湖南省商品市场周期波动的非线性特征研究

彭化，粟壬波

（1.湖南商学院经济与贸易学院，湖南长沙410205；2.湖南大学经济与贸易学院，湖南长沙410079）

湖南省商品市场周期波动的非线性特征研究

彭化，粟壬波

（1.湖南商学院经济与贸易学院，湖南长沙410205；2.湖南大学经济与贸易学院，湖南长沙410079）

商品市场运行与宏观经济周期紧密相关，商品市场波动可以视为经济波动在流通领域的一种反映，同样也会呈现类似于经济周期波动的特点。本文基于三区制马尔科夫区制转换向量自回归模型（MS-VAR模型），将改革开放以来湖南省商品市场周期波动划分为“低速增长区制”、“适速增长区制”以及“高速增长区制”，以识别其非线性特征。研究结果表明，湖南省商品市场周期波动在不同区制间存在明显的非对称性，处于适速增长期和高速增长期的频率相比于低速增长期要高，平均持续时间更长。1995年以来，湖南省商品市场周期没有出现在低速增长区制内，集中在适速增长和高速增长两个区制内转换。与湖南省经济周期波动相比，商品市场周期波动更为频繁，湖南省经济周期波动是商品市场周期波动的单向格兰杰原因。最后提出促进湖南省商品市场平稳运行的政策建议。

MS-VAR模型；商品市场周期波动；非线性特征

一、引言

此次国际金融危机爆发，对中国实体经济产生较为明显的冲击，从宏观经济周期角度来看，2009年中国经济落入上一轮经济周期的波谷，2010年中国经济周期开始步入了新一轮周期循环中。随着近年来湖南省对外开放程度水平的不断提高，外部环境的冲击以及中国整体宏观经济周期的变动同样导致了湖南省经济周期出现阶段转换。商品市场作为现代市场经济体系中重要的组成部分，在衔接供求、拉动消费，保证整体经济平稳运行等方面起到了关键的作用。商品市场运行与宏观经济周期紧密相关，商品市场的波动可以视为经济波动在流通领域的映射，同样也会呈现类似于经济周期波动的特征。在中国经济目前处于结构性减速的背景下，深入研究湖南省商品市场周期波动的特征，有助于我们更加准确地把握湖南省的宏观经济走势。

中国经济运行自改革开放以来，已然发生了明显的结构性转变，商品市场波动作为宏观经济波动在流通领域的一种表现形式，同样也经历了结构性变化。而基于传统计量模型的分析由于存在线性约束等局限性问题，并不能客观地刻画时序波动路径当中存在的结构性变动现象。目前在识别宏观经济运行及波动的阶段性问题方面，非线性方法得到了广泛运用。鉴于此，本文立足于经济周期波动和商品市场波动之间的内在联系，以湖南省为样本，运用表征经济意义更为合理的三区制马尔科夫区制转换向量自回归模型（MS-VAR模型），刻画改革开放以来湖南省商品市场周期波动过程中所呈现出的“低速增长区制”、“适速增长区制”以及“高速增长区制”，识别其非线性特征，并与同期湖南省经济周期波动进行比较。本文的具体结构安排如下：第一部分是引言；第二部分是新中国成立以来湖南省经济周期和商品市场周期性波动的走势分析；第三部分是三区制马尔科夫区制转换向量自回归模型设定；第四部分是湖南省商品市场周期波动的非线性特征分析，最后是结论与政策建议。

