全球金融危機對國內外原油市場間溢出效應的影響

李曉+侯佳貝

摘 要：后危機時代以來，國際油價波動幅度的增長使中國石油市場受外來石油市場波動的風險進一步加劇，研究國內外原油市場間互動關系的變化對于中國有效避免國際原油價格波動所帶來的風險具有重要意義。全球金融危機的發生加深了國內外原油市場間的報酬溢出效應和波動溢出效應，但是這并不意味著國內原油市場在國際原油市場中的競爭力得到提升。相反，全球金融危機后國外油價的劇烈波動將給國內原油市場帶來更大的沖擊和風險。

關鍵詞：金融危機；原油市場；溢出效應；GARCH-BEKK

作者簡介：李曉，男，經濟學博士，吉林大學經濟學院教授、博士生導師，從事世界經濟與東亞經濟發展問題研究；侯佳貝，男，吉林大學珠海學院博士研究生，從事全球經濟問題研究。

中圖分類號：F062.1 文獻標識碼：A 文章編號：1000-7504（2015）02-0037-07

引 言

2008年爆發的全球金融危機給世界經濟帶來沉重打擊，全球經濟受到重創。國際油價經歷了歷史上最動蕩的時期，波動幅度超過20世紀三次石油危機中的任何一次。美國能源部（EIA）網站公布的信息顯示，國際原油價格從2007年8月的每桶72.92美元飆升至2008年7月4日的143.46美元/桶。此后，在半年內降至37.99美元/桶，降幅達到了73.3%[1]，全球金融危機對國際石油市場產生了巨大沖擊。時至今日，國際原油價格動蕩依舊。

與此同時，隨著中國石油進口總量持續提高，中國石油對外依存度逐年增加，現已成為全球第二大石油消費國。《2013年國內外油氣行業發展報告》顯示，2013年中國石油對外依存度已達58.1%以上。報告估計2014年中國石油需求量將進一步增加，對外依存度將達到58.8%。中國石油進口對外依存度的不斷增長將使國內石油市場更易受到國際石油價格波動的影響。尤其是后危機時代以來，國際油價波動幅度的增長使中國石油市場受到外來石油市場波動的風險進一步加劇。因而，研究國內外原油價格之間的互動關系，以及此次全球金融危機后這種互動關系強度是否發生了變化，對于中國有效避免國際原油價格波動所帶來的風險具有重要意義。

國內學術界就國內外石油價格間的關系已經進行了大量研究。如焦建玲等使用Granger因果關系檢驗對中國油價與國際油價的關系進行分析，得出國內外油價存在雙向因果關系，但國際原油價格對中國原油價格的影響迅速而長遠，中國油價對國際油價的影響相對遲緩和短暫的結論[2]。張意翔等對2000年1月至2006年12月國內和國際原油現貨FOB月價格進行了實證研究，結果顯示2個變量之間存在動態均衡關系，并分析了兩者間的相互作用機制和影響程度[3]。

隨著多元GARCH模型技術的發展，以及其具有的刻畫多國資產沿時間方向的波動集聚性和有效捕捉不同金融資產之間風險交叉傳遞等優點[4]，許多學者運用多元GARCH模型對不同原油市場間的價格溢出效應進行研究[5-9]，其研究結果大致分為兩類。一類觀點認為，國內外原油市場間的溢出效應主要表現為國外原油市場對國內原油市場單向溢出，國內原油市場對國外原油市場影響效果不明顯或溢出效應不顯著，信息傳導方向是從國外市場到國內市場，且國內石油市場的波動滯后于國外石油市場的波動（潘慧鋒、張金水，2007；魏巍賢、林伯強，2007；周少普、周家生，2006；李文星，2012；等）。另一類觀點認為，中國原油市場與國際原油市場間存在雙向波動溢出效應，且中國市場對國外市場的波動溢出效應較國外市場對中國市場的波動溢出效應更為明顯（董秀良等，2006）[10]。以上兩種不同的觀點，可能是由于采用了不同類別的多元GARCH模型或研究的樣本時間段不一致等原因所致。

