全球金融危机对国内外原油市场间溢出效应的影响

李晓+侯佳贝

摘 要：后危机时代以来，国际油价波动幅度的增长使中国石油市场受外来石油市场波动的风险进一步加剧，研究国内外原油市场间互动关系的变化对于中国有效避免国际原油价格波动所带来的风险具有重要意义。全球金融危机的发生加深了国内外原油市场间的报酬溢出效应和波动溢出效应，但是这并不意味着国内原油市场在国际原油市场中的竞争力得到提升。相反，全球金融危机后国外油价的剧烈波动将给国内原油市场带来更大的冲击和风险。

关键词：金融危机；原油市场；溢出效应；GARCH-BEKK

作者简介：李晓，男，经济学博士，吉林大学经济学院教授、博士生导师，从事世界经济与东亚经济发展问题研究；侯佳贝，男，吉林大学珠海学院博士研究生，从事全球经济问题研究。

中图分类号：F062.1 文献标识码：A 文章编号：1000-7504（2015）02-0037-07

引 言

2008年爆发的全球金融危机给世界经济带来沉重打击，全球经济受到重创。国际油价经历了历史上最动荡的时期，波动幅度超过20世纪三次石油危机中的任何一次。美国能源部（EIA）网站公布的信息显示，国际原油价格从2007年8月的每桶72.92美元飙升至2008年7月4日的143.46美元/桶。此后，在半年内降至37.99美元/桶，降幅达到了73.3%[1]，全球金融危机对国际石油市场产生了巨大冲击。时至今日，国际原油价格动荡依旧。

与此同时，随着中国石油进口总量持续提高，中国石油对外依存度逐年增加，现已成为全球第二大石油消费国。《2013年国内外油气行业发展报告》显示，2013年中国石油对外依存度已达58.1%以上。报告估计2014年中国石油需求量将进一步增加，对外依存度将达到58.8%。中国石油进口对外依存度的不断增长将使国内石油市场更易受到国际石油价格波动的影响。尤其是后危机时代以来，国际油价波动幅度的增长使中国石油市场受到外来石油市场波动的风险进一步加剧。因而，研究国内外原油价格之间的互动关系，以及此次全球金融危机后这种互动关系强度是否发生了变化，对于中国有效避免国际原油价格波动所带来的风险具有重要意义。

国内学术界就国内外石油价格间的关系已经进行了大量研究。如焦建玲等使用Granger因果关系检验对中国油价与国际油价的关系进行分析，得出国内外油价存在双向因果关系，但国际原油价格对中国原油价格的影响迅速而长远，中国油价对国际油价的影响相对迟缓和短暂的结论[2]。张意翔等对2000年1月至2006年12月国内和国际原油现货FOB月价格进行了实证研究，结果显示2个变量之间存在动态均衡关系，并分析了两者间的相互作用机制和影响程度[3]。

随着多元GARCH模型技术的发展，以及其具有的刻画多国资产沿时间方向的波动集聚性和有效捕捉不同金融资产之间风险交叉传递等优点[4]，许多学者运用多元GARCH模型对不同原油市场间的价格溢出效应进行研究[5-9]，其研究结果大致分为两类。一类观点认为，国内外原油市场间的溢出效应主要表现为国外原油市场对国内原油市场单向溢出，国内原油市场对国外原油市场影响效果不明显或溢出效应不显著，信息传导方向是从国外市场到国内市场，且国内石油市场的波动滞后于国外石油市场的波动（潘慧锋、张金水，2007；魏巍贤、林伯强，2007；周少普、周家生，2006；李文星，2012；等）。另一类观点认为，中国原油市场与国际原油市场间存在双向波动溢出效应，且中国市场对国外市场的波动溢出效应较国外市场对中国市场的波动溢出效应更为明显（董秀良等，2006）[10]。以上两种不同的观点，可能是由于采用了不同类别的多元GARCH模型或研究的样本时间段不一致等原因所致。

