基于协整理论的海运价格指数影响因素

李瑞华, 宋炳良，b

(上海海事大学 a. 经济管理学院, b. 航运产业与区域经济研究中心， 上海 201306)

基于协整理论的海运价格指数影响因素

李瑞华a, 宋炳良a，b

(上海海事大学 a. 经济管理学院, b. 航运产业与区域经济研究中心， 上海 201306)

以黄金价格与道琼斯指数等指标代表国际金融资本市场，与BDI建立Johanson协整关系，研究三者间的长期稳定的关系。建立VEC模型，研究三者间的短期动态调整能力，之后运用Granger因果检验进一步研究三者时间先后顺序上的因果关系。通过以上研究可知，BDI与黄金价格和道琼斯指数均呈现负相关的协整关系,该关系一旦偏离就能够在短期内迅速调整，其中协整关系可用来帮助判断BDI的走势。

交通运输经济学； BDI; 黄金价格； 道琼斯指数； Johanson协整关系； VEC模型； Granger因果检验

世界著名的波罗的海航运交易所位于英国伦敦，全球46个国家的656家公司是其会员。代表国际干散货运价整体水平的波罗的海干散货指数(Baltic Dry Index，BDI)多年来一直受航运界高度关注，被认为是反映国际干散货运输市场变化的晴雨表。BDI是由全球传统的12条主要干散货船航线的运价，按照各自在航运市场上的重要程度和所占比重构成的一个综合性指数，研究其波动规律、探讨其发展变化趋势已日益为人们所重视。除传统意义上的航运界指标以外，BDI还因其构成而成为一项世界经济指标，受到投资者的广泛关注。关于BDI的研究，国内外已经有相当多的文献。

国内在这方面的研究主要有：郑士源等[1]应用因子分析法，建立了国际干散货航运市场评价指标体系，对国际干散货航运市场进行了综合评价；沈建国[2]研究了航运期货市场，分析了参与BIFFEX市场存在的风险；刘建林等[3]采用Johansen协整检验对波罗的海运价指数期货市场的期货价格和现货价格进行了协整研究；宫进[4]采用条件异方差模型对BDI进行了拟合，并且预测了期货价格和现货价格；ADLAND等[5]建立了期租市场的风险模型，并根据现货市场的随机运费计算了期租的动态风险；KOEKEBAKKER等[6]建立了远期运费的数学模型，分析了远期运费协议(Forward Freight Agreement, FFA)与亚洲期权的关系；ADLAND等[7]研究了近几年疯狂的干散货航运市场背后，二手船与新造船的价格问题；张林红[8]对干散货航运市场的预测模型进行了研究，对干散货航运市场需求、供给、运价采用了不同的预测模型。

相比而言，国外学者在此领域的研究较为深入，且对航运市场的研究比我国早很多。STOPFORD[9]系统地阐述了海运市场的特征和定价曲线；VEENSTRA等[10]将多变量时间序列模型引入海运运价模型中，分别对巴拿马船型运价指数和海峡型船运价指数进行了分析，发现两者之间有着很强的相互影响的关系；HAWDON[11]首次运用计量经济学分析海运市场，利用线性模型来预测海运运价；KAVUSSANOS等[12]分析了海运现货市场和FFA市场之间的关系，认为两者同时对海运价格产生影响，只是FFA市场对运价的反映更迅速。

在众多研究成果中，很少有从金融资本市场探寻影响BDI波动的因素的研究，因此从投资者的角度切入，探究国际资本市场上影响BDI波动的因素。

1 变量选取与数据说明

由于目前国际资本市场仍以美元为主要结算货币，因此最能够代表世界经济波动水平的指标就是黄金价格与道琼斯指数。此处主要研究的就是黄金价格和道琼斯指数与BDI能否形成一个长期意义上的关系。数据方面，选择的BDI，黄金价格以及道琼斯指数的范围从2008年1月到2013年6月，除去节假日休市等各方面因素导致的缺失值，总计获得有效观测值346个。为消除数据中存在的异方差问题以及表示经济意义上的弹性，对所有的变量数据都做了对数处理，记为lbdi, lgold和ldjones。

2 研究方法

首先利用考虑残差项序列的ADF单位根检验法检验变量序列的平稳性，对非平稳性的变量进行处理,使之成为平稳时间序列。如果变量是单整的，则对相关变量进行协整检验，以确定BDI和黄金价格与道琼斯指数的长期关系。

