產(chǎn)業(yè)鏈視角下的跨品種套利機(jī)制與套保效率研究
——基于MTO產(chǎn)業(yè)鏈品種2015—2022年交易數(shù)據(jù)

曾 妍

（廣州科技職業(yè)技術(shù)大學(xué),廣東 廣州 510550）

甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)（MTO/MTP）是我國高效利用煤炭能源的突破性進(jìn)展領(lǐng)域，是實施石油替代、保障能源安全的獨有戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。然而，MTO產(chǎn)業(yè)占甲醇下游用量的半壁江山，分布于沿海地區(qū)的MTO產(chǎn)業(yè)也是拉動甲醇進(jìn)口大幅增長的關(guān)鍵因素。相比于新興一體化煤制或傳統(tǒng)油制路線，MTO產(chǎn)業(yè)競爭力相對薄弱，主要原因在于外采原料存在諸多不穩(wěn)定因素，原料價格的不利波動將直接降低企業(yè)開工率。我國作為全球最主要的大宗商品進(jìn)口消費(fèi)市場，長期受“西方定價、美元計價”的交易模式主導(dǎo)，處于缺乏定價權(quán)、被攫取貿(mào)易利潤的劣勢地位。從國際經(jīng)驗來看，大宗商品交易以期貨市場價格為基準(zhǔn)，企業(yè)參考期貨定價參與套期保值，可以規(guī)避價格波動風(fēng)險。因此，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)合理運(yùn)用風(fēng)險管理工具，對提高其競爭力和高資源配置能力將大有裨益。

鑒于我國MTO/MTP產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，沿海外采和西北自產(chǎn)一體化裝置已在一定程度上實現(xiàn)替代油制路線，以該產(chǎn)業(yè)為視角進(jìn)行產(chǎn)品價格關(guān)聯(lián)機(jī)制與套保有效性的研究亟待更新。不僅如此，研究我國獨有期貨品種，對完善貿(mào)易定價體系，確立我國交易中心地位，提高產(chǎn)業(yè)貿(mào)易地位和議價能力，為相關(guān)企業(yè)提供套期保值理論支持具有重要意義。

1 文獻(xiàn)綜述

期貨市場建立的初衷是為了規(guī)避價格風(fēng)險，將期貨市場作為轉(zhuǎn)移價格風(fēng)險的場所，對將來購進(jìn)或售出的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)量相等、方向相反的交易，使一定時期內(nèi)現(xiàn)貨市場上的盈虧由期貨市場得到抵消或彌補(bǔ)，建立起兩個市場之間的對沖機(jī)制。

國外文獻(xiàn)方面，傳統(tǒng)的套期保值理論由Keynes（1923）、Hicks（1946）等提出，認(rèn)為在期貨市場上建立與現(xiàn)貨市場交易方向相反、數(shù)量相等的交易頭寸，可降低風(fēng)險、抵消可能受到的損失。Holbrook Working（1953）基于真實市場上期現(xiàn)價格并不具有完全對等的價格波動事實，提出了部分抵消現(xiàn)貨風(fēng)險的基差逐利套保理論。Johnson（1960）和Stein（1961）引入資產(chǎn)投資組合理論來解釋套期保值行為，認(rèn)為套保目的為在既定風(fēng)險下的最大收益。Ederington（1979）[1]應(yīng)用普通最小二乘法（OLS）來估計最小方差套保比例，以套保組合方差相較于未套保組合方差的下降百分比來測度套期保值的效率，后期針對OLS模型的不合理假設(shè)，即殘差序列不存在異方差性，提出了一系列改進(jìn)的動態(tài)模型。Engle（1986）[2]假定條件方差是殘差的函數(shù)，提出了自回歸條件異方差A(yù)RCH模型。Bollerslev（1986）基于GARCH模型改良的多元動態(tài)模型進(jìn)行實證，得出最優(yōu)套期保值比率不應(yīng)假設(shè)為一個常數(shù)，而應(yīng)是各期的期現(xiàn)價格的條件協(xié)方差與期貨價格條件方差的比值。Engle和Granger（1987）、Johansen（1988）和Juselius（1990）提出的協(xié)整分析為研究非平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)變量均衡關(guān)系提供了方法，在期現(xiàn)價格動態(tài)關(guān)系研究中得到廣泛應(yīng)用。

