基于逐步回归法对中国煤炭价格影响因素的实证分析 *

黄梦婷，朱家明

(安徽财经大学)

0 引言

中国是一个能源消费大国，长期以来，煤炭约占能源消费总量的70%，是中国国民经济得以高速、持续和健康发展的重要支柱[1].其下游的电力、钢铁、建材、化工四大用煤行业，都在国民经济运行中发挥着重要的基石作用，煤炭价格的变化可以作为相关产品价格水平变化的风向标[2].随着中国经济的发展，重工业对能源的需求仍将保持较快的增长趋势，煤炭作为中国能源的重要组成部分，需求量将会进一步增加.

随着煤炭价格市场化的提出，煤炭价格一直备受人们关注.煤炭行业在中国经济发展中的作用，决定了中国的物价和产出在一定程度上会受到煤炭价格的影响，然而近些年煤炭价格不断波动，具有不确定性.分析煤炭价格的影响因素，有利于煤炭企业及时调整经营策略，也有利于政府及时进行宏观调控，稳定煤炭价格，确保煤炭市场的健康发展[3].

1 文献综述

在煤炭价格影响因素方面，国内学者做了大量研究.周邢从煤炭供给与需求、市场预期和货币流动性3个方面分析了煤炭价格的影响因素，通过建立向量自回归模型对煤炭价格进行实证分析与预测[4].刘艳敏阐述了煤炭价格的外部和内部因素，认为煤炭铁路运输能力、流通及开采成本是影响其价格的关键因素，并通过分析中国煤炭资源市场存在的问题，构建了较为完善的煤炭价格机制体系[5].唐艺军等基于多维灰色模型，分析了各因素对煤炭价格的影响程度，得出煤炭价格受其生产成本影响最大[6].张同功等认为煤炭自身价值和市场供求关系是影响煤炭价格的基本因素，采用向后淘汰逐步回归分析法得出了煤炭价格的主要影响因素有煤炭产量、钢材产量、国际石油价格和煤炭进出口量，并分别对政府和煤炭企业提出了相应建议[7].

从上述研究来看，影响煤炭价格的因素主要有两个方面，一是煤炭供求关系，供过于求时煤炭价格下降，供不应求则上升；二是煤炭生产成本，生产成本大小较大程度影响煤炭的价格.当前对煤炭价格影响因素的研究有很多，但大部分仅从局部角度出发，未能全面地对比分析中国煤炭价格的影响因素及其影响程度.故该文在周邢等学者已有研究的基础上，以秦皇岛市动力煤价格作为被解释变量，从供给、需求、运费成本和宏观经济环境4个维度构建指标体系，利用多元回归方法分析中国煤炭价格的影响因素.

2 研究设计

2.1 指标选取

综合考虑影响煤炭价格的内外部因素，分别从供给、需求、成本运费和宏观经济环境4个维度，通过二级指标量化，选取月度煤炭产量、动力煤收盘价、月度火力发电量等16项指标，以秦皇岛市动力煤价格为例，分析从2017年5月1日至2020年1月30日的月度煤价变化，具体指标见表1.

表1 煤炭价格综合影响因素指标表

供给因素：煤炭产量直接影响供给，进而影响煤炭价格.随着国家不断推进先进产能的发展，以及可再生能源的推广利用，中国煤炭产量有所下降，但在世界煤炭产量中仍占比较高.煤炭进出口会打破原有的供需平衡，当出口一定煤炭时，国内煤炭市场供应量将会下降，导致煤炭价格上升.同时在经济全球化下，当国内市场价格高于国际价格时，煤炭高耗产业将会加大煤炭进口，国内煤炭需求下降，最终使得国内煤炭价格下降.

需求因素：煤炭的需求量受其下游产业的发展水平影响，耗煤产业的高速发展将会加大对煤炭的需求，且受季节波动的影响[8].夏季火力发电、粗钢和水泥市场需求的增加均会给煤炭的价格带来一定影响.

