左菲菲， 焦建玲， 李兰兰

（合肥工业大学 管理学院，安徽 合肥 230009）

国际石油价格波动影响因素一直是理论研究的热点。石油消费与全球经济增长呈正相关关系，正如前世界银行行长James Wolfensohn所说，国际市场原油价格每桶上涨10美元并持续1年，世界经济增长率将下降0.5%。进入21世纪以来，国际石油价格一路飙升，2012年达到了102美元／桶。石油价格波动是能源安全、经济安全的隐患。

油价波动的原因归纳起来主要有3类因素，即供需、石油产品的金融化属性、投机因素。文献［1－2］通过实证分析认为产油国家的政治性战争、自然灾害等突发事件会对油价产生断点式的增长；文献［3－4］认为欧佩克政策改变也会产生相应的石油供应中断冲击，并从中断规模、恢复时间等方面定性分析其影响力。这些文献主要探讨了供给方面的因素。文献［5－6］通过实证分析认为近年来石油价格飙升的主要因素是全球经济活动，而不是之前被认为供应不足的驱动；文献［7］通过VAR实证分析得出油价与国家CPI呈负向关系；文献［8］针对“中国经济快速增长促使油价上涨”这一观点做了研究，结果表明，油价会影响中国的通货膨胀率，但中国经济增长还不足以成为构成油价上升的主要原因；文献［9］定性分析了预期对油价的影响机制，发现石油需求预期的增加也会导致油价上升。这些文献主要从需求方面研究油价波动的原因。文献［10］认为2008年金融危机打破了原有的石油市场机制，在此之后，投机等外生因素的影响力度加强；文献［11－12］认为投机因素会在短期几个月内对油价有显著影响，可能范围是6～18美元／桶。

本文在相关研究的基础上，通过构建SVAR模型分析石油市场中各类冲击对油价波动的影响。

1 模型建立

1.1 理论分析

将油价影响因素细分为特殊供给冲击、其他供给冲击、一般需求冲击、特殊需求冲击与投机活动冲击。

特殊供给冲击指发生在产油国的地缘政治事件（如战争、产油区武装斗争、罢工）、自然灾害等突发事件。此类突发事件会破坏石油生产装备导致石油供应量下降，油价上涨。如2001年美国9.11恐怖袭击事件，在国际石油市场形成“恐怖溢价”；2002年12月委内瑞拉石油工业受工潮影响几近瘫痪，国际油价上升3美元／桶；2003年2月美国进军伊拉克，伊拉克石油迅速减产，造成石油短缺恐慌，油价上涨。2005年9月美国遭遇卡特里娜飓风，迫使墨西哥湾附近1／3以上油田被迫关闭，7座炼油厂石油设施停工，次日油价上升4.67美元。本文选取2001年9月美国石油产量变化率、2002年12月委内瑞拉石油产量变化率、2003年2—4月伊拉克石油产量变化率、2005年9月美国石油产量变化率衡量这类冲击，在没有发生突发事件的其他月份设定变化率为0。

其他供给冲击指全球范围内的石油供应量变化。受到已探明储量限制，石油的供给量增长存在一定刚性。假设每个产油国家都是利益最大化追求者，那么产油国会通过调整石油供应量来影响油价，从而提高自己的利益。例如：在2008年全球发生金融危机，经济低迷的时期，OPEC国家日减产420万桶使国际石油价格有所回升。这类供给冲击用全球石油产量的变化率衡量。

一般需求冲击指全球经济形势变化所引发的石油需求的变动。2004年以来，亚太、欧盟地区经济增长快，石油需求增长强劲，年约增长2 488×104t。另外，石油作为基础原料，其需求价格弹性较小，Cooper曾计算石油短期需求价格弹性为－0.05。较小的需求价格弹性意味着石油价格变化时，需求量变化较小；而需求量较小的变化会导致价格较大变化。所以，石油需求量的变化对油价会产生很大影响。一般需求冲击用全球实际经济活动来衡量，选取文献［13］中采用的BDI指数（波罗的海干散货运价指数）数据表示全球实际经济活动，原因如下：① 海运价格与经济活动呈正比，反映世界经济活动水平；② 包括了工业原料、民生物资等不同商品以及不同航线，可全面反映全球经济情况；③ 该指标是全球经济活动的直接测量，不需要汇率的权重，自动汇总所有国家真正的经济活动。