二、改革开放以来湖南省商品市场周期与经济周期波动的走势分析

我们选取1978～2013年湖南省国内生产总值增长率和社会消费品零售总额增长率分别作为衡量湖南省经济周期波动和商品市场周期波动的代理指标。如图1所示，从总体上来看，改革开放以来绝大部分时间内湖南省经济周期和商品市场周期波动在波动走势上是一致的，只是两者的波动幅度差异较大。具体来说，我们将改革开放以来湖南省的经济周期和商品市场周期波动划分为三个时段，分别是1978～1990年、1991～1999年、2000～2013年。一方面是根据改革开放以来我国宏观经济周期的总体波动走势来划分的，1990年和1999年均为经济周期的波谷年份，另一方面是根据我国经济体制改革的进程来划分的。20世纪80年代我国开始实施经济体制改革，改革初期虽然在引入市场机制，刺激总量经济增长方面取得一定的成效，但是由于改革过程中的政策性失误和宏观调控的错位，导致经济增速大幅波动，物价水平也呈现大起大落，居民消费价格指数从1981年的2.0%快速上涨到1988年的18.8%，随后又急剧回落到1990年的3.1%，价格机制扭曲引致市场总需求在过热和疲软中相互交替，商品市场的大幅度高频率波动便是其表征之一。20世纪90年代以来随着市场经济体制改革的深化和宏观调控日趋成熟，经济增长趋于平缓，市场机制在国民经济运行中的基础性作用逐步显现，商品短缺的格局发生根本性改变，社会总需求有序增加，商品市场周期波动的频率明显降低。2000年来，我国经济步入了一轮快速稳定发展期，商品市场处于景气阶段，直到2008年国际金融爆发，这一轮增长势头宣告结束，我国步入新一轮经济周期。此次危机爆发后，政府的刺激性政策虽然短时间内实现了经济的强势反弹，但是最近几年经济增速持续下滑，商品市场运行疲软的局面并未得到改善。

图1 湖南省1978～2013年GDP和商品市场波动走势图

湖南省经济周期和商品市场周期波动的相关系数为0.62，具有较强的相关性。但两者的相关关系并不等于因果关系，为了进一步验证两者是否存在因果关系，我们对湖南省经济周期和商品市场周期波动进行Granger因果检验。为避免出现伪回归，首先对两个时间序列进行单位根检验以检验其平稳性，保证两者之间确实存在长期的稳定关系，这也是格兰杰因果检验的前提。单位根检验结果显示，湖南省经济周期和商品市场周期波动序列均在5%显著性水平下拒绝原假设，序列都是零阶单整的，可进一步对其作Granger因果检验，见表1。结果表明，湖南省经济周期是商品市场周期波动的格兰杰原因，而湖南省商品市场周期波动并不是经济周期波动的格兰杰原因，两者之间存在单向的Granger滞后因果关系。从湖南省经济周期和商品市场周期波动的波动系数来看，无论在任何时段内，湖南省商品市场周期的波动系数均高于经济周期，2000年以来湖南省商品市场周期波动系数明显下降，趋于平稳。以上分析的结论说明，湖南省无论是经济周期还是商品市场周期波动在不同时段的走势呈现较为明显的结构转变，为了进一步刻画两者的周期波动在不同阶段中的结构性特征，本文进一步利用三区制马尔科夫区制转换向量自回归模型对湖南省商品市场周期波动的非线性特征进行分析。

表1 湖南省经济周期和商品市场周期的Granger因果检验结果

三、三区制马尔科夫区制转换向量自回归模型

（一）MS-VAR基准模型介绍

马尔科夫区制转换模型最先是由 Hamilton（1989）提出的，他运用美国历年数据对美国经济建立了MS模型，并将美国经济划分为经济增长期和经济衰退期，区分出美国经济景气高、低成本的区间。在Hamilton提出的马尔科夫区制转换模型中，允许参数值随不同的时点而变化，这样更容易捕捉到较复杂的时间序列的动态行为。同时，马尔可夫区制转换模型具有不同于一般有结构性改变的模型的特点，它假设模型区制状态变量是由具有离散时间和离散状态的马尔科夫随机过程决定的，转移概率定义了这个马尔科夫随机过程，马尔科夫区制转换模型可以用来说明一个具有持续性变化的变量的动态变化过程。本文运用MS-VAR模型描述湖南省商品市场周期波动特征，并与同期湖南省经济周期波动特征进行比较分析。

在MS-VAR模型中，对于时间变量序列yt，其数据生成过程取决于不可观测的区制变量St，是经济所处的不同区制状态。St表示存在M种状态的一阶Markov机制转换变量，是一个随机变量，且在t时刻所处的状态只与t-1时刻有关，与t-1以前的时刻无关，即：

同时MS-VAR模型假设不可观测的区制St∈{1,…M}服从一个离散时间、离散状态的马尔科夫随机过程，其可以用转移概率定义，并且经济在i区制向下期各区制转移概率的和是1，见公式（2）：

