□ 李林泰

本文以秦皇岛港动力煤价格为研究对象，通过分析煤炭供需关系、运输成本，确定了影响秦皇岛港动力煤价格的8个主要因素，并通过主成分分析法剖析了主要因素在影响煤炭价格时的内在逻辑关系。

一、煤炭价格影响因素

煤炭价格受多种因素影响，决定煤炭价格的首要基本因素是煤炭供求关系，其次是运输成本。

1.煤炭需求分析

影响煤炭需求的主要因素除了国民经济的增长速度外，还有主要用煤行业的需求变化。如，电力及热力行业2017年消费煤炭17.9亿吨，占全国煤炭消费量比重达46.49%；黑色金属冶炼及压延加工业（钢铁）2017年消费煤炭7.43亿吨（主要是动力煤与焦煤），占全国煤炭消费量比重达19.26%；非金属矿物制品业（建材）2017年消费煤炭2.75亿吨，占全国煤炭消费量比重达7.12%。以上3个行业煤炭消费量占全国比重接近73%。但随着国家转变经济发展方式，限制高耗能、重污染行业发展等措施的落实，我国单位GDP能源消耗将逐步降低，这3个行业对煤炭的需求增长不仅可能放缓，而且未来存在煤炭消费量下降的可能，从而会带动煤炭总消费量的下降。

2016年初秦皇岛港动力煤价格为370元/t，2016年底增长至650元/ t （见图1）。煤炭价格在这一期间的快速增长一方面与煤炭供应短缺相关联，另一方面与煤炭需求出现快速增长相关联，如2016年全社会用电量同比增长5%，增速较2015年提高了4.5个百分点，直接带动2016年电力供应量同比增长4.5%，增速较2015年提高了4.6个百分点，这无疑会带动电煤用量的增长。

图1 2012年1月—2020年4月秦皇岛港动力煤价格走势

2020年1月，新冠肺炎疫情的发生与蔓延，对煤炭的需求与供应都形成了抑制，而煤炭需求下降是导致2020年3月以来皇岛港动力煤价格快速下降的主要因素。

本文在考虑煤炭下游行业需求时，将通过六大发电集团煤炭库存量日均值（万吨）、六大发电集团煤炭日均耗煤量（万吨）这2个指标来反映煤炭需求变化。如六大发电集团煤炭日均耗煤量偏大、但六大发电集团煤炭库存量日均值偏小时，通常表明在电力行业煤炭消费增长的同时煤炭库存出现下降，此时煤炭价格上涨预期就会偏强。

2.煤炭供应分析

总体看，我国煤炭供应能力充足，煤炭行业自2014年起面临产能过剩的矛盾。2015年煤炭市场产能过剩矛盾加剧，导致供需失衡，2015年底秦皇岛港动力煤价格降至365元/t，为2006年以来的历史最低值。2015年虽然原煤产量下降0.3%，但该年煤炭开采和洗选业销售利润率降至1.76%，为近10年的最低值。2016年，煤炭行业开始供给侧结构性改革，重点是去产能，该年原煤年产量下降3%，但煤炭价格却大幅度上升，如2016年底秦皇岛港动力煤价格增长至650元/t,较2015年底大幅提升了78.08%,其中煤炭供应短缺是煤炭价格增长的重要影响因素。

2017—2019年，煤炭年产量连续3年增长，2019年达到38.5亿吨，但距离原煤年产量历史峰值（2013年39.74亿吨）仍有一定差距。2019年起，秦皇岛港动力煤价格呈现一定的下跌态势，这主要源于煤炭产量的持续增长，同时煤炭进口量亦呈持续增长态势，如2019年煤炭进口量达3亿吨，较2018年增长了6.3%；而2015年煤炭进口量仅为2亿吨。即2019年国内煤炭资源供应充足，且煤炭进口量亦在增长，而煤炭需求量没有出现大幅上涨，导致煤炭价格下跌。如2019年底秦皇岛港动力煤价格降至550元/t，较2018年底下降了7.5%。