特殊需求冲击即石油预防性需求冲击，由于石油是不可再生能源和石油已探明储藏量的分布很不均匀，75%都储藏在OPEC国家。石油特殊需求冲击包括担心未来石油市场出现供求严重不平衡而增加对石油的预防性需求；担心未来发生自然灾害和产油国政治战争冲突而增加的需求；以及担心未来美元贬值等而增加的需求。本文设定不能由其他冲击解释的油价冲击都归为此类冲击，在模型中用随机残差表示。

投机活动冲击指投机者通过投机间接操控油价的行为。投机是在短时间内持有商品，多运用金融杠杆持有多头头寸和空头头寸，对有价值的金融资产进行购买、持有和出售，从其价格波动中牟利的行为。石油期货的引入使石油具有了金融属性，在经历了2次石油危机之后，越来越多的人试图通过金融市场来操控石油价格，其中非商业性交易商是主要投机活动参与者，投入大量资金可以在短期内控制油价走向，其净多头寸持仓量变化体现市场投机情况。例如：有投机者可以在几个交易日内将几亿美元的资金快速建仓，推高原油价格，然后在高油价获利平仓，原油价格又会随之大幅下降，在这个低买高卖赚取巨额利润的同时也加剧了原油市场的油价波动。因此这类冲击用非商业交易商净多头寸持仓变化量衡量。

1.2 模型的建立

首先建立一个VAR模型［14］的简化形式，数学表达式为：

其中，Zt为5个内生变量的列向量，分别为突发事件、石油供应变化、石油需求变化、投机活动和油价，即Zt＝（exop，pro，bdi，touji，price）T；k为内生变量的滞后阶数；εt为残差列向量；Ci和d分别是待估计的系数矩阵和常数向量。

由于VAR模型不考虑经济理论且不能确切表达变量之间的相关关系，因此应用SVAR模型，表达式如下：

其中，A0是一个5×5维的结构系数矩阵，表示5个变量之间的当期关系；Zt是本文构造的5×1维的内生变量向量；α是5×1维的常数项；k是模型的滞后期数；Ai是5×5维的反馈系数矩阵，表示各个变量滞后期与当期的关系；Zt－i是Zt滞后i期的数值；ut是5×1维的残差序列，ut表示作用于5个变量上的结构式冲击，即结构式扰动项：

随机误差是互不相关的白噪声序列，满足（3）式：

由（1）式和（2）式可以得出：

两边平方取期望值得：

要识别SVAR模型，需要对矩阵A施加约束。本文SVAR模型中有5个变量，需要施加5×（5－1）／2个约束条件才能识别出SVAR模型的结构冲击。根据经济理论和石油市场实际运行情况做如下假设：

（1）短期特殊供应冲击属于突发性事件，受其他变量的当期影响很小，故结构系数矩阵A中a12、a13、a14、a15为0。

（2）全球石油供应量对当期的石油需求冲击和投机性活动冲击不能立刻做出反应，故A中a23、a24、a25为0。

（3）一般性需求冲击对当期投机性活动冲击和预防性冲击有滞后性，故a34、a35为0。

（4）投机性活动冲击在当期对预防性需求冲击无反应，故a45为0。

上述假设给SVAR模型施加的都是短期约束，经过约束的结构系数矩阵变为：

2 实证结果与分析

2.1 数据来源与处理

根据上述分析，所需数据包括国际油价、石油产量、波罗的海干散货运价指数和非商业交易商净多头寸持仓量。为了更好刻画国际油价变动趋势，采取月度数据，样本数据区间为1999年11月至2012年8月。

