薛庆，王震，刘明明，李展

（1.中国石油大学（北京）经济管理学院；2.中国石化经济技术研究院）

2020年4月20日，西得克萨斯轻质原油（WTI）主力合约价格暴跌306%，创下了以负价格进行原油期货合约结算的历史纪录。从交易、交割和结算机制来看，市场的深度期货升水（Contango）结构、低流动性和有限的库存能力、芝加哥商业交易集团（CME）调整定价系统纳入负值等导致了WTI负价格的出现；从2020年国际油市基本面来看，石油消费遭遇新冠疫情抑制、全球经济陷入衰退、沙特掀起价格战、“欧佩克+”减产协议不及预期、石油库存告急等来自需求侧和供给侧的多个重大利空因素，使油价受到前所未有的冲击。石油公司尚未完全从2014－2016年油价暴跌的阴影中走出，就再次遭遇了“至暗时刻”，生产经营面临极大挑战。回看历史上几次大的油价波动，石油行业自身的周期性特征，以及与全球商业周期的同频共振，起到了重要的助推作用。为平抑价格波动的风险，石油公司和资源国政府积极寻找有效对冲手段，在此背景下，日趋完善的能源金融市场提供了丰富的工具，例如期权、期货、掉期等。2020年年初以来，墨西哥政府利用期权工具对冲风险获利不菲，西方石油等公司利用期权策略锁定了部分收益，这些做法起到了有效应对价格下跌风险的作用。当然，也要充分意识到作为对冲工具的金融衍生品其实是一把双刃剑，而正确判断对冲工具的适用性、深刻理解与把握金融对冲的基本原理和策略，是石油公司实现对冲效果的前提保证。

1 负油价背后的交易与交割机制

1.1 WTI原油期货的交割与结算机制

纽约商业交易所（NYMEX）WTI原油期货合约于1983年挂牌上市，比1988年国际石油交易所（IPE）推出的布伦特（Brent）期货合约早了5年。上世纪70年代发生石油危机，以沙特为首的产油国对支持以色列的美国等西方国家实行了禁运，导致油价从约2美元/桶大幅度上涨至约11美元/桶，给发达国家的石油安全带来了极大的威胁。为此，经济合作与发展组织（OECD）决定成立国际能源署（IEA）以对抗1960年在巴格达成立的石油出口国组织，即欧佩克（OPEC）。IEA成立后，不但促成了原油定价权的渐进转移，也建立了防范产油国供应中断的战略石油储备体系，并积极推动OECD国家的信息共享，推进清洁能源和替代能源技术开发等一系列工作。80年代初期，石油市场基本面发生了重大变化，市场供应相对过剩，纽约商业交易所抓住契机，于1983年成功推出了以美国西德克萨斯轻质原油为标的物的WTI原油期货合约。WTI合约规格为1000桶/手，目前已发展成为全球成交规模最大的原油期货合约（2019年总交易量达到2.91亿手）。

WTI原油期货合约交割方式为实物交割，交割地点为美国中西部俄克拉荷马州的库欣镇（Cushing）。该地区位于俄克拉荷马和图尔萨之间，是一个8000人的小镇，1912年发现高产油田后，原油生产推动了管道、炼厂等产业链的配套发展和普及。目前，该地区可操作库容为7609.3万桶，极限库容9142万桶。优越的地理位置、四通八达的管网设施和强大的仓储能力，吸引了纽约商品交易所选择库欣作为WTI原油期货合约的交割点[1]。

WTI原油期货合约的做多者（买方）需要在俄克拉荷马州库欣的管道或储油设备按离岸价（FOB）完成交割，且有权使用Enterprise库欣储油设备或Enbridge库欣储油设备的管道。临近交割日，若该地区库容紧张，则做空者（卖方）往往需要付出仓库成本等额外成本，做多者才愿意接盘。此外，如果WTI原油买方进入最终交割环节，但又确实无法指定交割阀门接货，则必须承担不能交割的后果，包括保证金损失、直接现金罚款、名声污点、抵押品清算、交易资格取消等。极端情况下，买方甚至有可能面临其他的法律责任。例如，若买方进入交割期后，因找不到储油场所而导致原油泄漏，则会因污染环境而遭受惩罚。在期货合约交易过程中，若从合约价格中扣除这些额外成本后出现负值，则负油价将成为可能。