本文在考虑煤炭供应状况时，将通过秦皇岛港港口煤炭卸车日均值（车）、秦皇岛港铁路调入煤炭量日均值（万吨）、港口煤炭吞吐量日均值（万吨）3个指标来反映煤炭供应变化。秦皇岛港外运煤炭主要产自山西、内蒙，当前2个指标值偏大时，通常表明山西、内蒙等主要产煤地区煤炭产量保持较高水平，来自这2个地区的煤炭供应量较为充足，此时秦皇岛港的港口煤炭吞吐量日均值（万吨）通常会偏大。

3.煤炭运输成本

从煤炭价格结构看，煤炭价格主要由生产成本、运输成本及各涉及单位的利润构成。现阶段，我国煤炭的生产成本仅占到最后消费价格的20%左右，而中间环节的费用和成本则占有很大比重，说明运输问题对煤炭价格的影响举足轻重，是影响煤炭市场的主要因素之一。2015年以来，煤炭运输瓶颈制约有所缓和，大部分运输矛盾已经得到缓解。这一方面源自于铁路体制改革提升了铁路运输能力；另一方面是通过增加改造和新建水运的专用泊位，使煤炭运输能力大幅增加。

本文在考虑煤炭运输成本时，将通过秦皇岛港煤炭库存日均值（万吨）、港口煤炭吞吐量日均值（万吨）、锚地煤炭船数量日均值（艘）、国际煤炭海运费日均值这4个指标来反映煤炭供应变化。其中，国际煤炭海运费日均值反映了煤炭运输成本，其他3个指标则反映出秦皇岛港煤炭库存周转及运输效率，如锚地煤炭船数量日均值（艘）偏大时，秦皇岛港煤炭库存日均值（万吨）通常会下降。

影响煤炭价格的其他因素还有国家相关政策的调整、气候变化、严格环保执法等，但这些因素通常难以量化，因此本文在构建煤炭价格主成分分析模型时暂不考虑这些难以量化的影响因素。

综上，为较好反映煤炭供需关系、煤炭运输成本，本文所确定影响秦皇岛港动力煤价格的主要因素有：（每周）秦皇岛港煤炭库存日均值（万吨）、（每周）秦皇岛港港口煤炭卸车日均值（车）、（每周）秦皇岛港铁路调入煤炭量日均值（万吨）、（每周）港口煤炭吞吐量日均值（万吨）、（每周）锚地煤炭船数量日均值（艘）、（每周）六大发电集团煤炭库存量日均值（万吨）、（每周）六大发电集团煤炭日均耗煤量（万吨）、（每周）国际煤炭海运费日均值（美元/t），在后续主成分分析模型中依次以Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8表示这8个因素。这8个因素都有较完整的日历数据，为与秦皇岛港动力煤价格每周平均值相对应，本文对各因素的日历数据按周亦进行了平均。

二、各因素与秦皇岛港动力煤价格相关性分析

本文选取了2019年5月10日—2020年4月30日的秦皇岛港动力煤价格平均值（每周）及8个影响因素指标的日平均值（每周）作为一个完整的数据集。依据这个数据集，确定了秦皇岛港动力煤价格平均值与秦皇岛港煤炭库存日均值（万吨）等8个因素的相关系数，分别为-0.06、0.6、0.62、0.45、0.38、0.31、0.17、0.49。从相关性角度看，只有秦皇岛港煤炭库存日均值（万吨）与秦皇岛港动力煤价格是负相关关系，表明通常情况下秦皇岛港煤炭库存日均值过高时，对应着秦皇岛港动力煤价格平均值较低。其他7个因素与秦皇岛港动力煤价格均为正相关关系，其中秦皇岛港铁路调入煤炭量日均值（万吨）、秦皇岛港港口煤炭卸车日均值（车）与秦皇岛港动力煤价格的相关性最强，其次是国际煤炭海运费日均值（美元/t）、港口煤炭吞吐量日均值（万吨）；六大发电集团煤炭库存量日均值（万吨）与秦皇岛港动力煤价格的相关系数要大于六大发电集团煤炭日均耗煤量（万吨）。这初步表明，当电力企业对煤炭需求较高时，煤炭价格通常会有一个较好预期，秦皇岛港的煤炭运输强度通常会加大。