协整理论是研究分析非平稳时间序列的一个重要方法。ENGLE等[13]指出，如果2个或2个以上的非平稳时间序列(含有单位根的时间序列)的线性组合能构成平稳的时间序列，则称这些非平稳时间序列是协整的，得到的平稳的线性组合为协整方程。协整方程的存在说明这些变量(即非平稳的时间序列)之间存在长期的均衡关系。此处采用JOHANSEN[14]提出的协整检验方法检验变量之间的协整关系。得到协整检验的结果以后，如果变量间存在协整关系，则可建立向量误差修正(Vector Error Correction, VEC)模型进行短期动态关系分析；同时，利用变量的差分进行Granger因果检验，以对这些变量之间的关系进行进一步分析。Granger因果检验的基本原理是:如果变量Y2过去和现在的信息有助于改进变量Y1的预测，则说变量Y1是由变量Y2 Granger引起的。Granger因果检验中最重要的是滞后时间长度的确定，在实际分析中,检验的功效取决于最优滞后期数的确定。在该项研究中，最优滞后期数的确定由施瓦茨信息准则(Schwarz Information Criterion, SC)、赤池信息量准则(Akaike Information Criterion, AIC)确定。

3 实证检验

3.1单位根检验

首先对lbdi, lgold和ldjones进行单位根检验，发现其并不是平稳的，因此对数据进行差分处理，得到dlbdi,dlgold和dldjones。根据AIC和SC最小的准则选择合适的滞后阶数后，发现dlbdi,dlgold和dldjones在1%的置信水平上均不存在单位根，为平稳时间序列，因此三者均为一阶单整序列。

3.2协整检验

根据前文的单位根检验，lbdi, lgold和ldjones均为一阶单整序列，因此可就三者之间的关系进行Johanson协整检验，以探究其是否存在长期稳定的均衡关系。由单位根检验可知，lbdi, lgold和ldjones的时间序列均含常数项，相应的协整方程也应该包含常数项(JOHANSEN[14]和赵华等[15])。根据AIC和SC等准则确定最优滞后阶数为3，得到的协整检验结果见表1。

表1 协整检验结果

由协整检验的结果可以看到，lbdi, lgold和ldjones之间存在一个长期的协整关系，这3个变量之间的协整方程为

lgbdi=-1.164 826·lggold-1.709 351·lgdjones+31.641 57

(0.575 46) (0.676 13) (9.835 01)

协整方程表明了从2008年1月至2013年6月，lbdi, lgold和ldjones之间存在的长期均衡关系。从方程的系数可以看出，黄金价格与BDI之间存在一个负向作用，即黄金价格升高会降低BDI；道琼斯指数与BDI间同样存在负向作用，即道琼斯指数的上扬能显著拉低BDI。

3.3误差修正模型

在得到lbdi, lgold和ldjones之间的协整关系之后,可以建立VEC模型来研究存在长期稳定关系的三者之间的短期动态关系。VEC模型选择的滞后阶数与协整检验一样，依然选择3，模型仍选择有截距的形式。关于lbdi的方程结果(Rsquare=0.43)见表2([ ]内数值为系数的t值)。

表2 VEC模型

从方程的结果看，误差修正项的系数非常显著，说明在短期对长期均衡的调整力度很明显，且方程整体的拟合度尚可，能够较好地反应经济意义。ldjones的滞后1期、2期的系数都为负，其中滞后第2期的系数最大、最显著；滞后第3期的系数为正，但很小，很不显著，说明道琼斯指数对BDI增长的负向拉动力度是有一定滞后的。lgold的滞后1期系数为正，而滞后2期、3期为负，且各期的系数和显著性都非常小，因此可认为黄金价格对BDI增长的影响很弱，总体起负向作用，滞后效应也不大。

3.4Granger因果检验

为进一步研究lbdi, lgold和ldjones在时间顺序上相互影响的因果关系，根据单位根检验的结果，对这3个一阶单整的变量进行差分，对得到的差分变量进行Granger因果检验，滞后阶选择2阶，得到的结果见表3。

