利用金融衍生工具规避石油价格风险

钮若晗

【摘要】在石油的金融特性日益显现，石油期货具备金融衍生品特点的情况下，利用金融衍生工具规避石油价格风险显得尤为必要。本文试图利用金融衍生工具，探讨通过套期保值方法规避石油价格风险。

【关键词】国际油价；石油期货；金融衍生工具； 套期保值；风险规避

【中图分类号】F83

一、石油金融属性及石油价格风险

（一）国际石油价格定价机制

石油作为大宗商品，其价格固然受供求关系影响，石油输出国组织OPEC的减增产协议曾经一言九鼎，但是影响国际油价还有诸多因素，美国生产和使用石油以及石油战略储备，中东局势紧张，俄罗斯作为新的产油国加入供应方，都成为影响油价的重要因素。石油金融属性日趋明显，与美元的关系错综复杂，向来有硬美元软油价，硬油价软美元之说。

目前国际石油期货市场有NYMEX（纽约）、IPE（伦敦）、工业品交易所TOCOM（东京）和SIMEX（新加坡），三大基准价格为WTI原油、Brent原油和迪拜原油。WTI和Brent原油均为低硫轻质油，涨跌基本同步，Brent略低于WTI。迪拜原油为高硫原油，价格比WTI和Brent油低30%左右。WTI原油主要是美国市场在NYMEX（纽约）期货定价基准油，WTI价格日趋重要，WTI原油期货合约流动性好，价格透明度高，以WTI为基准油的原油期货交易，是商品期货品种中成交量最大的品种。

Brent原油是欧洲市场在IPE（伦敦）现货市场基准油。1988年6月，IPE（伦敦）推出Brent原油期货合约。Brent原油定价体系，因能较为灵活地规避风险，曾高达国际原油交易量的80%。国际市场约有65%的原油交易量以Brent油为基准油作价，现货交易量大于WTI。迪拜油主要在亚洲市场，亚洲从中东进口的原油以迪拜油即欧佩克油价为基准，期货交易量较小，主要是东京和新加坡现货交易。新加坡是亚洲成品油的集散中心，SIMEX（新加坡）是成品油交易市场。

（二）中国石油价格定价机制及风险

中国原油对外依存度达63%，原油市场已经与国际接轨，油价完全遵循国际油价规则。国内成品油定价机制以国际油价为参照物，加上发改委调控。从1985年开始至今，成品油价格机制历经七次改革，目前国内汽、柴油价格根据一揽子原油平均价格变化率定期调整，以10个工作日为一周期，设定底线，维持成品油价格稳定，维持石油行业稳定运行，实际上是为两大石油集团设置了保险系数。国家发改委拟建立油价调控风险准备金。

（三）石油金融属性及具体表现

国际石油市场与金融市场高度渗透，巨额投机资本和对冲基金进入石油市场，通过金融手段达成大宗交易。油价不再由边际成本来确定，石油供求规律无法左右国际油价。石油经济日趋金融化，国际石油市场操作金融化，跨国石油公司借助金融工具实施兼并。石油期货市场和石油场外衍生品市场成为金融市场的一部分，除了石油美元，石油期货也成为金融衍生工具之一。石油与国际货币体系休戚相关，汇率变化影响迅速波及油价，国际对冲基金介入石油市场。石油市场金融属性既体现了石油与汇率的密切联系，也揭示了石油衍生品市场体系与国际油价定价机制。石油以美元标价，国际油价暴涨意味着购买石油的美元需求量急剧上升。20世纪70年代，美国在油价上涨4倍的情况下，顺利实现“石油美元再循环”，把美元从金本位改为石油本位，原本贬值的美元重新升值。目前，在经历了硬油价软美元又到硬美元软油价的态势下，石油市场风险进一步加大。石油金融属性具体表现为：

1.国际油价体系及定价机制金融化。

石油金融属性最突出的表现是石油期货价格已成为国际石油市场定价依据，即石油期货的虚拟价格左右了实体经济层面的石油配置，对现货价格起决定性的作用。

2.国际石油基金的金融化运作。

在国际投机资本操纵下，石油期货市场充斥着大量机构投机商和对冲基金，各种投机基金介入原油期货市场，获取原油溢价利润，导致了石油供需格局并無实质性改变的情况下油价的跌宕起伏。尽管国际游资不能决定油价长期趋势，短期内却可以兴风作浪。在供需没有根本性改变的情况下，国际油价巨幅震荡，从高点140美元跌落到低点35美元。（见图1、2，表1）

3.石油期货投机资金狙击国际油价。

市场多空双方博弈油价涨跌方向时的资金力量表现在期货交易未平仓合约价值。石油金融属性放大了石油价格风险，期货市场1比10的运作机制，导致10倍风险。最具典型的例子就是2002年中航油新加波公司石油期货亏损5.5亿美元。

（四）中国石油期货市场发展历程

20世纪90年代，中国曾经开办过石油期货市场。上海期交所、北京期交所和广州联交所都开展石油期货交易。上海期交所交易量最大，约占全国石油期货市场份额的70%，日平均交易量超过SIMEX（新加坡）。从1993年初至1994年初，成交额逾千亿元人民币，总成交量达五千万吨。1995年，京沪宁三家石油期交所主要交易品种是柴汽油。1998年中国停止石油期货。