国际油价用同期美国GDP指数进行平减，去除通货膨胀因素。石油产量做差分得到月度产量变化率。另外，由于美国期货交易委员会（CFTC）每周二公布上周五的持仓数据，所以需要将周数据转化为月度数据，将每个月中的净持仓变化量周数据求平均值得出月度数据，衡量投机活动冲击。缺失的数据使用均值替换法进行插补。最后由于数据的自然对数变换可以使趋势线性化，能消除时间序列中可能存在的异方差，所以对波罗的海干散货运价指数和平减后的国际油价序列做自然对数处理。具体各变量说明见表1所列。

表1 变量说明

2.2 实证结果分析与讨论

2.2.1 SVAR估计结果

估计SVAR模型之前，首先要对VAR模型进行ADF平稳性检验。只有通过平稳性检验，运用估计的SVAR模型进行脉冲响应分析才有意义。模型检验结果为所有AR特征多项式根的倒数都小于1，说明模型稳定。另外，VAR模型对滞后阶数也比较敏感，如果滞后阶数过长，虽然能较好反应模型动态性，但也会导致共线性且降低模型的自由度。因此，依据Eviews软件中滞后长度准则AIC与SC准则进行确定，见表2所列，＊号所对应的向量自回归模型最佳滞后期为2。

表2 模型最佳滞后阶数

在模型符合可识别条件之后，对SVAR模型进行估计，得到约束矩阵A中5种冲击对油价当期影响参数结果，见表3所列。

表3 SVAR模型的估计结果

由估计结果可知，突发事件以及全球经济活动的增长，投机活动增加和对未来高油价的预期等都会使油价短期内上升，而石油产出国供应量的增加会使油价下滑。结果符合文中对油价影响因素的定性分析。SVAR模型的主要功能并不在于解释回归变量的系数，而是通过脉冲响应函数和方差分解，反映一个扰动项的一次冲击对内生变量当前和未来值的变化以及每一个结构冲击对内生变量变化的贡献程度。

2.2.2 脉冲响应分析

脉冲响应函数是指在一个扰动项上加上一次性的冲击后，对于内生变量的当前值以及未来值的影响。设定滞后长度为20个月。通过模型计算可以得到各个冲击对于油价的长期及短期影响大小。

（1）油价对特殊供给冲击的响应。石油价格对特殊供应冲击会做出正向响应，但程度不高，总体低于0.02。在突发事件发生时，短期内会引起油价的上涨，但2个月后这种影响逐渐消失，4个月后基本影响为0，如图1所示。主要原因如下：①特殊供应冲击一般都是突发性事件，持续时间短，石油产量可快速恢复；② 经历过2次石油危机之后，各国都提高了预防供应中断的意识，很多国家都采取了积累石油库存、开发新能源等措施。因此，在发生此类石油特殊供应冲击时，各国通过释放石油库存可以迅速稳定油价。

图1 油价对特殊供给冲击的响应

（2）油价对其他供给冲击的响应。油价对一般供应冲击作出负向反应，响应程度也很小。油价在当期对供应量的提高不能及时响应，在滞后2个月后开始明显降低，3个月后响应程度达到最大－0.013，之后出现反弹并一直上升，10个月后影响接近于0，如图2所示。可能的原因是石油价格存在一定刚性，不能及时根据石油市场的供需变化作出调整。在2个月滞后期后，由于石油市场上供大于求，油价下降，油价的下降刺激了石油需求的增加，油价反弹，从而使石油市场重新达到供需平衡，消除供给冲击的影响。而原油是工业原料和交通行业必需品，刚性需求大，所以供给量上升，油价下降程度并不高。

（3）油价对一般需求冲击的响应。油价对一般需求冲击是正向响应，并且程度明显高于供应类冲击，油价在当期对需求量的增大不能迅速做出调整，响应程度仅为0.02，而是在滞后约4个月后，油价出现明显的上涨，响应程度达到0.06，并且长期对油价有明显的影响，如图3所示。这说明21世纪以来的油价飙升主要因素还是归于全球的经济增长导致对石油的需求量增加。2008年发生的金融危机，使全世界的经济一下陷入低迷状态，油价也随之降低，2010年经济形势的好转也带动了油价的提升。这也说明了需求冲击对于油价波动的重要性。