在假设经济中区制状态从一个状态转变到另一个状态时，均值会平滑的达到个新的水平下，可以得到在经济区制转化下的MS-VAR模型：

其中，v表示在不同区制下宏观经济变量的平均增长率，u表示在不同区制下的经济合成冲击，通常是国家的创新或技术进步。

MS-VAR模型的参数估计首先是经过Hamilton滤波，从初值开始重复的迭代得到对数似然函数，最后利用EM算法对似然函数进行估计，得到未知参数的值，即不同区制下的截距项、经济变量的系数和误差项的标准差。MS-VAR模型的平滑概率是指通过对所有时刻T的观测，估计在某一时刻t的状态概率，平滑概率的估计是根据Hamilton滤波得到的值，从T期反向迭代，迭代到第1期，得到各期的平滑概率，进而我们可以得到每一个区制状态下的平均持续期。

（二）三区制MS-VAR模型的选择

本文选取1978～2013年湖南省GDP增长率和社会消费品零售总额增长率的年度数据作为湖南省经济周期和商品市场周期波动的代理指标，平稳性检验结果表明两个序列均为零阶平稳序列。为了更准确地分析湖南省商品市场周期波动状态以及周期波动中的转折点和区制持续期，我们采用三区制模型，即将湖南省商品市场波动划分为低速增长期，适速增长期和高速增长期。根据AIC和HQ准则，AIC值、SC值、HQ值相对较小，模型的适配性更好，选择最优滞后阶数为4，最终建立以下形式的MSM(3)-AR(4)模型：

其中△yt为水平值的差分序列即增长率序列，本文中直接表述为GDP增长率和社会消费品零售总额增长率，条件均值μ(St)在三个区制间转换，St=1,2,3。至此，本文构建了一个包含条件均值变动的三区制马尔科夫区制转换向量自回归模型。

为了进一步检验MSM(3)-AR(4)模型是否适用于湖南省商品市场周期波动分析，我们对实证模型（4）进行极大似然估计。表2结果显示LR统计量在5%的显著性水平上拒绝原假设，这意味着对湖南省商品市场周期波动采用MSM(3)-AR(4)模型进行建模是合适的，有效地说明湖南省商品市场周期波动中确实存在结构变动行为，该模型可以刻画出不同区制状态下周期波动的非线性特征。

表2 模型（4）的非线性检验结果

四、湖南省商品市场周期波动的非线性特征分析

（一）持续性分析

转移概率矩阵用以说明湖南省商品市场周期维持在某一区制的概率以及转换到另一区制的概率。表3的估计结果显示，当湖南省商品市场周期处于区制一（低速增长期）时，维持在低速增长期的概率为0.44，表5中湖南省商品市场周期波动的区制划分结果提供了一种解释，低速增长期主要分布在1995年以前的某些年份，人均收入水平较低是导致消费水平较低的原因之一。此外，湖南省商品市场周期向区制二（适速增长期）转移的概率非常小，但向区制三（高速增长期）转移的概率较大为0.56，这与改革开放初期经济波动较为频繁有关，在引入和健全市场机制过程中，价格机制的扭曲容易导致社会总需求过热或者疲软，表现为改革初期湖南省商品市场处于低速增长期和向高速增长期转移的概率较大，而由于当时缺乏维持商品市场平稳增长的经济环境，因而湖南省商品市场周期向适速增长期转移的概率趋向于零。湖南省商品市场周期处于区制二时，其维持概率为0.29，向区制三转移的概率比区制一转移的概率明显要大为0.62，原因在于面对宏观经济总体下滑明显时，政府更加倾向于采取诸如家电下乡、税收减免等短期措施刺激消费需求增长，这将在短期内导致市场需求增加，社会消费品零售总额增速显著提高，随着人均收入水平不断提高，商品市场向低速增长期转移的概率变小。湖南省商品市场周期处于区制三时，其维持概率为0.36，向区制一和区制二转移的概率分别为0.19和0.46，由于缺乏刺激消费需求增长的长期机制，短期内刺激效果淡出后，商品市场趋向于保持稳定增长态势。总体来看，随着湖南省经济发展水平提高，市场需求平稳增长，商品市场趋向于保持在适速增长区制和高速增长区制内。

表4中湖南省商品市场的区制特征显示，1978～2013年期间，湖南省商品市场在48%的时间内位于高速增长期，且持续期平均能维持1.56年，在31%的时间内位于适速增长期，平均持续期为1.79年，位于低速增长期的时间最短为21%，且平均持续期最短为1.42年。

