基于離散小波變換和GARCH模型的期貨市場(chǎng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)穩(wěn)定性影響研究

張東明

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，逐步在世界范圍內(nèi)向著一體化的方向發(fā)展，在這樣的背景下，對(duì)于我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格的影響巨大，導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格不僅是受到國(guó)內(nèi)一些傳統(tǒng)因素的影響，還要在世界競(jìng)爭(zhēng)范圍內(nèi)受到來(lái)自國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)、國(guó)際生物能源計(jì)劃以及貨幣溢出等因素的影響，穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格是我國(guó)當(dāng)前農(nóng)業(yè)宏觀管理的核心問(wèn)題。期貨市場(chǎng)是否能夠有效控制農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)的爭(zhēng)論尚無(wú)結(jié)論，但是利用農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的穩(wěn)定與期貨市場(chǎng)之間具有重要的關(guān)聯(lián)。因此，本文針對(duì)于期貨市場(chǎng)能夠穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格穩(wěn)定的問(wèn)題進(jìn)行研究，并且利用離散小波變換和GARCH模型進(jìn)行實(shí)證研究。

【關(guān)鍵詞】期貨市場(chǎng)；農(nóng)產(chǎn)品；價(jià)格波動(dòng)；離散小波變換；GARCH模型

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)化改革的不斷深入，國(guó)內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格不僅是只受到來(lái)自國(guó)內(nèi)一些傳統(tǒng)因素的影響，更是受到了較多的來(lái)自于國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中外部因素的影響，尤其像是一些貨幣溢出以及國(guó)際能產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)等方面的因素，對(duì)于我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的影響較大。因此，穩(wěn)定我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)宏觀管理最為重要的問(wèn)題。利用期貨市場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)貨價(jià)格的平抑尚沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的定義，但是，期貨市場(chǎng)對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格穩(wěn)定的作用缺是不是質(zhì)疑。本文利用離散小波變換對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品期貨和現(xiàn)貨數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并利用GARCH模型進(jìn)行相關(guān)的實(shí)證研究。

一、農(nóng)產(chǎn)品期貨和離散小波轉(zhuǎn)換概述

1.農(nóng)產(chǎn)品期貨

期貨市場(chǎng)的發(fā)展是在現(xiàn)貨市場(chǎng)之后，并且是在現(xiàn)貨市場(chǎng)發(fā)展到一定階段之后，在制度創(chuàng)新的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的。理論上，期貨價(jià)格和現(xiàn)貨價(jià)格針對(duì)于同一種商品應(yīng)該是不同的價(jià)格，主要的原因是期貨價(jià)格是對(duì)于在期貨合約期日現(xiàn)貨價(jià)格的無(wú)偏估計(jì)，所以在現(xiàn)有的期貨市場(chǎng)中，期貨價(jià)格對(duì)于現(xiàn)貨價(jià)格具有一定的指導(dǎo)作用。我國(guó)是農(nóng)產(chǎn)品打過(guò)，影響到我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的因素較多，一方面是受到消費(fèi)、進(jìn)口以及生產(chǎn)供求方面的因素影響，另一方面還是會(huì)受到來(lái)自國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格傳導(dǎo)作用的影響。因此，農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)貨價(jià)格出現(xiàn)波動(dòng)的是由于多種因素影響形成，農(nóng)產(chǎn)品期貨價(jià)格也是因此出現(xiàn)了非線性的特征。另外，由于在期貨市場(chǎng)中參與的交易者眾多，采用的交易策略也是會(huì)有所不同，農(nóng)產(chǎn)品期貨價(jià)格的變動(dòng)復(fù)雜性程度較高。

2.離散小波轉(zhuǎn)換

所謂離散小波轉(zhuǎn)換主要是對(duì)基本小波的尺度和平移進(jìn)行離散化，尤其是在圖像處理中，采用二進(jìn)小波作為小波變換的函數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)小波分析的局部化目的。小波分析作為信號(hào)分析處理技術(shù)，通過(guò)平移和伸縮燈不同的功能對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，有利于實(shí)現(xiàn)信號(hào)多尺度細(xì)化分析，并且可以在這個(gè)過(guò)程中對(duì)信號(hào)進(jìn)行聚焦，觀察到一些在不同尺度上的去唄，有著“數(shù)學(xué)顯微鏡”的稱號(hào)。在對(duì)農(nóng)產(chǎn)品期貨和現(xiàn)貨價(jià)格數(shù)據(jù)特征進(jìn)行分析的時(shí)候，需要利用離散小波變換進(jìn)行預(yù)先處理，具體內(nèi)容包括，

