基于GARCH模型和協整檢驗的人民幣匯率與股市指數關系的實證

凌語蓉 文慧 熊正德

一、引言

匯率的波動不僅關系到先進技術及關鍵設備、產品服務銷售等對外依存度較大的國內戰略性新興產業上市公司的經營和發展，進而影響其股價表現，也將對我國戰略性新興產業“引進來”和“走出去”政策的實施及資本項目開放進程產生影響。

從目前有關我國戰略性新興產業與金融市場對接的研究來看，探討較多的是金融支持戰略性新興產業的發展，而針對外匯市場和人民幣匯率波動對戰略性新興產業發展的影響研究很少。其中，邸澤（2013）進行戰略性新興產業的資金需求分析時提出，在萌芽期階段市場上出現的匯率變動使其面臨匯率風險，帶來的嚴重后果之一是企業面臨資金短缺甚至陷入困境的局面。蔣欽云（2012）認為我國目前要發展的戰略性新興產業在一些領域與美國重振制造業的戰略構成了競爭關系，美國可能利用人民幣匯率問題的施壓作為政策工具，這將影響我國戰略性新興產業的發展和自主創新政策的進一步實施。楊青磊（2012）則從中國戰略性新興產業外匯風險暴露的角度，討論了匯率波動與新興產業上市公司價值的關系，證實我國戰略性新興產業對美元有顯著的外匯風險暴露。本文旨在通過實證研究來觀察人民幣匯率與我國戰略性新興產業上市公司板塊指數之間的互動關系，以此探討匯率波動與戰略性新興產業發展之間的聯系。

二、研究方法

1.波動度量GARCH模型

GARCH（廣義自回歸條件異方差模型）是在ARCH模型的基礎上提出來的，它可以很好的描述金融時間序列收益率波動隨時間的變化特征，廣泛應用于股票、匯率和利率等數據的分析。本文即采用GARCH（1，1）模型度量人民幣匯率與我國戰略性新興產業上市公司板塊指數的收益波動率。標準的GARCH（1，1）模型設定如下：

（1）

（2）

其中，式（1）是均值方程， 代表系數向量， 是解釋變量向量；式（2）是條件方差方程， 代表ARCH項，即用均值方程的殘差平方滯后值來度量從前期得到的波動率信息， 代表GARCH項，是指上一期預測到的方差。

2.協整檢驗和格蘭杰因果檢驗

本文將利用協整檢驗和格蘭杰因果檢驗來研究匯率與戰略性新興產業板塊指數收益波動率的相關性。協整檢驗用以觀測不平穩的金融、經濟時間序列數據之間可能存在的平穩性線性組合，探討兩個變量之間的長期穩定關系。本文擬采用的EG檢驗是協整檢驗的其中一種方法，檢驗步驟是先建立兩個樣本序列的協整回歸，再將得到的殘差序列 進行單位根檢驗，如果殘差序列是平穩的，滿足 的平穩性條件，表明兩個樣本序列之間存在協整關系。格蘭杰因果檢驗主要觀察的是兩個變量之間的因果關系，一般用于短期波動之間的關系測度。格蘭杰因果關系的基本含義是：如果x是引起y變化的原因，則添加x的滯后值能夠顯著增強關于y的滯后值的回歸模型的解釋能力，即x有助于y的預測，此時說明的變化是變化的格蘭杰原因。

三、實證分析

本文關于匯率波動與我國戰略性新興產業上市公司股價關系的研究，主要是討論人民幣匯率與股市戰略性新興產業板塊指數的價格波動率傳導關系，利用GARCH模型來模擬兩個金融市場價格序列波動的聚集性和時變性，并以此探究兩者的長期均衡關系和短期互動關系。本文選擇人民幣兌美元匯率作為匯率價格指標，選取巨潮—中金戰略性新興產業指數（代碼為399392，簡稱為中金新興）作為戰略性新興產業上市公司綜合股價和板塊價格指標，它反映了滬、深兩市戰略性新興產業上市公司在等權重維度下的收益表現。研究樣本區間為2012年3月28日至2013年7月8日，其中剔除了非共同開市日期，共得到306組樣本數據。