2008年全球金融危机爆发后，学术界开始就原油市场受金融危机的影响进行研究。刘明磊等（2014）采用风险-Granger检验方法分析了全球金融危机前后国内外代表性原油市场与燃料油市场间的风险传导效应，结果显示，国内外石油市场之间的风险溢出关系在金融危机发生后出现了显著变化[11]。Groshe Stephanie，Heckelei Thomas（2014）研究了1998年6月至2013年12月间的农产品市场、原油市场和金融市场间的波动溢出效应，发现在2008年金融危机期间，来自股票和房地产对包括原油在内的商品市场的波动溢出效应之大达到了前所未有的水平，然而类似的现象并没有发生在农产品和原油市场间[12]。

纵观以往的学术研究发现，还未有国内学者以金融危机的爆发为分界点，探讨中国原油市场和国外原油市场间溢出效应的变化。鉴于已有研究表明，全球范围内的重大事件冲击会对国际原油市场价格收益率的波动率造成影响，进而影响不同原油市场间的溢出效应[13]。因而，有必要对金融危机发生前后不同时间段内国内外原油市场间溢出效应分别进行研究，进而找寻其中的差异。基于以上背景，本文以2008年7月金融危机开始在全球蔓延作为分界点，利用Granger因果关系检验、脉冲响应分析和GARCH-BEKK等方法，探讨国内外原油市场间溢出效应是否发生了变化，旨在为处理国内原油市场面对国际原油价格波动所带来的风险提供借鉴和参考。

一、研究方法与数据选择

（一）模型的建立

1. 报酬溢出效应

本文拟运用基于向量自回归（VAR）模型的Granger因果关系检验，分析全球金融危机发生前后国内外原油市场间的报酬溢出效应。之后利用脉冲响应函数考察国内外原油市场间的动态影响关系。脉冲响应函数能够描述来自随机扰动项的一个标准差大小新息冲击对变量当前和未来取值的影响，从而刻画变量间动态作用的路径变化。因而，通过脉冲响应函数能够分析国内外原油市场间相互影响的强度以及持续的时间。

2. 波动溢出效应

多元GARCH模型是分析波动溢出效应的普遍分析方法，其中由Engle和Kroner于1995年建立的MGARCH-BEKK（p，q）模型被学者们广泛地应用于研究不同金融资产价格的波动溢出效应。该模型能够根据条件方差方程系数的显著性，判断多个市场间波动溢出的方向及强度，从而弥补了一元GARCH模型的缺陷。本文以下采用二元GARCH-BEKK（1，1）模型对国内外原油市场溢出效应进行分析。模型的条件均值方程和条件方差方程分别如式（1）和式（2）所示：

（1）

（2）

其中， ，D是2[×]1的金融时间序列均值向量， ， 是条件方差协方差矩阵，且 为正定阵。C是常数项，且 为正定矩阵。ARCH效应项和GARCH效应项的系数矩阵分别是A和B，其中A代表了波动的聚集性，B代表了波动的持久性。GARCH-BEKK（1，1）的条件方差方程（2）可以分解如下：

（3）

（4）

（5）

若1表示国内原油市场价格，2表示国外原油市场价格，则从（3）～（5）式中可以看出，h11，t代表国内原油市场价格收益率的条件方差，h22，t代表国外原油市场价格收益率的条件方差，h21，t表示国内外原油市场价格收益率的条件协方差。a12和b12分别是国内原油市场因受到国外原油市场冲击而产生的ARCH项系数和GARCH项系数。如果a12和b12显著不为零，则说明国外原油市场对国内原油市场具有波动溢出效应。同理，根据系数a21、b21是否显著异于零也可以判断国内原油市场对国外原油市场是否具有波动溢出效应。