中国进口原油的数量可观，国内油价与国际油价接轨后，必须以石油期货完善和补充现货市场，实现保值。柴汽油燃料油等成品油的定价基础是原油价格，中国原油进出口以及国内贸易高度垄断，无法发挥期货交易机制作用。目前上海石油天然气交易中心仅限于成品油期货，原定2017年1月推出原油期货，因各种原因也无限期推迟。

二、石油价格风险中衍生工具的运用

（一）石油定价机制中的金融衍生工具

根据金融衍生工具形态划分，有远期、期货、互换和期权四类，运用这些衍生工具以及组合，不仅进行贸易风险管理，同时又能规避利率和价格风险以及汇率风险。利用金融衍生工具规避石油价格风险的原理为：

金融衍生工具具有规避风险功能。国际油价风险有：汇率波动风险，利率变动风险，石油供求变化导致价格波动风险和使用各种衍生工具过程中产生的违约风险。衍生工具走势与对应的石油价格走势密切相关。

利用石油期货规避石油现货价格风险。利用套期保值规避石油价格风险，在期货市场上买入或卖出与现货交易方向相反同种商品等值的期货合约，无论现货市场价格波动，最终交易亏损额与盈利额大致相等。

利用期权实现低成本风险管理。购买者购买石油期权可在未来特定日期按照某一价格购买一定数量石油。若现货价格低于合约价，除购买期权的费用，购买者并无其他风险；若现货价格高于合约价，购买者执行合约价。

利用金融衍生工具规避石油价格风险具有成本低灵活性强的特点，同时衍生产品复杂杠杆风险大，合理运用衍生工具才能有效规避利率和价格波动风险。

（二）油价风险管理中金融衍生工具

石油期货是规避石油价格风险最普遍的选择，即研究最优套期保值比来规避进口的油价风险。相对于远期、互换和期权，石油期货风险小实施便利。石油期货在场内交易，有保证金，违约风险较低。石油期货市场成熟，市场上可供选择的合约多，可满足不同买卖商的要求。而远期合约在场外交易，信用风险高，可供选择的合约数量少，流动性差。相对远期和期货，期权具有投机性，其特点可以行使选择权，根据未来实际油价决定行权与否，从而趋利避害。但是期权买卖持有者需要支付期权交易成本，而且看涨期权空头的损失不封顶，双方均是高成本。期权合约的复杂性以及石油期权合约并不普遍，很难找到相应的期权合约来规避油价风险。期货在规避不利风险同时也冲抵了有利抉择，着眼点更多的在于保值，相对成本较低。从普遍性来看，全球四个石油交易所均有石油期货，交易品种有原油和成品油，成交量大，交易活跃。从风险性、便利性和成本等因素考虑，用期货套期保值规避油价风险是最好的选择，这也是目前石油期货较普遍的原因。

三、基于VaR-GARCH模型的期货套期保值策略

（一）VaR定义及运算

VaR（value-at-risk）即“风险价值”，是指在一定的置信水平下，某一资产在未来特定的一段时间内的最大可能损失，即在某一特定时段，有X%的可能性，最大的损失数量。它是计量衍生工具头寸和量化市场风险的重要工具，由JP摩根公司发明来度量市场风险。表达式为：

设R是描述投资组合收益的随机变量，f（R）是其概率密度函数，置信水平是c，那么收益小于R*的概率为：

其中，μ为期望收益，M为头寸大小。实践中通常使用相对VaR。

（二）GARCH定义及运算

GARCH，又称“广义ARCH模型（GeneralizedARCH）”，它对误差的方差进行分析，用于预测波动性。

在计算收益率波动时其表达式为：

（三）套期保值

套期保值是指利用期货来降低现货风险的方法，通过价格发现，锁定风险。套期保值存在基差风险。基差是现货价格减去合约期货价格的差。在到期日之前，基差可正可负，会给套期保值带来不确定性。

四、实证分析

本文试图利用VaR-GARCH模型分析石油期货和现货价格的波动，找到最佳的规避风险办法。文中比较WTI原油期货和现货价格，通过计算套期保值前后的VaR量化价格风险，分析不同的套期保值方法的效果和特点，比较套期保值前后的风險大小。

（一）数据选取

Brent原油注重区域性，WTI原油期货合约流动性好价格透明度高。中国进口石油主要是原油，选择WTI原油与期货价格更符合要求。目前中国国内市场期货品种只有燃料油不允许做原油期货，只能选择WTI作为基准。

本文选取美国能源署公布的2000年1月7日至2016年12月23日共886个交易周的WTI石油期货和现货价格作为研究对象，对油价风险进行量化分析。选取较长时间跨度的数据，能够减小极端数据的影响，同时扩大样本容量，使拟合效果更有效可靠。

