基于协整和脉冲响应的中国煤炭贸易量变化对其价格影响研究

王 可,李国平,李 治,孔 兵

(西安交通大学经济与金融学院,陕西西安,710061)

基于协整和脉冲响应的中国煤炭贸易量变化对其价格影响研究

王 可,李国平,李 治,孔 兵

(西安交通大学经济与金融学院,陕西西安,710061)

煤炭价格的变化受整体供求平衡以及各种政策的影响而发生波动,但是有学者认为中国煤炭的贸易状况也会对其价格产生影响,本文收集了2000年至2009年煤炭进口和出口的数额以及2000年至2009年煤炭的价格,采用协整检验和脉冲响应方法对其进行分析,得出结论如下:第一,煤炭价格与煤炭进出口额之间存在长期均衡关系,但煤炭价格对煤炭进出口额的带动作用较强,而煤炭进出口额对煤炭价格的促进作用则较弱。第二,煤炭出口额在煤炭价格冲击下的响应效应有5年的滞后期,并且非常持久。第三,煤炭进口额和出口额之间长期并不存在关联,但是在短期内存在正相关性,据此分析结果,本文提出了对应的政策建议。

脉冲响应;煤炭贸易量;煤炭价格;关系

一、引 言

国民经济和社会发展第十二个五年规划指出:“理顺煤、电、油、气、水、矿产等资源类产品价格关系。”然而,现代经济学理论已经证实一个国家或地区国民经济的增长速度同其能源消费增长速度都保持着正比例关系,即随着国民经济的发展,能源消费量也要相应增加,否则国民经济发展就要受到影响[1],我国的经济增长速度一直是高位运行,这就对能源的定价机制提出了更高的要求。国内已有学者和专家注意到煤炭的进出口会对其价格会产生影响,而价格的变化又会对其进出口产生反作用,彼此间存在着一定的联系,而这种联系对于解释在当前高耗能工业生产增速回落,导致煤炭需求增长趋缓的形势下[2],我国煤炭出口市场并没有受到太大影响的原因。

国家能源局发展规划司司长江冰指出,到2015年,一次能源消费总量可控制在42亿吨标准煤,这意味着在未来的五年内,政府将对煤炭需求和投资进行双向干预,在这样的背景之下,我国煤炭贸易变化将对国内煤炭价格产生更大影响,本文的研究通过脉冲响应的方法对这种影响作出定性分析,从而对我国制定煤炭外贸政策以及深化矿产资源价格改革提供决策依据。

二、文献综述

近年来,由于煤炭需求的增长,我国煤炭市场价格大幅上扬,煤炭价格的涨跌反映了市场的供给与需求的变化。煤炭工业发展中心主任郭云涛认为对于煤炭价格问题,从宏观层面上有两大因素需要引起注意,进出口税率的调整和国家限制煤炭出口的政策将对其价格产生影响。煤炭外贸专家黄腾在接受采访时指出中国煤炭的进出口形势将对国际市场价格产生影响,目前国内价格比国际市场价格低,一旦中国价格超过国际价格,国内很多消费企业就会到国际市场上去采购,这将推高国际价格,而国际煤炭价格为国内煤价设置了一个动态的上限。建国后,我国长期实行计划经济体制,煤炭资源实行低价格政策,煤炭成本高于煤炭价格,改革开放后,尽管大多数商品实行以市场定价体制,但煤炭价格仍属于国家指导的行列之内。目前,几乎所有的煤炭企业成本都是不完全成本,其中安全生产成本、职工工资成本和环境保护成本为得到完全体现[3]。在这样的情况下,根据价格构成要素的微观经济基本原理分析,煤炭贸易量变化对其价格将会产生一定的影响。上世纪九十年代以来,随着我国国民经济持续、快速发展,经济增长对能源提出了更高要求,使得能源供需矛盾日益加剧[4]。1990年,中国煤炭年进口量为200万吨左右,2000年仅有212万吨,而2006年,这一数字已经突破3500万吨。随着煤炭进口的增加,中国已经成为煤炭“净进口国”,国内煤炭市场的价格越来越受到国际煤炭价格的影响。山西省社科院能源所研究员王宏英认为,从一定意义上讲,中国煤炭融入国际市场的进度正在加速。我国煤炭贸易正逐步与世界接轨,国内、国际两个市场互相交融,彼此间的影响越来越大,受国际金融危机的影响,出口萎缩会对我国煤炭价格造成影响[5]。联合证券分析师孙海波认为,尽管国内国际煤炭价差进一步加大,但并不能由此简单推断国内煤价会进一步大幅上涨以赶超国际价格,他认为国内煤炭价格走势最终取决于国内的供需情况。根据2006年中国煤炭进出口量、中国煤炭省际贸易量、国有重点煤矿煤炭平均出矿价证明了煤炭进出口与价格具有相关性[6]。