2008年全球金融危機爆發后，學術界開始就原油市場受金融危機的影響進行研究。劉明磊等（2014）采用風險-Granger檢驗方法分析了全球金融危機前后國內外代表性原油市場與燃料油市場間的風險傳導效應，結果顯示，國內外石油市場之間的風險溢出關系在金融危機發生后出現了顯著變化[11]。Groshe Stephanie，Heckelei Thomas（2014）研究了1998年6月至2013年12月間的農產品市場、原油市場和金融市場間的波動溢出效應，發現在2008年金融危機期間，來自股票和房地產對包括原油在內的商品市場的波動溢出效應之大達到了前所未有的水平，然而類似的現象并沒有發生在農產品和原油市場間[12]。

縱觀以往的學術研究發現，還未有國內學者以金融危機的爆發為分界點，探討中國原油市場和國外原油市場間溢出效應的變化。鑒于已有研究表明，全球范圍內的重大事件沖擊會對國際原油市場價格收益率的波動率造成影響，進而影響不同原油市場間的溢出效應[13]。因而，有必要對金融危機發生前后不同時間段內國內外原油市場間溢出效應分別進行研究，進而找尋其中的差異。基于以上背景，本文以2008年7月金融危機開始在全球蔓延作為分界點，利用Granger因果關系檢驗、脈沖響應分析和GARCH-BEKK等方法，探討國內外原油市場間溢出效應是否發生了變化，旨在為處理國內原油市場面對國際原油價格波動所帶來的風險提供借鑒和參考。

一、研究方法與數據選擇

（一）模型的建立

1. 報酬溢出效應

本文擬運用基于向量自回歸（VAR）模型的Granger因果關系檢驗，分析全球金融危機發生前后國內外原油市場間的報酬溢出效應。之后利用脈沖響應函數考察國內外原油市場間的動態影響關系。脈沖響應函數能夠描述來自隨機擾動項的一個標準差大小新息沖擊對變量當前和未來取值的影響，從而刻畫變量間動態作用的路徑變化。因而，通過脈沖響應函數能夠分析國內外原油市場間相互影響的強度以及持續的時間。

2. 波動溢出效應

多元GARCH模型是分析波動溢出效應的普遍分析方法，其中由Engle和Kroner于1995年建立的MGARCH-BEKK（p，q）模型被學者們廣泛地應用于研究不同金融資產價格的波動溢出效應。該模型能夠根據條件方差方程系數的顯著性，判斷多個市場間波動溢出的方向及強度，從而彌補了一元GARCH模型的缺陷。本文以下采用二元GARCH-BEKK（1，1）模型對國內外原油市場溢出效應進行分析。模型的條件均值方程和條件方差方程分別如式（1）和式（2）所示：

（1）

（2）

其中， ，D是2[×]1的金融時間序列均值向量， ， 是條件方差協方差矩陣，且 為正定陣。C是常數項，且 為正定矩陣。ARCH效應項和GARCH效應項的系數矩陣分別是A和B，其中A代表了波動的聚集性，B代表了波動的持久性。GARCH-BEKK（1，1）的條件方差方程（2）可以分解如下：

（3）

（4）

（5）

若1表示國內原油市場價格，2表示國外原油市場價格，則從（3）～（5）式中可以看出，h11，t代表國內原油市場價格收益率的條件方差，h22，t代表國外原油市場價格收益率的條件方差，h21，t表示國內外原油市場價格收益率的條件協方差。a12和b12分別是國內原油市場因受到國外原油市場沖擊而產生的ARCH項系數和GARCH項系數。如果a12和b12顯著不為零，則說明國外原油市場對國內原油市場具有波動溢出效應。同理，根據系數a21、b21是否顯著異于零也可以判斷國內原油市場對國外原油市場是否具有波動溢出效應。

