“雙碳”背景下我國(guó)原鋁價(jià)格波動(dòng)及走勢(shì)預(yù)測(cè)研究

崔 博,譚紫珺,2

(1.南京航空航天大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,江蘇 南京 211106;2.上海外國(guó)語(yǔ)大學(xué) 國(guó)際金融貿(mào)易學(xué)院,上海 201620)

2020年9月,我國(guó)在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上向世界作出重要承諾:二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。作為碳排放的主要來源之一,我國(guó)有色金屬行業(yè)在“雙碳”目標(biāo)下正邁入轉(zhuǎn)型升級(jí)階段:對(duì)于供給,節(jié)能減排的政策導(dǎo)向倒逼有色金屬行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的同時(shí),也對(duì)產(chǎn)能數(shù)量進(jìn)行了限制;對(duì)于需求,從宏觀指標(biāo)來看總體放緩。我國(guó)是有色金屬的進(jìn)出口大國(guó),而鋁作為第二大金屬材料,在電力、建筑材料、交通運(yùn)輸和包裝等領(lǐng)域有著廣泛的用途。原鋁作為電解鋁過程中析出的液體狀的金屬鋁,與碳排放息息相關(guān)。研究“雙碳”的綠色政策推動(dòng)下供需關(guān)系的變化對(duì)原鋁價(jià)格的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)于鋁價(jià)未來走勢(shì)的預(yù)測(cè)也有助于相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)調(diào)整。從“雙碳”視角出發(fā),分析中國(guó)原鋁價(jià)格現(xiàn)狀,比較供需狀況與其他因素,如中美宏觀經(jīng)濟(jì)、貨幣金融對(duì)鋁價(jià)的影響,并對(duì)鋁價(jià)未來走勢(shì)進(jìn)行相應(yīng)預(yù)測(cè)。

1 研究背景

1.1 有色金屬價(jià)格波動(dòng)因素及預(yù)測(cè)的研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)有色金屬的價(jià)格波動(dòng)進(jìn)行了大量相關(guān)研究,其中主要集中于分析供需、世界經(jīng)濟(jì)及貨幣金融等因素對(duì)以銅、鋁、錫為代表的有色金屬價(jià)格的影響。莊婧[1]分析資源屬性、商品屬性、供給需求及金融屬性對(duì)有色金屬國(guó)際價(jià)格波動(dòng)的影響,提出我國(guó)建立全面金融市場(chǎng)的必要性。高祥寶等[2]通過建立時(shí)間序列模型,對(duì)銅價(jià)的近期波動(dòng)和長(zhǎng)期趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。鐘美瑞等[3]構(gòu)建MSVAR模型,研究供需因素和金融因素對(duì)銅價(jià)的作用機(jī)理,基于同樣的模型,況秋華等[4]以雙循環(huán)為背景從供求關(guān)系、金融和投機(jī)等角度探究銅、錫的價(jià)格波動(dòng)。同時(shí)也有一些學(xué)者從其中提煉一種具體因素進(jìn)行更為細(xì)致的研究,對(duì)貨幣金融因素的文獻(xiàn)尤為豐富。孟湘泓等[5]基于Kilian全球經(jīng)濟(jì)指數(shù)提出其與LME銅、鋁價(jià)格存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系。黃健柏等[6]從金融信貸、利率等貨幣視角出發(fā),比較貨幣相關(guān)因素對(duì)我國(guó)有色金屬價(jià)格變化的作用顯著程度,Pincheira Pablo等[7]證明了一些大宗商品出口國(guó)的匯率對(duì)鋁價(jià)的預(yù)測(cè)能力,Zesheng Sun等[8]通過VAR方法研究鋁價(jià)格與貨幣流通性之間的長(zhǎng)短期關(guān)系。而本文主要研究的供求因素則鮮有國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行針對(duì)性研究,Harald U. Sverdrup等[9]使用綜合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型提出鋁未來20～30年的供應(yīng)量呈下降趨勢(shì),但并未對(duì)鋁價(jià)進(jìn)行相關(guān)分析。

