我国主要能源价格联动关系实证研究

张珍花 梁磊

摘要：能源价格关系着能源的可持续性发展，直接影响宏观经济的稳定。文章采用单位根检验和协整检验对2012年10月至2014年4月我国主要能源消费价格时间序列之间的联动效应进行分析。通过研究发现：我国天然气、汽油和煤炭消费价格时间序列均为非平稳时间序列，三者之间及两两之间存在至少一种协整关系，具有较强的价格联动性，表明我国能源价格市场化改革初见成效。最后，针对强化我国能源价格体系规避风险的能力提出一定建议。

关键词：中国;能源价格;协整检验

能源价格体系的合理性直接影响能源的可持续发展，进而关系着中国经济的可持续发展和社会的安全。在能源工业管制逐渐放松、能源市场体系逐步建立的国际大背景下，能源价格波动带来的风险成为能源市场各方参与者正常运营的现实威胁，中国能源在享受经济便利的同时，也面临着国内、国外两个方面的风险，使中国能源价格体系具有更高的风险。能源价格之间的联动性在开放的市场经济体制中表现得更加明显，而国内有关能源定价及关联体系的研究起步较晚，研究更多集中在煤炭的价格对其他能源价格的影响上。

煤炭、石油、天然气作为我国主要一次性消费能源在我国能源体系中占据重要位置，其定价过程随着我国能源结构调整和市场经济秩序的建立，呈现出政府价格管制逐渐松动、市场化程度逐渐加强的态势。本文主要采用单位根检验和协整检验方法研究我国主要能源近期消费价格之间的关联性，为改进和创新传统的能源定价及能源价格风险度量和规避提供参考。

一、我国主要能源价格现状分析

中国拥有较为丰富的化石能源资源。2006年，煤炭保有资源量10345亿吨，剩余探明可采储量约占世界的13%，列世界第三位。已探明的石油、天然气资源储量相对不足，油页岩、煤层气等非常规的化石能源储量潜力较大。经过几十年的努力，中国已经初步形成了以煤炭为主体、石油天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局，基本建立了较为完善的能源供应体系。需要说明的是，我国主要能源不仅包括煤炭、石油、天然气，然而考虑到数据的可获得性及我国能源消费结构，本文将研究范围集中于以上三种能源。通过对选取的数据进行筛选和整合，可以看出所选的煤炭、石油和天然氣的价格之间存在一定的联动关系，需要进一步实证分析。

二、我国主要能源价格联动关系实证分析

（一）研究方法与数据来源

不同时间序列数据之间是否存在长期均衡关系可以用协整方法来检验，而协整检验的研究对象必须是非平稳时间序列。因此本文采用单位根检验法对能源价格的长期变动趋势进行收敛性检验，并以协整检验方法检验我国三个主要能源价格之间的协整关系。

1. 数据来源

本文分别选择秦皇岛港动力煤的代表山西优混（5500大卡）的平仓均价，北京、上海、广州的93#汽油价格以及我国三大天然气生产厂家的平均上游出厂价作为我国煤炭、原油和天然气市场价格的代表，研究2012年10月至2014年4月期间我国主要能源汽油、煤炭、天然气价格的关联性，并以Po、Pc、Pg标识。本文所有计算均由软件EViews5.0完成。

2. 单位根检验

若序列{Xt}的数字特征，如均值、方差和协方差等不随时间变化而变化，则{Xt}为平稳序列，记为I（0）;否则为非平稳时间序列，可以通过取d次差分运算得到具有平稳性的单整序列，记为I（d）[7]。单位根检验是检测序列平稳性的标准方法，采用ADF（Augmented Dickey-Fuller）对价格序列进行平稳性检验，其一般回归方程为

Δyt=α+δt+γyt-1+■βiΔyt-i+μt（1）

其中，α为常数项，t为时间趋势项，p为滞后阶数，μt为白噪声。

接受原假设（H0：γ=0），则存在单位根，序列非平稳;反之，序列平稳。

3. 协整检验

多个非平稳序列的某种线性组合可能呈现稳定性，即协整关系，常用Johansen检验进行判别。设时间序列{Xt}为由k个非平稳时间序列组成的一阶单整序列，首先建立一个VAR（p）模型，即

