基于灰色关联理论的中外石油期货价格时差.pdf

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1、2008年3月系统工程理论与实践第3期 文章编号:100026788(2008)0320166205基于灰色关联理论的中外石油期货价格时差陈洪涛1,周德群1,韩 谊2(11 南京航空航天大学 经济与管理学院,南京210016;21 道通期货经纪有限公司,南京210024)摘要:运用灰色关联度平移时间法,研究了上海期货交易所(SHFE)和纽约商品期货交易所(NY MEX)、伦敦国际石油交易所(IPE)、新加坡纸货市场(SPM)和东京工业品交易所(TOCOM)前后一个月的石油期货价格之间的关联度,以发现国内外石油期货价格时差.研究表明,国内燃料油期货价格滞后于NY MEX约15天,滞后于TOCOM

2、约26天,滞后于IPE和SPM约30天.关键词:灰色关联度;灰色系统;石油期货;石油价格中图分类号:F206 文献标志码:AStudy on the time difference between prices of China andinternational oil futures based on grey relativity theoryCHEN Hong2tao1,ZHOU De2qun1,HAN Yi2(11College of Economics and Management,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,

3、Nanjing 210016,China;21DOTO FuturesCo.,Ltd,Nanjing 210024,China)Abstract:Based on the grey system theory,this paper calculated the grey relativity degree of the oil prices betweenChinese and foreign futures markets.The results demonstrate that the fueling oil futures price in Shanghai FuturesExchang

4、e is about 15 days behind that in New Y ork Mercantile Exchange,about 26 days behind that in T okyoCommodity Exchange and about 30 days behind that in International Petroleum Exchange and Singapore Paper Market.Key words:grey relativity;grey system;oil futures;oil price收稿日期:2006211221资助项目:国家自然科学基金(9

5、0510010);教育部高等学校博士点基金(20050287026);江苏省博士生创新优计划(CX07B-241r)作者简介:陈洪涛(1981-),男,江苏盐城人,南京航空航天大学经济与管理学院博士研究生,从事能源金融工程的研究,E2mail:htchen.cumt .根据 BP世界能源统计评论(2005),我国石油进口量已占当年全球石油贸易量的7%,但在影响石油定价的权重上却不到011%.过去五年中,我国的石油消费年均以6%的速度增长,远远超过美国的石油消费年均增长率,在国际石油市场中处于比较重要的位置.尽管目前我国是全球第二大石油进口国和消费国,但由于缺乏配套的成熟期货市场,使得我国目前只

6、能被动地接受国际油价.2004年,由于国际油价高企,使得我国该年度石油贸易逆差达到了300亿美元,多支付外汇70168亿美元,造成巨额损失.为争夺国际石油价格话语权,2004年8月我国在上海期货交易所(SHFE)推出180CST燃料油期货交易.本文采用灰色关联度理论,研究上海燃料油期货价格与纽约商品交易所(NY MEX)、伦敦国际石油交易所(IPE)、新加坡纸货市场(SPM)和东京工业品交易所(TOCOM)上市的各石油期货价格之间的时差,探讨我国石油期货市场效率问题.1 文献回顾在20世纪70年代以前,由于石油价格长期稳定,学术界也很少关注石油价格问题的研究.直到两次石油危机导致全球石油价格剧

7、烈波动,给主要工业化国家带来巨大的冲击,石油价格问题才引起学术界的广泛关注.目前国外关于石油价格问题的研究可以分为石油价格波动的原因和油价预测、OPEC对国际油价的影响以及石油价格波动对宏观经济的影响三个方面(焦建玲、范英等,2004).各石油期货市场之间的关系问题作为石油价格问题的分支,研究成果颇丰.Xiaowen和Tamvakis(2001)通过研究NY MEX和IPE两个市场信息的传递效应,得出NY MEX是原油价格市场的主导者的结论.Hammoudeh等(2003)通过分析NY MEX WTI原油价格、汽油价格、燃料油价格以及鹿特丹和新加坡等国际石油市场之间的价格传递性,认为NY ME

