美國石油庫存對國際石油價格的影響分析

高 建，楊 丹，董秀成

（中國石油大學，北京 102249）

在國際經濟、地緣政治、軍事與戰爭、生產成本、替代產品、庫存變化等各種因素相互作用下，國際石油價格呈現長期波動變化狀態。美國石油庫存數量波動直接關系到國際石油市場的供求差額的變化，與油價走勢有相當密切的關系，有著明顯的相關性。美國是主要的能源消費需求國，國內石油供需壓力大，作為重要的戰略性資源，美國政府定期或不定期地根據現狀來調整石油庫存，從而影響石油的市場價格。本文將主要采取基于因果聯系的橫向分析，研究美國石油庫存對國際石油價格的影響。找出兩者間的關系規律，為預測未來價格走勢和規避油價波動風險提供決策建議。

1 分析方法及數據的進取

本文研究美國石油庫存對國際石油價格的影響，首先對美國石油庫存和國際石油價格數據進行季節調整以消除季節差異，對季節調整后的數據取自然對數以使其趨勢線性化、消除時間序列中存在的異方差現象。其次，進行單位根檢驗，判斷數列是否為穩定數列，如為一階數列，則可將兩個一階數列進行協整檢驗，如存在協整關系，則建立模型并進行回歸和格蘭杰因果關系檢驗。如果數列經單位根檢驗后為零階數列，則可直接得到回歸方程并驗證其因果關系的成立。

采取1998年1月～2008年2月的國際石油價格月度數據和美國石油庫存的月度數據。所需數據來源于美國能源部（Energy International Association）2008年 3月公布的 1998年1月～2008年2月月度能源回顧數據庫。由于以上多為月度數據，為避免季節性因素，對所有的數據進行移動平均季節法進行季節調整。石油現貨價格采用的是Cushing，Oklahoma原油現貨價格FOB（單位：美元/桶），原油的品種選擇的是西德克薩斯中質油（WTI）。石油儲備量數據采用的是美國原油商業庫存量（單位：百萬桶），該數據不包含美國戰略石油庫存量。

2 數據的統計特性描述

2.1 數據趨勢

研究選取兩組數據，各自描述了1998年1月～2008年2月期間，國際WTI石油價格OPSA及美國石油庫存OSSA，進行分析美國石油庫存對國際石油價格的影響。圖1、2展示了對這兩組數據的描述和檢測。

從圖1～2可見，石油價格和美國石油庫存在經過季節調整并且取對數后，統計特征無明顯丟失。

由圖3～4可見，國際石油價格及美國石油庫存量對數數據在經過一階差分后，基本呈平穩態勢。

2.2 數據統計特征描述

2.2.1 WTI原油價格的統計描述

以Pt表示國際石油本月價格，國際石油本月相對價格變化或國際石油市場月均收益Rt=(Pt-Pt-I)/Pt-I。在連續組合的基礎上，給定期間的價格收益：

對國際石油月均價格序列和國際石油月均收益序列分別進行統計描述，結果如圖5～6所示：

原油價格月均收益從圖6可以看出，樣本數量為121，偏度為-0.192660，右偏；峰度為2.759522。分布呈現厚尾扁峰特征。

2.2.2 美國石油庫存的統計描述

如果Qt表示美國石油庫存，則美國石油本月相對產量變動St=(Qt-Qt-I)/Qt-I。在連續組合的基礎之上，給定期間的庫存變動量：

對美國石油庫存Qt序列和美國石油庫存月變動量序列分別進行統計描述，得出如圖7～8所示：

從圖8得出樣本為121，偏度為-0.103103，略右偏，峰度為2.566448，分布呈現厚尾扁峰特征。

2.2.3 國際石油價格與美國石油庫存相關性統計描述

由圖9～10可以得出WIT原油價格和美國原油庫存相關性為-0.007941，存在一定的負相關，而WIT原油價格和美國原油庫存的相關性為-3.344313，兩者存在較為明顯的負相關。

3 模型檢驗

3.1 平穩性檢驗

回歸方法分析時間序列之間關系需要考察原數列是否平穩，如果序列非平穩的，即使回歸檢驗發現序列之間的關系比較顯著，但回歸會是“偽回歸”。所以進行回歸分析前先檢驗變量是否平穩。本文運用Dickey-Fuller的ADF檢驗方法，對LGOPSA、LGOSSA進行平穩性檢驗，國際石油價格（LGOPSA）變動序列的一階差分序列的ADF檢驗值為–10.42508，在1%顯著水平下，小于臨界值-3.4856，美國石油庫存（LGOSSA）的ADF檢驗值為-11.53741，在1%顯著水平下，小于-3.4856，這說明LGOPSA和LGOSSA均為一階平穩序列。