此外,20世纪60年代以来,世界范围内的“能源革命”使石油代替煤炭成为第一大能源。石油在世界能源消费结构中的比重由1950年的27%迅速上升到70年代以来的40%以上[7],因此,随着国际金融后危机时带来临,各个国家虽然加快了产业结构调整的步伐,但是对煤炭的价格和进出口的影响不大,为我们研究煤炭价格与进出口之间变化的真实性提供了保障。我国第一产业与第三产业煤炭消费量占煤炭消费总量的10%左右,第二产业煤炭消费量则占90%[8],因此煤炭贸易和价格间的关系是建立在现代工业发展的基础上。中商流通生产力促进中心煤炭行业分析师李廷认为国际煤价和我国煤炭进口的关系必定是双向的,国际煤价变动会影响煤炭进口数量,反过来,煤炭进口的变化又会对国际煤价产生重要影响,但首先应该是国际煤价下滑导致煤炭进口量快速增长。

三、煤炭的贸易量变化与价格关系的实证分析

(一)变量和数据说明、分析

本文采用年度数据,考虑到改革开放后我国经济体制的变化,设定样本区间为2000-2009年。煤炭价格变化情况采用煤炭工业工业品出厂价格指数(P)来度量,数据采集自各年《中国统计年鉴》,并以2000年为基期换算得到实际价格指数数据。煤炭的贸易量数据采用煤炭进口额(IM P)和煤炭出口额(EXP)(万美元),该数据由海关总署统计司提供,单位为万美元,本文根据《国际统计年鉴》中的历年期末汇率换算为人民币,单位为十亿元。为了保证数据平稳性,这里将数据取对数进行分析。

图1是2000-2009年我国煤炭进口额、出口额与实际煤炭价格的增长趋势。由图1可以看出,煤炭进出口额和国内煤炭价格演进态势基本是一致的,尤其在2000年以后,三者都呈现出下降态势。可见,中国煤炭进出口额与国内煤炭价格之间存在着协同增长关系,且出口额一直大于进口额。

图1 中国煤炭进出口额与国内市场煤炭价格波动

出口额一直大于进口额的原因在于我国煤炭价格低于国际价格,这是由于我国采矿权无偿使用造成的,美国煤炭资源有偿使用制度实施已有87年之久,煤炭资源市场化配置的制度探索和实践时间长,使得制度不断完善,经验教训增多,特别是自l976年以来,形成了一套完整的、成熟的政策法规、管理体制和运行机制。而我国至今还处于向市场经济过渡的转型期,改革开放前,煤炭资源长期无偿开采,从l998年算起,我国煤炭资源采矿权价款试点时间才9年,比美国晚78年,目前我国煤炭资源采矿权有偿使用制度仍然处于试验期[9]。

(二)协整检验

协整理论从考察变量的平稳性入手,把时间序列分析中短期动态模型与长期均衡模型的优点结合起来,探求非平稳经济变量间蕴含的长期均衡关系,避免了用差分后的序列进行建模时产生的长期调整信息丢失的问题。

1.单位根检验

协整关系要求被检验的两个或多个变量具有相同的单整阶数,因此在检验变量间的协整关系之前,本文首先采用ADF检验法进行变量序列的平稳性检验,即单位根检验。

IM P,EXP和P单位根检验的结果如表1所示,由于样本容量的限,最大滞后阶数取3。由检验结果可知,2000-2009年的IM P、EXP和P序列二阶差分后都是平稳的,三个变量都是二阶单整序列,满足协整检验的前提条件。