為了降低數據的異方差，本文對匯率和戰略性新興產業板塊指數序列進行了對數化處理，采用對數差分法計算得到兩者的日對數收益率。公式如下：

（3）

其中，Rt表示第t個交易日的收益率；Pt表示第t個交易日的收盤價。

1.基本統計特性分析

表1 匯率收益率和戰略性新興產業板塊指數收益率序列的基本統計特征

表1顯示了兩序列的基本統計特性，匯率和戰略性新興產業板塊指數的收益率序列都呈現為負值，后者的標準差更大表明產業板塊指數的高風險性。兩個收益率序列的峰度都大于3，匯率收益率序列在偏度上表現為右拖尾，戰略性新興產業板塊指數偏向左拖尾，JB統計量進一步說明兩序列都不為正態分布，呈現尖峰厚尾特征，符合建立GARCH模型的初步條件。

2.平穩性檢驗

構建GARCH模型度量波動的前提是這一序列滿足平穩性條件，表2的ADF檢驗結果表明在1%、5%和10%的置信水平下拒絕原假設，即匯率和戰略性新興產業板塊指數收益率序列都不存在單位根，均為平穩序列。

表2 匯率收益率和戰略性新興產業板塊指數收益率序列的平穩性檢驗

3.自相關檢驗

自相關檢驗不但可以觀察序列是否具有波動聚集性，也可以根據自相關較強的滯后階數構建GARCH模型的均值方程，并以此測度序列的ARCH效應。

表3 匯率收益率和戰略性新興產業板塊指數收益率序列的自相關檢驗

從表3可知，匯率收益率序列和戰略性新興產業板塊指數收益率序列的自相關性不太明顯，但兩收益率序列分別在滯后1階、5階和滯后3階、6階的自相關系數和偏自相關系數較大，表現出一定程度的自相關性。

4.ARCH LM檢驗

構建GARCH模型的重要一步是判斷模型的殘差項進行是否存在GARCH效應，可以采用檢驗ARCH效應的LM檢驗，本文即利用ARCH LM方法來檢驗匯率收益率序列和戰略性新興產業板塊指數收益率的殘差序列是否存在GARCH效應。根據兩序列的自相關檢驗以及自回歸方程結果的顯著性，給出了ARCH LM檢驗統計量的輔助檢驗回歸方程如下：

方程中和分別代表日和日的匯率收益率序列，和分別代表日和日的戰略性新興產業板塊指數收益率序列，為擾動項。在此基礎上對殘差序列進行了條件異方差的ARCH LM檢驗，結果如表4所示。

表4 匯率收益率和戰略性新興產業板塊指數收益率殘差序列的ARCH LM檢驗

表4的檢驗結果表明在顯著性水平 的情況下，匯率收益率和戰略性新興產業板塊指數收益率的殘差序列存在ARCH效應，具有一定的波動類聚性，適合運用GARCH模型來刻畫兩個收益率序列的波動值。

5.GARCH模型波動度量結果及分析

基于以上分析，本文選擇用GARCH（1，1）模型度量匯率和戰略性新興產業板塊指數收益率序列的波動率。 代表ARCH項系數， 代表GARCH項系數，根據模型參數結果如表5所示。

表5 匯率收益率和戰略性新興產業板塊指數收益率序列的平穩性檢驗

根據約束條件 和模型參數統計顯著性的要求，分別對GARCH（1，1）模型的隨機擾動項 的分布情況進行了不同設定，分別選取了GARCH（1，1）-normal模型和GARCH（1，1）-GED模型來度量匯率和戰略性新興產業板塊指數收益率序列的波動。兩序列波動率的 值較小反映ARCH效應和外部沖擊對波動的影響大小， 值較大反映GARCH強烈，條件方差的沖擊較為持久，波動持續性較強，波動自身具有較強的“市場記憶性”。兩收益率序列波動模型參數 和 之和小于并接近于1則反映了外部沖擊對其波動的影響具有持久性。

模型結果顯示的AIC和SC值較小，可以認為該模型較好地擬合了樣本數據。本文進一步對GARCH模型估計結果進行了ARCH LM檢驗，發現殘差序列已不再存在ARCH效應，有效消除了條件異方差。

6.協整檢驗和格蘭杰因果檢驗

協整檢驗測度的是兩個變量的長期波動規律是否一致，本文利用EG檢驗來考察匯率收益率序列和戰略性新興產業板塊指數收益率序列的波動值是否存在長期穩定的關系。協整檢驗的前提是進行檢驗的序列為平穩序列，本文將GARCH模型得到的兩個波動率序列進行了單位根檢驗（如表6所示），發現原序列非平穩，但一階差分后的波動率序列滿足平穩性條件，可以進行協整檢驗。