运费成本：煤炭作为大宗商品，其运输成本占据总成本的相当比例.中国“西煤东送、北煤南运”的煤炭物流格局无疑会影响煤炭的最终价格，同时国际市场上的煤炭运输成本更是影响其价格的重要因素.该文选取国内和国际海运费作为衡量指标.

宏观经济社会环境：国内经济发展水平、国际经济形势均会影响煤炭价格，可以通过固定资产投资、工业增加值、居民消费价格指数等体现.石油等替代品价格的上涨一定程度上会使煤炭的需求增加，进而影响其价格.

2.2 数据来源与处理

数据来源为秦皇岛市统计年鉴、国家统计局和中国煤炭市场网以及东方财富Choice数据，存在的个别缺失值采用插值法进行补全.为消除不同变量的量纲影响，首先需要对变量进行标准化处理，将原始数据按照如下方式进行标准化：

2.3 模型设定

通过分析得知：供给、需求、运费成本以及宏观经济环境均可能会影响煤炭价格.假设含有被解释变量P和k个解释变量的总体回归模型为：

Pi=β0+β1X1+β2X2+…+βkXk+μi

其中，k=1，2，…，16.

3 实证分析与检验

3.1 回归结果

以秦皇岛市动力煤煤炭价格(Pj)作为因变量，16个量化指标作为自变量，利用Eviews软件，初步建立多元线性回归模型.采用OLS最小二乘法进行估计，参数估计结果见表2.

表2 估计参数表

3.2 经济意义检验

根据回归方程的估计结果可知，秦皇岛市动力煤价格与动力煤期货收盘价、动力煤国际价格、火力发电量、水泥产量、国内海运费、煤炭产业固定资产投资、CPI指数、工业增加值、石油价格呈正向关系，与煤炭产量、原煤出口数量、粗钢产量、国际海运费、PMI指数、石油期货收盘价、原油进口数量呈反向关系.

一般来说，产品期货收盘价越高，价格也越高，其同类产品价格也会随之上涨，石油期货收盘价与煤炭价格呈正向关系；原煤出口数量增加将会导致国内煤炭市场供不应求，煤炭价格上升；粗钢产量的增多会增加煤炭使用量，进而导致其价格上涨；同时国际海运费、PMI指数均与煤炭价格呈现正相关关系，而结果却与此相反，故推测模型可能存在计量经济问题，需要进行模型修正.

3.3 统计检验

(1)拟合优度检验

一般来说，多元线性回归模型中修正后的R2>0.8表明模型拟合效果良好.这里修正后的R2=0.8014，说明模型对样本数据的拟合程度达到了80.14%，拟合优度较高.

(2)回归方程显著性检验(F检验)

由于F检验的概率值接近0，因此拒绝原假设，说明回归方程显著，即16个解释变量对被解释变量有联合显著影响，该模型通过F检验.

(3)回归参数显著性检验(t检验)

在显著性水平α=0.05下，若估计参数t统计量的概率小于0.05，则拒绝原假设，该解释变量对被解释变量的影响显著.根据检验结果可知，有大量解释变量未能通过检验.

根据经济意义与统计检验结果可知，可决系数R2很大，经F检验的参数联合显著性也很高，但有参数未通过显著性检验，推测模型很可能存在严重的多重共线性.

3.4 多重共线性检验

采用方差膨胀因子法对模型进行检验，经验表明，如果有一个解释变量的方差膨胀因子VIFj≥10，则模型存在严重的多重共线性.从表3可以看到X6、X11、X14、X16变量的方差膨胀因子均大于10.

表3 方差膨胀因子检验结果

3.5 模型的修正

由于模型中出现了严重的多重共线性，采用逐步回归法对模型进行修正.以和被解释变量相关性最强的解释变量所对应的回归方程为基础，将变量逐个引入，其具体过程如下：

Step1：建立多元线性回归方程；

Step2：进行回归系数显著性检验，取t值对应最大概率值Pmxx；

Step3：判断Pmax是否小于等于0.05，若满足则进入Step5，若不满足，进入Step4；

Step4：Pmax>0.05则在显著性水平为0.05下接受H0，即这个指标与因变量线性关系不显著，将指标剔除，返回Step1；

Step5：Pmax≤0.05则在显著性水平为0.05下拒绝H0，即所有指标与因变量线性关系显著，输出方程，结束.用Eviews逐步回归最终估计结果见表4.