表1 GDP和能源生产总量、能源消费总量序列ADF检验结果表

2.协整关系检验

检验变量间协整关系的方法有EG两步法和Johansen极大似然法两种。本文采用EG两步法是Engle和Granger于1987年提出的,用来检验两变量之间协整关系的一种方法。来检验煤炭价格与煤炭进口额、煤炭价格与煤炭出口额之间的协整关系。

第1步,用OLS分别对ln P和ln IM P、ln P和ln EXP进行静态回归,回归方程如下:

第2步,分别检验两个残差序列的单整阶数,方法与检验煤炭价格序列平稳性的方法相同,由检验结果可知,两个回归方程的残差序列μ1t和μ2t的ADF检验值分别都小于显著性水平为1%时的临界值,因此变量ln P和ln IM P、ln P和ln EXP序列之间都存在协整关系,即煤炭价格与煤炭进出口额之间具有长期的均衡关系。

3.误差修正模型的建立

在变量具有协整关系的前提下,本文建立误差修正模型来描述变量短期波动与长期均衡之间的影响关系。由式(1)和(2)估计误差修正项序列为将其代入误差修正模型并用OLS法估计其系数,得到煤炭价格和煤炭进口额之间的误差修正模型为式(5)和(6),G煤炭价格和煤炭出口额之间的误差修正模型为式(7)和(8)。

在误差修正模型中,被解释变量的波动可以分为两部分:一部分是短期波动,一部分是长期均衡。其中Δ为差分算子,表示变量的短期波动,脚标t-1表示该变量的滞后1期,ECMt-1为滞后的误差修正项,其系数表示长期均衡关系对短期波动的调整力度。通过对比可以看出,煤炭价格与煤炭进口额和出口额之间的均衡关系对煤炭价格波动的牵引作用较强(调整系数分别为1.982和1.836)。也就是说,当煤炭进口额和出口额的短期波动偏离长期均衡时,煤炭进口额和出口额与煤炭价格之间的协整关系将以较大的力度将其拉回均衡状态。而这种均衡关系对煤炭价格短期波动的调整作用较弱(调整系数分别为-0.290和-0.105),因此当煤炭价格的波动偏离长期均衡时,煤炭进口额和出口额对它的牵引作用并不显著。

(三)脉冲响应测算

为了用脉冲响应函数来模拟当前节能降耗政策冲击下煤炭价格和煤炭进口与出口额的动态变化,首先对煤炭价格(P)与煤炭进口(IM P)和煤炭出口(EXP)建立如下VAR模型:

当某一变量第t期的扰动项发生变动时,会通过变量之间的动态联系,对t期以后的各变量产生一连串的连锁作用。其中变化的扰动项称为新息向量,这种扰动可以是政治、经济等各种不可解释的因素造成的冲击。如果变量之间存在当期的影响关系,则要对VAR模型进行结构化处理,建立SVAR模型。

模型中各变量均经过取对数处理,从方程的拟合度和系数的显著性,以及滞后阶数判定的A IC准则综合考虑,取各变量的最大滞后阶数为2。考虑到煤炭价格(P)与煤炭进口(IM P)和煤炭出口(EXP)之间可能存在当期的影响关系,本文对以上的VAR模型进行了结构化处理。由于在该问题中设置不同的变量输出顺序的结果相差不大,因此确定变量的输出顺序为[P,IM P,EXP],输出时期数为30期(见图1～3)。

由图1-3可知,当煤炭价格受到一个单位的正向冲击时,其自身对该冲击的反应迅速且剧烈,在第2期达到最小并且维持时间很长(见图1a)。煤炭进口和煤炭出口在该冲击下却产生了长期的正向反应,而且反应也相当剧烈,煤炭进口呈现波动时前进,而煤炭出口在第3期达到最大(见图1b和1c)。煤炭进口的冲击对煤炭价格的影响十分显著,仍然呈现波动时上升趋势,没有恢复到冲击前的水平的趋势((见图2a))。而在煤炭出口的冲击下,煤炭价格的增长在第2期达到峰值,并保持了较长时期的正向效应(见图3a)。能源生产与能源消费之间的相互作用以及二者对其自身的冲击效应都十分显著,并且响应模式呈现出相反方向的变动,而煤炭进口受到一个单位的正向冲击时,会导致自身在20期内呈现波浪式的下降趋势,而导致煤炭出口显著的上升趋势,在10期时达到最大(见图2b和2c)。而当煤炭出口受到一个单位的正向冲击时,使得自身保持下降速度,而在第3期降为最低,而对煤炭进口在第一期达到最低时,迅速反弹,在第2期达到最大(见图3b和3c)。但从长期来看,煤炭进口和煤炭出口并没有在其自身或相互作用的冲击下产生持久的增长态势。