图1 2020年1月以来WTI原油期货次行/首行合约价差

图2 美国库欣地区商业原油库存每周变化情况

经过37年的发展，上市的WTI期货合约已涵盖了当年乃至未来8年的月度合约，方便石油产业链的参与者对冲较长期限的价格风险，交易时段为美国东部时间周一至周五09:00－14:30，结算以交易时段的最后三分钟加权平均价格计算结算价，最后交易日为交割月前一个月的25日之前的第3个营业日。若该月25日不是营业日，则交易须在25日前一个营业日之前的第3个营业日终止。2020年4月的首行期货合约为5月份合约，其最后交易日是4月21日，而负油价正是在最后交易日前夕出现。

1.2 市场形成深度Contango结构，芝商所调整系统纳入负值交易

因石油需求萎缩、供应过剩、库存告急，怀俄明沥青酸油和加拿大WCS等原油现货品种先后出现负价。为适应标的现货的负数价格，4月3日，芝商所（CME）公告称Globex平台WTI、RBOB等多种期货和期权产品支持价格零值和负值交易。为了应对标的原油价格跌至负数，清算所将原油期权定价和估值模型转换为巴舍利耶模型。值得一提的是，期权定价理论方面做出杰出贡献的学术研究包括法国金融专家巴舍利耶模型，萨缪尔森有关股票收益的对数正态分布假设，布莱克和斯科尔斯提出的BS模型以及莫顿的期权定价模型，考克斯、罗斯和鲁宾斯坦于1979年发展出来的二叉树定价模型[2-4]。其中，BS模型的假设之一是标的价格的分布服从对数正态分布，因此标的价格不能为负，如果标的资产价格出现负值，则BS模型失效。巴舍利耶模型中标的资产可以取负值，大家一直认为这是荒谬的，而在今年，金融市场颠覆我们对传统理论的认识。正是为了应对标的原油价格跌至负数，CME清算所将原油期权定价模型转换为巴舍利耶模型，印证了该模型的科学性，也在客观上使得原油期货价格跌至负值成为可能。紧接着，WTI 5/6月合约价差一度跌破-10美元/桶，远期曲线向上倾斜，市场进入深度Contango的结构。而根据过去3年的经验，WTI 次行/首行价差主要运行于[-1,1]美元/桶区间。从图1可以看出，近月油价持续下跌，4月份远近月合约价差一直处于罕见高位。临近最后交易日时，期货市场的反常结构使得多头持仓者陷入两难：如果直接平仓，则浮亏变实亏；如果将5月期货合约移仓至6月，由于5/6月价差极宽，则需要承担极高的移仓成本。

1.3 低流动性和有限存储导致负价格

大多数WTI市场参与者会在到期前通过现金结算平掉期货头寸，只有约1%的合约是实物交割。由于存储空间有限，WTI期货在临近最后交易日时已不具备有利的实物交割条件。截至4月17日，库欣地区商业原油库存升至6000万桶以上，接近过去5年的最高水平，达到该地区储存设施工作储存能力（7600万桶）的76%（见图2）[5]。而同一时间，由于油价大幅下跌，持续低位徘徊，吸引了大量投机资金入场抄底，而大部分多头持仓者却得不到获利平仓的机会，导致WTI原油5月合约的未平仓合约达到108593手，远高于约60000手的五年均值水平，市场陷入流动性危机。为避免实物交割，多头不计成本平仓，集中抛售导致市场发生踩踏。4月20日，WTI 5月合约持仓量减少95549手，全天交易量为24.8万手，负值区间交易量1.68万手，占比6.8%，－30美元/桶以下交易量4250手，占比1.7%（见图3）。