本文推算出秦皇岛港动力煤价格与秦皇岛港铁路调入煤炭量日均值（万吨）的线性回归方程：

其中y代表秦皇岛港动力煤价格，x代表秦皇岛港铁路调入煤炭量日均值。

本文推算出秦皇岛港动力煤价格与秦皇岛港港口煤炭卸车日均值（车）的线性回归方程：

其中y代表秦皇岛港动力煤价格，x代表秦皇岛港港口煤炭卸车日均值。

经测算，这2个线性回归方程对秦皇岛港动力煤价格都有较好的预测，如果取二者预测结果的平均值，则效果更为理想一些。

三、煤炭价格影响因素之间的内在逻辑关系分析

运用主成分分析法对煤炭价格影响因素进行分析的基本过程如下：

步骤一，将2019年5月10日—2020年4月30日8个因素的每周单月平均值进行标准化处理；

步骤二，确定8个因素之间的相关系数矩阵；

步骤三，求出相关系数矩阵的特征值及对应的特征向量；

步骤四，运用主成分分析模型，确定主成分；

步骤五，依据主成分模型，考虑主要因素之间的逻辑关系和对煤炭价格的影响方式。

借助Matlab软件得到8个因素的相关系数矩阵的特征值及对应的特征向量，按积累贡献率准则取主成分Z1、Z2、Z3，各主成分的基本内容如下：

在主成分Z1中，Y2、Y3、Y4这3个因素的分量较重，表明秦皇岛港铁路调入煤炭量日均值、秦皇岛港港口煤炭卸车日均值、港口煤炭吞吐量日均值对秦皇岛港动力煤价格影响较大，反映出煤炭供应能力的强弱对秦皇岛港动力煤价格影响较大。

在主成分Z2中，Y1、Y5、Y7这3个因素的分量较重，其中Y1系数为正值，而Y5系数为负值，说明秦皇岛港煤炭库存日均值、锚地煤炭船数量日均值之间具有负相关性，反映出秦皇岛港锚地煤炭船数量日均值偏低时，往往对应着港口煤炭库存量过高。同时，Y5系数为负值，Y7系数为正值，表明二者具有负相关性，反映出当六大发电集团煤炭日均耗煤量较高时，秦皇岛港锚地煤炭船数量便显出运量上的不足。该主成分反映出煤炭运输能力的强弱对秦皇岛港动力煤价格有一定影响。

在主成分Z3中，Y1、Y6这2个因素的分量较重，说明秦皇岛港煤炭库存日均值、六大发电集团煤炭库存量日均值与煤炭价格具有负相关性，即秦皇岛港煤炭库存日均值、六大发电集团煤炭库存量日均值同步走低时，通常表明短期内煤炭供不应求，煤炭出现短缺，煤炭价格有走高的迹象，这反映出下游行业需求能力的强弱对秦皇岛港动力煤价格有一定影响。

通过主成分模型可以明确：虽然秦皇岛港煤炭库存日均值与秦皇岛港动力煤价格平均值的相关性较弱，但该因素对其他因素的关联性影响较大，特别是该因素与其他因素形成“共振”时，对价格的影响效果更为明显，由此判定该因素亦是影响煤炭价格的重要因素。虽然国际煤炭海运费日均值与秦皇岛港动力煤价格平均值的相关性较强，但在主成分分析模型中，该因素与其他因素的关联性较弱，故对煤炭价格的影响力偏弱。综合8个因素与煤炭价格的相关系数，以及8个因素在主成分分析法中影响煤炭价格的内在逻辑，本文认为在分析煤炭价格走势时，应依次考虑如下因素：秦皇岛港铁路调入煤炭量日均值、秦皇岛港港口煤炭卸车日均值、港口煤炭吞吐量日均值、锚地煤炭船数量日均值、秦皇岛港煤炭库存日均值、六大发电集团煤炭库存量日均值、六大发电集团煤炭日均耗煤量、国际煤炭海运费日均值。其内在逻辑是：影响中国煤炭价格的首要因素是供应，表明煤炭行业依然存在产能过剩的内在矛盾；其次是煤炭运输效率，表明中国煤炭生产区域与煤炭需求区域相分离，提高运输效率可以很好地弥补供需双方空间分离的不足；最后是煤炭需求，表明目前中国煤炭需求总体稳定，未来预计需求总量有所下降，煤炭行业需未雨绸缪。○