基于主成分分析我国利率期限结构及其影响因素

刘稳稳

（贵州大学经济学院，贵阳 550025）

引言

上海银行间同业拆放利率（SHIBOR）自2007 年1月4 日起正式运行，并不断发展和完善，努力培育成我国货币市场的基准利率，进一步推进了我国利率市场化的改革。戴国强和李良松（2010）指出，利率作为一个重要的经济变量，不仅是金融产品定价和金融宏观调控的基础，而且其利率期限结构的变动及包含的宏观信息可为央行依据宏观经济走势制定相应利率政策提供直接支持。

在宏观经济发展阶段中，价格水平、货币政策等多种宏观经济因素与利率有着重要的联系。Litterman 和Scheinkman（1991）以美国国债市场为研究对象，首次利用主成分分析法，考察了债券收益率与系统风险因素及非系统风险因素之间的关系，分析其在利率期限结构变化中的作用，且将其归结为水平因素、倾斜因素和曲度因素3 种。刘金全等（2007）利用VAR 模型研究宏观因素对不同期限的银行间短期拆借利率水平的影响，得出宏观经济冲击对短期利率水平存在显著的影响。张笑峰、郭菊娥（2012）对SHIBOR 利率期限结构的变动影响因素及其作用机理进行了探讨，发现宏观经济中，物价水平是导致利率期限结构中水平移动的主要因素。

本文利用主成分分析方法对SHIBOR 利率期限结构变动因素分析，将SHIBOR 利率期限结构的复杂变动用三种特征要素的变化来反映，并基于SVAR 模型，分析各种宏观经济变量变化对SHIBOR 利率期限结构变动特征要素的冲击效应。

一、实证研究

（一）利率期限结构的主成分分析

变量数据选择：本文选择SHIBOR 隔夜、一周、两周、一个月、三个月、六个月、九个月以及一年共8 个利率指标为变量，分别命名为 on、1w、2w、1m、3m、6m、9m和1y。时间为 2011 年 1 月 1 日至 2021 年 5 月 31 日的日度数据。为了方便测算，将每日数据进行月度平均，得到125 组数据。

首先对各变量时间序列进行单位根检验。由表1发现并非所有序列都是平稳的。使用一阶差分可减少不同期限时间序列数据间的相关程度和各期限差分利率序列本身自相关，更有利于揭示利率期限结构变动的成因。差分后各利率期限序列单位根检验如表1，皆为平稳序列。

表1 利率期限序列单位根检验

本文选取一阶差分后的利率数据进行主成分分析，分析结果如表2 和图1。其中，特征要素1 对各期利率影响方向和力度大致相同，呈现水平变化；特征要素2 对长短期利率的影响方向和作用均不一样，且随着期限的增加影响也逐渐增大，使利率期限结构曲线呈倾斜变化；相对于对中期利率的负向作用，特征要素3 对短期利率和长期利率有着正向影响，反映在利率期限结构曲线中为曲线变化。因此，影响利率期限结构的前3个主要特征因素分别为水平因素、倾斜因素和曲度因素。前3 个主要因素的方差贡献率分别为57.32%、35.95%、3.09%，3 因素的累计贡献率可解释收益率曲线总体变动的96.35%。可见，这3 个因素基本上可以解释利率曲线的大部分变动特征。

图1 驱动利率变化的三个重要要素

表2 利率期限主成分分析

（二）宏观经济变量对利率期限结构的冲击

变量选择：SVAR 模型的宏观经济因素包括实体经济因素，用工业增加值IP 表示；货币政策因素用广义货币供应量M2 表示；价格水平因素以消费者物价指数CPI 表示。同时，以前面利用主成分分析得到的3 个特征要素的得分，作为反映利率期限结构变化的数据。

数据选择经过季节调整后的2011 年1 月至2021年5 月的月度数据为分析对象，并调整为2011 年1 月为基期（基期=100）的定基比数据，另取对数后一阶差分去除趋势，保证数据平稳。

构建SVAR 模型：将上述利用主成分分析得到的3种特征要素依次加入到宏观经济变量组合中，计算SVAR模型的脉冲响应函数，分析宏观经济变量变化对利率期限结构的冲击效应，并进行方差分解，得到方差分解如表3。