在判斷國內外原油價格間的波動溢出效應時，除了可以觀察系數a12、b12、a21和b21估計值的t統計量顯著性水平之外，還可以進行聯合假設檢驗，假設檢驗形式如下：

假設Ⅰ：國內外原油市場間不存在波動溢出效應

即

假設Ⅱ：國內原油市場對國外原油市場沒有波動溢出效應

即

假設Ⅲ：國外原油市場對國內原油市場沒有波動溢出效應

即

本文采用Wald檢驗法對以上假設進行檢驗，在原假設成立的條件下，上述Wald統計量將分別服從[χ2（4）]、[χ2（2）]和[χ2（2）]分布。

利用Ljung-Box統計量能夠對GARCH-BEKK模型的標準化殘差序列及其平方項的自相關性進行檢驗，以判斷所建模型是否合理。Ljung-Box統計量的表達式為：

（6）

其中，rj是殘差序列j階自相關系數，T為樣本容量，p是設定的滯后階數。如果殘差序列及其平方項的Ljung-Box統計量不顯著，則說明殘差序列不存在自相關，即所建GARCH-BEKK模型是合理的。

最后利用模型中條件方差方程估計結果，計算條件動態相關系數，用以觀察兩個變量之間的動態相關關系的變化，計算公式如下：

（二）數據選擇與描述性統計

1. 數據說明及處理

本文依照現有的相關研究，選擇占國內產量40%以上的大慶原油現貨價格作為國內原油市場價格代表，選擇占全球原油貿易50%左右的歐洲布倫特原油現貨價格作為國外原油市場價格代表。數據來源于國際石油網站及美國能源情報署網站。由于中國在2003年成為全球第二大石油消費國，因此本文選取的樣本為2003年1月2日至2014年5月28日的日數據。同時以2008年7月為分界點，考察金融危機前后，國內外原油市場價格溢出效應的變化。由于國內外節假日不同造成了國內外原油市場部分時期的數據無法對應，在剔除這部分數據后，最終得到所要研究的兩種石油現貨價格日數據共計5476個。其中危機前樣本從2003年1月2日至2008年6月30日，共計2586個；危機后樣本從2008年7月1日至2014年5月28日，共計2890個。分別以DQ和BT表示大慶原油現貨價格及布倫特原油現貨價格，計算二者收益率，公式如下：

（8）

式中Rit表示市場的收益率，Pit表示市場第t期的原油價格，i取1時代表我國原油市場，取2時代表倫敦原油市場，以下分別用RDQ和RBT表示大慶原油價格收益率和布倫特原油價格收益率。

2.數據的描述性統計

全球金融危機前后，國內外原油市場收益的描述如下：從標準差來看，危機后兩個市場收益率波動都有所增加，且國內原油市場收益率波動小于國外原油市場收益率波動，收益率均值與金融危機發生前相比下降幅度較大。這說明金融危機的發生，給國內外原油市場帶來了更多不確定因素，油價收益減少波動增大。兩個市場原油價格在不同時期的峰度均較大，且除危機前大慶原油價格收益率的偏度大于零以外，其他時期數據偏度都小于零，因而收益率序列的分布具有明顯的“尖峰厚尾”特征。同時，在1%的顯著性水平下，JB統計檢驗結果不能接受序列為正態分布的原假設。Ljung-Box檢驗顯示，大部分收益序列存在自相關性和較強的方差“叢聚性”。

二、實證結果

（一）國內外原油市場間報酬溢出效應

由表1中的ADF檢驗可知，所研究的數據為平穩時間序列，因而可直接對數據進行Granger因果關系檢驗。為確定Granger因果檢驗中最優滯后階數，首先分別對金融危機發生前和金融危機發生后大慶原油收益率和布倫特原油收益率兩個變量建立向量自回歸模型（VAR）。依據Akaike信息準則和Shwartz準則最終選取滯后3期的向量自回歸模型。之后對模型的穩定性進行檢驗，結果表明兩個模型的全部特征根都位于單位圓內，滿足穩定性條件。為了排除滯后階數對Granger因果檢驗結果的影響，本文同時對滯后階數為1—6階的情況逐一進行檢驗，檢驗結果見表2。