從上面表格單位根檢驗結果中可以得出，在1%顯著水平下，國際石油價格Pt序列(即季節調整后水平變量自然對數)的ADF統計量為-0.34590，大于臨界值-3.4870；而國際石油月價格變動序列rt(即月價格pt序列一階差分序列)的ADF統計量為–10.42508，小于臨界值-3.4856，表明國際石油月價格變動序列rt平穩，且不存在單位根。由此得出國際石油月價格序列不平穩，存在一個單位根過程，而一階差分則消除了序列的非平穩性。綜合表1和統計的相關信息，可知雖然時間序列LGOPSA、LGOSSA是非平穩的，但其一階差分序列DLGOPSA、DLGOSSA是平穩序列,這說明LGOPSA、LGOSSA均為一階單整序列。

表1 單位根ADF檢驗結果

3.2 協整檢驗

運用Johansen協整檢驗法對1998年1月～2008年2月美國石油庫存對國際石油價格的協整關系進行檢驗，得出檢驗結果見表2。

表2 Johansen協整性檢驗

檢驗結果表明：在1%的顯著水平，美國石油庫存對國際石油價格存在一個協整關系。經過標準化的協向量（LGOPSA，LGOSSA，C）為（1.0000000，-0.068249，-5.491258），得出美國石油庫存量和國際石油價格的長期均衡方程是：LGOPSA=-0.068249LGOSSA-5.491258

3.3 格蘭杰因果關系檢驗

協整檢驗表明原油期貨價格和原油庫存之間存在長期的均衡關系，但均衡關系是否構成因果關系，即是由國際石油價格影響美國石油庫存增長，還是美國石油庫存影響國際石油價格增長還需要進一步驗證。使用1998年1月～2008年2月美國石油庫存和國際石油價格的月度數據，對其進行格蘭杰因果關系檢驗，檢驗結果見表3～4。

在確定LGOPSA和LGOSSA為平穩序列后，進行格蘭杰因果檢驗，當滯后期為4期時，檢驗后得到結果為：

由上可得在5%的顯著水平下不是統計顯著，所以不能判定美國石油庫存量是國際石油價格的格蘭杰原因。

對國際石油價格和美國石油庫存進行季節調整后去對數的數據設定滯后期分別進行檢驗，得出結論：

在滯后期為1～17個月時，美國原油庫存變化不構成國際石油價格變化的格蘭杰原因不顯著。在滯后期多于17月時，美國石油庫存是構成國際石油價格變化的格蘭杰原因。

4 結論

研究所用數據來自美國能源部（EIA）的官方網站公布的1998年1月～2008年2月WIT石油價格和美國石油庫存量數據。對原始數據經季節調整后去自然對數，所得的數據進行單位根檢驗，有了單位根，數據非平穩；將上述數據一階差分后使數據成平穩時間序列，協整檢驗后進行回歸分析，最后進行格蘭杰因果關系檢驗。實證檢驗結果如下：

（1）本研究以ADF進行單位根檢驗發現美國石油庫存量序列為非平穩時間序列，經一階差分后成平穩序列，并滿足協整檢驗的必要條件。

（2）協整檢驗結果表明，在美國石油庫存和國際石油價格之間存在協整關系。

（3）格蘭杰因果關系檢驗后發現，美國石油庫存量和國際石油價格之間存在單向的因果關系。在滯后期17個月后，美國石油庫存量變化構成國際石油價格變化的格蘭杰原因，也即美國石油庫存量的變化將導致國際石油價格變化；在1～17個月時，美國石油庫存量變化構成國際石油價格變化的格蘭杰原因不顯著，也即美國石油庫存量變化將不能明顯導致國際石油價格變化。無論滯后期多長，國際石油價格均不構成美國石油庫存量變化的格蘭杰原因，也即國際石油價格變化將不能顯著導致美國石油庫存量變化。

[1]黃健.世界石油價格波動的原因分析[J].經濟縱橫,2005,4.

[2]張永昶，戴正洪.石油庫存存儲量對油價的作用機制的仿真及數量分析司[J].石油化工技術經濟,2002,01.

[3]劉希宋,韓冬炎,崔立瑤,陳蕊.石油價格研究[J].經濟科學出版,2006，02.

[4]韓文科.2007世界石油價格走勢及對策[J].組織導報,2007,（3）.

[5]程立偉.影響國際石油價格因素的定量分析[J].國際石油經濟,2005，（8）.

[6]肖漢平.2007年國際油價驅動因素及油價水平預測[J].國際石油經濟,2007,（1）.

[7]高鐵梅.計量經濟分析方法與建模-EVIEWS應用與實例[M].北京：清華大學出版社,2006,（1）.

[8]Won-Cheol Yun.Selective Hedging Strategies for Oil Stockpiling[J].Energy Policy,2006，34（18）.

[9]Salman Saif Ghouri.Assessment of the Relationship between Oil Prices and US Oil Stocks[J].Energy Policy,2006,34（17）.