也有學(xué)者對(duì)鋁價(jià)格進(jìn)行專門性的研究,陳霞等[10]從供需、美元匯率等方面分析國(guó)際鋁價(jià)走勢(shì),楊斌清等[11]運(yùn)用ARIMA模型預(yù)測(cè)短期內(nèi)A00鋁價(jià)走勢(shì)。以實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的雙碳目標(biāo)作為研究背景,郭朝先[12]對(duì)我國(guó)有色金屬工業(yè)供需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提出相關(guān)建議,Xiaojie Yi等[13]描述了全球鋁貿(mào)易的碳排放足跡。比較而言,雙碳背景下,國(guó)內(nèi)對(duì)鋁行業(yè)的供求變化對(duì)鋁價(jià)波動(dòng)的定量分析尚顯不足,因此本文的研究結(jié)果對(duì)于鋁相關(guān)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)之間的平衡具有重大意義。

1.2 原鋁價(jià)格近期波動(dòng)走勢(shì)

圖1顯示了2019年1月1日至2022年5月1日中國(guó)原鋁日度的最低價(jià)和最高價(jià)?？梢钥闯?自2019年至2022年,原鋁價(jià)格整體呈波動(dòng)上升趨勢(shì),且每日最高價(jià)和最低價(jià)保持同步走向,最低價(jià)格為1.27萬元/噸,最高價(jià)達(dá)2.7萬元/噸,均價(jià)大致為1.8萬元/噸,價(jià)格波動(dòng)幅度相對(duì)較小。以雙碳目標(biāo)提出時(shí)間2019年9月為界,全部出于均值線以下,說明雙碳目標(biāo)提出之前將近兩年的時(shí)間內(nèi)原鋁價(jià)格一直處于低位,在2020年4月更是達(dá)到了近三年的最低價(jià)格,而在雙碳政策實(shí)施之后,作為高能耗、高排放的產(chǎn)業(yè),有色金屬工業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張受到碳排放的限制,原鋁價(jià)格開始有了顯著的提升,從2020年9月份1.6萬元/噸一路在波動(dòng)中攀升到2021年9月中旬的最高價(jià)2.7萬元/噸,漲幅高達(dá)68.8%。然而9月下旬大幅下跌,當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)電力供應(yīng)受阻,原鋁作為耗電大戶,產(chǎn)能釋放持續(xù)受到干擾,同時(shí)挫傷下游需求,市場(chǎng)采購(gòu)意愿弱,加上庫(kù)存累計(jì),鋁價(jià)受壓,且臨近國(guó)慶,資金避險(xiǎn)需求盛于投機(jī)。2021年10月價(jià)格回彈,國(guó)內(nèi)供需基本面階段性走弱,消費(fèi)受限電及高鋁價(jià)壓制,產(chǎn)量則趨于穩(wěn)定,庫(kù)存攀升,當(dāng)期鋁價(jià)更多受煤價(jià)影響,隨著煤價(jià)受政策面影響回落,國(guó)內(nèi)煤價(jià)漲停,缺電限產(chǎn)等因素影響,開工產(chǎn)能不斷減產(chǎn),進(jìn)一步支撐鋁價(jià)上漲。2022年1月至4月價(jià)格走勢(shì)呈現(xiàn)前高后低格局,國(guó)內(nèi)疫情反復(fù),消費(fèi)地發(fā)運(yùn)受阻、下游開工率下降,國(guó)際局勢(shì)動(dòng)蕩,俄烏沖突尚未消解,能源供應(yīng)的不確定性導(dǎo)致鋁價(jià)處于震蕩。從價(jià)值規(guī)律的視角出發(fā),我們知道,價(jià)值決定價(jià)格,價(jià)格圍繞價(jià)值上下波動(dòng),而供求關(guān)系則是影響價(jià)格的重要因素,尤其是對(duì)于短期的投資市場(chǎng),因此在價(jià)值無法明確的情況下,供求狀況對(duì)于原鋁價(jià)格的波動(dòng)起至關(guān)重要的作用。隨著基本有色金屬金融化程度加深和基本有色金屬期貨市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大,原鋁市場(chǎng)逐漸形成了實(shí)體供需為基礎(chǔ)、金融供需為外在的新價(jià)格形成機(jī)制。本文以此價(jià)格機(jī)制為假設(shè),進(jìn)行相應(yīng)實(shí)證分析。