从表3可以看出：

1) 在最优滞后期时，道琼斯指数和BDI都不能在10%以内的置信度上互相成为Granger原因，说明道琼斯指数的增长与BDI增长互相不能成为促成彼此的显著因素。

表3 Granger因果检验结果

2) 黄金价格的增长并不能成为BDI增长的Granger原因，反而BDI的增长在1%的置信度下成为了影响黄金价格增长的Granger原因，说明BDI的提高能成为黄金价格增长的显著因素。

4 结 语

从时间序列分析结果来看：

1. BDI和黄金价格以及道琼斯指数确实能构成一个长期稳定的协整关系，且在协整关系中,黄金价格和道琼斯指数均与BDI呈负相关关系。其中：黄金价格与BDI呈现负相关关系很符合经济学直观意义，尤其是最近几年经济衰退，越来越多的投资会转向黄金以寻求保值，同时，经济衰退会造成干散货市场的海运需求大幅度衰退，从而降低海运市场的价格，导致BDI下降；道琼斯指数与BDI呈现负相关关系似乎有悖于经济学直观意义。道琼斯指数增长一般表明美国股市表现良好，也预示着全球的经济会较为稳定繁荣，因此海运的需求也会较为旺盛，一般会造成BDI的上涨，但实证的结果却相反。猜想可能是由于美联储近几年的QE政策虽然刺激了股市，使道琼斯指数上扬，但没有从根本上拉动总需求，因此并不会带来BDI的增长，股市上的繁荣景象并不能掩盖现实中需求不足的经济衰退，不过总体而言，拟合程度较高的协整关系依然可以作为判断BDI走势的一个重要方法。

2. 误差修正模型表明该协整关系的稳定性非常好，在短期内误差修正项十分显著，说明数据能够围绕协整关系迅速进行反应调整，且道琼斯指数和黄金价格的增长无论滞后多少期对BDI增长的影响都不会过于明显，整体呈现负相关，表明在实际中道琼斯指数和黄金价格的增长对BDI的增长影响非常微弱，猜想可能是由于无论是道琼斯指数还是黄金价格指数都是一个间接性反应经济形势的金融资本市场的指标，不能成为直接影响BDI的因素。

3. Granger因果检验的结果表明，在先后顺序上的因果方面，无论是道琼斯指数的增长还是黄金价格指数的增长均不能成为BDI增长的Granger原因，反而BDI的增长可以成为黄金价格增长的Granger原因。

[1] 郑士源, 姚祖洪. 国际干散货航运市场的评价[J]. 交通运输工程学报, 2004, 4(4): 88-92.

[2] 沈建国. BIFFEX 风险管理研究与启示[D]. 上海：上海海事大学, 2005.

[3] 刘建林, 施欣. 波罗的海运价指数期货市场的协整研究和定价模型[J]. 大连海事大学学报, 2005, 31(2)：23-27.

[4] 宫进. 国际干散货运价风险相关问题的实证研究[D]. 上海：上海海运学院, 2001.

[5] ADLAND R, JIA H. Charter Market Default Risk: A Conceptual Approach[J]. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 2008, 44(1): 152-163.

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[8] 张林红. 国际干散货航运市场预测模型研究[D]. 大连: 大连海事大学, 2002.

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[15] 赵华, 潘长风. 在协整分析中如何处理截距和趋势[J]. 数量经济技术经济研究, 2004(1)：106-109.

FactorsofShippingPriceIndexBasedonCointegrationTheory

LIRuihua1,SONGBingliang1,2

(a. School of Economics amp; Management, b. Research Center of Maritime Industries and Regional Economy, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

The Johanson cointegration is set up between the international financial capital market and BDI. The former is represented by gold price, Dow Jones Indexes and other indicators. The long-term and stable relations between them are studied and the VEC model is established to study the short-term dynamic adjustment capabilities. Granger causality is used for further study about the chronological causation of the above three to get the set of conclusions. An example is given where BDI and gold price and the Dow Jones index are negatively correlated cointegration, which can be quickly adjusted once there is a deviation, and the cointegaration can be used for judging the trend of BDI.

traffic transport economics; BDI; gold price; Dow Jones index; Johanson cointegration; VEC model; Granger causality

2014-06-24

李瑞华(1964—), 男, 山东青岛人, 博士生, 从事国际航运中心研究。 E-mail: ruihua2008@vip.sina.com

宋炳良(1958—), 男, 浙江平湖人, 教授, 博士生导师, 从事港口经济研究。 E-mail: blsong@shmtu.edu.cn

1000-4653(2014)03-0123-04

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