表3 湖南省商品市场周期波动的转移概率矩阵

表4 湖南省商品市场的区制特征

（二）区制转换的动态分析

马尔科夫区制转换模型不仅可以解决经济周期的识别和判断问题，还能刻画出经济周期的非对称性特征，并且经济周期的识别是通过概率的方式给出，比绝对化的方法更具有说服力。湖南省商品市场的区制划分（表5）和湖南省商品市场周期在不同区制下的平滑概率（图2），清晰地刻画了湖南省商品市场周期在三个区制状态间进行转换的动态过程。从图表中可以看到，改革开放以来湖南省商品市场周期在三个区制内频繁转换，表现为频率高，持续时间短。其中，低速增长期的转换集中分布在1978～1995年期间，1996～2013年期间，湖南省商品市场再也没有向低速增长期转换，主要表现为在适速增长期和高速增长期之间高频转换，一方面表明湖南省商品市场波动频繁但波动幅度较小，总体发展趋势较好；另一方面也表明湖南省商品市场缺乏平稳有序增长的长效机制，外部环境和宏观经济走势的变动将对商品市场运行容易形成明显冲击，2008年后受国际金融危机影响，2009年、2011～2012年，湖南省商品市场周期处于高速增长期，概率明显下降，2010年和2013年位于适速增长期。

如何稳定商品市场平稳运行，是湖南省扩大内需保持经济平稳健康增长的题中之意。

表5 湖南省商品市场的区制划分

图2 湖南省商品市场周期在不同区制下的平滑概率

（三）与湖南省经济周期的比较分析

市场经济条件下，商品市场周期波动作为宏观经济波动在流通领域的一种表现形式，两者关系密切。格兰杰因果关系表明，改革开放以来湖南省经济周期是商品市场周期波动的单向格兰杰原因，本文接下来同样运用三区制的MS-VAR模型对湖南省经济周期进行分析，对比两者在不同区制状态下的波动特征。

极大似然估计结果显示，LR统计量在5%的显著性水平上拒绝原假设，这意味着对湖南省经济周期同样适合于采用MSM(3)-AR(4)模型进行建模。湖南省经济周期在不同区制下的平滑概率（图3）显示，1978～1990年期间，湖南省经济周期主要在低速增长期和适速增长期之间相互转换，持续时间短，变动频率高，这与改革开放初期经济体制改革带来的不确定有关，期间湖南省商品市场周期在三个区制内频繁转换。1992～2013年，湖南省经济周期持续位于高速增长期，湖南省经济增长高速平稳运行，商品市场周期则集中在适速和高速增长区制内转换。对比图2，可以明显看到湖南省商品市场周期转换较经济周期更为频繁。湖南省经济持续处于高速增长期是九十年代以来湖南省商品市场周期能够保持在适速和高速增长期的根本原因，这也印证了前文关于湖南省经济周期是商品市场周期波动的单向格兰杰原因的判断。

五、结论与政策建议

图3 湖南省经济周期在不同区制下的平滑概率

商品市场作为现代市场经济体系中重要的组成部分，在衔接供求、拉动消费，保证整体经济平稳运行等方面起到了关键的作用。商品市场运行与宏观经济周期紧密相关，商品市场的波动可以视为经济波动在流通领域的映射，同样也会呈现类似于经济周期波动的特征。本文选取1978～2013年湖南省GDP增长率和社会消费品零售总额增长率分别作为湖南省经济周期波动和商品市场周期波动的代理指标。根据改革开放以来我国宏观经济周期的总体走势以及经济体制改革的进程，将湖南省商品市场周期波动划分为1978～1990年、1991～1999年、2000～2013年三个阶段。相关性分析表明湖南省经济周期和商品市场周期波动之间存在较强的相关性，湖南省经济周期波动是商品市场周期波动的单向格兰杰原因。基于三区制马尔科夫区制转换自回归模型的研究结果表明，湖南省商品市场周期波动在不同区制间存在明显的非对称性，处于适速增长期和高速增长期的频率相比于低速增长期要高，平均持续时间要长。1995年以来，湖南省商品市场周期没有出现在低速增长区制内，集中在适速和高速增长两个区制内转换，频率高、持续时间短，与湖南省经济周期波动相比，商品市场周期波动更为频繁。湖南省经济持续处于高速增长期是九十年代以来湖南省商品市场周期能够保持在适速和高速增长期的根本原因。