表4 逐步回归参数估计表

续表4

修正后的回归方程为：

Y=14.9933-0.0099X1+0.8790X2+0.1640X4+0.0279X6+0.0023X7+13.4169X10+24.2399X11+19.2284X12

修正的可决系数R2=0.856586，大于0.8，说明模型拟合效果良好，F值等于24.89136，伴随概率P=0.0000，说明逐步回归法调整后的方程联合显著性检验通过.单变量t检验除X7水泥产量对被解释变量的影响不显著，其余解释变量都显著地影响被解释变量.

3.6 异方差检验

如果存在异方差，会严重破坏t检验和F检验的有效性.这里采用ARCH检验对模型中可能存在的异方差性问题进行检验.原假设H0：模型不存在异方差.通过EViews得出的结果见表5，在95%的置信水平下，nR2=0.080084，对应的概率为0.7772，大于0.05，故接受原假设，模型中不存在异方差.

表5 ARCH检验结果

3.7 自相关检验

模型中出现自相关时，普通最小二乘估计量不再有效.利用偏相关系数检验模型中是否存在自相关问题，Eviews操作结果如图1所示.从图中可以看出，各期偏相关系数的直方块均未超过虚线位置，表明该模型不存在自相关.

图1 偏相关系数检验

4 结论与建议

分析结果表明，动力煤期货收盘价、动力煤国际价格、粗钢产量、煤炭行业固定资产投资、PMI指数、CPI指数与秦皇岛市动力煤价格呈现正相关关系，煤炭产量与秦皇岛市动力煤价格呈现负相关关系.在世界经济循环流通的背景下，煤炭的国际价格上升，也会使得国内价格上升；粗钢等下游产业产量的增加，会加大煤炭的需求量，从而价格上涨；固定资产投资量的增加，会加大煤炭行业的整体成本，从而提高煤炭价格；PMI指数反映了经济变化的趋势，同时消费价格指数的不断提高，反应出全社会物价水平的提高，故也会导致煤炭价格的上涨.

煤炭价格机制的研究，对中国经济高质量发展以及煤炭下游产业相关企业的成本、盈利分析都有重要意义.现针对煤炭市场的政策调控给出几点建议.

(1)建立统一的煤炭市场交易机制.目前中国已形成多个规模不等的煤炭交易中心，但由于各地经济发展水平、自然资源等差异，煤炭市场价格相差较大.为了避免非正常手段参与竞争、扰乱市场秩序，政府应当规范煤炭交易市场，建立统一的煤炭交易机制，以形成竞争有序、健康发展的煤炭市场交易体系.同时优化煤炭进出口贸易等内容，充分发挥市场对煤炭价格的调节作用，提升资源配置效率.

(2)加大监管力度，提高行业准入标准.近年来，许多中小企业为了实现自身的经济利益，不惜通过严重的环境污染来降低成本.政府应当加大监管力度，严惩此类行为，对于不具备环保能力的煤炭生产企业坚决关停，制定行业准入标准，严格审批煤炭企业生产经营资格.同时完善基础设施建设，助力煤炭企业实现经济效益与环境协调可持续发展.

(3)促进煤炭企业发展方式转变.淘汰落后产能，确保不符合环境标准的煤炭生产企业尽快退出市场，稳定煤炭总产量.积极推进煤炭企业创新管理方式，树立科学发展理念，加大环保设备等固定资产投入，加快企业转型升级.同时加大对煤炭产业高新技术研发的财政支持，促进煤炭清洁利用技术在其下游产业中的广泛运用，提高资源利用效率，实现经济、社会、环境的协调发展.