16能源技術(shù)與管理2011年第5期dai10.3969j. isen.1672 -94342011.0石油與煤炭價格的相互影響分析何琬',盧小舒2(1.國網(wǎng)能源研究院,北京100052;2.海航集 團有限公司,北京100125)[摘要]通過建立BEKK-MGARCH模型對石油與煤炭價格之間的關(guān)系做了深入的研究,結(jié)果揭示了石油價格與煤炭價格之間除了正相關(guān)關(guān)系外，還存在顯著的雙向非對稱價格溢出效應(yīng)。當(dāng)石油價格.上升時,會對煤炭市場形成沖擊,刺激煤炭價格上升;同祥煤炭價格的上升在短期對石油價格也有些許沖擊,從長期看,影響不大。[關(guān)鍵詞]石油價格;煤炭價格;BEKK-MGARCH;相互影響[中圖分類號] F224.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1672-9943(201 1)05-0016-02F:1概述第一步:VAR模型石油與煤炭是當(dāng)前最重要的兩種能源，雖然令R_=100 x (ngFP.-logP~)i=1,2在供需結(jié)構(gòu)、產(chǎn)能等方面都不盡相同,但二者的市式中,i=1表示大慶原油價格;i=2表示秦皇場價格具有高度的正相關(guān)性。當(dāng)前,能源問題不僅島港大同優(yōu)混平倉煤價;R,表示i市場第1月的關(guān)系到我國經(jīng)濟的快速增長和社會的可持續(xù)發(fā)收益率;P表示i市場第t月的價格;P-為i市場展,也關(guān)系到我國的國家安全和外交戰(zhàn)略,因此作第1-1月的價格。為互為替代的能源，研究石油與煤炭價格的相互對R,建立VAR模型，按照AIC和SC最小影響具有重要的經(jīng)濟意義。值標(biāo)準(zhǔn),通過VAR(1)模型,得到兩個市場的殘差近些年，國內(nèi)很多學(xué)者研究了煤炭價格與石8=(81.,82.s)。油價格的關(guān)系。有學(xué)者利用時間序列模型證明煤第二步: BEKK -MGARCH模型炭價格和石油價格之間存在長期協(xié)整關(guān)系";也有波動溢出效應(yīng)揭示了不同市場的價格波動可學(xué)者通過研究分析石油價格的上漲對煤炭市場有以相互影響?？紤]到市場相關(guān)性的存在,為了更好- -定影響，石油價格對煤炭價格的影響一是比價地度量溢出效應(yīng)，研究人員提出了多變量關(guān)系促使煤價上漲，二是通過相關(guān)產(chǎn)品和行業(yè)對CARCH (MCARCH)模型,該模型能夠充分利用殘兩種能源品的需求轉(zhuǎn)換促使煤價上漲12]; 另外還差向量的協(xié)方差矩陣所包含的信息來研究溢出效有多位學(xué)者通過研究分析證明石油價格對煤炭價應(yīng)。為了降低Vech-MCARCH的計算復(fù)雜度,格有正向影響351。本文將采取二元GARCH模型Engle和Kroner[0|提出了BEKK模型,其顯著優(yōu)點對石油價格與煤炭價格的波動溢出效應(yīng)進行實證是容易滿足的正定性,而且參數(shù)少?？紤]到實用分析,分析二者之間的雙向影響,進而了解這種雙性和可操作性,本文使用BEKK-MGARCH(,1)對向影響信息在這兩種重要能源之間傳遞模式。石油價格和煤炭價格收益的溢出效應(yīng)進行建模，如下所示:2波動溢出效應(yīng)模型方法|e, |4 ~N(2xm,H,)(1)通過BEKK-MGARCH模型分析石油和煤炭\H,=C'C+A'(E_82 )A+B'H_.B'兩個市場價格收益的波動溢出效應(yīng)，建模過程如其中H,也可以表示為:(2)1hrz.2=c1C12+q1Qq2i-1 +(Q2;0%2 +102 -1-1-+2022.-1 +B..Br2hu1 +(B.B2+BB2 )h2-1 +BrB2h2x-1式中,e, |[- ~N(0,H, )為殘差在l時刻受到新方差矩陣H;14YH中國煤化工,為t時.生變量的沖擊,并具有相應(yīng)的2x2條件方差-協(xié)刻石油市場收益CNMHGgl時刻2011年第5期何琬, 等石油與煤 炭價格的相互影響分析17煤炭市場收益率序列的條件方差;hrz=hau為t時3價格波動溢出效應(yīng)的實證研究刻兩個序列的條件協(xié)方差;Eu-和82u1為t時刻兩個序列的條件協(xié)方差;C為2x2的上三角矩3.1數(shù)據(jù)選取 與描述統(tǒng)計陣;A .B均為2x 2的矩陣;cv為矩陣C中第(i,j)為了研究兩個市場價格波動的溢出效應(yīng),揭個元素;a;為矩陣A中第(i,j)個元素;B;為矩陣B示兩個市場之間的相互影響。