图2 油价对其他供给冲击的响应

图3 油价对一般需求冲击的响应

（4）油价对特殊需求冲击的响应。特殊需求冲击的存在也对油价存在较大影响，特别在当期响应程度达到0.065，是油价波动的最主要因素，在3个月后达到最大值0.07。但随时间响应程度明显下降，如图4所示。特殊需求冲击一部分是因为石油市场存在供需紧张、石油储量减少、运输通道风险、美元贬值、自然风险和战争风险等因素，这些都导致了人们对于油价的上涨预期，而这种预期不仅刺激大量投机资金涌入，也刺激一些商业交易者增加存货、减少销售等机制谋求利润，加大了油价的波动。另一部分是因为有些拥有大量资金和石油储存设施的石油公司等通过发布扭曲的石油市场信息，错误引导公众预期来达到牟利的目的。

图4 油价对特殊需求冲击的响应

（5）油价对投机活动冲击的响应。投机活动冲击也是近年来油价波动的很重要的因素，石油期货市场的投机冲击在当期就对油价产生了0.045的影响，2个月后达到最大值0.055，之后影响力度开始缓慢减小，如图5所示。这说明投机者增加多头寸减少空头寸的行为放大了油价上涨趋势，使不断增加的期货购买量转化为油价的上涨。随着期货市场投机者的投资资金的加大，此类冲击对油价的影响力也会加大。期货市场的投机活动会在短期内对油价产生很大的冲击，投机者在油价上升之后卖出持有的多头赚取差额利润。随即投机活动对油价的冲击也开始下降，长期来看投机活动并不是油价的最主要影响因素。

图5 油价对投机活动冲击的响应

2.2.3 方差分解分析

方差分解主要用来分析所述的5种结构性冲击对国际石油价格波动的解释程度。国际石油价格的方差分解结果见表4所列，选取了N＝1，N＝5，N＝10，N＝15，N＝20时间点来分析各冲击在短期和长期的解释程度。从表4可以看出，供给类冲击对油价变动贡献率较低，这是因为21世纪以来，OPEC供应量比较稳定且其他国家逐步加强石油战略储备应对石油供应危机。需求类冲击对油价变动贡献率较大，且随着时间的推移逐渐增加，长期油价变动的80%可以用需求类冲击解释。投机类冲击短期解释力度较大，随着时间的推移逐渐减小，但对油价变动的影响仍不容小觑。

表4 5种结构性冲击对油价的方差分解

3 结束语

本文将影响油价的因素细分为特殊供给冲击、其他供给冲击、一般需求冲击、特殊需求冲击与投机活动冲击5种因素，构建SVAR模型，并运用模型对21世纪以来油价的波动进行了实证分析，得到以下结论：

（1）供给类冲击（包括特殊供给冲击和其他供给冲击）对油价的影响程度不大，突发事件会造成油价短期上升，全球范围内石油供应量的改变也只在短期内对油价有影响。

（2）需求类冲击（包括一般需求冲击和特殊需求冲击）是造成油价波动的主要原因之一，由于现阶段石油的替代性能源较少，全球对石油的需求量仍然很大，所以需求量较小的增大就会造成油价较大的上涨并且在长期构成影响，另外，随着石油储量的减少和中东形势不稳定、美元贬值等，油价预期也会促使油价攀升。除非未来找到替代石油的新能源，减少石油依赖，不然随着全球经济的增长，油价会再攀新高。

（3）投机活动冲击在短期内是油价波动的主要原因，原油期货市场资金规模的暴涨使投机活动不容忽视，一些大型的石油公司通过投机活动引导着原油期货市场的走势，但这种操纵只能在短期内对油价产生比较大的影响，长期的原油价格还是由原油现货市场中的供求关系所决定。

通过理论和实证分析，本文认为，进入21世纪后的油价飙升主要归因于全球经济快速发展下的石油需求上升，投机者在期货交易中的“异化”行为则加剧了油价的波动，为了保持国际油价的稳定，我国需要激励石油生产、增加石油储备、改变石油消费模式降低石油依赖度，同时与国际力量一起呼吁规范与监督期货交易中投行、石油公司等交易行为，避免过度投机。

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