表2 煤炭价格、煤炭进口额与煤炭出口额向量自回归方程参数估计(取对数值)

四、结论与启示

本文基于2000-2009年中国煤炭价格与煤炭进出口额的时间序列数据,检验了煤炭价格与煤炭进出口额之间的协整关系,建立了误差修正模型,在此基础上利用脉冲响应函数探讨了煤炭价格与煤炭进出口额在外部因素冲击下的响应模式,得出以下结论:1.证实了煤炭价格与煤炭进出口额之间存在长期均衡关系。在这种均衡关系的调整下,当煤炭价格进入上升阶段,煤炭进出口额就会随之显著增长,而当煤炭进出口额的增长加快时,也会在一定程度上刺激煤炭价格的发展。但煤炭价格对煤炭进出口额的带动作用较强,而煤炭进出口额对煤炭价格的促进作用则较弱。2.煤炭出口额在煤炭价格冲击下的响应效应有5年的滞后期,并且非常持久。而煤炭价格在煤炭出口额冲击下的响应速度较快但持续较短,而煤炭价格在煤炭出口额冲击下响应时序较长,但是没有收敛态势。煤炭进出口额的相互作用具有相反的态势,而对自身的冲击都呈现下降的趋势,但是煤炭进口额更表现为波动状,没有收敛态势。并且一般都保持在10年内,没有产生持久的增长或下降态势。这可能是由于我国的煤炭产业有较强的国际竞争力,仅次于澳大利亚和美国,但中国煤炭产业普遍存在生产效率较低,技术水平和安全防护较差的问题[10],而这些价格外的问题所体现的效果使得脉冲较为平缓。3.煤炭进口额和出口额之间长期并不存在关联,但是在短期内存在正向关联,这样的结果出乎意料,但细致分析是由于国内煤炭价格低于国际市场价格时,出口量会增加,增加到一定程度一旦中国价格超过国际价格,国内很多消费企业就又会到国际市场上去采购,从而增加进口。4.中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,进出口总额占煤炭生产总量的比例相对较小,但是其对价格的影响是不容忽视的,从以上的图形分析,进口对煤炭价格影响较弱,出口较强。

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Impact of Coal Trade Volume on Coal Prices Based on Cointegration and Pulse-Response

WANG Ke,L IGuo-ping,LI Zhi,KONG Bing
(Schoo lof Economics and Finance,Xi'an Jiao tong University,Xi'an 710061,China)

Coalprice fluctuations are reflected by factors with supply and dem and and policies.Some scholars consider that coalprice is also affected by coalimports and exports.This paper analyzes coal price with cointegration and pu lse-response and data through 2000-2009.We conclude that long term equilibrium between coalp rice and trade value exists,that the response time lag of coal exports to price is5 years with sustainab leeffect,and that no long term correlation betw een coal imports and exports is found while short term positive one exists.Recomm endations are given according to research findings.

Pulse-response;Coal trade volume;Coalprice;Relationships

A

1002-2848-2011(03)-0081-06

2010-03-26

本研究得到教育部哲学社会科学重大课题攻关项目“矿产资源有偿使用制度和生态补偿机制研究”(09JZD 0019)支持。

王可(1977-),陕西省西安市人,西安交通大学经济与金融学院博士研究生,研究方向:区域经济与矿产资源定价机制;李国平(1955-),女,西安交通大学经济与金融学院教授、博士生导师,研究方向:区域经济学;李治(1978-),西安交通大学经济与金融学院博士研究生,研究方向:区域经济与矿产资源定价机制;孔兵(1966-),西安交通大学经济与金融学院博士,研究方向:公司治理与监管。

责任编辑、校对:李再扬