在判断国内外原油价格间的波动溢出效应时，除了可以观察系数a12、b12、a21和b21估计值的t统计量显著性水平之外，还可以进行联合假设检验，假设检验形式如下：

假设Ⅰ：国内外原油市场间不存在波动溢出效应

即

假设Ⅱ：国内原油市场对国外原油市场没有波动溢出效应

即

假设Ⅲ：国外原油市场对国内原油市场没有波动溢出效应

即

本文采用Wald检验法对以上假设进行检验，在原假设成立的条件下，上述Wald统计量将分别服从[χ2（4）]、[χ2（2）]和[χ2（2）]分布。

利用Ljung-Box统计量能够对GARCH-BEKK模型的标准化残差序列及其平方项的自相关性进行检验，以判断所建模型是否合理。Ljung-Box统计量的表达式为：

（6）

其中，rj是残差序列j阶自相关系数，T为样本容量，p是设定的滞后阶数。如果残差序列及其平方项的Ljung-Box统计量不显著，则说明残差序列不存在自相关，即所建GARCH-BEKK模型是合理的。

最后利用模型中条件方差方程估计结果，计算条件动态相关系数，用以观察两个变量之间的动态相关关系的变化，计算公式如下：

（二）数据选择与描述性统计

1. 数据说明及处理

本文依照现有的相关研究，选择占国内产量40%以上的大庆原油现货价格作为国内原油市场价格代表，选择占全球原油贸易50%左右的欧洲布伦特原油现货价格作为国外原油市场价格代表。数据来源于国际石油网站及美国能源情报署网站。由于中国在2003年成为全球第二大石油消费国，因此本文选取的样本为2003年1月2日至2014年5月28日的日数据。同时以2008年7月为分界点，考察金融危机前后，国内外原油市场价格溢出效应的变化。由于国内外节假日不同造成了国内外原油市场部分时期的数据无法对应，在剔除这部分数据后，最终得到所要研究的两种石油现货价格日数据共计5476个。其中危机前样本从2003年1月2日至2008年6月30日，共计2586个；危机后样本从2008年7月1日至2014年5月28日，共计2890个。分别以DQ和BT表示大庆原油现货价格及布伦特原油现货价格，计算二者收益率，公式如下：

（8）

式中Rit表示市场的收益率，Pit表示市场第t期的原油价格，i取1时代表我国原油市场，取2时代表伦敦原油市场，以下分别用RDQ和RBT表示大庆原油价格收益率和布伦特原油价格收益率。

2.数据的描述性统计

全球金融危机前后，国内外原油市场收益的描述如下：从标准差来看，危机后两个市场收益率波动都有所增加，且国内原油市场收益率波动小于国外原油市场收益率波动，收益率均值与金融危机发生前相比下降幅度较大。这说明金融危机的发生，给国内外原油市场带来了更多不确定因素，油价收益减少波动增大。两个市场原油价格在不同时期的峰度均较大，且除危机前大庆原油价格收益率的偏度大于零以外，其他时期数据偏度都小于零，因而收益率序列的分布具有明显的“尖峰厚尾”特征。同时，在1%的显著性水平下，JB统计检验结果不能接受序列为正态分布的原假设。Ljung-Box检验显示，大部分收益序列存在自相关性和较强的方差“丛聚性”。

二、实证结果

（一）国内外原油市场间报酬溢出效应

由表1中的ADF检验可知，所研究的数据为平稳时间序列，因而可直接对数据进行Granger因果关系检验。为确定Granger因果检验中最优滞后阶数，首先分别对金融危机发生前和金融危机发生后大庆原油收益率和布伦特原油收益率两个变量建立向量自回归模型（VAR）。依据Akaike信息准则和Shwartz准则最终选取滞后3期的向量自回归模型。之后对模型的稳定性进行检验，结果表明两个模型的全部特征根都位于单位圆内，满足稳定性条件。为了排除滞后阶数对Granger因果检验结果的影响，本文同时对滞后阶数为1—6阶的情况逐一进行检验，检验结果见表2。