圖1 2019-2022年中國(guó)原鋁日價(jià)走勢(shì)

雙碳背景下原鋁供求關(guān)系發(fā)生較大調(diào)整,因此本文選取產(chǎn)量、進(jìn)口量、實(shí)際消費(fèi)量和庫(kù)存作為供求關(guān)系指數(shù)。單一化的因素研究結(jié)果往往有所偏差,本文選擇中美GDP指數(shù)、美元指數(shù)分別代表世界經(jīng)濟(jì)和貨幣金融兩種影響因素與供求進(jìn)行影響顯著性比較。文中采用的中國(guó)原鋁價(jià)格為2019年1月至2022年4月間日度和月度均價(jià),為與其他因素進(jìn)行統(tǒng)一分析,中國(guó)庫(kù)存由日度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為月度數(shù)據(jù),以上數(shù)據(jù)來自上海期貨交易所、中鋁網(wǎng)、世界金屬統(tǒng)計(jì)局(WBMS)和WIND數(shù)據(jù)庫(kù)。文章首先對(duì)原鋁價(jià)格的波動(dòng)因素進(jìn)行回歸分析,比較供求因素與GDP指數(shù)、美元指數(shù)對(duì)中國(guó)原鋁市場(chǎng)的影響,再基于時(shí)間序列ARIMA模型對(duì)原鋁價(jià)格走勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2 實(shí)證分析

2.1 原鋁價(jià)格波動(dòng)因素的回歸分析

2.1.1 供求狀況

產(chǎn)量和實(shí)際消費(fèi)量為反應(yīng)供求關(guān)系的直接參數(shù),進(jìn)口量間接反映了國(guó)內(nèi)原鋁市場(chǎng)的需求,庫(kù)存則是體現(xiàn)有色金屬供求關(guān)系的一個(gè)重要指標(biāo)[10],為分析這四種代表供求的具體指數(shù)對(duì)我國(guó)原鋁價(jià)格的影響,首先進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果如表1所示。

表1 供求狀況各指數(shù)的相關(guān)性

從表1中可看出,進(jìn)口量、產(chǎn)量和實(shí)際消費(fèi)量均與原鋁價(jià)格呈正相關(guān),即我國(guó)原鋁進(jìn)口量、產(chǎn)量或?qū)嶋H消費(fèi)量增多時(shí)鋁價(jià)呈上漲趨勢(shì);庫(kù)存量則與原鋁價(jià)格負(fù)相關(guān),即原鋁庫(kù)存積壓時(shí)價(jià)格往往下跌。相較于在0.01級(jí)別顯著的產(chǎn)量、實(shí)際消費(fèi)量,進(jìn)口量和月度庫(kù)存與原鋁價(jià)格的相關(guān)性并不明顯。此外,各解釋變量之間存在顯著相關(guān)性,因此后續(xù)需要剔除其他變量依次進(jìn)行一元線性回歸以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。

其次繪制散點(diǎn)圖進(jìn)行線性擬合,如圖2所示。

圖2 供求狀況各指數(shù)的散點(diǎn)圖

建立如下時(shí)間序列的多元線性回歸模型:

P=β0+β1stock+β2output+β3import+β4consume+μ

Optimal Design of Drive Mechanism of AMP Marine Cable Reel……………ZHAO Yisong, WU Tianyu(2·27)

