新疆羊肉价格波动分析

2019-02-15鲁云峰许承云

草食家畜 2019年1期

鲁云峰，李捷，王惠，许承云，杨志

（（新疆畜牧科学院畜牧业经济与信息研究所，乌鲁木齐 830000）

随着人们收入水平的提高和对高品质生活的不断追求，羊肉因其丰富的营养价值逐渐成为日常生活中重要的肉类消费品。新疆作为我国肉羊第二大产区和主要羊肉消费地，其羊肉价格的变化直接影响着全国羊肉价格的波动。同时，羊肉价格作为反映肉羊市场供需情况的风向标，也在不断调整着新疆肉羊市场的需求与供给。所以羊肉价格不仅影响新疆肉羊产业的健康发展，更直接影响着新疆各族人民对高品质、高质量生活水平的追求。然而，随着新疆和内地肉羊市场联系的不断紧密，价格的波动幅度也越来越大并呈现出新的波动特征。从2008年1月份的27.63元/kg上升到2013年6月份的63.52元/kg，再到2016年1月份的41.33元/kg。新疆羊肉价格的大幅波动和反季节性波动给农牧民带来了巨大的经济损失，肉羊产业发展缓慢。在这种情况下羊肉价格波动的监测和风险预警显的尤为重要。而羊肉价格的波动特征和未来价格走势如何，则是价格监测和预警要首要解决的问题。

近年来，学界对畜产品尤其是牛羊肉的价格波动进行了卓有成效的研究。其研究内容主要集中于两个方面：一是畜产品价格分析方法和模型的适用性研究，二是运用成熟的价格分析方法和模型研究畜产品的价格波动。

在畜产品价格分析方法和模型适用性研究方面，主要集中于计量统计分析方法和模型在畜产品价格波动分析效果中的对比和改进。其中，Conway分别运用最小二乘法的Swamy-Tinsley模型、Cochrane-Orcutt模型、最大似然估计模型对美国鲜肉价格的预测效果进行了对比，发现Swamy-Tinsley模型对牛肉价格预测具有更大的准确性，而猪肉价格预测则Cochrane-Orcutt模型更精确[1]。Sanders等认为一般的回归分析对畜产品价格预测往往存在偏差，在一般回归模型基础上运用误差修正模型（EMC）对美国畜产品价格进行预测，发现对草食畜产品价格预测较为准确，对猪、火鸡、鸡蛋等价格预测有偏差[2]。同时，他还对美国农业部数据统计中心的预测方法进行了比较，发现AR（4）自回归模型具有较好的精确性[3]。而Serrano则运用多重趋势波动分析方法证明羊肉价格是否存在时间序列自回归，发现其对于不同趋势的分解效果良好而对于价格的波动分析作用则相对较差[4]。国内学者黄晶通过对5种常用的滤波分析方法进行了对比分析发现数据季节调整配合HP滤波是最好的退势分析方法[5]。周春光[6]、李干琼和董晓霞等[7]对时间序列数据分析方法AR模型、平滑指数法、Holt-Winters季节模型进行了对比，认为对于具有季节性和趋势性农产品价格时间序列Holt-Winters季节模型相比其他模型具有很大的精确度和灵活性。

模型和分析方法在畜产品及羊肉价格应用研究方面：学者Trapp通过季节性指数进行畜产品价格波动分析，发现畜产品价格具有季节波动特性且不同地区具有不同的季节波动特征[8]。Saengwong对台湾畜产品价格用时间序列分析方法如单位根、Johansen协整、Granger因果关系和方差分解等方法，对价格弹性可能的协整性进行建模，论证了一种定向的因果关系，利用自回归综合移动平均(ARIMA)和方差分解方法预测未来12个月的牲畜价格[9]。国内学者唐江桥、雷娜、徐学荣[10]，余红、李秉龙[11]分别利用ARCH模型和多元回归模型分析了影响我国牛羊肉价格波动影响因素。王明利，刘玉凤[12]和李琳玉[13]分别使用BN周期分解法和BP-HP滤波分析法分析了我国羊肉价格趋势，认为我国羊肉价格具有确定性趋势，并且随机冲击对羊肉价格具有负效应。钱贵霞、李梦雅[14]针对不同的分析目标分别采用X-12季节调整法、HP滤波分析法、Holt-Winters季节乘积模型对我国牛羊肉价格波动特征和未来走势进行了预测。针对新疆羊肉价格研究较少，龙涛、刘维忠[15]，姚陈秋等[16]使用VAR模型对新疆羊肉价格波动影响因素进行了分析，认为饲料价格等生产成本是影响新疆羊肉价格的重要因素。