國內(nèi)文獻(xiàn)方面，李百吉等（2018）[3]研究煤炭上市品種DCE焦煤、焦炭、CZCE動力煤三者之間的價格聯(lián)動關(guān)系，發(fā)現(xiàn)三者之間存在長期穩(wěn)定關(guān)系，跨市場價格聯(lián)動效應(yīng)明顯。段進(jìn)東等（2019）[4]用2018—2019年國內(nèi)原油與化工期貨共六個品種的價格指數(shù)構(gòu)建VAR模型研究品種之間的價格傳導(dǎo)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)原油期貨在整個價格傳導(dǎo)過程中并未發(fā)揮核心作用。王世文等（2020）[5]從石油產(chǎn)業(yè)鏈角度，運(yùn)用Copula函數(shù)對原油、瀝青、聚丙烯期貨收益率之間的相關(guān)性進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)原油與瀝青相關(guān)性較強(qiáng)，與聚丙烯相關(guān)性偏弱，但原油對二者均不存在格蘭杰因果關(guān)系。馬鄭瑋等（2020）[6]采用原油與瀝青的期貨、現(xiàn)貨數(shù)據(jù)構(gòu)建VAR模型，發(fā)現(xiàn)期貨品種之間存在雙向格蘭杰因果關(guān)系，但其他關(guān)系存在時滯性。

從研究方法來看，以往文獻(xiàn)采用傳統(tǒng)OLS、VAR、VECM等協(xié)整回歸的靜態(tài)方法研究商品居多；從研究對象來看，現(xiàn)有的期貨關(guān)聯(lián)機(jī)制研究與跨品種套利研究的文獻(xiàn)數(shù)量與商品期貨上市時間存在明顯正相關(guān)關(guān)系，主要集中在組合上市早的品種研究上。近十年來，因技術(shù)改進(jìn)而產(chǎn)生的新興產(chǎn)業(yè)——以甲醇為中間環(huán)節(jié)接通煤與烯烴的煤化工——期貨套利機(jī)制卻未有人探討。因此，本文試圖以MTO/MTP產(chǎn)業(yè)涉及的三個品種為研究對象，從企業(yè)參與套保套利的角度出發(fā)，采用VAR、協(xié)整和VECM方法來探討多種商品期現(xiàn)之間的靜態(tài)互動關(guān)系以及構(gòu)建套保頭寸后的避險效果。

2 數(shù)據(jù)的來源

考慮到資源分布的區(qū)域性特征和產(chǎn)能投放進(jìn)度，本文以MTO/MTP企業(yè)參與套保套利為視角，選取基準(zhǔn)甲醇（S_MA）、聚乙烯（S_PE）、聚丙烯（S_PP）現(xiàn)貨出廠價或成交均價日數(shù)據(jù)作為現(xiàn)貨組的價格序列，采用鄭商所甲醇（Q_MA）、大商所線性低密度聚乙烯（Q_PE）、聚丙烯（Q_PP）期貨活躍合約日收盤價作為期貨價格序列，選取時段為2015—2022年甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)步入成熟階段的數(shù)據(jù)來構(gòu)建時間序列模型。所有數(shù)據(jù)來源于Wind資訊。

3 實證結(jié)果與分析

3.1 單位根檢驗

經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)往往具有非平穩(wěn)的特征，如果數(shù)據(jù)不平穩(wěn)，則可能產(chǎn)生“偽回歸”現(xiàn)象。因此，本文在研究價格關(guān)系之前，先對三種商品期現(xiàn)價格序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗。

本文采用ADF檢驗法（Augmented Dickey-Fuller test）對原始時間序列進(jìn)行單位根檢驗。在5%顯著性水平下，原序列并不滿足全部平穩(wěn)，因此對原序列一階差分后再進(jìn)行ADF單位根檢驗。經(jīng)過一階差分后的t統(tǒng)計量檢驗結(jié)果均小于其對應(yīng)的5%臨界值，說明一階差分序列均為平穩(wěn)序列，三對變量均為一階單整序列。結(jié)果如表1所示。