(1)

如式(1)所示,P為被解釋變量,表示中國(guó)市場(chǎng)原鋁價(jià)格。解釋變量分別為:stock表示庫(kù)存,output表示產(chǎn)量,import表示進(jìn)口量,consume表示實(shí)際消費(fèi)量,μ為隨機(jī)誤差項(xiàng),β0至β4為所求回歸系數(shù)。

對(duì)四個(gè)指數(shù)集中進(jìn)行回歸,結(jié)果如表2、表3所示。

表2 供求指數(shù)方差分析

表3 供求指數(shù)系數(shù)a

表2中F檢驗(yàn)的P值低于0.05,因此以上供求指數(shù)的綜合模型整體顯著。表3中t檢驗(yàn)的P值均大于等于0.05,未通過顯著性檢驗(yàn),根據(jù)第一步相關(guān)性檢驗(yàn)推測(cè)是由于各解釋變量間存在多重共線性,干擾結(jié)果,因此分別對(duì)四個(gè)變量進(jìn)行回歸分析,結(jié)果如表4。

表4 產(chǎn)量與原鋁價(jià)格

表5 實(shí)際消費(fèi)量與原鋁價(jià)格

表6 進(jìn)口量與原鋁價(jià)格

表7 庫(kù)存量與原鋁價(jià)格

按照表格的排列順序,R方、P值均遞減,這意味著,對(duì)于模型擬合度和影響顯著程度,可總結(jié)出“產(chǎn)量≥實(shí)際消費(fèi)量>進(jìn)口量>庫(kù)存量”的規(guī)律,即在供求狀況中,產(chǎn)量和實(shí)際消費(fèi)量對(duì)原鋁價(jià)格的影響程度最大,這也是實(shí)際鋁市分析中對(duì)價(jià)格波動(dòng)的原因判斷最直接的出發(fā)點(diǎn),對(duì)現(xiàn)狀和未來走勢(shì)的預(yù)測(cè)都提供了極為重要的參考依據(jù)。進(jìn)口量和庫(kù)存量的P值分別為0.054、0.157,并未通過顯著性檢驗(yàn),這與第一步相關(guān)性檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)相呼應(yīng),說明這兩類指數(shù)對(duì)原鋁價(jià)格的影響較小。

原模型調(diào)整為:

P=β0+β1output+β2consume+μ

(2)

式中:β1=3.568,β2=3.587。

2.1.2 其他因素

以陳霞(2014)[10]和高祥寶(2014)[2]對(duì)銅鋁價(jià)格的波動(dòng)因素研究為依據(jù),鑒于數(shù)據(jù)匹配性,本文選取中美GDP指數(shù)、美元指數(shù)分別作為世界經(jīng)濟(jì)和貨幣金融因素的參考指數(shù),為排除多重共線性,直接依次進(jìn)行一元線性回歸,結(jié)果如下。

如表8、表9、表10所示,中美GDP指數(shù)在置信度95%的條件下均未通過F檢驗(yàn),對(duì)鋁價(jià)的影響并不顯著,但需要注意的是,出于數(shù)據(jù)單位和時(shí)間長(zhǎng)度的考慮,2019年至2022上半年的月度鋁價(jià)為短期價(jià)格,GDP一般以年為單位,月度GDP指數(shù)用以衡量GDP水平,一國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是長(zhǎng)期性的指標(biāo),一般用于時(shí)間跨度較大的價(jià)格走勢(shì)分析,對(duì)本文的研究對(duì)象并不適用。此外,美元指數(shù)對(duì)原鋁價(jià)格的影響顯著,符合貨幣金融在中短期內(nèi)對(duì)有色金屬價(jià)格波動(dòng)的外在干預(yù)機(jī)制猜想。