通过深入研究湖南省商品市场周期波动的特征，有助于更加准确把握湖南省的宏观经济走势。本文从建立促进消费需求稳定的长效机制和增强抵御外部冲击能力两个方面提出促进湖南省商品市场平稳运行的政策建议。

一方面，近年来湖南省商品市场周期在适速增长期和高速增长期之间频繁转换，需要加快建立保持湖南省消费需求稳定增长的长效机制。扩大省内消费需求，促进经济向内需型经济发展模式转变是未来支撑湖南省经济平稳增长的必由之路。首先，提高居民实际收入水平，提高湖南省居民的就业率和完善收入分配制度，逐步形成一个有利于释放居民消费潜力，扩大消费需求的收入分配格局。不断改善就业环境，完善就业服务体系，尤其是加强对下岗和失业人员的再就业培训，鼓励大学生自主创业，同时大力发展第三产业，千方百计创造就业机会。进一步完善最低生活保障制度，尽力提高低收入群体的收入水平。其次，重点关注农村居民实际收入水平的持续性提高，加大对农村商品市场基础设施方面的投入力度，为广大农民群体扩大消费提供必要保障，促进城乡商品市场一体化。还有，加大财政对于社会保障等公共事业的支出力度，调整支出结构，提高社会保障支出的比重，尤其是加快建立农村居民最低生活保障，养老保障和医疗保障等。

另一方面，及时关注我国整体宏观经济走势和外部环境变动对于湖南省商品市场运行的冲击，不断增强抵御外部冲击的能力。亚洲金融危机和此次国际金融危机前后，湖南省商品市场周期经历了在不同区制内的频繁转换。应积极改善湖南省的对外贸易结构，进一步提高出口产品的科技含量，降低对原材料等大宗商品依赖性，同时建立多元化的出口贸易格局，拓宽商品出口渠道，分散和化解主要贸易国或地区的经济波动对湖南省商品市场运行带来的负面冲击。加大力度建立与完善湖南省的重要商品储备体系，进一步扩大重要商品储备的范围，增加重要商品储备的品种并合理确定每一种重要商品的储备规模，确保重要原材料和重要商品的稳定供给，防范突发情况下由于重要商品供给不足而带来的经济冲击。

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（责任编辑：邹乐群）

Study on the Nonlinear Characteristics of Hunan Province’s Commodity Market Fluctuation

PENG Hua，SU Ren-bo

(1.College ofEconomics and Trade，Hunan UniversityofCommerce，Changsha，Hunan 410205; 2.College ofEconomics and Trade，Hunan University,Changsha，Hunan 410079)

The commodity market is closely correlated with Macro economic cycl.The fluctuation of commodity market，as a reflection of economic fluctuations in the field of circulation，also presents the similar characteristics.Based on the three regime Markov switching vector autoregression model(MS-VAR model)，Hunan province’s commodity market cycle can be divided into“low-speed growth regime”，“medium-speed growth regime”and“high-speed growth regime”since the reform and opening up. According to the result of estimation and test，Hunan province’s commodity market fluctuation tends to be asymmetric in different district，compared to the low-speed growth regime，frequency of medium-speed growth regime and high-speed growth regime is higher，average duration is longer.Since 1995，Hunan province’s commodity market cycle does not appear in the low-speed growth regime，and frequently switches between medium-speed growth regime and high-speed growth regime.Compared with the economic fluctuation of Hunan Province，the commodity market fluctuation is more frequent.The economic fluctuation of Hunan province is a one-way Granger reason to the commodity market fluctuation.Finally，we put forward some suggestions on how to enhance the stability of Hunan province’s commodity market.

MS-VAR model;volatility in commodity market cycle;nonlinear characteristics

F727.64

A

1008-2107(2014)05-0037-07

2014－08－23

湖南省哲学社会科学基金项目(项目编号：12YBB148)；湖南省哲学社会科学基金项目(项目编号：11JD40)。

彭化（1981—），女，湖南慈利人，湖南商学院经济与贸易学院讲师，湖南大学经济与贸易学院博士研究生，研究方向：宏观经济波动；粟壬波（1987—），男，湖南宁乡人，湖南大学经济与贸易学院博士研究生，研究方向：宏观经济波动。