表1 ADF單位根檢驗結(jié)果

3.2 格蘭杰因果檢驗

將上述一階差分序列劃分為期貨組和現(xiàn)貨組，即每組分別為三個品種的期貨序列或現(xiàn)貨序列，若兩個市場中存在同樣組合的格蘭杰因果關(guān)系，則說明變量變化的先后關(guān)系一致，具備構(gòu)建相關(guān)套利組合的條件。首先，分別對兩個組合建立向量自回歸VAR模型，通過信息準(zhǔn)則確定最優(yōu)滯后階數(shù)（受篇幅限制，省略滯后階數(shù)確定過程）。其次，經(jīng)過檢驗，選定期貨價格序列的VAR模型最佳滯后階數(shù)為7，現(xiàn)貨價格序列的最佳滯后階數(shù)為10。設(shè)定階數(shù)后，對兩組序列進(jìn)行外生性檢驗，結(jié)果如表2所示，發(fā)現(xiàn)在期貨組中，Q_PE（聚乙烯）在5%的顯著水平下對Q_PP（聚丙烯）具有單向的預(yù)測能力；在現(xiàn)貨組中，現(xiàn)貨S_PE（聚乙烯）在5%的顯著水平下對S_MA（甲醇）有單向的預(yù)測能力；現(xiàn)貨S_PP（聚丙烯）與S_MA（甲醇）之間互為內(nèi)生變量，現(xiàn)貨S_PP（聚丙烯）與S_PE（聚乙烯）之間互為內(nèi)生變量。

表2 甲醇制烯烴品種期、現(xiàn)貨序列的格蘭杰因果檢驗

采用AR根圖對滯后結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗，實證結(jié)果顯示方程的所有單位根均落于半徑為1的單位圓內(nèi)，即所有特征根的模小于1，如圖1和圖2所示，說明模型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

圖1 期貨序列AR特征多項式逆根圖

圖2 現(xiàn)貨序列AR特征多項式逆根圖

對比兩組變量的時序變化檢驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩個組不存在重疊的、互為內(nèi)生變量的商品組合，現(xiàn)貨組的聯(lián)動關(guān)系多于期貨組。

從上下游預(yù)測關(guān)系來看，現(xiàn)貨組中，S_MA（甲醇）與S_PP（聚丙烯）相互具有預(yù)測能力，S_PE（聚乙烯）對S_MA（甲醇）有單向預(yù)測能力，三者為MTO裝置的上下游關(guān)聯(lián)品種，下游產(chǎn)品對原料的預(yù)測能力更大，符合制烯烴占甲醇用量大和下游附加值更高的產(chǎn)業(yè)特征；但兩者的期貨價格不具備聯(lián)動關(guān)系，說明上述可解釋與現(xiàn)貨產(chǎn)業(yè)關(guān)系的特征在期貨市場上并未體現(xiàn)，反映當(dāng)前期貨報價并不側(cè)重西北價格。

上述檢驗結(jié)果基本符合甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)各品種之間的經(jīng)濟(jì)學(xué)關(guān)系和期貨合約設(shè)計，由于期現(xiàn)市場互為內(nèi)生變量的商品關(guān)系不重疊，跨品種套利理論依據(jù)不充分，以品種價值或產(chǎn)出配比建立套利組合風(fēng)險較大。但以上結(jié)論對于企業(yè)進(jìn)行套期保值、研究品種波動仍然提供了思路和參照依據(jù)，企業(yè)應(yīng)根據(jù)敞口方向決定套保品種。以上述內(nèi)生關(guān)系作為參考，將研究落到單一品種的期現(xiàn)關(guān)系上。

3.3 協(xié)整檢驗

將原價格序列以同品種劃分，進(jìn)行期現(xiàn)組合的Johansen協(xié)整檢驗。先建立向量自回歸VAR模型，通過信息準(zhǔn)則確定最優(yōu)滯后階數(shù)，再采用“所有序列的趨勢是隨機(jī)趨勢”的情形，根據(jù)滯后階數(shù)對協(xié)整檢驗進(jìn)行形式設(shè)定，得到檢驗結(jié)果如表3所示。

表3 期貨與現(xiàn)貨價格的Johansen協(xié)整檢驗

在5%顯著性水平下，MA（甲醇）期現(xiàn)價格之間各存在一個協(xié)整關(guān)系，PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）期現(xiàn)價格之間至多有兩個協(xié)整方程。所有品種的期現(xiàn)價格之間均具有長期均衡關(guān)系，說明期貨市場運(yùn)行是有效的。

