基于HP滤波法的我国动力煤价格波动周期研究

陈伟强

（中国地质大学 （北京）人文经管学院，北京 100083）

20世纪70年代开始能源供给安全，价格波动和有效利用受到学者的日益关注。长期低价格政策与“富煤、少气、贫油”的资源禀赋决定了煤炭一直是我国的能源主体，2011年煤炭消费占我国能源总消费的70.39%，石油，天然气消费仅为22.17%。动力煤又是我国煤炭的主要构成部分，2011年全国动力煤产量达到27.0237亿t［1］，占全国煤炭总产量76.77%。2009年我国动力煤进出口贸易出现转折，正式成为净进口国。随着进口量的不断增加，出口量的持续萎缩，动力煤贸易中的进口比例持续提升。因此，动力煤价格波动与国家能源安全密切相关，对“稳物价，保增长”具有重大的影响。然而现有缺乏对动力煤价格波动周期的研究，对煤炭价格变化的分析也集中在按照煤炭价格形成机制进行阶段划分，缺乏科学客观的量化研究。本文运用HP滤波法对2002年1月到2013年8月间我国大同优混月均价格波动中分离出周期波动成分，按照“峰—峰“原则划分周期特征，并从经济波动，供给变化，替代能源等角度进行成因探析。

1 2012年来我国动力煤价格波动基本状况

图1是2002年1月到2013年8月秦皇岛港大同优混价格（平仓价）走势情况，其中平滑曲线表示经同期CPI价格平减后的可比价格走势。从总体上看，动力煤名义价格与实际价格走势一致。两者间缺口表示通货膨胀因素的影响，缺口增大说明国内CPI的不断上升。从2002年与2003年，动力煤价格走势平稳，基本维持在280元/t上下。2004年动力煤价格持续上涨，尤其2004年下半年，由320元/t上涨到420元/t。2005年1月至2006年12月期间，动力煤价低幅波动，维持在430元/t左右。2007年1月至2008年8月，动力煤价迅速上涨，涨幅接近100%。随着金融危机爆发，用煤需求萎缩导致煤价暴跌，从峰值的1000元/t下降到低谷的585元/t。随后开始频繁震荡式波动，到2011年11月煤价升到883元/t。2011年年底开始，动力煤价开始第二轮持续性下跌，到2013年8月动力煤价仅为601元/t，下跌幅度高达31.94%。

图1 2002.01～2013.08我国动力煤价格变化走势

时间序列通常包含周期、趋势、季节与不规则成分，其中季节性因素和不规则因素往往掩盖了经济发展中的客观变化，若不剔除这些因素直接进行研究会影响到结论的可信度［2］。为准确地研究我国动力煤价格潜在的趋势循环成分必须先进行季节性调整。本文采用乘法模型的Census12对经CPI定基处理后的动力煤价格进行季节性调整（图2）。

图2 2002.01～2013.08我国动力煤价格中各种成分变化

从趋势上看2004年1月份前动力煤价格保持相对稳定状态。2004年至2005年，动力煤价格出现首轮上涨，由275.13元/t逐步上升至2005年2月的421.59元/t，之后振荡波动到2007年7月。2007年8月份开始第二轮较大幅度上涨，由430.06元/t上升到2008年7月826.72元/t。金融危机使动力煤需求急速放缓，煤价出现暴跌。2009年7月跌至497.92元/t。在4万亿元人民币投资刺激下煤价开始稳步回升，到2010年1月达到696.65元/t。之后开始振荡式波动，形成“几”字形态。2011年下半年动力煤价格又出现幅度下行。动力煤价格的季节性成分在2002年1月到2007年1月间，在［0.98，1.02］区间波动，较为稳定。在2007年之后波动范围扩展到［0.95，1.04］。不规则成分在2004年下半年及2008～2010年金融危机间波动较大外，其余时间段波动较弱。

2 我国动力煤价格周期的实证研究

2.1 我国动力煤价格的HP滤波法测定结果

现有文献中周期测度主要有剩余法，滤波法与速度法。其中速度法依据价格的环比来衡量变化情况，简单明了，但其容易受极值变动影响，也无法消除长期趋势和季节因素干扰。HP滤波法虽计算复杂，但能有效地分解趋势和循环成分，在研究中被大量使用。该方法是1980年Hedrick和Prescott在研究战后美国经济周期论文中首次提出［3］。基本原理是使下面函数最小化，即