1.宏观经济因素对水平因素L 的影响

根据AIC 准则，选择滞后阶数为4 建立 SVAR（1，4）模型，宏观因素 IP、M2、CPI 分别对水平因素的脉冲响应如图2。从图2 中可以看出3 个宏观因素对水平因素冲击程度各不相同，IP 对水平因素产生了正向影响，在第三期达到最大，然后作用逐渐减弱，到第十期之后作用不在明显并趋于0。M2 对水平因素影响先是负向作用，到第三期后为正向作用，并在第四期达到最大，之后震荡衰减，十期之后作用不在明显。CPI 对水平因素的冲击在第四期达到最大负向程度，随后作用在第十期后趋于平稳。

图2 三个宏观经济变量结构冲击引起水平因素变化的响应

宏观经济因素分别对水平因素冲击效应方差分解如表3。从表3 中可见，IP 和CPI 对水平因素的影响程度较大，分别约占11%和8%；M2 的解释力度则较小，占6%。方差分解结果显示，IP 和CPI 是导致利率期限结构水平移动的主要经济变量。

表3 宏观因素对特征要素冲击效应的方差分解表

2.宏观经济因素对倾斜因素S 的影响

根据 AIC 准则，选择滞后阶数为 3 建立 SVAR（1，3）模型，宏观因素IP、M2、CPI 分别对倾斜因素的脉冲响应如图3。从图3 可见，IP 和CPI 对倾斜因素都产生了正向影响，IP 对倾斜因素影响程度在第三期达到最大，之后逐渐减小，并产生了负向作用，在第六期后趋于平稳。CPI 对倾斜因素的正向影响在第二期最大，随后逐渐减小，在第八期趋于平稳。M2 对倾斜因素在即期先是有个小幅度的正向作用，然后逐渐减小成负向作用，在第四期负向程度最大，在第六期后为0，之后趋于平稳。

图3 三个宏观经济变量结构冲击引起倾斜因素变化的响应

宏观经济因素分别对倾斜因素冲击效应方差分解结果中可见，M2 和CPI 对倾斜因素的解释能力很弱，而IP 则是导致利率期限结构倾斜变化的主要经济变量，解释程度约占11%。

3.宏观经济因素对曲度因素C 的影响

根据 AIC 准则，选择滞后阶数为 3 建立 SVAR（1，3）模型，宏观因素IP、M2、CPI 分别对曲度因素的脉冲响应如图4。从图中可知，IP 先是对曲度因素正向冲击，在第三期达到最大，然后逐渐减小，到第五期成负向影响最大，到第八期后逐渐平稳。M2 对曲度因素在即期先是负向作用，然后影响逐渐增大，成正向冲击，在第四期正向程度最大，后逐渐衰减到第十期趋于0。CPI 对曲度因素在十期内既有正向作用亦有负向影响，十期之后趋于平稳。

图4 三个宏观经济变量结构冲击引起曲度因素变化的响应

宏观经济因素分别对曲度因素冲击效应方差分解结果中可知，3 个宏观因素对曲度变化的解释力度都很弱，其中最大的M2 对曲度变化的解释力约占4%。

二、结论

本文利用主成分分析了SHIBOR 利率期限结构变动的影响因素，并建立SVAR 模型研究影响利率期限结构变动的宏观经济因素，得出了反映SHIBOR 利率期限结构变化的3 个主要特征要素，探讨了宏观经济因素变化对利率期限结构的冲击效应，得到结论如下。

SHIBOR 利率期限结构96%以上的变动可以由3个特征要素来解释。其中，“水平因素”可以解释整体变化的57%，即利率期限结构曲线的变动更多的表现为平行移动；“倾斜因素”和“曲度因素”的解释能力稍弱，共为39%，这可能与我国同业拆借市场化程度不够高所致。

宏观经济因素对反映SHIBOR 利率期限结构变化的3 个特征要素有一定的影响，其中由工业增加值代表的实体经济因素和消费者物价指数代表的价格水平因素是导致利率期限结构曲线平行移动的主要因素，另外工业增加值还主导着倾斜程度的变化。由于曲度因素对利率期限结构变动的解释力度仅占3%，导致代表货币政策因素的货币供应量M2 对曲度因素变化有着较弱的影响。SHIBOR 主要以一年期以内的短期利率为主，可能对本文的研究结果有一定的影响。但其利率期限结构的变动可以反映宏观经济因素的变化，其中包含的丰富信息值得我们继续深入研究。