我國棉花期貨與現貨價格的動態關聯度分析

楊曉鵬 劉云

摘要：棉花期貨的推出，可有效降低棉花現貨市場的波動風險。以我國棉花期貨與現貨價格為研究對象，采用ADF單位根檢驗、Johansen 協整檢驗、VAR模型、Granger 因果檢驗等方法對我國棉花期貨價格與現貨價格間的動態關系進行實證分析。結果表明：棉花期貨與現貨價格之間存在長期動態均衡關系，期貨價格對現貨價格有一定的引導作用，相關從業者可以利用期貨價格的波動趨勢預測未來棉花現貨價格的走勢。

關鍵詞：中國;棉花;期貨與現貨;價格;關聯度分析

中圖分類號：F304.2S562.文獻標識碼：A文章編號：2095-3143（2021）06-0055-07

DOl：10.3969/j.issn.2095-3143，2021，06.011

Analysis of the Dynamic Relationship between china's Cotton Futures and Spot Prices

Yang xiaopeng， Liu Yun

College of Information Engineering， Tarim University. ， Alar， Xinjiang 843300， China）

Abstract： The introduction of cotton futures can effectively reduce the risk of volatility in the cotton spot mar-ket. This paper uses ADF unit root test， Johansen cointegration test， VAR model， Granger causality test to make an empirical analysis of the dynamic relationship between cotton futures prices and spot prices. The results showed that there is a long - term dynamic equilibrium relationship between cotton futures and spot prices， and futures prices have a certain guiding effect on spot prices. Related practitioners can use the fluctuation trend of futures prices to predict the future trend of cotton spot prices

Key words： China; Cotton; Futures and spot; Price; Relevance analysis

棉花是我國乃至全球的重要經濟作物之一，其價格的變動不僅影響著棉農的直接收入，對國民經濟的健康發展也有著重大的影響。相對于其他經濟作物來講，棉花生長周期較長，受自然因素及市場環境的影響較大，長期以來棉花價格面臨較大的風險，價格波動頻繁。我國棉花期貨市場開始于2004年，是在現貨交易的基礎上，引入期貨交易機制而建立和完善起來的。自2014年在新疆實施棉花目標價格改革以來，棉花價格逐漸實現市場化，不僅提升了我國棉花價格的國際競爭力，也完善了我國棉花價格形成機制。近年來，隨著期貨交易制度的完善和參與者的增多，棉花期貨越來越受到人們的關注，目前已發展成為我國農產品期貨市場的重要組成部分。期貨市場具有價格發現、規避風險、套期保值等功能，有利于市場供求和價格的穩定。為進一步揭示期貨市場的有效性、探討棉花期貨與現貨價格的聯動關系，作者擬對我國棉花期貨、現貨價格的相關性進行實證分析，以期為棉花期貨市場的進一步完善提供參考與借鑒。

國內外學者在期貨價格與現貨價格相關性方面進行了大量的研究，得出了一系列重要的結論。陳欣，等以小麥期貨與現貨價格為研究對象，對兩者之間的關聯性進行了實證研究，表明小麥期貨與現貨市場的價格變動具有明顯的時變性與聚集性，兩者之間具有雙向的波動溢出效應。劉曉雪，等發現期貨價格對現貨價格具有顯著的短期預測作用。何曉燕，等3基于VEC模型、脈沖響應分析和BEKK模型，對我國棉花期貨和現貨市場的價格發現功能和波動溢出效應進行了實證分析。湯鳴通過對股指期貨與現貨之間的交互作用進行了分析，發現期貨市場較現貨市場有更強的價格發現功能。徐麗娟，等3基于VAR模型，結合協整檢驗、脈沖響應函數、方差分析等方法對國內玉米期貨價格與現貨價格的相關性進行了分析，得出玉米期貨價格和現貨價格具有高度相關性、存在長期協整關系。劉金珠對我國豆粕現貨與期貨價格動態傳導關系進行了研究，發現我國豆粕現貨價格和期貨價格具有長期穩定的動態關系。陳蓉，等通過理論推導和實證研究對期貨價格和現貨價格關系進行了合理界定。苑瑩，等[-9基于時間延遲的去趨勢交叉相關性分析、多重分形去趨勢交叉相關性等方法，對我國滬深300股指期貨市場間的相異測度進行了實證分析，發現兩市場間存在顯著的交叉相關性和交叉分形特征。此外，還有許多學者基于不同的期貨品種，就市場間的相異性測度進行了研究，詳見文獻[10～16]。已有文獻表明我國棉花期貨價格與現貨價格存在著一定的均衡關系，但均衡關系還不明顯，說明我國棉花期貨市場還有待進一步的完善3。基于上述相關研究成果，在借鑒前人研究的基礎上，結合我國棉花期貨市場發展實際，借助Eviews 10軟件，運用Johansen 協整檢驗、向量自回歸（VAR）模型、Granger 因果檢驗等方法對棉花期現貨價格之間的相關性進行量化分析，深入探討棉花期現貨價格之間的動態關系，以期為棉花期貨價格發現功能的評估有所借鑒。