3.4 構(gòu)建向量誤差修正模型

根據(jù)協(xié)整檢驗中確定的最優(yōu)滯后階數(shù)和協(xié)整關(guān)系個數(shù)，調(diào)整滯后階數(shù)，構(gòu)建VECM向量誤差修正模型。該模型以Johansen協(xié)整檢驗對品種期現(xiàn)價格確定長期均衡關(guān)系，即當(dāng)某一市場價格在短期內(nèi)偏離其均衡點時，該均衡機(jī)制可以使其在后期進(jìn)行修正，回到長期均衡狀態(tài)。受篇幅限制，以下研究同一品種期現(xiàn)價格領(lǐng)先滯后關(guān)系的表達(dá)式有一定縮略。在甲醇品種的關(guān)系式中，MA為甲醇品種縮寫，SMA,代表甲醇現(xiàn)貨價格，QMA代表甲醇期貨價格；EC（MA）關(guān)系式表示甲醇期現(xiàn)價格之間的長期關(guān)系；Δ SMA,t研究的是對于t期的甲醇現(xiàn)貨價格而言，在短期內(nèi)如t-1期的期現(xiàn)貨價格對t期現(xiàn)貨的引導(dǎo)關(guān)系，同理 研究t期的短期內(nèi)期現(xiàn)貨價格對期貨的引導(dǎo)關(guān)系。三個品種的協(xié)整回歸和ECM回歸結(jié)果如下：

式（1）、式（4）、式（7）為協(xié)整方程，反映了期貨價格與現(xiàn)貨價格之間的長期均衡關(guān)系；方程中系數(shù)均接近于1，說明從長期來看現(xiàn)貨價格與期貨價格之間存在較強(qiáng)的波動關(guān)聯(lián)。其余方程為因變量關(guān)系式（受篇幅限制省略了部分滯后項），反映的是短期調(diào)整關(guān)系，Δ表示一階差分，表示若期現(xiàn)價格偏離長期均衡之后重回均衡狀態(tài)的短期調(diào)整方式；式中的誤差修正項系數(shù)大小表示向均衡狀態(tài)調(diào)整的快慢程度，所有誤差修正項系數(shù)均為負(fù)數(shù)，符合反向調(diào)整機(jī)制。其他滯后項表示其與因變量差分之間的影響關(guān)系。

在以現(xiàn)貨差分為因變量的關(guān)系式中，誤差修正項系數(shù)普遍大于以期貨差分為因變量的誤差修正系數(shù)，說明誤差修正項對現(xiàn)貨價格短期偏離長期均衡的調(diào)整作用更大；期貨關(guān)系式中的誤差修正項系數(shù)明顯較小，說明期貨向均衡關(guān)系的調(diào)整不明顯。

MA（甲醇）組的因變量關(guān)系式中，誤差修正項對現(xiàn)貨價格偏離其長期均衡的調(diào)整作用可以令其每一期4.18%的偏離幅度得到調(diào)整，令期貨價格偏離其長期均衡0.75%的幅度得到調(diào)整；現(xiàn)貨關(guān)系式中的系數(shù)普遍大于期貨關(guān)系式中的系數(shù)，說明該項調(diào)整機(jī)制對現(xiàn)貨的引導(dǎo)作用比期貨大。

PE（聚乙烯）與PP（聚丙烯）組的因變量關(guān)系式中，誤差修正項系數(shù)對現(xiàn)貨價格偏離的調(diào)整幅度明顯大于對期貨價格的調(diào)整幅度，說明調(diào)整機(jī)制對現(xiàn)貨的調(diào)整幅度更明顯，符合我國西北地區(qū)煤制甲醇制烯烴現(xiàn)貨報價變動頻率低、調(diào)整滯后、調(diào)整幅度較大的特點；現(xiàn)貨關(guān)系式中的期貨滯后項系數(shù)略大于現(xiàn)貨滯后項系數(shù)，也反映了期現(xiàn)關(guān)系中期貨關(guān)系占主導(dǎo)、期貨走勢引領(lǐng)現(xiàn)貨的特征。

橫向?qū)Ρ热M商品的期現(xiàn)關(guān)系，PE（聚乙烯）和PP（聚丙烯）組的誤差修正項系數(shù)較大，說明在偏離均衡后相對MA短期調(diào)整速度快，調(diào)整幅度大。

3.5 單品種套期保值效率

根據(jù)向量誤差修正模型的關(guān)系公式擬出品種期現(xiàn)之間的套保比率，即每一手現(xiàn)貨貨值對應(yīng)的期貨頭寸配比。將估計得到的套保比率計算出樣本期內(nèi)套保組合的方差，采用Ederington套?？冃е笜?biāo)觀察VECM方法下的套保有效性，結(jié)果如表4所示。