其中Yt是原始经济时间序列，参数λ是光滑系数，月度数据一般取14400。基于前文得到的季节性调整后的价格定基数据，运用该法进行动力煤价格波动周期的研究，所得结果如图3所示。Trend和Cycle分别表示滤波分离出来的趋势成分与波动成分。由图3可知，2002年至今我国动力煤价格水平总体呈现先上升，后下降的态势，目前处于明显的持续下行调整区间。2007年开始价格波动频繁，其中2008年、2009年波动异常，波动幅度最大。

图3 2002.01～2013.08我国动力煤价格波动周期

2.2 我国动力煤价格波动周期划分与特征描述

将周期成分位于水平零轴以上的部分为波峰，低于部分为波谷的定义原则，根据周期中峰谷交替的标准，本文将2002年1月到2013年8月间我国动力煤价格波动划分为3个完整周期和1个不完整周期（表1），其中前3个完整周期的平均周期长度约为30个月，平均扩收比例为0.69，最后一个不完整周期现处于持续下滑调整期间，谷底可能会低于前一周期。

表1 2002年以来我国动力煤价格波动周期划分

波峰表示价格上升强度，因为第二个周期波峰的异常波动，导致其他周期波峰均低于平均值，这说明动力煤价格上涨能力减弱。波谷表示价格收缩力度，完整周期的波谷都不断地增强，表明煤价下行空间加大。三个周期扩收比均小于1，说明这些周期属于典型的收缩性周期。从振幅上看，受全球金融危机的影响，第二周期动力煤价格波动幅度最大，波峰最大为 197.35，波谷为 －70.50，振幅达到267.84。第三周期长度最短，但波谷最低，为－103.02，动力煤价格在2009年9月达到最低点。现阶段处于第四个不完整周期中，波峰出现在2011年11月，而最低的波谷出现在2012年12月。除第三个周期外，波峰与波谷间时间距离约为12个月。

2.3 我国动力煤价格波动周期形成原因探析

市场经济条件下资源的配置主要是通过价格机制实现的，商品的供求关系决定了商品价格，当市场出清时商品的价格为均衡价格。由于长期以来我国动力煤价格形成机制并不完善，因此动力煤相关政策对于动力煤价格也产生深刻影响。

需求上看，经济增长，尤其是电力、建材与化工等动力煤下游产业的发展决定了动力煤需求的大小，是影响动力煤价格波动的主要因素。在供给不变或小幅波动的情况下，耗煤产业的高速发展将动力煤价格出现上升趋势。而且每年夏季发电和冬季取暖时期，动力煤价格都会受到显著的高峰。2002年以来，我国经济保持较快速度发展。2003～2007年间保持两位数增长。2012年我国GDP比去年同期增长7.8%，首次低于8%水平。电力部门是动力煤消费的大户，2011年电力行业共耗煤186871万t，占动力煤总消费量的67.91%。2012年我国火力发电38554.5亿kWh，同比仅增长0.6%［4］。近年来房地产的迅速发展带动了建材行业对动力煤的需求。但随着政府对房地产的调控，房屋新开工面积与土地购置面积出现负增长。并且淘汰落后产能政策的实施，大大削减了水泥，平板玻璃等传统高耗能行业的用煤需求。钢铁及电解铝、氧化铝等有色及黑色金属冶炼及压延业的发展速度也是2002年以来的最低水平（图4）。

图4 2002～2012年我国动力煤需求因素变化情况

供给上看，我国动力煤产量总体呈增长趋势，但波动幅度较大。2002年开始国内动力煤产量逐步增加，2008年，2009年产量波动幅度较大。尤其是2009年，我国正式成为动力煤纯进口国，当年产量减少3.9%。2010年产量实现20.4%的大幅增长。2011年全国动力煤产量保持稳步增长，但增速放缓，根据产需存平衡原理测算，2011年我国动力煤产量为2.7Gt，同比增长5.1%，增幅比2010年减少15.3%（表2）。

政策上看，首先是动力煤市场化定价机制改革不断深化，双轨制取消。在经历过统购统销（1953～1978年）、价格调整（1979～1984年）、调放结合，以放为主（1985～1992年）、电煤政府指导的半市场化（1993～2002年）以及市场化改革阶段（2002年至今）共五个阶段［5］。2012年12月25日，国务院发布《关于深化电煤市场化改革的指导意见》，宣布自2013年起，取消重点合同和实施近20年的电煤价格双轨制。其次煤炭矿业权整合不断推进，资源税费改革深化以及“宽进严出”贸易政策作用不断显现。1999年为减轻煤炭产量过剩压力，对煤炭出口实施退税政策。2000年和2001年煤炭出口量分别增加到5500万t与8590万t。但2003年开始随着国内对煤炭需求的不断增加，动力煤出口政策逐步趋紧，而进口政策却不断放松。2006年最终取消了煤炭出口退税，2008年开始取消了进口关税。

