基于DGC-MSV模型下對國際原油期貨價格的波動溢出分析

戴玉泉

一、引言

西德克薩斯中質(zhì)原油期貨(WTI)和北海布倫特輕質(zhì)原油期貨(Brent)作為國際石油市場中使用最頻繁、占比最大的兩大基準(zhǔn)原油。 國際原油貿(mào)易定價以期貨市場價格為基準(zhǔn)，包括中國在內(nèi)的絕大多數(shù)國家的原油消耗量和進(jìn)口量不斷攀升，使得各國普遍被動地認(rèn)定原油定價的基準(zhǔn)為WTI、BRENT 等。 而WTI-布倫特價格由哪些因素決定? WTI-布倫特價格的合理套利邊界如何確定? 通過研究這些問題，可以加深對石油市場的了解。

二、理論簡介

ARCH 族和SV 類模型常用于研究與價格波動率以及風(fēng)險溢出效應(yīng)有關(guān)的金融領(lǐng)域。 由于SV 類模型中涵蓋了隨機因素，因此更符合金融領(lǐng)域中實際波動率的要求，更適合用于經(jīng)濟與金融領(lǐng)域問題研究。 在不同市場的研究中，通常選用多元SV 模型來研究不同市場間的波動溢出效應(yīng)，因此，建立同時包含動態(tài)相關(guān)系數(shù)與格蘭杰因果關(guān)系檢驗的DGCMSV 模型來研究WTI 和Brent 原油期貨價格。

三、實證研究

(一)數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理

西得克薩斯輕質(zhì)原油和布倫特原油是國際石油市場中使用最頻繁、占比最大的兩大基準(zhǔn)原油，因而選用WTI 原油期貨結(jié)算價與Brent 原油期貨結(jié)算價這兩個原油期貨價來分析國際原油期貨價格的波動溢出效應(yīng)。 本文采取2010 年2月到2019 年12 月WTI 原油期貨結(jié)算價與布倫特原油期貨結(jié)算價周數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)來源于Wind 數(shù)據(jù)庫。 考慮到時間序列數(shù)據(jù)可能存在異方差，對這兩個周收盤價序列做自然對數(shù)一階差分并擴大100 倍，得到WTI 與Brent 期貨價格的收益率序列。

表1 ADF 單位根檢驗結(jié)果

對兩個收益率序列做ADF 單位根檢驗，結(jié)果如表1 所示，兩個收益率序列平穩(wěn)，因而可以直接建立MSV 模型。

(二)模型建立

RWTI與RBrent收益率波動應(yīng)該存在較為明顯的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別用u1和u2表示；RWTI與RBrent收益率波動存在持續(xù)性，分別用phi1與phi2表示；RWTI與RBrent收益率波動還存在相互影響，即溢出效應(yīng)，φ21和φ12分別表示RWTI與RBrent和RBrent與RWTI的波動溢出效應(yīng)。 對RWTI與RBrent收益率建立DGCMSV 模型，運用MultiBUGS 軟件，采用蒙特卡洛方法估計參數(shù)，總迭代4 萬次，將前1 萬次進(jìn)行退火燃燒。

(三)動態(tài)相關(guān)關(guān)系分析

圖1 WTI 與Brent 期貨價格收益率動態(tài)相關(guān)系數(shù)圖

由圖1 和表2 可知，WTI 與Brent 期貨市場價格指數(shù)收益率動態(tài)相關(guān)系數(shù)均值為0.886966，并在0.5822 至0.9812 上下波動，表明隨著動態(tài)相關(guān)系數(shù)不斷波動變化，WTI 與Brent期貨市場之間的聯(lián)系仍然密切，且基本保持高度正相關(guān)關(guān)系。

表2 動態(tài)相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計表

表3 動態(tài)相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計結(jié)果

由表3 估計結(jié)果可知，psi 的均值為0.9923，其波動延續(xù)性較高，表現(xiàn)出其長期記憶性，在95%置信區(qū)間下，psi 值均為正數(shù)，這表明兩個市場波動延續(xù)性較強，易受自身初期波動的影響，對自身市場影響具有延續(xù)性。

(四)波動溢出效應(yīng)分析

波動溢出效應(yīng)系數(shù)用來反映WTI 與Brent 期貨市場的波動強度以及期貨價格波動的傳導(dǎo)方向。 通過蒙特卡洛抽樣方法，對經(jīng)過“退火后”的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，得出了以下DGC-MSV 模型的參數(shù)估計值，如表4 所示。