结果表明，在取最优滞后阶数3时，金融危机发生前在5%的显著性水平下不能接受“RBT不能Granger引起RDQ”的原假设，但不能拒绝“RDQ不能Granger引起RBT”，即认为国外原油市场对国内原油市场具有报酬溢出效应，但国内原油市场对国外原油市场的报酬溢出效应并不显著。而在金融危机发生后RDQ和RBT的Granger因果关系检验结果显示，在5%的显著性水平下均不能接受两个原假设，即认为国内外原油市场间存在双向的报酬溢出效应。同时分别考察滞后1、2、4、5、6阶时的情况，除滞后1阶的情况外，其他滞后阶数下的检验结果均与最优滞后阶数的检验结果一致，因而可认为在最优滞后阶数下的Granger因果检验结果是可靠的。

为了进一步研究国内外原油市场间的动态影响关系，运用脉冲响应函数对国内市场受到国外市场冲击以及国外市场受到国内市场冲击分别进行分析。脉冲响应分析结果见图1—图4。结果显示，无论危机前后大庆原油收益率对布伦特原油收益率的一个标准差新息的反映都是在第2期时达到最大值，之后随着时间的推移变得越来越小，大约在第7期后影响逐渐消失。而布伦特原油收益率对大庆原油收益率的一个标准差新息的反映在第1期就达到最大值，并在第5期后基本消失。此外，在金融危机发生后的时间段里，大庆原油收益率与布伦特原油收益率受到对方的一个标准差新息的反映均较金融危机发生前有所增长。

（二）国内外原油市场的波动溢出效应

1.波动溢出效应估计结果

由表1中的Ljung-Box统计量结果可知，时间序列具有显著的自相关性。考虑在条件均值方程中加入自回归项和移动平均项作为解释变量，用以滤掉观测值可能由自身滞后值解释的部分，防止条件方差的显著性被夸大。经选取不同形式的均值方程比较后，最终将本文GARCH-BEKK模型的条件均值方程设定为ARMA（1，1）形式。

条件方差方程的估计结果见表3。表3显示，在1%的显著性水平下组合模型中矩阵A和B的对角线元素均不能接受系数为零的原假设，说明金融危机前后，国内外原油市场收益率的波动均受到自身前期波动的影响，且都具有明显的ARCH和GARCH效应。金融危机前的时间段内，系数不显著，其余矩阵A和B的非对角线元素系数均在1%的显著性水平下显著。模型的Q统计量检验结果表明，在5%的显著性水平下该模型不存在自相关，所建ARMA-GARCH-BEKK模型合理。

为进一步考察金融危机前后国内外原油市场间的波动溢出效应，对假设Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行Wald检验，检验结果见表4。Wald检验结果表明，三个假设在两个时间段内均在1%的显著性水平下不能接受原假设，即认为金融危机前后国内外原油市场间均具有明显的双向波动溢出效应。

2.波动的动态相关性

以下利用公式（7）计算国内外原油市场的动态相关系数，结果表明，由动态相关系数的图像显示，国内外原油市场收益率的动态相关系数大多数时间为正，且波动幅度较大。金融危机前两个市场价格收益率的动态相关系数平均值为0.4973，而在金融危机后该系数的平均值增加到0.5716，即两市场间价格收益率的相关性有所提高。但是，金融危机后动态相关系数的波动幅度也有所增大。

三、结论及启示

本文以大庆原油现货价格和布伦特原油现货价格为例，以2008年7月为分界点，利用Granger因果检验、脉冲响应分析、GARCH-BEKK等模型探讨了全球金融危机发生前后国内外原油市场报酬溢出和波动溢出效应的变化，主要结论及启示如下：

（一）全球金融危机加深了国内外原油市场间的相互影响

1. 全球金融危机前，国际原油市场对国内原油市场存在单向报酬溢出效应，而在金融危机后，国内外原油市场间出现了双向报酬溢出效应。

2. Wald检验结果显示，在金融危机发生前后，国内外原油市场间均具有双向波动溢出效应。但是，由GARCH-BEKK检验结果可知，金融危机前大庆原油收益率对布伦特原油收益率波动溢出效应的GARCH项并不显著。而金融危机后，此项显著异于零。这在一定程度上反映出2008年全球金融危机加深了国内原油市场对国外原油市场的波动溢出效应。