1研究方法及數據描述

1.1研究方法

在棉花期貨市場，市場參與者是根據棉花期貨價格來調整棉花生產的，由于棉花生產具有一定的時滯性，而棉花價格受市場環境、自然環境、政府政策等外界因素的影響，使得棉花的期貨價格與現貨價格之間存在著一定的動態關聯關系。為此，本研究選用向量自回歸（VAR）模型對棉花期貨與現貨價格之間的動態關系進行研究分析。該模型的建立克服了結果建模方法中對每個自生變量關于所有自生變量滯后值函數進行建模的問題。該函數結構模型如（1）。

由于棉花期貨價格與現貨價格序列均為時間序列的變量，而且相互有一定的影響作用，能夠進行回歸分析，因此能夠建立VAR模型如（2）。

其中Ins，為棉花現貨價格對數序列，簡稱現貨價格;Inf為棉花期貨價格對數序列，簡稱期貨價格。通過VAR模型可以求解最大滯后階數，借助Johansen 協整檢驗，對棉花期貨價格（Inf）與現貨價格（Ins）之間是否存在協整關系進行檢驗。根據AIC和SIC準則選定。通過對誤差修正模型結果的分析，可以得出期貨市場價格與現貨市場價格對長期和短期均衡偏離因素的依賴性。通常采用Granger 因果檢驗進行分析，揭示棉花期貨價格與現貨價格之間引導功能的強弱。Granger 因果檢驗的模型如（3）和（4）。

上式中，P、F均不為0，I1、I2是白噪音，且互不相關。若存在某個β不為零，則說明期貨價格引導現貨價格，表明期貨市場在價格發現中起到了主導作用;反之，若存在某個a21不為零，則說明現貨價格引導期貨價格，現貨市場在價格發現中起主導作用;若存在某個β1或a2均不為零，則表明期貨價格與現貨價格相互引導。

P=∑a2tPt-1+∑ieBljFt -j（3）

F=∑a2tPt-1+∑B2jFt-1（4）

1.2數據選取與描述Pt-1

為了研究的可觀性與方便性，本文選取鄭州商品交易所棉花現貨價格與期貨日度結算價數據為研究對象。兩組價格數據的時間跨度為2014年9月10日至2020年11月9日，剔除個別日期的數據缺失，樣本數據總量為1500組。由蛛網模型可知，農產品的一個完整價格波動周期包括：第一年非均衡出現、第二年種植面積與價格發生變化、第三年種植面積繼續變化和價格趨于均衡。因而棉花價格波動的周期至少需要三年時間，本文選擇的樣本數據，包括一個完整的棉花價格波動周期，能夠全面反映各個時期棉花期貨價格與現貨價格的關系。數據來源為Wind金融數據終端，樣本數據描述性統計結果如表1所示。

表1數據表明，現貨價格與期貨價格標準差均較大，表明棉花期貨價格與現貨價格的波動幅度比較大，且后者比前者的波動幅度略大;兩序列的峰值都小于0，不具尖峰特征，有比正態分布更短的尾部;兩序列的偏度都小于0，序列成左甩尾分布;Jarque -Bera統計檢驗顯著，表明兩序列均不服從正態分布。

利用統計分析軟件處理得到棉花期貨與現貨價格的回歸結果結果見表2、表3。

根據表2和表3可知，現貨價格對期貨價格的相關性系數為0.9963，DW統計量為2.0827;期貨價格對現貨價格的相關性系數為0.9946，DW統計量為2.0816，表明棉花期現貨價格序列都具有較強的相關性（存在負自相關性），且顯著性較強。

2實證分析

2.1ADF單位根檢驗

為檢驗期貨價格與現貨價格間的協整關系，現對兩序列做ADF檢驗。結果如表4所示。

ADF檢驗結果表明，現貨價格ADF統計量為-2.755>ADF檢驗的5%的臨界值-2.863（左邊單側檢驗），故可在5%的水平上接受“存在單位根”的原假設，表明該序列為非平穩序列，其波動程度如圖1所示。由圖1可知，兩價格序列走勢高度重合，表現出同漲同跌的現象。

對現貨價格和期貨價格進行一階差分并做ADF檢驗，結果表明，一階差分在5%的置信區間上現貨與期貨均小于臨界值，說明兩價格序列均為一階平穩序列。因此，棉花期現貨價格均滿足協整檢驗的要求，可對其做協整檢驗。

2.2Johansen 協整檢驗

協整檢驗是指若兩個或兩個以上變量的序列是非平穩的，但在某種線性組合中卻表現出一定的平穩性，則這些變量之間可能存在長期平穩的關系，即協整關系。ADF檢驗結果已表明兩序列均為非平穩序列，進一步對樣本變量進行協整檢驗，其檢驗結果如表5所示。檢驗結果表明，在5%的顯著水平上，兩個值均大于臨界值，則不能拒絕原假設。表明棉花期貨價格與現貨價格之間存在長期動態穩定關系，并且期貨價格是現貨價格的無偏估計量。