選用大慶原油價格中第(i,j)個元素;as表示ARCH效應(yīng)或者波動的作為國內(nèi)油價的代表，選取秦皇島港大同優(yōu)混平短期持續(xù)性;B;表示CARCH效應(yīng)或者這些沖擊倉煤價作為國內(nèi)煤價的代表。樣本數(shù)據(jù)為1998 年對長期持續(xù)性的貢獻。1月-2010年6月的月度均價，分別來源于美國本文主要目的是研究石油和煤炭兩個市場的能源情報署網(wǎng)站與煤炭行業(yè)數(shù)據(jù)庫。根據(jù)當(dāng)年的價格溢出效應(yīng),因此a;和B;(i≠j)的顯著性是焦匯率情況換算單位,油價單位為美元1桶、煤價單點所在。如果可以證明a,和B,(i≠j)不等于零統(tǒng)計位為美元/t。從圖1中可以看出,煤炭價格和石油顯著，則可以說從- -個市場到另一個市場存在波價格的收益率序列中出現(xiàn)多個異常的峰值，收益動溢出。率的波動具有一-定 突發(fā)性和明顯的聚類現(xiàn)象。表第三步:檢驗VAR-BEKK- MGARCH模型的1給出了兩個市場價格收益率的基本統(tǒng)計特征,魯棒性兩個市場價格收益率的分布都是平穩(wěn)過程,JB檢利用Ljung-BoxQ統(tǒng)計量，通過檢驗標(biāo)準(zhǔn)誤驗顯示兩個收益序列分布均顯著異于正態(tài)分布，差是否服從白噪聲過程來檢驗?zāi)Ｐ偷聂敯粜?零自相關(guān)檢驗表明兩個市場價格的月收益率序列存假設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)誤差o,服從白噪聲隨機過程)。在顯著的自相關(guān)。ARCH-LM檢驗則表明兩個市場均存在明顯的條件異方差現(xiàn)象。1510MANAMAMAAMMMMMWMA.199B- WTp99-04200-07 2001F10 203-Mm/ V 2004-04~ 20022008-012000 20s -5時間-1煤炭收益率石油收益率-2圖1石油價格 與煤炭價格收益率表1石油價格 與煤炭價格的月收益率統(tǒng)計特征表從Granger因果檢驗結(jié)果可以看出，石油價統(tǒng)計量原油價格月收益率煤炭價格月收益率格月收益率是煤炭價格月收益率的Granger因,Q(05)34.045"52.313"而煤炭價格在滯后7期時是石油價格的GrangerJB統(tǒng)計量51.907 46"650.274 4"因,這說明石油價格與煤炭價格間是相互影響的,ADF-8.934 700”-7.312 957"可認為兩者之間存在波動溢出效應(yīng)，不過石油價ARCH檢驗LM統(tǒng)計量17.808 49"格對市場信息的反映比煤炭價格要敏銳，對信息:***表示顯著性水平為1%。的反饋速度也優(yōu)于煤炭價格。8.2 Granger因果檢驗3.3 BEKK(1,1)-MGARCH(1,1)模型對石油與煤炭兩個市場價格月收益率進行.對石油與煤炭兩個價格收益序列建立VAR(1)Granger因果檢驗,結(jié)果如表2所示(P表示油價,模型，并在此基礎(chǔ)上估計建立BEKK(1,1)P表示煤價)。-MCARCH(1,1)模型, 模型的估計結(jié)果如表3所表2石油與煤炭兩市場Granger因果檢驗示。值ay+B,表示從市場i到市場j的溢出效應(yīng)(1滯后期_ 1 !為石油市場,2為煤炭市場)，根據(jù)表3看出(Qz1+原假F值P值F值P值F值P值Bxn=0.264 1) < (an+B=0 697 6-即從石油市場到PR2不是P的因0.064 0.801 0.232 0.920 2.302 0.030煤炭市場的整體溢出中國煤化工石.P,不是P:的因9.044 0.003 2.504 0.045 2.347 0.028油市場的整體溢出效YHCNMH G頁)2011年第5期寧亞東,等中國能源及 CO2排放重心動態(tài)演化及分析宏觀表現(xiàn)為向西南方向移動，由河北省的邢臺市版社,1999: 274逐漸移動至山西省臨汾市，能源生產(chǎn)重心的西移[2] Neft D S. Statistical Analysis for Areal Distributions[M].特征更加明顯。Philadelphia: Regional Science Research Institute, 1966(2)中國能源消費重心從東經(jīng)114.96°移到東[3]李義俊.