原油现货价格与期货价格关系的协整分析
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林榕 林露露 孙艺洲
摘 要：这项研究旨在揭示原油现货价格和未来价格之间的关系，这反过来将有助于确定原油价格。在构建投资组合时，资产之间的高度相关性不能被视为长期多元化回报的令人满意的衡量标准。迫切需要通过适当考虑资产价格之间的共同长期趋势来增强传统的风险回报建模方法。考虑到这一迫切需要，本文试图利用时间序列数据来探讨原油现货价格与未来价格之间的长期和短期关系。
关键词：现货价格;期货价格;原油;资产价格
资产配置被认为是投资者或基金经理做出的最重要的战略性决策之一。资产配置是指投资组合中一类资产的投资比例。在决定投资组合时，基金经理必须决定投资组合中的资产类型。投资组合理论建议，与投资组合中的其他资产具有低或负相关性的资产应该被包括在投资组合中，以确保投资组合的最佳性能。相关性是短期关系指标;投资者或基金经理面临的关键问题是如何在资产选择过程中整合长期考虑因素。
传统的风险回报关系模型显示，数据中的任何长期趋势都可以通过对序列进行差分来消除，但是这些传统的风险回报模型都不包括基于价格数据中长期共同趋势的决策。为了整合投资组合创造中的长期效应，本研究采用了约翰森、约翰森和朱塞留斯开发的协整技术。相关性反映了预期在短期内的共同运动，并且随着时间的推移会有不稳定性。因此，基于相关性的投资组合策略需要反复修改和调整，以恢复投资组合的绩效。与此相反，协整表明资产价格之间的长期关系，即使资产之间的相关性非常低甚至是静态的，也可能出现这种关系。回报的高度相关性不一定意味着价格的高度协整。因此，从长期来看，基于协整分析的多元化决策可能更有效。包含未进行协整的资产将导致更有效的投资组合，而不需要频繁修改投资组合。
由于商品价格变动的长期影响，人们越来越有兴趣了解石油和其他商品的现货价格与未来价格之间的关系。自20世纪70年代报告的第一次石油危机以来，石油商品市场经历了更高水平的波动。过去几年见证了创纪录的油价和与气候变化相关的对生物燃料的兴趣，这反过来又导致了对这一领域解释的探索。大宗商品价格高企，无论是否与油价相关，都会对购买力和经济增长产生明显影响。本研究试图通过协整分析来考察原油现货和期货价格的行为。
一、原有现货价格与期货价格的现状
大量的实证研究证实了在一定时期内商品期货和其他资产类别之间的低相关性。根据上述研究，大量研究证明了商品期货为股票和债券投资组合提供了良好的多样化。部分学者发现商品期货对厌恶风险的投资者来说是有价值的资产，但商品期货的投资额取决于某些因素，如效用函数、风险承受水平和投资组合构成。其他学者利用二元GARCH框架对高盛总回报商品指数和子指数以及S&P 500指数之间的条件关系进行了建模，结果表明，尽管商品的多样化收益在样本期内有所减少，但估计的条件相关性仍然很低，足以让商品为股票投资者提供有意义的多样化收益。
研究者调查了西德克萨斯中质（WTI）原油一个月、两个月、三个月和四个月到期日的每日现货和期货价格之间的线性和非线性因果联系。数据涵盖1991年10月至1999年10月和1999年11月至2007年10月两个时期，后一时期的动荡程度明显更高。除了传统的线性格兰杰检验之外，在控制协整后，他们还应用了狄克斯和潘钦科提出的非线性因果关系的新的非参数检验。除了传统的成对分析，他们还测试因果关系，同时校正其他变量的影响。为了检查观察到的因果关系中是否有严格的非线性性质，他们还检查了VECM滤波残差的非线性因果关系。最后，他们使用GARCH-BEKK模型，在控制了数据中的条件异方差之后，研究了非线性非因果性假设。
二、原油现货价格与期货价格的协整分析
该研究试图提供原油现货价格和未来价格共同变动的证据，以便投资者能够做出更好的投资决策。这项研究是通过在分析现货价格和期货价格之间的关系时适当考虑投资者的观点进行的。现代投资组合理论建议，这类投资者的相关信息矩阵包括预期资产回报、这些回报的可变性以及跨资产相关性。此外，时间序列的超前或滞后使得相关性几乎无用。例如，如果数据在某些每日时间序列中滞后一两天，对序列之间的相关性的影响将是显著的，相关性甚至可能从正变负。另一方面，对该系列之间的共同长期关系的影响将是最小的。协整允许两个不同时间序列之间的短期差异，这意味着在每天的基础上，该序列不一定必须同时上升或下降，一个可能上升而另一个下降，因此这两个序列根本不需要每天同步移动。然而，从长期来看，这两个价格序列不可能在很长时间内偏离相反的方向，而不会回到长期均衡。平稳时间序列和非平稳时间序列之间的区别极其重要，因为平稳性是进行统计推断的先决条件。如果时间序列的平均值或方差隨时间变化，那么就不可能将某一特定时期的回归结果推广到不同时期。因此，在进行任何统计推断之前，有必要确定时间序列是否稳定。如果对依赖变量、独立变量或两者都有单位根过程的时间序列进行回归分析，那么结果将没有经济意义，特别是估计值将有偏差，假设检验的结果将无效。
结语
这项研究考察了原油现货价格和期货价格之间的短期和长期关系，因此原油期货可以被视为投资者利用2009-2014年数据赚取额外回报的多样化工具。分析表明，这两个变量之间有很强的相关性，而且这两个变量也被发现是协整的，这表明这两个变量之间存在长期关系，这意味着这两个序列具有共同的随机移动。如果被动投资者将原油期货纳入传统原油现货，他/她将能够获得高回报，而不是低风险。本研究支持商品期货的多样化特性。未来的研究可以在其他商品中进行，这样结果就可以更普遍。
参考文献：
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[2] 高湘昀，安海忠，刘红红，等.原油期货与现货价格联动性的复杂网络拓扑性质[J]. 物理学报，2011，60（6）：843-852.
[3] 程 刚，张 珣，汪寿阳.原油期货价格对现货价格的预测准确性分析[J].系统工程理论与实践，2009，29（8）：11-18.
作者简介：
林 榕（1999.1.2-），女 ，金融工程，本科，吉林人。
林露露（1996.4.5-），女，金融工程，本科，浙江温州人。
孙艺洲（1990.8.29-），男，金融工程，本科，吉林松原人。