3. 脉冲响应分析结果表明，与全球金融危机发生前相比，金融危机发生后国内原油市场因受国外原油市场冲击而产生的反映更加强烈。同样的情况也发生在国内市场对国外市场的冲击上。在金融危机后，两个市场间的动态相关系数均值较金融危机前有所增加，相关系数波动幅度加大，这进一步印证了全球金融危机的发生加深了国内外原油市场间的相互影响。

（二）全球金融危机后国内原油市场在国际原油市场的竞争力并未改善

1. 脉冲响应分析结果显示，金融危机前后，国外原油市场对国内原油市场的冲击在第7期后才逐渐消失，而国内原油市场对国外原油市场的冲击只持续到第5期，这说明国外原油市场对国内原油市场的影响相对更加迅速而长远，金融危机的发生并没有改变这一现象。

2. 大庆原油收益率对布伦特原油收益率的一个标准差新息，在第1期并没有明显反映，只有到了第2期，反映才变得更为强烈并达到最大值。但布伦特原油收益率对大庆原油收益率的冲击在第1期内就达到了最大值。即与国际原油价格相比，国内原油价格受到冲击后的反映存在一定滞后性，金融危机发生前后情况均是如此。

（三）改善国内原油定价机制、增强国内原油的定价能力

虽然2008年全球金融危机使国内外原油市场间的相互影响程度加强，尤其是我国原油市场对国外原油市场的溢出效应增加较为明显，但是这并不意味着国内原油市场在国际原油市场中的竞争力得到改善。由于中国原油定价机制主要是依据国外原油价格定价，不能较好地反映国内市场对原油的供求关系，使得国内原油市场受到外来冲击时的敏感程度低于国外原油市场，对国外石油价格变化的反映与调整存在滞后性。目前的原油定价机制使得我国只能被动规避国际油价风险，因而中国只有发展国内原油期货市场，改善国内原油定价机制，积极主动地参与到国际油价形成过程中，才能改变当前国际油价风险被动吸收的局面。

参 考 文 献

[1] 许金华、范英：《金融危机对石油市场定价机制的影响分析》，载《数理统计与管理》2010年第1期.

[2] 焦建玲、范英、张九天：《中国原油价格与国际原油价格的互动关系研究》，载《管理评论》2004年第7期.

[3] 张意翔、孙涵、成金华：《国内外原油价格关系的动态分析》，载《管理学报》2007年第4期.

[4] 李文君、尹康：《多元GARCH模型研究评述》，载《数量经济技术经济研究》2009年第10期.

[5] 潘慧锋、张金水：《国内外石油市场的极端风险溢出检验》，载《中国管理科学》2007年第3期.

[6] 魏巍贤、林伯强：《国内外石油价格波动性及其互动关系》，载《经济研究》2007年第12期.

[7] 周少普、周家生：《国内与国际原油市场波动溢出效应研究》，载《中国石油大学学报（社会科学版）》2006年第3期.

[8] 李文星：《国内外石油价格波动溢出效应实证分析——以大庆原油价格和布伦特原油价格为例》，载《厦门理工学院学报》2012年第12期.

[9] 王雪标、周维利、范庆珍：《我国原油价格与国外原油价格的波动溢出效应——基于DCC-MGARCH模型分析》，载《数量统计与管理》2012年第4期.

[10] 董秀良、张屹山：《国内外原油市场波动溢出效应的多元分析》，载《中国软科学》2006年第12期.

[11] 刘明磊、姬强、范英：《金融危机前后国内外石油市场风险传导机制研究》，载《数理统计与管理》2014年第1期.

[12] Groshe Stephanie，Heckelei Thomas.Directional Volatility Spillovers between Agricultural，Crude Oil，Real Estate and othe Financial Markets， Food and Resource Economics Discussion Paper， 2014.

[13] Feng-bin Lu，Yong-miao Hong，Kin-keung Lai，John liu.“Time-varing Granger causality tests for applications in global crude oil markets”，in Energy Economics， 2014.

[责任编辑 国胜铁]