表8 中國(guó)GDP指數(shù)與原鋁價(jià)格

表9 美國(guó)GDP指數(shù)與原鋁價(jià)格

表10 美元指數(shù)與原鋁價(jià)格

綜上所述,原鋁價(jià)格市場(chǎng)以供求關(guān)系為基礎(chǔ)、貨幣金融為外在的假設(shè)成立,其中供求關(guān)系中的產(chǎn)量和實(shí)際消費(fèi)量為雙碳背景下把握元鋁價(jià)格走勢(shì)的關(guān)注重點(diǎn),以美元指數(shù)為表示的美元匯率波動(dòng)是重要影響因素。

2.2 原鋁未來價(jià)格走勢(shì)的ARIMA分析

時(shí)間序列模型能有效地在對(duì)歷史序列數(shù)據(jù)的分析基礎(chǔ)上對(duì)價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè),本文選取其中應(yīng)用最為廣泛的自回歸移動(dòng)平均模型(ARIMA)預(yù)測(cè)原鋁價(jià)格走勢(shì),符合2019年1月至2022年4月原鋁價(jià)格短期數(shù)據(jù)的特征。

由于本文的研究重點(diǎn)為原鋁價(jià)格的影響因素,對(duì)于未來價(jià)格走勢(shì)的預(yù)測(cè)更趨向于結(jié)果的應(yīng)用,因此在此并不深入探討時(shí)間序列模型的原理,最大化利用軟件工具的輔助作用,采用SPSS專家建模器的方法,所謂專家建模器,是一個(gè)省略了中間一系列基礎(chǔ)操作的智能化黑盒子,能最大限度釋放用戶的精力,提供一個(gè)最佳的時(shí)間序列模型以供分析使用。

通過專家建模器,建立ARIMA(p,d,q)模型,其中p為非季節(jié)自回歸階數(shù),d為逐期差分階數(shù),q為移動(dòng)平均階數(shù)。經(jīng)SPSS專家建模器智能分析,確定p=0,d=1,q=2,即選定ARIMA(0,1,2)為原鋁價(jià)格的預(yù)測(cè)模型。結(jié)果如下。

如表11所示,由于關(guān)于原鋁價(jià)格的時(shí)間序列不存在明顯季節(jié)性特征,且R方平均值為0.910,說明此模型能解釋因變量原鋁價(jià)格91.0%的變異。平均絕對(duì)誤差百分比(MAPE)為3.639%,遠(yuǎn)低于10%,此外,MaxAPE為16.279,說明最大的誤差僅為16.279,對(duì)走勢(shì)的預(yù)測(cè)不存在誤差很大的情況。綜上可認(rèn)為ARIMA(0,1,2)模型對(duì)原鋁價(jià)格的走勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果具有較強(qiáng)的可信度。

表11 ARIMA(0,1,2)模型擬合度

以一月為單位作為一期,該模型基于原數(shù)據(jù)對(duì)2022年4月后20期的原鋁價(jià)格作出了預(yù)測(cè),如表12和圖3所示,后期原鋁價(jià)格保持平穩(wěn)上升態(tài)勢(shì),在近20個(gè)月中預(yù)期有4 000人民幣左右的增長(zhǎng),若相關(guān)背景不隨時(shí)間發(fā)生變動(dòng),則有望于2023年12月達(dá)到27 936.89元/噸的高價(jià)。然而2022年5月與6月中旬鋁價(jià)均有所回落,跌至20 000元/噸左右,這主要是由于原鋁市場(chǎng)供給端持續(xù)增加,需求側(cè)因疫情表現(xiàn)疲軟,據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年5月中國(guó)原鋁產(chǎn)量為341.77萬噸,較4月繼續(xù)上漲,且6月開始廣西、云南、甘肅繼續(xù)有產(chǎn)能增量釋放,又受到海外美元指數(shù)強(qiáng)勢(shì)、高通脹、全球經(jīng)濟(jì)預(yù)期下調(diào)以及中國(guó)國(guó)內(nèi)疫情的影響,原鋁價(jià)格走低。從理論上來說,本文采取的時(shí)間序列模型只能基于目前市場(chǎng)供求及經(jīng)濟(jì)金融狀況進(jìn)行預(yù)測(cè),原鋁價(jià)格的更新周期短、走勢(shì)多變,因此只能提供大致趨勢(shì)參考。2022年復(fù)產(chǎn)時(shí)間貫穿全年,產(chǎn)量的供給集中在下半年。與此同時(shí),海外方面能源成本高企限制了電解鋁產(chǎn)能的增加。而在需求端,不同行業(yè)終端對(duì)鋁消費(fèi)需求驅(qū)動(dòng)差異巨大,2023年電解鋁預(yù)計(jì)仍將保持平衡,延續(xù)低庫(kù)存,難有大幅過剩的空間。因此原鋁價(jià)格雖受短期供求關(guān)系影響波動(dòng)較大,但從長(zhǎng)期中國(guó)在雙碳能源政策的制約下,高成本的生產(chǎn)和進(jìn)口仍會(huì)抑制供給的增長(zhǎng),因此原鋁價(jià)格的上漲仍是大方向。