此外，尽管美国国会于2015年12月18日解除了长达40年的原油出口禁令，但常年禁令带来的WTI区域化特征仍然存在，使WTI严重受制于美国自身的原油市场结构及基础设施条件。作为WTI合约交割地的库欣地区，其管网设施一开始承担着从南往北输送原油的任务，自加拿大油砂大开发、美国页岩革命后，北美原油产量大幅上升，大量原油开始自北向南输送，基础设施承载能力日渐不足。在过去几年，库欣基础设施的瓶颈愈发突出。事实上，早在2010年，WTI与布伦特就出现了逆价差。而且，国际贸易里面大量的基础价格都采用布伦特价格，WTI越来越沦为一个区域化的基准价格。但由于美国金融在全球的巨大影响力，WTI价格走势依然是大宗商品市场里重要的风向标。

图3 2020年4月20日WTI原油价格跌至负值

2 全球商业周期与油价同频共振

长期看，国际油价走势最终取决于国际石油市场供需双方力量的对比。引起国际油价攀升的主导因素可能是需求扩张的刺激，也可能是供应萎缩的约束。由于历史上发生的几次世界性石油危机都是石油供应量在短时期内大规模减少造成的，因此从表面上看，供应侧的变化是国际油价变动的主导力量，而需求则处于被动从属地位。然而，1965－2014年的时间序列数据显示，需求才是国际石油市场变动的主导因素。在这一时期，商业周期性是影响国际油价的“慢变量”，并役使地缘政治冲突、贸易摩擦等“快变量”，使油价呈现间歇性的巨幅震荡特征。

利用大宗商品价格指数（CRB）、美元指数和GDP增速三个指标，可以将全球商业周期大体划分为1975－1982年、1983－1992年、1993－2001年、2002－2009年、2010至今五个涨跌周期（见图4）。在此期间，原油价格和全球商业周期呈现同频共振的特征（见图5）。

在1975－1982年、1983－1992年、1993－2001年这三个全球商业周期中，世界石油需求以OECD消费为风向标，石油供给则由OPEC所主导，供需均呈稳步增长态势，基本面保持大体平衡[6]。

2002－2009年的这一轮周期与以往不同，世界石油消费重心向亚洲转移，特别是中国对全球油气需求量的增长贡献重大。供给方面，油气勘探开发逐渐向深海、极地等高难度区转移，资源类型逐渐向油砂、超重油等非常规资源和天然气转移，全球石油剩余产能趋于脆弱，如果遇到一些不确定因素影响，导致原油供应链条上某个重要环节突然中断，国际油价必然发生剧烈波动。所以在这一时期，“廉价油”的时代逐渐远去，石油价格原本呈爬坡式上升，但在金融危机的影响下大起大落，如2007年油价快速大幅上涨，但2008年又以更快的速度下跌。2008年金融危机后，中国推出了一系列刺激经济的政策，为全球经济恢复贡献巨大，在短时间内将世界经济从可能的“L型”变为强劲的“V型”反弹。正因为中国的突出贡献，这一轮周期调整的时间被大幅缩短。

图4 商业周期变化

图5 商业周期、油价与石油公司资本支出

图6 全球石油需求同比变化情况

2010年至今的最新一轮全球商业周期中，世界油气供需格局发生了根本性转变。一方面，北美页岩革命导致油气产量大幅增长，全球石油市场供应由紧转松；另一方面，宏观经济增长动能逐渐减弱，石油需求增速下滑，加之《巴黎协定》签订以后，全球大多数国家都在尝试向清洁、低碳的能源结构转型，促使油气在能源消费结构中的占比出现下降[7]。供应宽松和需求疲软的因素叠加，导致2014年年底国际油价出现了深度下跌，且止跌反弹的速度远不及2008年次贷危机后的强力复苏阶段。低油价进一步加剧了沙特、俄罗斯和美国的地缘政治博弈。2014年以来，“OPEC+”多次调整减产目标，对国际油价起到了托底作用，但市场经济推动的美国页岩产业展现出了顽强的生命力，使市场持续处于供应宽松状态[8-9]。