表4 甲醇制烯烴期貨品種的套期保值效率

發(fā)現(xiàn)在樣本期內(nèi)，對單一品種進(jìn)行套期保值均可降低波動風(fēng)險，套保效率達(dá)80%以上，但品種之間存在套期保值差距，該差距符合基本面以及上述互動關(guān)系結(jié)果。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文基于2015—2022年品種交易數(shù)據(jù)，通過平穩(wěn)性檢驗、格蘭杰因果關(guān)系檢驗、協(xié)整檢驗、VAR模型和VECM模型，對同一市場甲醇制烯烴品種間以及同一品種期現(xiàn)價格之間進(jìn)行互動關(guān)系研究。

研究發(fā)現(xiàn)：樣本期內(nèi)，甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)現(xiàn)貨價格之間的聯(lián)動關(guān)系強(qiáng)于期貨，下游品種價格對上游品種的預(yù)測能力強(qiáng)于上游對下游，說明成本端因素對下游價格影響有限。現(xiàn)貨組中，S_MA（甲醇）與S_PP（聚丙烯）價格之間具有相互預(yù)測能力，但期貨市場二者的價格不具備聯(lián)動關(guān)系；S_PE（聚乙烯）與S_PP（聚丙烯）的原料和生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品用途相近，二者間現(xiàn)貨價格均有雙向因果關(guān)系，但期貨價格關(guān)系僅Q_PE（聚乙烯）對Q_PP（聚丙烯）有單向的預(yù)測能力，這可能與品種的上市時長有關(guān)，交易者習(xí)慣對照上市較早的聚乙烯期貨價格進(jìn)行交易。期貨組中，僅Q_PE（聚乙烯）在5%的顯著水平下對Q_PP（聚丙烯）具有單向的預(yù)測能力。原因可能在于甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)中的原料甲醇有兩種制備路線，沿海裝置原料與西北裝置原料存在實質(zhì)性差異，因此缺乏相同金融屬性的帶動。

協(xié)整檢驗結(jié)果證明研究的三個品種現(xiàn)貨價格與期貨價格之間均具有長期均衡關(guān)系。短期關(guān)系中，以現(xiàn)貨差分為因變量的誤差修正項系數(shù)普遍大于以期貨關(guān)系式中的系數(shù)，說明現(xiàn)貨價格短期偏離均衡后的調(diào)整速度較快，而期貨價格重回長期均衡狀態(tài)的速度較慢。三個品種中，PE（聚乙烯）與PP（聚丙烯）現(xiàn)貨因變量關(guān)系式的誤差修正系數(shù)最大，說明這種短期調(diào)整機(jī)制對現(xiàn)貨價格的調(diào)整幅度較大，這一結(jié)論符合煤制路線產(chǎn)品報價變動頻率低、調(diào)整滯后、調(diào)整幅度較大的特征；比較滯后項系數(shù)發(fā)現(xiàn)，下游聚烯烴品種期貨的引導(dǎo)作用相較現(xiàn)貨價格更強(qiáng)。

以協(xié)整關(guān)系來擬定各品種的套保頭寸配比，對任一品種進(jìn)行套期保值均可降低該品種大部分的波動風(fēng)險。MA（甲醇）和PE/PP（聚烯烴）期現(xiàn)聯(lián)動關(guān)系較為接近。

4.2 建議

結(jié)合基本面來看，甲醇制烯烴產(chǎn)業(yè)其資源分布特征決定了產(chǎn)品在定價上存在著時空差異，大大增加了企業(yè)套期保值的操作難度。因此建議相關(guān)企業(yè)可以從以下方面考慮。一是留意觀察產(chǎn)品價格的波動率變化，是否存在期現(xiàn)規(guī)律。由于下游品種的貨值普遍較高，價格調(diào)整幅度較大，價格傳導(dǎo)存在遲滯效應(yīng)，因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)在操作上適當(dāng)?shù)亟档吞妆１壤x擇基差未來走強(qiáng)的時機(jī)入場，從而減少基差風(fēng)險。二是差異化發(fā)展，拉長下游產(chǎn)業(yè)鏈，提升產(chǎn)品附加值。2015年后，MTO/MTP產(chǎn)業(yè)進(jìn)入投產(chǎn)高峰期，但產(chǎn)品以中低端為主，同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，且依賴外銷。因此對于西北一體化企業(yè)當(dāng)中的MTO/MTP裝置，應(yīng)考慮往產(chǎn)品精細(xì)化延伸，進(jìn)一步提高議價能力和利潤空間。三是企業(yè)可以申請成為交易所交割廠庫，通過交易所設(shè)定升貼水或參與期轉(zhuǎn)現(xiàn)交易，提高價格的市場化程度，提升西北下游產(chǎn)品的定價權(quán)。