（二）基本数据特征分析

1.WTI期货与现货（NYMEX）价格总体走势对比

由图3可见，长期来看WTI的现货与期货价格基本一致，与理论相符。

2.WTI石油价格收益率

石油价格收益率是指相对于前一期价格所获得的收益。为方便计算分析，本文采用几何收益率计算石油价格收益率：

3.价格收益率序列的统计特征

通过收益率序列的统计特征分析，即偏度、风度，Jarque-Bera统计量可以进行正态性检验。

由表2可知，石油现货与期货价格收益序列的两个偏度S<0，呈现明显的“左偏”。峰度分别为5.9337和4.9080，其值大于正态分布的标准值3，另外J-B统计量分别为333.4432和170.4945，远大于正态的临界值，可以拒绝原假设，WTI石油现货期货价格收益率序列不服从正态分布假设，具有尖峰厚尾的特征。

4.石油价格收益率的平稳性检验

为排除随机扰动项的自相关性，本文采取ADF检验，并采用AIC准则确定滞后阶数。见表3。

期货和现货价格的收益率的ADF检验的t统计量都小于临界值，可以拒绝原假设，此序列没有单位根，被检验的时间序列平稳。见表4。

5.条件异方差性检验

为检验残差序列可能出现的条件异方差性，采取LM检验。条件异方差不会使OLS估计无效，但是可能导致所得的方差不再是最小的，有效性降低。见表5。

检验结果表明，WTI石油的收益率存在明显的条件异方差，可以用GARCH模型来消除异方差的影响。

（三）建立VaR-GARCH模型

通过对现货与期货收益率分析（表6），可以发现二者都是非正态分布的平稳序列。分布左偏，且具有尖峰厚尾特征，因此不能简单地用正态分布来模拟收益率的变化。为减少价格变动带来的风险，对每日的波动率对于市场的监管至关重要。本文通过GARCH模型来计算波动率和VaR，为计算套期保值做准备。

GARCH模型的波动率的计算公式为：

為了对拟合结果中arch效应是否消除做出检验，本部分最后还给出了arch-lm的检验结果，从检验结果可知模型拟合后数据的异方差已经消除，羊群效应不再存在。

基于GARCH模型的VaR的计算：

GARCH模型能够对单个合约的波动群集、厚尾以及时变方差等特征进行较好地模拟。对期货合约的收益率在正态分布假设下，利用GARCH模型来计算波动率，然后在一定的置信水平下，就可以算出第t个交易日的VaR值。

其中，Q（1-ε）为分位数，而对于对称的正态分布和学生t分布来说，

把（7）式代入（6）式，得到表8。概率上限值下的VaR值（非绝对值）的时间ycg序列图如图5。

这样就证明了VaR的计算公式（1）式。

（四）VaR-GARCH模型效果检验

只有GARCH模型的VaR大于或等于价格变化百分比的绝对值，才能起到避险效果。为了检测VaR值的有效性，本文对VaR和涨跌幅度的绝对值进行了对比，BS是WTI原油现货涨跌幅度的绝对值，由EIA统计数据计算得出，其结果如图6所示。

根据图6可以明显看出VaR在大部分情况下大于等于每周原油价格涨跌的绝对值，可以判定模型有效。

（五）利用GARCH模型计算套期保值比及VaR

1.GARCH套期保值比

GARCH类模型是动态套期保值常用的模型，用以解决时间序列的异方差问题。本文选取2010年前的数据求出模型参数，再代入2010～2016年的数据求最优套期保值比率。（图7）

2.套期保值前后VaR比较

如图8所示，VaR是套期保值前石油期货的价格风险，HVAR是套期保值后的风险。对比可得，HVAR明显小于石油现货的VaR，套期保值可以对投资组合的系统风险进行有效的控制，因此套期保值对石油的投资者来说是非常必要的。

五、利用金融衍生工具规避石油价格风险的建议

（一）逐步放松石油经营规制，建立准入退出机制，允许更多企业进入石油流通市场，石油现货交易市场化，为我国推出石油期货市场奠定基础。

（二）尽快完善国内期货市场，增加期货品种，尤其是原油期货。在中国开展原油期货是我国增强国际能源定价话语权的重要举措，也是国内成品油价格体系制定的良好参考基准。目前上海期货交易所上市只有燃料油期货，燃料油期货先行一步，为原油期货套期保值提供经验，建立原油期货市场才是最终目的。

（三）实现国内外石油现货和石油衍生品价格一体化，规避石油价格风险，以合理成本获取石油，实现市场化资源合理配置。成品油定价机制不应该仅仅考虑挂靠油种，还应该考虑NYMEX（纽约）石油期货的影响。

（四）引导金融衍生工具价格发现功能，石油期货风险实施套期保值。完善的金融市场有助于建立有效的石油衍生品市场，未来的目标应该是实现国内石油现货、期货、衍生品、场内、场外市场定价一体化。

主要参考文献：

[1]樊欢欢，张凌云.Eviews统计分析与应用[M].北京：机械工业出版社，2009：275-283.

[2]国际市场主要原油现货平均价格表[J].国际石油经济杂志，2017，（03）：112.

[3]（美）威廉.恩道尔，石油大棋局[M].中国民主法制出版社，2011.