2018年以来，中美贸易磋商进程曲折反复。2020年1月，双方达成第一阶段的贸易协定，但受新冠疫情和经济衰退等因素影响，完成贸易协定存在较大的难度，未来也面临着诸多挑战[10]。2020年1季度至今，新冠疫情成为全球经济深陷萎缩的催化剂，能源需求大幅下降。2020年4月14日，国际货币基金组织（IMF）预计2020年全球经济将急剧收缩3%，比上一次预计结果下调了6%。联合国贸易和发展会议预测，全球外商直接投资在2020－2021年将下降30%～40%。同时，世界贸易组织也预测全球货物贸易量将大幅下降12.9%～31.9%。本次疫情将对全球石油消费造成有史以来最大冲击，特别是美国（石油消费量占全球20%）和欧洲（石油消费量占全球15%）采取封国封关措施以后。IEA预测，2020年二季度石油需求同比减少2300万桶/日，全年石油需求同比减少930万桶/日，对石油市场影响巨大（见图6）[11]。

4月20日的负油价，表面上看是WTI原油期货交割与结算机制影响下的结果，但从全球商业周期视角出发，背后深层次的原因则是全球新冠疫情、经济衰退、沙特价格战、“OPEC+”减产协议不及预期、石油库存告急等，诸多来自需求侧和供给侧的因素的多重冲击，在这些因素的共同作用下，本轮油价下跌的深度和持久度很可能超出历史水平。

统计发现，1999年至2020年4月，WTI现货价格有68%的交易日振幅是在－2%～+2%之间，表明大部分时间油价运行相对稳定（见图7）。但2020年3、4月份，WTI油价多日出现超10%的宽幅震荡。在统计的256个月里，WTI现货价格跌幅超过10%共出现19次，今年3、4月份就占了8次；WTI现货价格涨幅超过10%共出现23次，今年3、4月份就占了6次，油价频繁大幅波动，使石油企业和产油国面临的风险大幅提升。

3 套期保值是应对油价波动的有效手段

3.1 石油行业自身蕴含周期特征

油价对石油公司资本支出的影响，比经济周期的影响更加直接。1998－2009年，国际石油公司资本支出随油价上涨不断攀升，2008年达到阶段峰值。2010年以后，资本支出大幅扩张，2013年达到阶段峰值。这种变化规律与油价变动基本一致。根据伍德麦肯兹对2000年以来全球2亿桶油当量以上油气资源的统计，从勘探发现到最终投资决策（FID）平均超过4年，从最终投资决策到投产平均超过2年（见图8）。油价暴涨暴跌的周期性特征给石油公司生产经营活动和各国石油消费带来诸多不便，因此，通过套期保值锁定价格水平就显得格外重要。