表12 原鋁價(jià)格后20月預(yù)測(cè)值(2019.1-2022.4的20個(gè)月)

圖3 原鋁價(jià)格走勢(shì)擬合及預(yù)測(cè)圖

3 結(jié) 論

根據(jù)近三年來中國(guó)原鋁價(jià)格的波動(dòng)趨勢(shì)分析,供求狀況是影響短期內(nèi)價(jià)格波動(dòng)的最重要因素,其中主要參考原鋁產(chǎn)量和實(shí)際消費(fèi)量?jī)深愔笜?biāo),分別代表具體供求情況。從前文對(duì)雙碳目標(biāo)提出前后原鋁價(jià)格的對(duì)比可進(jìn)一步得出,目前原鋁價(jià)格受供應(yīng)量即產(chǎn)量的影響最為顯著,其一是由于減碳政策對(duì)原鋁的供給產(chǎn)生限制,且對(duì)質(zhì)量的要求導(dǎo)致成本提升,其二是相對(duì)于疫情之下持續(xù)低迷的需求量,供給變化幅度更大,更容易觀測(cè),這也說明長(zhǎng)期下原鋁市場(chǎng)需求的變化是關(guān)鍵,這直接影響了供求關(guān)系的平衡,對(duì)中國(guó)原鋁市場(chǎng)新需求的研究也可成為本文進(jìn)一步探索的方向。此外全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、金融穩(wěn)定狀況對(duì)中國(guó)原鋁價(jià)格的影響不容小覷,結(jié)合需求情況,新冠疫情與這幾類影響因素都有緊密聯(lián)系,疫情背景下中國(guó)經(jīng)濟(jì)下行、美元通脹,對(duì)原鋁價(jià)格都產(chǎn)生抑制作用,本文也可進(jìn)一步衡量雙碳目標(biāo)和新冠疫情對(duì)原鋁價(jià)格的對(duì)沖影響,從而達(dá)到更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)。

縱觀全球,綠色經(jīng)濟(jì)已成為可持續(xù)發(fā)展的一大方向,原鋁市場(chǎng)作為有色金屬和電力產(chǎn)業(yè)的上游,對(duì)節(jié)能減排起著乘數(shù)效應(yīng)。而受疫情影響,原鋁市場(chǎng)的需求端缺乏活力,供給容易過剩,導(dǎo)致原鋁價(jià)格下跌。綜上,從綠色發(fā)展的基點(diǎn)出發(fā),考慮供求平衡對(duì)價(jià)格的穩(wěn)定作用,為貼合原鋁價(jià)格的良好投資預(yù)期,原鋁相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)把握供給側(cè)改革的關(guān)鍵時(shí)期,提升供應(yīng)質(zhì)量,并積極探索需求新動(dòng)力,提振市場(chǎng),以需求推動(dòng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。