2.3VAR模型

VAR模型是通過多方程聯立的形式，從統計的角度分析某一內生變量對模型中全部內生變量的滯后值進行回歸，從而估計全部內生變量間的動態關聯關系。經檢驗可知，當滯后5階時，AIC、SIC的值最小。運用AR檢驗VAR模型的平穩性，可知特征多項式的逆根全部在單位圓之內，結果如圖2所示。

由圖2可知該模型是穩定的，得到的分析結果有效，適合進一步做Granger 因果檢驗。建立現貨價格與期貨價格的VAR模型如下（其中SP表示現貨價格，FP表示期貨價格）。

SP=-0.0077×SP（-1）-0.0040×SP（-2）+0.0186×SP（-3）+0.0205×SP（-4）-0.0212×SP（-5）+1.0183×FP（-1）-0.01623×FP（-2）+0.0106×FP（-3）-0.0235×FP（-4）+0.0037×FP（-5）+22.1545。

FP=-0.0002×SP（-1）+0.0889×SP（-2）-0.0098×SP（-3）+0.0582×SP（-4）+0.0242×SP（-5）+0.9677×FP（-1）-0.0415×FP（-2）+0.01378×FP（-3）-0.0324×FP（-4）-0.0747×FP（-5）+81.7987。

2.4脈沖響應

基于前期建立的棉花期現貨價格的VAR模型，現對棉花期貨與現貨價格序列進行脈沖響應分析，累計10期對沖趨勢結果見圖3。通過脈沖響應圖（圖3）可以看出以下幾個特征。

（1）棉花現貨價格對其自身沖擊的相應數值為正，呈現出先上升后平穩的趨勢，0期到2期現貨價格對自身的影響較大，隨著時間的推移和市場環境的變化，現貨價格對其自身的沖擊力也隨之減小，最終達到一個相對穩定的沖擊水平。

（2）棉花期貨價格的變化會引起現貨價格的反應，在第0期期貨價格的變化對現貨價格的沖擊影響為0;隨著期貨價格的上升，其對現貨價格的沖擊力持續上升，直至第2期時達到沖擊的峰值，而后隨著期貨價格的下降，現貨價格也逐步下降，到達第4期時出現拐點，隨后期貨價格與現貨價格均保持基本穩定狀態。

（3）棉花現貨價格的變化會引起期貨價格的反應，在第0期，現貨價格變化對期貨價格的沖擊較大，隨后慢慢減小，到達第2期時出現拐點，之后現貨價格對期貨價格的沖擊逐步緩慢下降。

（4）第0期棉花期貨價格對其自身的沖擊力較大，在第0期到第3期，期貨價格對自身的沖擊力下降幅度較大，到達第10期后仍然較為發散。

2.5Granger 因果檢驗

由期貨價格與現貨價格的協整檢驗結果表明，二者之間存在協整關系，且處于長期動態均衡狀態，二者之間存在怎樣的引導關系，則需要進一步對樣本變量進行Granger 因果檢驗，通過檢驗結果分析期貨與現貨價格之間的引導關系，具體檢驗結果見表6所示。

由Granger 因果檢驗結果可知，在5%的顯著水平上，原假設1“期貨不引導現貨”通過了顯著性水平檢驗，原假設1被拒絕，而原假設2“現貨不引導期貨”沒有通過顯著性水平檢驗，則原假設2不能被拒絕。由此說明，棉花期貨市場對現貨市場具有一定的價格引導作用，而棉花的現貨市場對期貨市場價格的引導作用不明顯。因而，棉花期貨價格與現貨價格之間存在單向的Granger 因果引導關系，這與其他學者采用相近時間段獲得的結果是一致的。

3研究結論

在借鑒對比已有研究結果的基礎上，本文選取2014年9月10日至2020年11月9日的1500組棉花期貨與現貨價格的日交易價格數據作為樣本數據，對棉花期貨與現貨價格的動態關系進行研究。運用Johansen 協整檢驗、向量自回歸（VAR）模型，Granger 因果檢驗等方法對棉花期現貨價格之間的相關性進行量化分析，研究結果表明：棉花期貨與現貨價格具有較強的相關性，兩價格序列都是一階平穩序列，說明棉花期貨與現貨價格存在長期動態平衡關系，短期內兩序列可能發生偏離。從Granger 因果關系可以看出，期貨市場價格對現貨市場價格有一定的引導作用，且結果顯著，而現貨市場對期貨價格的反應不太靈敏，對期貨不具引導作用。

綜上所述，棉花期貨與現貨價格受相同因素的影響，價格變動幅度類似，方向相同，在期貨市場的作用下，棉花期貨價格可以在一定程度上反映棉花現貨價格的變動，具有較強的價格發現功能，可以預測未來現貨價格變化趨勢，說明棉花期貨市場的運行是有效的，相關從業者可以運用棉花期貨進行套期保值，規避價格風險。

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