图7 1999年以来WTI现货价格日波动幅度

图8 2000年以来2亿桶油当量以上勘探发现的投产周期

3.2 墨西哥政府管理油价风险

中东、北非、独联体、南美等地区产油国的财政收入高度依赖石油出口。由于政府财政的刚性特征，以上地区的大多数产油国对油价波动的承受力较弱，一些产油国被迫积极寻求有效的套期保值方法。以墨西哥为例，80%的墨西哥原油产量盈亏平衡油价在35美元/桶以上，且墨西哥原油产量从2004年380万桶/日的高峰产量逐年下降，2018年原油产量180万桶/日，出口原油136万桶/日。该国所编制的2020－2021年财政资本支出计划建立在油价49美元/桶、原油产量恢复到190万～200万桶/日的情景假设基础上，财政收入高度依赖原油出口贸易，对油价波动十分敏感。因此，墨西哥财政部长期坚持利用金融衍生工具对冲油价下跌风险。2015年墨西哥套保盈利64亿美元，创下金融对冲盈利最高记录。根据墨西哥财政部的数据，通过金融对冲，墨西哥政府将2016－2019年各年平均出口价格分别锁定在49美元/桶、38美元/桶、46美元/桶、55美元/桶。据伍德麦肯兹统计，2018年以前墨西哥每年的原油套保量约为55万～120万桶/日，2018年以来的对冲量尚未披露（见图9）。平均来看，墨西哥每年支出10多亿美元购买看跌期权锁定风险，且权利金金额逐年升高。2016－2019年，墨西哥年均套保成本约为11.5亿美元。2020年财政部公布套保成本为13.7亿美元，已经超过2017年的水平，锁定了49美元/桶的2020年财政预算价格①金融对冲的执行价格与财政预算价格高度相关，但不一定完全相等，因为墨西哥政府主要通过出口对冲协议和原油收入稳定基金（Oil Revenue Stabilization Fund）两种方式来锁定预算价格。例如，2017年财政预算的基础油价是42美元/桶，通过原油收入稳定基金确保了4美元/桶的收入，通过金融对冲锁定的价格是38美元/桶。。

亚式看跌期权合约，是墨西哥政府所使用的主要套期保值工具。同其他看跌期权一样，亚式看跌期权赋予买方在规定期限内以约定价格卖出一定数量标的资产的权利，但是不负有必须卖出该种标的物的义务。但为了获得这种权利，买方需要支付一定数额的期权费。一般地，亚式看跌期权的到期支付取决于某个时间段平均标的资产价格与行权价格之差[12]。这种期权比常规期权便宜，而且在某种程度上更符合风险管理的需要。因为政府希望对冲其出口石油价格的风险暴露，财政部门更关心未来某时间段的平均原油价格水平，而不是某一天的原油价格水平。亚式看跌期权的套保原理见图10。

期权的价值与其标的资产价值密不可分。以买入亚式看跌期权为例，如果到期时现货市场价格下跌，期权持有者行权可以将出口收入锁定在固定水平，如果到期时市场价格上涨，则不行权，损失全部期权费。可见，期权是一种“消耗性”资产，期权的初始价值会随着时间的流逝而降低，到期时甚至有可能一文不值[13]。墨西哥政府的期权对冲策略在本次油价暴跌中无疑大获成功，但是也必须要认识到，如果油价上涨，则政府每年支付的10多亿美元就将成为沉没成本。由此可见，产油国政府要采用这类油价风险对冲手段来保证政府获得稳定的预算收入，需要达成共识。

图9 墨西哥原油套保量、产量与套期保值成本

图10 看跌期权的损益曲线

3.3 石油公司管理油价风险

在微观企业层面，油价波动大幅增加了石油公司的风险敞口。2020年3月以来，低油价已迫使全球数十家石油公司削减2020年的资本支出，平均降幅约为25%（见图11），其中大部分企业的上游业务集中在美国和加拿大的页岩油、油砂区块。在缺少对冲工具保护的情况下，这些区域的高成本上游项目，特别是单井产量较低的油井，将面临大规模关停的风险。

为了应对油价下跌风险，不同类型的企业采取了不同的策略。例如，上下游一体化的企业可以通过产业链互补优势进行物理对冲，独立石油天然气生产商则更多地采用金融衍生工具进行对冲。据伍德麦肯兹统计，全球主要的41家石油生产商2020年石油套期保值产量合计215万桶/日，锁定的价格平均为58美元/桶（布伦特），其中有13家的套期保值比率超过50%，套期保值所用的工具组合中，掉期交易占比明显高于期货、期权等方式[14]。例如，西方石油公司在其公布的2020年第一季度报告中指出，公司2019年12月持有“Three-Way Costless Collar”套期保值头寸（见图12），组合包括卖出执行价为74.16美元/桶的看涨期权、买入执行价为55美元/桶油当量的看跌期权、卖出执行价为45美元/桶的看跌期权，总套期保值产量约35万桶油当量/日[15]。在布伦特油价低于45美元/桶时，油价每降低1美元/桶，该组合将为其每月带来约1.06亿美元的额外收益。