結果表明，在取最優滯后階數3時，金融危機發生前在5%的顯著性水平下不能接受“RBT不能Granger引起RDQ”的原假設，但不能拒絕“RDQ不能Granger引起RBT”，即認為國外原油市場對國內原油市場具有報酬溢出效應，但國內原油市場對國外原油市場的報酬溢出效應并不顯著。而在金融危機發生后RDQ和RBT的Granger因果關系檢驗結果顯示，在5%的顯著性水平下均不能接受兩個原假設，即認為國內外原油市場間存在雙向的報酬溢出效應。同時分別考察滯后1、2、4、5、6階時的情況，除滯后1階的情況外，其他滯后階數下的檢驗結果均與最優滯后階數的檢驗結果一致，因而可認為在最優滯后階數下的Granger因果檢驗結果是可靠的。

為了進一步研究國內外原油市場間的動態影響關系，運用脈沖響應函數對國內市場受到國外市場沖擊以及國外市場受到國內市場沖擊分別進行分析。脈沖響應分析結果見圖1—圖4。結果顯示，無論危機前后大慶原油收益率對布倫特原油收益率的一個標準差新息的反映都是在第2期時達到最大值，之后隨著時間的推移變得越來越小，大約在第7期后影響逐漸消失。而布倫特原油收益率對大慶原油收益率的一個標準差新息的反映在第1期就達到最大值，并在第5期后基本消失。此外，在金融危機發生后的時間段里，大慶原油收益率與布倫特原油收益率受到對方的一個標準差新息的反映均較金融危機發生前有所增長。

（二）國內外原油市場的波動溢出效應

1.波動溢出效應估計結果

由表1中的Ljung-Box統計量結果可知，時間序列具有顯著的自相關性。考慮在條件均值方程中加入自回歸項和移動平均項作為解釋變量，用以濾掉觀測值可能由自身滯后值解釋的部分，防止條件方差的顯著性被夸大。經選取不同形式的均值方程比較后，最終將本文GARCH-BEKK模型的條件均值方程設定為ARMA（1，1）形式。

條件方差方程的估計結果見表3。表3顯示，在1%的顯著性水平下組合模型中矩陣A和B的對角線元素均不能接受系數為零的原假設，說明金融危機前后，國內外原油市場收益率的波動均受到自身前期波動的影響，且都具有明顯的ARCH和GARCH效應。金融危機前的時間段內，系數不顯著，其余矩陣A和B的非對角線元素系數均在1%的顯著性水平下顯著。模型的Q統計量檢驗結果表明，在5%的顯著性水平下該模型不存在自相關，所建ARMA-GARCH-BEKK模型合理。

為進一步考察金融危機前后國內外原油市場間的波動溢出效應，對假設Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ進行Wald檢驗，檢驗結果見表4。Wald檢驗結果表明，三個假設在兩個時間段內均在1%的顯著性水平下不能接受原假設，即認為金融危機前后國內外原油市場間均具有明顯的雙向波動溢出效應。

2.波動的動態相關性

以下利用公式（7）計算國內外原油市場的動態相關系數，結果表明，由動態相關系數的圖像顯示，國內外原油市場收益率的動態相關系數大多數時間為正，且波動幅度較大。金融危機前兩個市場價格收益率的動態相關系數平均值為0.4973，而在金融危機后該系數的平均值增加到0.5716，即兩市場間價格收益率的相關性有所提高。但是，金融危機后動態相關系數的波動幅度也有所增大。

三、結論及啟示

本文以大慶原油現貨價格和布倫特原油現貨價格為例，以2008年7月為分界點，利用Granger因果檢驗、脈沖響應分析、GARCH-BEKK等模型探討了全球金融危機發生前后國內外原油市場報酬溢出和波動溢出效應的變化，主要結論及啟示如下：

（一）全球金融危機加深了國內外原油市場間的相互影響

1. 全球金融危機前，國際原油市場對國內原油市場存在單向報酬溢出效應，而在金融危機后，國內外原油市場間出現了雙向報酬溢出效應。

2. Wald檢驗結果顯示，在金融危機發生前后，國內外原油市場間均具有雙向波動溢出效應。但是，由GARCH-BEKK檢驗結果可知，金融危機前大慶原油收益率對布倫特原油收益率波動溢出效應的GARCH項并不顯著。而金融危機后，此項顯著異于零。這在一定程度上反映出2008年全球金融危機加深了國內原油市場對國外原油市場的波動溢出效應。