8、X汽油市场具有主导作用.Xiaowen和Tamvakis(2004)研究认为国际原油期货价格由NY MEX所主导,NY MEX WTI的期货价格反应速度相对于IPE布伦特原油价格更快,且前者对后者期货合约价格有重要影响.Hammoudeh和Huimin(2004)研究表明亚洲金融危机没有改变NY MEX对国际原油市场的主导地位,其他国际石油期货市场价格趋同于NY MEX.由于中国燃料油期货上市时间较短且还没有其他石油期货交易品种,理论界关于石油期货问题的研究相对较少,目前该领域仅获得2项国家自然科学基金资助,研究机构主要集中于上海期货交易所博士后工作站、中国能源战略研究中心、期货经纪公司研究部

9、等.胡政、李辉(2002)对新加坡燃料油市场对我国石油市场价格的影响做了定性分析.焦建玲、范英(2004)认为我国原油价格与国际原油价格走势基本一致,国内油价波动小于国际原油价格波动,两者间存在双向因果关系.高辉(2005)采用向量自回归的Granger因果关系检验以及冲击响应函数,对国内外燃料油期货价格关联度及趋势作建模预测.何凌云、范英等(2006)采用Zipf分析方法,分析了投机者的交易时间间隔和收益预期对布伦特原油价格行为和价格形成机制的影响.相对国外,目前我国关于石油期货价格问题的研究还不成系统,针对国内外石油价格时差的研究也很少.本文借助灰色关联度模型,采用定量化的研究方法,测定中

10、国燃料油期货价格与国际石油期货价格的时差.2 研究设计当前国际石油价格主要是由纽约商品交易所(NY MEX)、伦敦国际石油交易所(IPE)和新加坡纸货市场(SPM)三个期货市场决定.这三个交易所分别是所处地区的石油定价中心,纽约代表北美地区,伦敦代表欧洲地区,新加坡则代表包括中国在内的远东地区.日本的石油期货市场虽然起步较晚,但是发展迅速.1999年,日本东京工业品交易所(TOCOM)推出汽油、煤油期货交易.到了2002年,以石油期货为主的东京工业品交易所交易量占日本期货交易总量的60%以上,成为亚洲地区重要的石油期货交易场所之一.本文研究时选择了NY MEX、IPE、SPM和TOCOM上述四

11、个期货市场的油价作为国际石油价格的代表.211 研究思路根据灰色关联度理论,以中国燃料油的期货价格作为基础数列,以纽约燃料油、原油和汽油,伦敦北海布伦特原油和柴油,新加坡燃料油,东京原油、煤油和汽油的期货价格作为对比分析序列,通过计算基础数列与对比数列在不同时间点上的灰色关联度,以最大灰色关联度值对应的时间差为基准,得出国内石油期货价格和国际石油期货价格的时间差.212 研究方法传统数理统计中进行抽象系统分析的方法有很多,如主成分分析、回归分析等.传统数理统计分析要求数据量大,样本服从典型概率分布且计算复杂.灰色关联分析的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否密切.序列曲线越

12、接近,相应序列之间的关联度越大,反之就越小.灰色关联分析可以弥补传统数理统方法做系统分析的不足,本文选择该方法为研究工具.灰色关联分析的基本原理如下:1)行为序列构成设Xi为系统因素,k为观测对象序号,xi(k)为因素Xi关于第k个对象的观测数据,则称Xi=(xi(1),xi(2),xi(n)为因素Xi的行为横向序列.2)始点零像化设系统行为序列Xi=(xi(1),xi(2),xi(n),D为序列算子,且XiD=(xi(1)d,xi(2)d,xi(n)761第3期基于灰色关联理论的中外石油期货价格时差d),其中,x0i(k)=xi(k)d=xi(k)-xi(1),k=1,2,3,n.称D为始点

13、零化算子,XiD为Xi的始点零化像,记为XiD=X0i=(x0i(1),x0i(2),x0i(n)3)确定|s0|,|si|和|si-so|设X0与X1的长度相同,且皆为12时距序列,而X00=(x00(1),x00(2),x00(n)X0i=(x0i(1),x0i(2),x0i(n)分别为X0与X1的始点零化像,则|s0|=n-1k=2x00(k)+12x00(n)|si|=n-1k=2x0i(k)+12x0i(n)|si-s0|=n-1k=2(x0i(k)-x00(k)+12(x0i(n)-x00(n)4)确定绝对关联度0i0i=1+|s0|+|si|1+|s0|+|si|+|si-s0|