以往的研究为畜产品价格波动分析提供了丰富的分析工具，并运用分析工具在畜产品价格波动方面取得了丰硕的成果，非常值得我们借鉴。但以往研究多集中于全国价格波动特征的分析，缺乏不同地区尤其是主要产地畜产品价格波动特征的分析。同时，之前研究多缺乏数据和模型的适用性检验和验证。所以本研究在前人研究的基础上在模型上进行微调，针对模型的有效性对数据进行了检验。

本研究对其数据进行平稳性、季节性、趋势性检验，在借鉴以往成熟羊肉价格波动分析方法的同时根据实际需要进行微调。采用针对性的分析方法对新疆羊肉价格的季节性、周期、未来走势进行分析。运用X-12季节调整法分析新疆羊肉价格的季节波动，运用HP滤波法对新疆羊肉价格波动周期进行分析，运用Holt-Winters季节加法模型对新疆羊肉价格进行6个月的短期预测。研究拟解决的关键问题：（1）新疆羊肉价格是否具有季节波动性，趋势性？（2）新疆羊肉市场的季节性、趋势性（周期）具体有哪些特点和特征？（3）新疆羊肉价格在半年内会有怎样的走势？

1 材料与方法

1.1 材料

本文使用的2008年1月-2018年7月数据来自于 “畜牧业信息及时采集上报系统”在新疆各地15个数据采集点采集到的羊肉集市价格的504个周数据见图1。采集点主要有：乌鲁木齐市、昌吉市、巴里坤县、伊宁市、塔城市、阿勒泰市为代表的北疆地区；吐鲁番市、哈密市为代表的东疆地区；博乐市、库尔勒市、阿克苏市、喀什市、和田市、阿图什市为代表的南疆地区。其中，新疆羊肉价格周数据采用元/公斤为单位。对新疆各地每月4周进行数据的均值处理，获得各地区的羊肉价格月度数据，再对各地区羊肉价格进行总平均，获得新疆羊肉的市场价格月度数据。

图1 2008年1月-2018年7月新疆羊肉价格变化趋势（单位：元/kg）

1.2 方法

1.2.1 模型的检验

本文采用X-12季节调整法、HP滤波法、Holt-Winters季节模型分析新疆羊肉价格季节性、趋势性、未来走势的波动特征。在进行相应模型分析之前必须对新疆羊肉价格数据进行平稳性、季节性、趋势性检验[7]。运用Eviews8.0和R统计对2008年1月-2018年7月新疆羊肉月度价格时间序列进行ADF平稳性检验、AF季节性检验、Mann-Kendall趋势检验结果见表1、表2、表3。

表1 ADF平稳性检验结果

表2 AF季节性检验结果

表3 Mann-Kendall趋势检验结果

在ADF平稳性检验中，原假设H0：时间序列存在单位根，即非平稳序列。在检验结果中T值的绝对值都小于在1%、5%、10%水平下的绝对值，有92.38%的可能性接受原假设。所以应接受原假设H0：时间序列存在单位根。即：新疆羊肉价格月度数据是非平稳的。

在AF季节性检验中，原假设H0：时间序列无季节性。而通过AF检验我们发现F值为11.38，在显著水平0.1%下存在季节性。所以，应该拒绝原假设接受备选假设H1：时间序列存在季节性。即：新疆羊肉价格月度数据具有季节性。

在Mann-Kendall趋势检验中，原假设H0：时间序列不具显著趋势性。在检验结果中，P值接近于0，拒绝原假设。同时，Mann-Kendall趋势检验在长时间序列中S＞0时大于置信度为99%的Z值2.32[20]。所以，新疆羊肉月度价格时间序列具有显著的上升趋势。

综上所述，我们可以认为2008年1月-2018年7月新疆羊肉价格月度时间序列数据非平稳，具有季节性、向上趋势的特征。

1.2.2 分析方法

在研究方法上根据现有的数据现状，在兼顾模型和分析目标契合度的基础上，分别选择X-12季节调整加数法、HP滤波分析加数法、Holt-Winters季节模型作为主要研究方法。

