铜期货市场价格发现功能研究——基于沪铜与伦铜期货价格的比较分析

许 平

(中银金融科技有限公司，上海 201201)

1 引言

作为上海期货交易所最早的交易产品之一，铜期货一直是国内外投资者关注的焦点。

从现实意义上来看，SHFE铜期货已经成为国际三大市场之一，这三大交易所分别是SHFE、LME和COMEX，国内与国外投资者往往都把目光聚焦在这三个交易场所。2013年，SHFE更是增加了铜期货的夜盘，其目的之一是让国内铜期货交易避免出现隔夜价格跳跃的现象；2020年，上海期货交易所推出了国际铜合约，以人民币计价，其核心目的是在一定程度上争取铜期货的定价权，目前国内外投资者在关注铜期货价格时，可能关注的焦点更多的是集中于伦敦金属交易所铜期货的价格，而在这个时点推出国际铜合约，有其特殊的意义，且在2021年1月20日，国内产生了真正意义上的第一笔国际铜仓单，而这具有标志性的意义。在这样的现实背景下，研究SHFE与LME铜期货价格之间的联系以及价格发现效率，具有重要的现实意义。

2 文献综述

在国际重要铜期货市场价格发现研究方面，Li和Zhang(2008)通过动态相关性以及滚动的格兰杰因果检验发现，LME铜期货对于SHFE铜期货的影响要高于SHFE铜期货对于LME铜期货的影响；Li和Zhang(2009)进一步使用了三阶段马尔科夫转换模型证实了该结论；Li和Zhang(2013)通过研究表明，芝加哥商品交易所和印度商品交易所的铜期货影响较小，而伦敦金属交易所和上海期货交易所的影响则相对较大，在2007年以后，SHFE的影响力有所增加，而LME的影响力有所减弱。

也有不少学者使用价格发现指标研究铜期货市场之间的关系。Hua等(2010)采用CS和IS指标衡量LME、SHFE和COMEX对于价格发现的贡献，结果表明LME仍然主导着SHFE和COMEX，但SHFE的作用相对较小；蒋晓宇和沈瑶(2015)通过向量误差修正模型计算日频次下的价格发现效率指标CS与IS，从长期冲击的角度来看，在铜期货市场，LME仍然占据主导地位，而铝和锌的价格领导作用在增强。

但是，国内外学者在研究铜期货市场之间的关系时，较少从价格发现效率的角度研究市场之间的关系；在数据选取方面，主要集中于日频次的数据；在指标选取方面，主要集中于CS与IS，缺乏ILS指标和其他Sequential指标。

3 模型、变量与数据说明

3.1 计量模型的设定和说明

3.1.1 不同市场之间的价格发现衡量指标

通常，CS用于衡量一个市场相对于另一个市场在短期暂时性冲击下的价格发现效率，而IS则是用于衡量一个市场相对于另一个市场在长期持久性冲击下的价格发现效率。CS指标和IS指标的推导过程如下：

从向量误差修正模型出发，可以得到公式：

(1)

(2)

则在此基础之上，可以得到CS的公式：

(3)

根据向量误差修正模型的残差ε1，t和ε2，t，可以获取以下协方差阵：

(4)

根据Cholesky分解，可把Ω分解为两个矩阵的乘积，即Ω=MM′，其中M的表达式如下所示：

(5)

则根据矩阵M，可以计算出IS1和IS2：

(6)

CS和IS指标虽然能够很好地衡量两个市场之间价格发现的效率，但是两者对于市场之间的噪声比较敏感，这样可能会导致计算的结果高估了低噪声市场的价格发现传递效率。基于此，ILS指标是用于衡量持久冲击和暂时性冲击条件下的价格发现效率指标。

(7)

以上是CS、IS和ILS的计算过程，根据Cabrera(2009)的观点，CS按照原有的计算方法可能会计算出负值，因此，提出了改进的CS计算方法，确保CS值是正的：

(8)

3.1.2 同一市场之间的价格发现衡量指标

针对同一市场内部，不同交易时间段的价格发现效率，有学者提出了相关的衡量指标，Wangand Yang(2011)提出了TSRV/RV指标，该指标的含义是在这一交易时间段内有效信息量占到所有信息的比重。

(9)

与此同时，Wangand Yang(2011)提出了SequentialIS指标，IS指标本身可用于衡量市场效率。

(10)

另外，Barclayand Warner(1993)提出了WPC指标，该指标的含义是在一定时间段内资产的累计价格变动，若该指标越高，则说明在这一交易时间段内，资产价格累计变动越高，即所含有的信息量更大。

(11)

以上三个Sequential的指标，都可以用于衡量同一个市场不同交易时间段的价格发现效率，可以作为不同市场之间价格发现指标的补充内容。

3.2 变量与数据说明

文章的数据分别是基于1分钟、2分钟和30分钟的铜期货价格，所涉及的市场分别是LME与SHFE、LME与COMEX，其中LME与COMEX是对照组，数据所涵盖的时间范围是2020年下半年和2021年下半年，涉及SHFE的上午盘、下午盘和夜盘，LME的场外交易时间(比场内Ring更为活跃)和COMEX的交易时间，数据的来源是Bloomberg。