表4 參數(shù)估計結(jié)果

由表4 估計結(jié)果可知，WTI 期貨市場波動水平參數(shù)u1為-0.3609，而Brent 期貨市場波動水平參數(shù)u2為-0.1198，表明WTI 期貨市場波動程度更高；WTI 期貨市場波動持續(xù)性參數(shù)φ1為 0.7109，而 Brent 期貨市場波動持續(xù)性參數(shù)φ2為0.7022，表明WTI 期貨市場價格波動持續(xù)性較強但相比Brent期貨市場來說不太明顯，兩個市場收益率序列均存在顯著的波動聚集性，且均容易受到自身前期波動的影響。 與Brent期貨市場相比，WTI 期貨市場受自身前期波動影響時間更長，需要經(jīng)過更長的時間后才會表現(xiàn)出向均值靠攏的特征。

表5 WTI 與Brent 期貨市場波動溢出系數(shù)

φ21表示W(wǎng)TI 期貨市場對Brent 期貨市場的波動溢出效應(yīng)參數(shù)，φ12表示Brent 期貨市場對WTI 期貨市場的波動溢出效應(yīng)參數(shù)。 由表5 估計結(jié)果可知，在95%置信水平下，φ21和φ12的參數(shù)估計值分別為0.3172 和0.2699，φ21的參數(shù)估計值大于φ12的參數(shù)估計值，表明WTI 對Brent 的波動溢出效應(yīng)更強；兩個市場波動溢出系數(shù)的T統(tǒng)計量檢驗值均大于T統(tǒng)計量在95%置信水平下的臨界值1.96；同時由表4 估計結(jié)果可知，在95%置信區(qū)間，φ12和φ21均為正數(shù)。 上述參數(shù)估計結(jié)果表明，WTI 期貨價格變動是Brent 期貨價格變動的Granger 原因，Brent 期貨價格也是WTI 期貨價格變動的Granger 原因，二者存在顯著的雙向波動溢出效應(yīng)；由波動溢出效應(yīng)參數(shù)可知，WTI 期貨市場是波動溢出的源頭。

四、結(jié)論與建議

本文從國際原油期貨市場出發(fā)，以WTI 與Brent 原油期貨價格指數(shù)的收益率序列為研究對象，構(gòu)建融合Granger 因果關(guān)系檢驗、動態(tài)相關(guān)性分析的DGC-MSV 模型，對國際原油期貨市場波動溢出效應(yīng)進(jìn)行實證研究，得到以下結(jié)論：

第一， WTI 原油期貨和Brent 原油期貨兩個市場波動延續(xù)性較強，易受自身初期波動的影響。 WTI 期貨收益率序列的波動持續(xù)性參數(shù)值高于Brent 期貨收益率序列，表明WTI期貨市場價格波動的持續(xù)性更高。 當(dāng)價格信息開始沖擊期貨市場時，相比較而言，WTI 期貨市場受其帶來的期貨價格波動影響更大。

第二，WTI 與Brent 期貨市場價格變動存在顯著且穩(wěn)定的動態(tài)正相關(guān)性。 動態(tài)相關(guān)系數(shù)表明，WTI 與Brent 期貨市場價格變動存在高度動態(tài)正相關(guān)性且波動持續(xù)性較高，弱化信息沖擊的能力較弱。 WTI 和Brent 作為國際石油市場中使用最頻繁、占比最大的兩大基準(zhǔn)原油，其期貨價格波動必定會對國際石油市場產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)而對彼此原油價格也會產(chǎn)生連帶影響，甚至引起所在市場總體的變動。

第三， WTI 與Brent 期貨市場價格變動存在顯著的雙向波動溢出效應(yīng)且都表現(xiàn)出正向的風(fēng)險傳遞特性。 兩個期貨市場相比較而言，Brent 期貨市場對WTI 期貨市場的波動溢出效應(yīng)強度更大。 WTI 期貨市場作為Brent 期貨價格的被動接受者，也逐步影響著全球原油期貨市場價格走勢。 與此同時，隨著WTI 期貨市場國際化程度的不斷提高，市場運行受價格信息沖擊尤其是源自Brent 沖擊的風(fēng)險也在上升。

因此，當(dāng)前Brent 期貨市場相較于WTI 期貨市場更加成熟，投資者在原油期貨市場投資時可拓寬投資組合；當(dāng)投資者投資WTI 期貨市場時，不僅需要關(guān)注WTI 自身期貨價格以及相關(guān)因素變動情況，還需要考慮Brent 期貨價格波動，在市場下行壓力過大時，針對其波動采取有效預(yù)防措施，減緩Brent 期貨價格波動大對自身帶來的影響，將自身損失降至最小化。