期貨為例[J].時代金融（上旬），2020（6）：34-36.

[3]趙晨雨.中美玉米期貨市場波動溢出效應的實證分析[D].北京：對外經濟貿易大學，2020.

[4]曹琦，鄭適，喬萌.中美期貨市場關聯(lián)性研究[J].價格理論與實踐，2011（5）：69-70.

[5]賈娟琪，李先德，王士海.中國糧食價格支持政策對國內外糧食價格溢出效應的影響研究——基于VECDCC-GARCH模型的分析[J].華中農業(yè)大學學報（社會科學版），2016（6）：41-47.

[6]鄭金英，翁欣.中美糧食期貨的價格關聯(lián)及波動溢出效應——基于多元T分布下VAR-BEKK-MGARCH模型的實證分析[J].價格理論與實踐， 2017（3）：128-131.

[7]羅丹程，黃月，岳靜.中美玉米期貨市場風險溢出效應研究[J].沈陽工業(yè)大學學報（社會科學版），2018，11（2）：127-133.

[8]徐云松.基于DCC-GARCH模型的P2P網貸利率溢出效應研究[J].金融發(fā)展研究，2019（1）：55-61.

Spillover effect and correlation of corn futures market volatility in China and the United States

Zhou Dapeng MU Yueying

Abstract： As one of the earliest agricultural futures markets in China， corn futures play many roles in hedging and price discovery. However， recently， with the drastic fluctuations of international oil prices， the market demand for corn has been up and down， making corn futures prices in China and the United States in a "roller coaster" volatility， increasing the risk of loss for investors and stakeholders in the corn industry. In order to explore whether there is volatility spillover effect and dynamic correlation between Corn futures markets in China and the United States， this paper uses BEKK-GARCH model and DCC-GARCH model to conduct quantitative analysis on corn futures prices in China and the United States. The results show that there is a two-way volatility spillover effect in the Corn futures market between China and the United States， and the spillover effect between the United States and the Chinese corn futures market is stronger.There is a strong dynamic correlation between corn futures markets in China and the United States， and even policies and emergencies can only have a slight impact.

Key words： Sino-US corn futures Volatility spillover effect Dynamic correlation BEKK GARCH model DCC -GARCH model

（作者單位：中國農業(yè)大學經濟管理學院）

責任編輯：李政