基于离散小波变换和GARCH模型的期货市场对农产品价格波动稳定性影响研究

张东明

【摘要】随着经济的不断发展，逐步在世界范围内向着一体化的方向发展，在这样的背景下，对于我国农产品价格的影响巨大，导致我国农产品的价格不仅是受到国内一些传统因素的影响，还要在世界竞争范围内受到来自国际农产品价格波动、国际生物能源计划以及货币溢出等因素的影响，稳定农产品价格是我国当前农业宏观管理的核心问题。期货市场是否能够有效控制农产品现货价格波动的争论尚无结论，但是利用农产品价格波动的稳定与期货市场之间具有重要的关联。因此，本文针对于期货市场能够稳定农产品价格稳定的问题进行研究，并且利用离散小波变换和GARCH模型进行实证研究。

【关键词】期货市场；农产品；价格波动；离散小波变换；GARCH模型

引言

近年来，随着我国社会主义市场化改革的不断深入，国内农产品价格不仅是只受到来自国内一些传统因素的影响，更是受到了较多的来自于国际竞争中外部因素的影响，尤其像是一些货币溢出以及国际能产品价格波动等方面的因素，对于我国农产品价格波动的影响较大。因此，稳定我国农产品价格已经成为我国农业宏观管理最为重要的问题。利用期货市场来实现农产品现货价格的平抑尚没有标准的定义，但是，期货市场对于农产品价格稳定的作用缺是不是质疑。本文利用离散小波变换对我国农产品期货和现货数据进行分析，并利用GARCH模型进行相关的实证研究。

一、农产品期货和离散小波转换概述

1.农产品期货

期货市场的发展是在现货市场之后，并且是在现货市场发展到一定阶段之后，在制度创新的基础上出现的。理论上，期货价格和现货价格针对于同一种商品应该是不同的价格，主要的原因是期货价格是对于在期货合约期日现货价格的无偏估计，所以在现有的期货市场中，期货价格对于现货价格具有一定的指导作用。我国是农产品打过，影响到我国农产品价格波动的因素较多，一方面是受到消费、进口以及生产供求方面的因素影响，另一方面还是会受到来自国内外农产品价格传导作用的影响。因此，农产品现货价格出现波动的是由于多种因素影响形成，农产品期货价格也是因此出现了非线性的特征。另外，由于在期货市场中参与的交易者众多，采用的交易策略也是会有所不同，农产品期货价格的变动复杂性程度较高。

2.离散小波转换

所谓离散小波转换主要是对基本小波的尺度和平移进行离散化，尤其是在图像处理中，采用二进小波作为小波变换的函数，能够实现小波分析的局部化目的。小波分析作为信号分析处理技术，通过平移和伸缩灯不同的功能对信号进行处理，有利于实现信号多尺度细化分析，并且可以在这个过程中对信号进行聚焦，观察到一些在不同尺度上的去呗，有着“数学显微镜”的称号。在对农产品期货和现货价格数据特征进行分析的时候，需要利用离散小波变换进行预先处理，具体内容包括，

首先，去噪。所谓去噪是对于现货和期货价格信号进行的，具体是分解带有噪声的信号，并在分解的基础上得到不同频带上的小波系数信号，根据小波分解系数强度分布的特征，去除一些噪声小波系数，目的是得到纯净的信号。其次，小波分解，在去噪之后能够得到较为纯净的期货价格和现货价格序列，在这个过程中需要将不同频率成分的混合信号进行分解，并能够将不同频率成分的信号分解到不同的频带智商，保证经过小波分解可以将信号划分为低频和高频两种。再次，小波重构。在这个阶段需要根据小波分解第N层获得的低频数据和高频数据（1～N层）进行WDR小波重构，在重构的过程中需要将高频部分设零，这样就能够实现有效提取低频价格走势的目的，并且还能够有效的消除噪声。最后，利用GARCH模型将去噪、分解与重构之后的价格数据作为实证分析的数据，研究农产品期货市场对于农产品价格波动的作用。

二、期货市场对现货价格波动的影响研究

为了研究农产品期货价格对于其现货价格的波动是否存在影响，首先是确定某一品种的农产品，之后确定这一农产品期货市场对于现货价格波动影响的走向。也就是在这个过程中需要考虑期货合约在上市之后，对于现货价格的波动影响是增加还是减少，因此，需要对于农产品期货合约上市前后现货价格进行采集，在这个过程中需要利用离散小波转换进行提纯，并根据获得的数据建立分析GARCH模型。具体的模型是：

其中，是某一农作物的价格收益率，波动率采用离散小波分解与重构后的现货价格进行计算。其中是虚拟变量，在某一农作物期货合约上市之前的虚拟变量是等于零，该农作物期货合约上市之后等于1。在研究期货市场是否能够影响农产品现货价格波动的过程中，通过该模型就可以有效分析，并且还可以计算出是否影响了该农作物价格波动的方向。具体来讲主要是关注该农作物的是否显著，如果其数值小于零，表明该农作物在期货合约上市之后减小了现货价格的波动性，反之，则增大。

三、结论

由于受到篇幅的影响，本文针对于实证数据收集、分析和处理过程在接下来的工作中将会持续进行，本文的主要目的是展示离散小波转换和GARCH模型，可以利用小波分析和GARCH模型计算出某一农产品合约上市之后对于该农产品现货价格的影響，不仅如此，还可以看出现货价格波动的走向，确定期货市场对于农产品价格波动的影响。由于尚没有实证数据的支撑，所以本文对于农产品合约上市之后对于现货价格波动的影响尚且没有定论，但是期货市场对于农产品价格波动的影响毋庸置疑。