图11 国外石油公司资本支出调整情况

3.4 金融对冲是一把“双刃剑”

1990年诺贝尔经济学奖获得者默顿•米勒曾经指出：“金融衍生工具使企业和机构有效、经济地处理困扰其多年的风险成为了可能，世界也因之变得更加安全，而不是变得更加危险。”[13]金融衍生工具自诞生以来，高效地实现了金融风险在市场参与主体之间的转移。在宏观层面，金融衍生工具显著提升了金融市场的深度和流动性，提高了金融市场的资源配置效率，促进了宏观经济的发展；在微观层面，金融衍生工具为企业及时对冲掉因经营活动而产生的风险敞口提供了机会，使他们能够在价格、利率、汇率市场化的环境下实现稳健经营。

要成功地执行各种金融对冲策略，需要充分了解衍生工具交易的基本原理。例如，采用期权策略时，必须对期权的基本特征有广泛的了解，知道在特定条件下期权价格会如何变动，以及市场对此作何反应。对政府或者企业的决策者而言，判断一个策略是否适合是个永恒话题。例如，期权的买方可能会在短期内亏损其全部资金，而无备兑期权的卖方则可能面临巨大的财务风险。尽管有一些后续方法来限制风险，但每一个投资者都必须做出判断：就他自身的经济状况和投资目标而言，期权交易对他来说是否适合。

国内外有大量因金融对冲操作不当反而增加风险的案例，这是因为投资者忽略了金融世界的不变定律——收益与风险永远是相匹配的。例如，2009年的东方航空套保事件，公司制定期权套保策略时，为了追求零成本而卖出看跌期权，将对冲变成了单边看多国际油价，最终遭受巨额损失[16]。

图12 西方石油公司“Three-Way Costless Collar”

4 结论及建议

2020年3月出现的负油价对全球石油市场造成了巨大冲击。从短期来看，负油价是WTI实物交割机制、市场低流动性和有限存储空间共同催生的“黑天鹅”事件；从长期来看，全球经济衰退、沙特掀起价格战、“OPEC+”减产协议不及预期等诸多因素的多重冲击下，本轮油价创历史新低，全球新冠疫情也在油价下跌周期中起到了推波助澜的催化作用。同其他行业一样，石油行业也具有周期性。总体上，油价变动与全球商业周期同频共振，但也有自身独特的属性。油价暴涨暴跌的周期性特征给石油公司的生产经营活动和各国的石油消费带来巨大冲击。因此，石油公司和资源国政府积极寻找有效的对冲手段平抑价格波动风险。至于物理对冲和金融对冲哪一种更有效，长期存在着争议。墨西哥政府在本轮油价下跌中因积极套保而获利，但也要看到一旦油价上涨，则墨西哥政府将面临10亿美元级别的期货端损失。对冲是一把双刃剑，只有在充分了解自身风险承受能力的前提下，正确判断对冲对自身的适用性，全面了解金融对冲的基本原理和策略，才能达到预期的对冲效果。

近些年来，我国持续深化金融体制改革，健全促进宏观经济稳定、支持实体经济发展的现代金融体系，加快发展多层次资本市场，快速推进能源金融市场建设。可以预见，我国将进入一个油气全产业链开放、油气产品市场化程度更高的时代，无论是石油公司管理企业经营风险，还是能源部门制定油气安全保障策略，油价风险都将成为必须面对和管理的主要风险。加快推进我国石油和天然气期货、期权及场外交易等衍生品市场发展，逐步释放上海原油期货定价基准潜力，意义就显得格外重大。