我國人口重心及其移動軌跡[J].人口研究,1983():28-32經(jīng)114.19° ,北緯35.19移動至33.83°。能源消費[4]張善余.我國省際人口遷移模式的重大變化[J].人口重心宏觀表現(xiàn)為向西南方向移動，由山東省菏澤研究,1991(1):2-7市和河南省新鄉(xiāng)市的中間移至河南省許昌市附[5]溫軍,等.甘肅民族人口分布重心遷移軌跡[J].西北近,能源消費重心的南移特征更加明顯。民族學(xué)院學(xué)報.1994():47-52(3)中國CO2排放重心處在東經(jīng)114.28以東，6]鄭連斌，等.關(guān)于內(nèi)蒙古自治區(qū)人口重心的研究[J].內(nèi)北緯35.21以南，宏觀表現(xiàn)為向西南方向移動,蒙古師大學(xué)報,1995(2):94-100CO2排放重心由山東省菏澤市附近移至河南省許[作者簡介]昌市附近。CO2 排放重心的南移特征和西移特征寧亞東(1966-),男,遼寧鐵嶺人,副教授,博士,主要差不多。研究方向為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展理論與模型研究。[參考文獻][收稿日期:2011-06-15][1]張善余.人口地理學(xué)概論[M]. 上海:華東師范大學(xué)出(上接第17頁)表3煤價與油價的BEKK(1,1)- GARCH(1,1)估計結(jié)果系數(shù)βr3n2Bu估計值0.6086- 0.2042” 0.3550"* -0.3042" 0.6740" 0.0599" 0.3426* 0.5625標(biāo)準(zhǔn)差0.0116 0.0024 0.11250.0959 0.0043 0.0057 0.1460 0.5546注:*代表10%水平下顯著;***代表1%水平下顯著。具體來看，在條件方差方程中，代表ARCH為替代能源 ,當(dāng)石油價格上升時,短期與長期看,效應(yīng)的az1和Qr2和代表GARCH效應(yīng)的P2s和βr2都會對煤炭市場形成沖擊，表現(xiàn)為引起煤炭價格系數(shù)估計值都很顯著,這表明無論是ARCH效應(yīng)上升，但是煤炭價格的上升雖然在短期對石油市還是GARCH效應(yīng),在石油市場和煤炭市場之間場也有些許沖擊,但是長期來看,煤炭價格對石油都存在雙向溢出。研究可以得出的結(jié)論是:石油價價格影響不大。格對煤炭價格的短期影響和持久影響均比較強,表現(xiàn)為正向的影響;而煤炭價格對石油價格短期[1]焦建玲.中國煤炭需求的長期與短期彈性研究[J].工內(nèi)同樣存在較強的正向反饋,但是長期影響較小。業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2007(26):108-1 10平方殘差滯后15期的Ljung-Box Q統(tǒng)計量[2]張同功，雷仲敏.煤炭價格波動的影響因素分析[J].在置信水平為5%時是不顯著的。因此，采用的中國能源200(12);:16-19BEKK-CARCH(1, 1)模型可以消除自相關(guān)和條件[3]戰(zhàn)彥領(lǐng).國際油價走勢及對國內(nèi)煤炭價格的影響分析異方差，能夠充分表示煤炭和石油價格收益的動[J].中國煤炭,2008(9):21- 24態(tài)性。[4]袁桂秋,張玲丹.我國煤炭價格的影響因素分析[J].價格月刊,2009(2):45-474結(jié)論[5]蔡鑫磊.目前影響我國媒炭價格的主要因素分析[J].煤炭經(jīng)濟研究,2008(10);:87-90本文關(guān)注的是石油價格和煤炭價格的相互作[6] Engle R F. Kroner K F. Multivariate simultaneous用，利用BEKK-CARCH模型來定量地研究兩個generalized ARCH [] Econometric Theory,195(11):市場價格間的波動溢出，以捕獲石油價格與煤炭122- 150 .價格的動態(tài)溢出效應(yīng)。通過實證研究,結(jié)果深刻的揭示了石油市場與煤炭市場之間有顯著的雙向價何琬(1981-),女,陜西可齒‘*幾的必地,現(xiàn)工格溢出效應(yīng),波動是非對稱的,而月波動溢出的短作于國網(wǎng)能源研究院,中國煤化工'期模式和長期模式并不完全相同。煤炭與石油互TYHCNMHG-20]