3. 脈沖響應分析結果表明，與全球金融危機發生前相比，金融危機發生后國內原油市場因受國外原油市場沖擊而產生的反映更加強烈。同樣的情況也發生在國內市場對國外市場的沖擊上。在金融危機后，兩個市場間的動態相關系數均值較金融危機前有所增加，相關系數波動幅度加大，這進一步印證了全球金融危機的發生加深了國內外原油市場間的相互影響。

（二）全球金融危機后國內原油市場在國際原油市場的競爭力并未改善

1. 脈沖響應分析結果顯示，金融危機前后，國外原油市場對國內原油市場的沖擊在第7期后才逐漸消失，而國內原油市場對國外原油市場的沖擊只持續到第5期，這說明國外原油市場對國內原油市場的影響相對更加迅速而長遠，金融危機的發生并沒有改變這一現象。

2. 大慶原油收益率對布倫特原油收益率的一個標準差新息，在第1期并沒有明顯反映，只有到了第2期，反映才變得更為強烈并達到最大值。但布倫特原油收益率對大慶原油收益率的沖擊在第1期內就達到了最大值。即與國際原油價格相比，國內原油價格受到沖擊后的反映存在一定滯后性，金融危機發生前后情況均是如此。

（三）改善國內原油定價機制、增強國內原油的定價能力

雖然2008年全球金融危機使國內外原油市場間的相互影響程度加強，尤其是我國原油市場對國外原油市場的溢出效應增加較為明顯，但是這并不意味著國內原油市場在國際原油市場中的競爭力得到改善。由于中國原油定價機制主要是依據國外原油價格定價，不能較好地反映國內市場對原油的供求關系，使得國內原油市場受到外來沖擊時的敏感程度低于國外原油市場，對國外石油價格變化的反映與調整存在滯后性。目前的原油定價機制使得我國只能被動規避國際油價風險，因而中國只有發展國內原油期貨市場，改善國內原油定價機制，積極主動地參與到國際油價形成過程中，才能改變當前國際油價風險被動吸收的局面。

參 考 文 獻

[1] 許金華、范英：《金融危機對石油市場定價機制的影響分析》，載《數理統計與管理》2010年第1期.

[2] 焦建玲、范英、張九天：《中國原油價格與國際原油價格的互動關系研究》，載《管理評論》2004年第7期.

[3] 張意翔、孫涵、成金華：《國內外原油價格關系的動態分析》，載《管理學報》2007年第4期.

[4] 李文君、尹康：《多元GARCH模型研究評述》，載《數量經濟技術經濟研究》2009年第10期.

[5] 潘慧鋒、張金水：《國內外石油市場的極端風險溢出檢驗》，載《中國管理科學》2007年第3期.

[6] 魏巍賢、林伯強：《國內外石油價格波動性及其互動關系》，載《經濟研究》2007年第12期.

[7] 周少普、周家生：《國內與國際原油市場波動溢出效應研究》，載《中國石油大學學報（社會科學版）》2006年第3期.

[8] 李文星：《國內外石油價格波動溢出效應實證分析——以大慶原油價格和布倫特原油價格為例》，載《廈門理工學院學報》2012年第12期.

[9] 王雪標、周維利、范慶珍：《我國原油價格與國外原油價格的波動溢出效應——基于DCC-MGARCH模型分析》，載《數量統計與管理》2012年第4期.

[10] 董秀良、張屹山：《國內外原油市場波動溢出效應的多元分析》，載《中國軟科學》2006年第12期.

[11] 劉明磊、姬強、范英：《金融危機前后國內外石油市場風險傳導機制研究》，載《數理統計與管理》2014年第1期.

[12] Groshe Stephanie，Heckelei Thomas.Directional Volatility Spillovers between Agricultural，Crude Oil，Real Estate and othe Financial Markets， Food and Resource Economics Discussion Paper， 2014.

[13] Feng-bin Lu，Yong-miao Hong，Kin-keung Lai，John liu.“Time-varing Granger causality tests for applications in global crude oil markets”，in Energy Economics， 2014.

[責任編輯 國勝鐵]