14、.213 数据选择中国燃料油期货于2004年8月26日在上海期货交易所(SHFE)正式上市交易,每年按交割月份产生12种交易合约,分别是每年的1月至12月燃料油期货合约,我们选择最近期(2006年12月)交割的石油期货合约作为研究的标的合约.研究中所涉及的国内外石油期货合约分别是,沪燃油0612(代码2332)、美原油12(代码6712)、美燃油12(代码6752)、布伦特原油12(代码6562)、英柴油12(代码6582)、新FO180CST燃油(代码2618)、日原油12(代码6832)、日煤油12(代码6852)和日汽油12(代码6812).研究选择2006062020061121为研究

15、区间,以在该区间内的上海期货交易所、纽约商品期货交易所、伦敦国际石油交易所、新加坡纸货市场和东京工业品交易所上市交易石油期货的日收盘价格为研究数据,共获得900个有效观察值.研究数据来源于道通文华财经Webstock2006资讯终端软件.3 石油期货价格时差研究结果表1L=0时,国际石油期货产品的灰色绝对关联度期货产品灰色绝对关联度期货产品灰色绝对关联度美燃油0.530940新燃油0.572255美原油0.510951日原油0.539273美汽油0.532231日煤油0.528987布伦特原油0.745937日汽油0.529290英柴油0.527737根据灰色系统理论原理,以连续30个交易日的

16、中国燃料油期货价格组成系统特征序列,同时以在国际石油期货市场上市的9种石油期货品种的价格组成对比分析序列.假定时间同步(步长L=0),以沪燃油 美燃油为例,计算两组不同期货市场价格序列的灰色绝对关联度.选定200684至2006914连续30个交易日为基准分析区间,将中国燃料油期货价格对应于当天的美国燃料油价格,按绝对灰色关联度的原理,计算出在同一时间的中美燃料油期货价格绝对灰色关联度01.依此方法,再分别计算时间同步时,沪燃油 美原油、沪燃油 布伦特原油、沪燃油 英柴油、沪燃油 新燃油、沪燃油 日原油、沪燃油 日煤油和沪燃油 日汽油的绝对灰色关联度.在时间同步(L=0)时,国际各石油期货产品

17、与中国燃料油期货价格的灰色绝对关联度汇总如表1所示.由表1可知,时间相同时,国内外石油期货价格灰色绝对关联度相近,大部分在01530上下波动.其中,国内燃料油与布伦特原油价格关联性较强,灰色关联度达到01745937.假定时间平移(步长L=30),即861系统工程理论与实践2008年3月某日国内石油期货价格对应于前(后)L天国外某石油产品期货价格,计算每平移一天的中国燃料油期货价格与国际能源期货价格的灰色绝对关联度.当美燃油期货价格时间向前平移一天(L=+1)时,以沪燃油 美燃油期货为例.先将中国燃料油期货价格序列分析区间固定为200684至2006914,而美国燃料油期货价格向前平移一天,即

18、对应的时间为200693至2006913.按绝对灰色关联度的原理,计算时间向前平移一天后的中美燃料油期货价格绝对灰色关联度01(L=+1).以此类推,计算美燃料油时间向前平移30天(L=+1,+30)的绝对灰色关联度01(L=+1),n=1,2,30;美燃料油时间向后平移30天(L=-1,-30)的绝对灰色关联度01(L=+n),n=1,2,30.在时间平移(L0)后,沪燃油 美燃油期货价格的灰色绝对关联度中最大值为01535417,对应的步长为L=+19.由此可知,美国燃料油价格先行中国燃料油价格约19天.依此方法,分别计算沪燃油与其他石油期货价格的平移后灰色关联度,记为0i(L=n),其中