首先，去噪。所謂去噪是對(duì)于現(xiàn)貨和期貨價(jià)格信號(hào)進(jìn)行的，具體是分解帶有噪聲的信號(hào)，并在分解的基礎(chǔ)上得到不同頻帶上的小波系數(shù)信號(hào)，根據(jù)小波分解系數(shù)強(qiáng)度分布的特征，去除一些噪聲小波系數(shù)，目的是得到純凈的信號(hào)。其次，小波分解，在去噪之后能夠得到較為純凈的期貨價(jià)格和現(xiàn)貨價(jià)格序列，在這個(gè)過(guò)程中需要將不同頻率成分的混合信號(hào)進(jìn)行分解，并能夠?qū)⒉煌l率成分的信號(hào)分解到不同的頻帶智商，保證經(jīng)過(guò)小波分解可以將信號(hào)劃分為低頻和高頻兩種。再次，小波重構(gòu)。在這個(gè)階段需要根據(jù)小波分解第N層獲得的低頻數(shù)據(jù)和高頻數(shù)據(jù)（1～N層）進(jìn)行WDR小波重構(gòu)，在重構(gòu)的過(guò)程中需要將高頻部分設(shè)零，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)有效提取低頻價(jià)格走勢(shì)的目的，并且還能夠有效的消除噪聲。最后，利用GARCH模型將去噪、分解與重構(gòu)之后的價(jià)格數(shù)據(jù)作為實(shí)證分析的數(shù)據(jù)，研究農(nóng)產(chǎn)品期貨市場(chǎng)對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的作用。

二、期貨市場(chǎng)對(duì)現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)的影響研究

為了研究農(nóng)產(chǎn)品期貨價(jià)格對(duì)于其現(xiàn)貨價(jià)格的波動(dòng)是否存在影響，首先是確定某一品種的農(nóng)產(chǎn)品，之后確定這一農(nóng)產(chǎn)品期貨市場(chǎng)對(duì)于現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)影響的走向。也就是在這個(gè)過(guò)程中需要考慮期貨合約在上市之后，對(duì)于現(xiàn)貨價(jià)格的波動(dòng)影響是增加還是減少，因此，需要對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品期貨合約上市前后現(xiàn)貨價(jià)格進(jìn)行采集，在這個(gè)過(guò)程中需要利用離散小波轉(zhuǎn)換進(jìn)行提純，并根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)建立分析GARCH模型。具體的模型是：

其中，是某一農(nóng)作物的價(jià)格收益率，波動(dòng)率采用離散小波分解與重構(gòu)后的現(xiàn)貨價(jià)格進(jìn)行計(jì)算。其中是虛擬變量，在某一農(nóng)作物期貨合約上市之前的虛擬變量是等于零，該農(nóng)作物期貨合約上市之后等于1。在研究期貨市場(chǎng)是否能夠影響農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)該模型就可以有效分析，并且還可以計(jì)算出是否影響了該農(nóng)作物價(jià)格波動(dòng)的方向。具體來(lái)講主要是關(guān)注該農(nóng)作物的是否顯著，如果其數(shù)值小于零，表明該農(nóng)作物在期貨合約上市之后減小了現(xiàn)貨價(jià)格的波動(dòng)性，反之，則增大。

三、結(jié)論

由于受到篇幅的影響，本文針對(duì)于實(shí)證數(shù)據(jù)收集、分析和處理過(guò)程在接下來(lái)的工作中將會(huì)持續(xù)進(jìn)行，本文的主要目的是展示離散小波轉(zhuǎn)換和GARCH模型，可以利用小波分析和GARCH模型計(jì)算出某一農(nóng)產(chǎn)品合約上市之后對(duì)于該農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)貨價(jià)格的影響，不僅如此，還可以看出現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)的走向，確定期貨市場(chǎng)對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的影響。由于尚沒(méi)有實(shí)證數(shù)據(jù)的支撐，所以本文對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品合約上市之后對(duì)于現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)的影響尚且沒(méi)有定論，但是期貨市場(chǎng)對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的影響毋庸置疑。