表6 匯率和戰略性新興產業板塊指數波動率序列平穩性檢驗

對匯率波動率序列和戰略性新興產業板塊指數波動率序列進行了EG檢驗，先利用最小二乘法進行回歸，并對回歸后得到的殘差序列進行單位根檢驗，檢驗結果如表7所示，回歸模型的殘差項為平穩序列，表明匯率波動率序列和戰略性新興產業板塊指數波動率序列存在協整關系，兩者的波動在長期上存在穩定性。

表7 匯率和戰略性新興產業板塊指數波動率回歸模型殘差序列ADF檢驗

進一步，本文對匯率波動率序列和戰略性新興產業板塊指數波動率序列進行格蘭杰因果檢驗，以期考察兩者的短期引導關系。結果在5%的顯著性水平下接受了原假設，即表明兩者之間并無互為Granger原因，即在短期來看匯率的波動和戰略性新興產業板塊指數的波動并無明顯的相互引導關系。

四、結論與政策建議

本文利用GARCH（1，1）模型度量了人民幣匯率與我國戰略性新興產業上市公司板塊指數的收益波動率，初步認為匯率的變動與戰略性新興產業的發展在較長周期上的波動規律具有統一性和同步性。雖然格蘭杰檢驗結果未能顯示出兩者具有顯著的領先滯后關系，這可能與我國培育和發展戰略性新興產業的時間較短、基于實際限制本文所選指數的樣本時間跨度不大等原因有關。

波動度量GARCH（1，1）模型的參數結果說明匯率和我國戰略性新興產業板塊指數的波動都受到了來自外部較為長久的沖擊影響，協整檢驗的結果支持了兩者在長期表現出某種共同的趨勢，人民幣匯率的升值和收益率的波動都有可能預示戰略性新興產業上市公司的股價走勢和產業發展前景。

基于以上分析本文還得到如下結論和建議：

第一，不可忽視匯率波動對我國戰略性新興產業發展和實體經濟的影響。同處于國內宏觀經濟運行環境的外匯市場和戰略性新興產業之間必然存在聯動性，所屬行業公司應該關注和評估匯率波動對其生產運營成本、投融資方向等產生的影響，及時規避外匯風險。

第二，制定合理的外匯政策支持戰略性新興產業的發展。近期各地紛紛出臺政策鼓勵QFLP（Qualified Foreign Limited Partner，合格境外有限合伙人）及外商投資股權投資試點企業參與戰略性新興產業投資，外匯管理部門也可適度放寬對新興產業的管制或管理，在外匯結匯流程設計等方面疏導外匯投向戰略性新興產業、拓寬利用外資渠道，支持優勢企業通過公開市場融資、重組并購等方式加快資產整合，鼓勵我國高新技術企業走出國門、跨國經營和參與國際競爭，積極開拓境外戰略資源。在金融產品創新中針對戰略性新興產業資金引進和產品進出口的環節，引導金融機構推出貿易融資、外匯套期保值等多種方式的匯率避險產品，幫助企業積極利用好境內與境外人民幣市場，規避貿易風險和匯率風險。

第三，基于外匯市場和戰略性新興產業的互動關系，建立有效的動態監控和預警機制。有關部門應根據我國戰略性新興產業外匯風險暴露的實際情況，及時發布國際市場和金融市場的變化信息及風險狀況，特別是在利用金融工具規避匯率風險等方面加強對新興產業中外向型企業的信息服務和專業指導，有效建立并完善這一監控預警機制，引導相關企業主動規避貿易壁壘和匯率波動風險。

參考文獻：

[1] 邸澤， 呂月英. 商業銀行對戰略性新興產業的金融支持研究[J]. 現代物業， 2013，（2）

[2] 蔣欽云. 我國戰略性新興產業規劃與美國重振制造業框架比較研究[J].國際經濟合作， 2012，（1）

[3] 楊青磊. 外匯風險暴露 戰略性新興產業 人民幣新一輪匯率改革[D].西南財經大學，2012

本文系國家社會科學基金項目（11BJY007）、教育部人文社科規劃基金項目（10YJA630180）、湖南大學2012年SIT重點項目的階段性研究成果。