19、i=2,3,9;n=1,2,30.在中国燃料油与每一种石油期货价格平移灰色关联度中,找出最大灰色关联度所对应的步长L,即国内外石油期货价格的时差.若关联度的最大值所对应的步长L为正数,即表示国外该石油产品期货价格先行于中国燃料油期货价格.若关联度的最大值所对应的步长L为负数,即表示中国燃料油期货价格先行于国外该能源产品期货价格.若L为零,表示中外能源期货价格同步.中国燃料油和国际石油期货价格灰色绝对关联度最大值及对应的L汇总如表2所示.表2 国内外石油期货价格灰色绝对关联度最大值对应的L期货产品L灰色绝对关联度期货产品L灰色绝对关联度美燃油+190.535417新燃油+300.592541美原

20、油+170.511752日原油+260.552435美汽油+160.533836日煤油+270.535573布伦特原油+300.830855日汽油+270.538492英柴油+290.5358734 结论根据灰色关联理论,通过向前(后)平移时间的方法,研究国内外石油期货价格序列的关联度及其最大值对应的时差.研究结论如下:1)我国燃料油期货价格明显滞后于国际石油价格.中外石油价格最大关联度值所对应的时间均为正数,说明国外NY MEX、IPE、SPM和TOCOM四个主要石油期货市场的价格均先行于我国燃料油期货市场.2)伦敦国际石油交易所和新加坡纸货市场石油价格先行于国内燃料油价格时间最长,约一个月

21、.3)我国燃料油期货价格与北海布伦特原油价格的关联性最强.研究发现,上海燃料油期货价格与布伦特原油价格的关联度明显高于与其他石油期货品种之间的关联度,最大值达到01830855.4)国内外石油期货时差与所处的期货市场相关,价格关联程度具有明显的市场趋同性.纽约商品交易所与上海燃料油期货价格的时差最小,相差约15天;东京工业品交易所次之,相差约26天;伦敦国际石油交易所和新加坡纸货市场时差最长,至少30天.5)由于每份期货合约都具有到期日,且各国期货交易规则不一致导致难以按时间一一配对国内外期货价格,因此本研究最多只能考察前后一个月价格的相关性,这是本文研究的局限性.参考文献:1 焦建玲,范英,

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23、roleum prices of WTI,gasoline and heating oil indifferent locationsJ.North American Journal of Economics and Finance,2003,14:89-114.4Xiaowen SL,Tamvakis M N.Effects of NY MEXtrading on IPE brent crude futures markets a duration analysisJ.Energy Policy,961第3期基于灰色关联理论的中外石油期货价格时差2004,32:77-82.5Hammoude

24、h S,Huimin L.The impact of the Asian crisis on the behavior of US and international petroleum pricesJ.EnergyEconomics,2004,26:135-160.6 高辉.国内外燃料油价格关联度及动态滚动预测的模型研究J.国际石油经济,2005,13(12):24-66.Gao H.Study on correlation of domestic and foreign fuel oil prices and dynamic trend forecast modelingJ.Interna

25、tional PetroleumEconomics,2005,13(12):24-26.7 胡政,李辉.新加坡燃料油市场对我国的影响J.国际石油经济,2002,10(10):15-18.Hu Z,Li H.The influence of Singaporesfuel oil market on ChinaJ.International Petroleum Economics,2002,10(10):15-18.8 焦建玲,范英,张九天,等.中国原油价格与国际原油价格的互动关系研究J.管理评论,2004,16(7):48-52.Jiao J L,Fan Y,Zhang J T,et al.St

26、udy on the interaction between Chinas and international crude2oil pricesJ.ManagementReview,2004,16(7):48-52.9 何凌云,范英,魏一鸣.基于Zipf分析的Brent原油价格行为的实证研究J.复杂系统与复杂性科学,2006,3(1):67-78.He L Y,Fan Y,Wei YM.Empirical studyon Zipf analysisof Brent crude oil price behaviorsJ.Complex Systems and ComplexityScience,

27、2006,3(1):67-78.(上接第124页)11 徐泽水.基于不同类型残缺判断矩阵的群决策方法J.控制与决策,2006,21(1):28-33.Xu Z S.Group decision making method based on different types of incomplete judgment matricesJ.Control and Decision,2006,21(1):28-33.12 吴江,黄登仕.多属性决策中区间数偏好信息的一致化方法J.系统工程理论方法应用,2003,12(4):359-362.Wu J,Huang D S.The uniform metho

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