4 实证分析

4.1 均值溢出效应和波动溢出效应分析

文章对LME与SHFE、LME与COMEX(对照组)分别使用GARCH和机器学习Xgboost+Shap模型(辅助分析)进行建模，以检验两组市场的均值溢出效应和波动溢出效应。

对LME与SHFE市场进行建模，根据所获得的1分钟频次序列，使用GARCH模型得到均值溢出和波动溢出效应的实证检验结果。除此以外，文章也通过机器学习Xgboost+Shap的方法来做辅助分析。结果表明，LME与SHFE对于自身市场的收益率呈现出均值回归的趋势，而两个市场的收益率之间均呈现出一种惯性的特征。LME与COMEX之间有着类似的结论。

4.2 不同市场的价格发现指标计算

在价格发现效率方面，文章首先使用1分钟的数据进行计算，从而研究CS、IS和ILS等价格发现指标的变化趋势，并且进一步结合LME和SHFE铜期货市场的特征以及传导机制，分析为什么会呈现出这样的趋势，其背后可能有什么深层次的原因。

在确认了数据本身具有I(1)同阶单整的特征之后，进一步对数据进行协整检验，文章应用的方法是Johansen协整检验，抑或者是最大特征根，均呈现有且仅有一个协整方程。结果表明，LME铜期货市场与SHFE铜期货市场之间有着共同的随机趋势，因为两者之间可以认为是享有共同的、类似的资产(铜期货)，并且套利行为能够使市场保持在一种长期均衡的状态。

下面对实证结果进行汇总展示(仅展示2021下半年)，如表1、表2所示。

表1 LME与SHFE的价格发现指标(2021)

表2 LME与COMEX的价格发现指标(2021)

根据以上汇总结果，可以看出对于短期的暂时性冲击(CS)，LME在价格发现方面并没有非常显著的领先优势，但是对于长期的持久性冲击(IS)以及综合性冲击(ILS，包含短期冲击和长期冲击)，LME在价格发现方面都具有非常显著的领先优势。或者说，在剔除噪声后对价格发现速度(ILS)进行比较，LME铜期货市场具有绝对的领先优势。

而若把SHFE与COMEX作为对照组，则发现，从2021年下半年的数据来看，LME对于SHFE的领先优势相比于2020年有所增强，而相比之下，LME对于COMEX的领先优势有所减弱。根据进一步研究，文章结合每个月的平均数据来看，COMEX对于LME的冲击主要来自2021年12月，即与美国铜期货市场12月的冲击有着紧密联系。

在此基础之上，文章分别通过改变滞后阶数以及使用2分钟频次以及30分钟频次进行验证，可以得到类似的研究结果。

4.3 同一市场的价格发现指标计算

文章所指的同一市场的价格发现指标，分别是TSRV/RV、Sequential(IS)和WPC指标，三个指标分别从三个不同的角度来阐述。

从表3可以看出，基于Sequential IS指标，无论是在LME、SHFE还是COMEX，都是下午盘的IS更加高，即下午盘所包含的有效信息效率或者有效信息量比上午更高，这个结论在三个市场都得到了印证；从WPC的角度来说，下午盘的WPC比上午盘的WPC都要高，即从价格变动的角度来说，同样说明下午盘所包含的信息量更为丰富。其背后的原因，可能是因为在下午盘的时候，LME正好是上午盘，LME的投资者也开始交易了，因此更为活跃；从TSRV/RV的角度来说，对于LME、SHFE和COMEX，基本上是一样的，也就是说，三个市场的有效信息量与噪声基本上是相当的。

表3 三大市场Sequential指标

根据以上实证的结果，继续深挖一步，思考为什么会呈现出这种情形，究其原因，可能还是因为当LME上午盘(对应SHFE的下午盘)开始交易了，国际现货商紧密关注我国国内的铜需求，根据基差(Premium)与运输成本(Cost)的关系，决定是否需要套利，这可能是导致下午盘比上午盘包含有效信息量更大的深层次原因，因此，这也从一定程度上表明，之前不同市场价格发现指标实证的结果具有合理性。

5 结论与政策建议

文章主要是采用高频数据，来考察SHFE和LME在价格发现效率上的差异，并以LME和COMEX为对照组，着重解决“谁是price-maker，谁是price-taker”这一问题。

总体来说，LME与SHFE之间存在较为显著的波动溢出效应，即市场与市场之间存在(信息)溢出；在分钟级别的高频数据下探讨两者在价格发现方面的效率谁更高，结果表明LME带动着SHFE和COMEX，并且LME相对于COMEX在价格发现效率上的优势更大，因此，SHFE的影响力相比于COMEX要大，但是这种优势具有时变性，2021年下半年，COMEX对LME形成一定的冲击，使得LME相对于COMEX的优势有所减弱，而LME相对于SHFE的优势有所增强；最后，通过同一市场内部价格发现效率的计算，发现SHFE下午盘的有效信息量占比相比于上午盘更高，这在三个市场上同时呈现出这一特征，进一步证明SHFE市场的重要性。