Xt=■AiXt-i+εt（2）

ΔXt=ΠXt-1+■ΓiΔXt-i+εt（3）

其中Π=■Ai-I，Γi=-■Aj。

如果{Xt}的分量序列存在r个协整关系，则r=Rank（Π），Π可分解为两个k×r的矩阵α和β的乘积（即Π=αβT），且α和β的秩均为r，βTXt-1～I（0）。Johansen检验即是检验协整矩阵β的秩r。如果r=k，则Π满秩，即{Xt}是平稳过程;如果r=0，则{Xt}的分量序列不存在协整关系;如果0

（二） 联动关系实证分析

1. 平稳性检验

ADF进行平稳性检验过程中，滞后阶数p将影响构造模型的动态特征和自由度，本文根据AIC信息准则确定p值。对于均值不为零的序列，检验回归中是否含有线性时间趋势项也是需要考虑的问题。由下表1所示，在检验回归中加入时间趋势项，在5%的水平下各序列的趋势项系数均不显著，表示各序列不具备时间趋势特征。

检验结果显示，Po、Pc、Pg序列分别以17%、37%、11%的概率接受原假设存在单位根，因此三序列均为非平稳序列。对原序列进行一阶差分运算得到D（Po）、D（Pc）、D（Pg），并对其进行单位根检验，ADF检验结果显示三序列均在5%的显著水平下拒绝原假设不存在单位根，接受一阶差分序列D（Po）、D（Pc）、D（Pg）是平稳序列的结论。

2. 协整性检验

协整理论主要描述一对或多个单整序列之间的长期均衡关系。我国主要能源价格协整性检验结果如表2所示。

检验结果显示，我国天然气消费价格Pg与汽油价格Po、煤炭价格Pc之间，分别在5%的显著水平上拒绝了协整关系为零的原假设，而接受两者之间存在一种协整关系的结论;汽油Po和煤炭Pc在5%的显著水平上拒绝了至多存在一种协整关系的假设，认为两者之间存在两种协整关系，表明我国汽油市场和煤炭市场之间存在较强的联动关系;而汽油Po、煤炭Pc和天然气Pg三者之间也显示存在两种协整关系，表面三者之间存在较强的价格关联性。协整检验结果显示，天然气、汽油和煤炭三者之间及两两之间存在至少一种协整关系，表明各能源价格之间存在长期均衡关系。

三、主要结论及建议

本文通过单位根检验和协整检验，研究近期我国主要能源消费价格的时间序列特征及其协整性，检验结果显示我国煤炭、石油、天然气消费价格序列为非平稳序列，三者之间存在协整性，具有显著的价格联动关系。基于以上分析，本文得出结论：一是我国主要能源消费价格之间的协整性，揭示了我国能源市场体系的初步建立，能源价格机制改革初见成效;二是主要能源价格的关联性暗示在扩大能源价格调控成果时应该更加注重市场的自动调节作用;三是能源价格的联动效应为主要能源价格风险相互传递提供途径。

针对以上结论，本文给出一些建议。一是继续坚持能源价格市场化改革的方向，防止出現政策反复，进而巩固能源价格改革现有成果。协调好各类能源的比价关系，尽量避免简单利用行政干预价格的行为解决能源产品供需冲突。二是进一步深化煤炭能源体制改革，创造煤炭、石油、天然气三大产业方向一致的市场结构是完善其价格市场化改革的制度性基础。三是高度重视能源产品定价与国际市场接轨的风险防范。在国际油价波动因素日趋复杂和国内煤炭、石油等能源价格存在趋同性的背景下，必须发展能源金融、能源储备体系等，防止国际过度投机等不确定性因素进入国内市场，保证国内能源市场的正常供需关系。

参考文献：

[1]Tarjei Kristiansen.Comparison of tr

ansmission pricing models[J].Electrical Power and Energy Systems ，2011（33）.

[2]Massimiliano Caporin， Juliusz Pre， Hipolit Torro.Model based Monte Carlo pricing of energy and temperature Quant options[J]. Energy Economics，2012.

[3]James Fine， Christopher Busch，Remy Garderet.The upside hedge value of Californias global warming policy given uncertain future oil prices[J]. Energy Policy，2012（44）.

[4]林海峰，周浩.电力市场价格风险规避问题研究[J].价格理论与实践，2012（09）.

[5]连悄.我国煤炭价格与原油价格关系的协整研究[J].经济与社会发展，2011（09）.

*基金项目：中国博士后基金项目资助（2013M531275）;2013年度全国统计科学研究计划项目（2013LY054）。

（作者单位：江苏大学财经学院）