表2 2005年以来我国动力煤产量及变化情况

从能源替代角度上看，一方面随着我国煤炭“宽进严出”政策的作用日益显现，我国动力煤进口量的不断增多，国内外煤价联动性加强。动力煤进口表现出先减后增的趋势，由2002年的763.91万t增加到2012年的1.01亿t，增长了12.28倍。动力煤出口在2004年达到7456万t后，逐年下降到2012年的451.92万t，减幅超过90%。另一方面国际石油价格频繁波动，一定程度上影响我国动力煤价格。2003年年底石油价格的大幅上涨，对国内动力煤价格上升起到推波助澜作用。相关研究表明石油价格的变动一定程度上牵动着煤炭价格两者间存在正相关关系及溢出效益［6－8］。石油价格每上升1%，将导致煤炭价格上涨1.16%。

3 结论与建议

1）2007年前我国动力煤价格总体波动不大，而后波动日益明显。季节性成分从2007年开始波动日益增大，不规则成分仅在2004年及2008～2010年明显。前者是受到2003年能源危机与2004年、2005年煤电联动机制以及出口政策的频繁出台影响，后者主要是因为2008年金融危机导致需求锐减。

2）2002年以来我国动力煤价格变化轨迹共包含三个完整性周期和一个处于下行调整的不完整周期。周期最长为40个月，最短为19个月，平均长度为30个月。三个完整周期平均扩收比0.69，均属于收缩性周期，。第一个周期持续时间长，但振幅不大，仅为92.28%。第二周期受金融危机，价格波动剧烈，振幅高达267.84%，出现了煤炭“黄金十年”价格高峰。第三个周期需求波动导致价格频繁波动。第四个周期尚未完成，但价格波峰与波谷已经形成，当前处于缓慢调整阶段，全球经济不景气使得动力煤下滑风险加大。

3）我国动力煤价格波动主要受到经济增长及煤炭供应，相关政策的影响。进口动力煤的增加是我国煤炭“宽进严出”政策及双轨制取消后煤电博弈的结果，虽然短期对我国动力煤产业造成冲击，但有效的倒逼机制将有利于我国煤炭市场的健康发展，国外动力煤将成为我国能源消费的有益组成部分。

因此，建议进一步完善动力煤价格形成机制，使动力煤价格能充分反映市场供求与环境成本。建立动力煤期货品种充分利用期货市场套期保值，价格发现功能；加强动力煤进口风险防范与预警，防止动力煤成为铁矿石第二。充分利用全球第一进口大国优势，增加国际动力煤定价话语权；制定进口动力煤质量标准，严把动力煤进口质量关，鼓励进口低硫低灰优质动力煤，减少低质动力煤对我国环境破坏；推进煤炭矿业权整合，提高动力煤市场集中度。控制煤炭行业固定资产投资，减少新增产能；适度放开动力煤出口限制，鼓励新型煤化工产业发展。

［1］黄盛初.2012中国煤炭发展报告［M］.北京：煤炭工业出版社，2012.

［2］高铁梅.计量经济分析方法与建模［M］.北京：清华大学出版社，2009.

［3］R.Hodrick and E.C.Prescott，Post-war U.S.business cycle：An Empirical investigation ，mimeo，Pittsburgh：Carnegie-Mellon University，1980.

［4］中国国家统计局，2012年国民经济发展与社会发展统计公［EB/OL］.2013.02.22.http：//news.xinhuanet.com.

［5］黄佐钘.煤炭价格形成机制沿革与发展趋势分析［J］.生产力研究2009（8）：102.

［6］曹沉浮.我国煤炭价格变动趋势及其影响因素的实证研究［D］.西安：西安科技大学，2010.

［7］何琬，卢小舒.石油与煤炭价格的相互影响分析［J］.能源技术与理，2011（5）：16-17.

［8］周伟，罗世兴.基于VAR模型的我国动力煤价格影响因素实证研究［J］.中国矿业，2013，22（7）：33-36.