1.2.2.1 X-12季节调整法 X-12季节调整法在季节性波动分析中具有较强的适用性和功能完善性，被广泛应用于月度数据的季节调整[17]。在新疆羊肉价格样本数据充足情况下不再运用ARIMA自回归移动平均模型对现存数据首尾两端进行拓展。直接采用X-12季节调整加数法进行季节性波动特征分析，具体过程如下：

首先，根据分析目标和数据确定X-12季节调整模型分析方法。X-12季节模型把时间序列波动分解为四种不同的波动因素，本文采用的是月数据所以排除了星期波动因素，其基本公式为：

其中，趋势变动因素（Trend，T）、季节变动因素（Seasongal，S）、不规则变动因素（Irregular，I）。趋势变动因素T反映时间序列在长时间内所呈现出的趋势，不规则变动因素I则是随机因素变化对原始数据的影响。而季节变动因素S是以年为周期的变动因素。

然后，从原时间序列中剥离趋势变动因素T和不规则变动因素I。本文采用中心移动平均法对趋势因素T测定，对于月份数据先进行12项移动平均，再进行2项平均的12×2移动平均法。

因而，Tt=Tt-0.5+Tt+0.5/2。以此类推得到：Yt-Tt=St+It

最后，剥离不规则变动因子。移动平均项数不宜过大，多采用3×3移动平均法。

可以得到:It=（It-1+It+It+1）/3从而得到季节波动因素即：St=Yt-Tt-It

1.2.2.2 HP滤波分析法 HP滤波法是时间序列的趋势分析中的一种常用趋势分解方法，通过增大时间序列周期的频率使周期波动减弱，突出时间序列的长期趋势，较好的分解出时间序列的趋势要素[5]。其具体过程如下：

首先，确定HP滤波的基本计算方法。其基本公式如下：

其中，YtT表示趋势成分，YtC表示随机的波动成分，HP滤波就是把YtT从Yt中分离出来。常被定义为下式1.2.2的最小化问题的解：

其中，c（L）是滞后算子多项式

将（3）式带入（2）式即：

①卫生厕所建造在室内或庭院内，对房屋建筑质量较好的建筑，尽量在屋内进行卫生厕所改造，对房屋质量较差的建筑，应在庭院内选择合适位置新建无害化卫生厕所。

最小化问题用[c（L）YtT]2来调整趋势的变化，并随的变化而变化[18]。

1.2.2.3 Holt-Winters季节模型 Holt-Winters季节模型作为时间序列主要的平滑分析方法，主要适用于具有线性趋势和季节变化的时间序列的短期预测[19]。

首先，确定Holt-Winters季节模型计算方法。Holt-Winters季节模型有加数法和乘数法两种计算方法。本文采用加数法作为主要计算方法，其过程如下：

其中，at表示截距，bt表示斜率，St为模型的季节因子，s表示季节调整长度。 at、bt、St分别定义为：

在上式中，k＞0，a，β，γ 在 0～1 之间。如果 t=T,那么预测模型公式就是：

2 结果与分析

2.1 季节性结果与分析

图2 2008年1月-2018年7月新疆羊肉价格季节波动

图3 2008-2017年羊肉价格平均季节波动

运用Eviews8.0对2008年1月-2018年7月新疆羊肉价格月度数据进行X-12季节调整，获得的季节波动因素的时间序列结果，如图2所示，经过X-12季节性调整之后，时间序列具有明显的季节循环波动特征，且季节性波动幅度不断变大。同时，对10年的新疆羊肉价格季节因素的时间序列进行平均，如图3所示。可以发现在没有外部价格冲击和自然灾害影响的前提下，新疆羊肉价格季节性具有“前半年上涨，下半年下跌”的特征。其中在春季的1、2、3月份受寒冷气温和春节等节假日消费需求的影响，新疆羊肉价格是一个持续上涨的过程。虽然在4月份羊肉价格节假消费需求的下降影响会有小幅的下降。但是，在5、6月份随着新疆活羊上山和舍饲培育出栏量下降羊肉价格一般会继续上涨。到秋季的7月份，前一年冬季的羔羊体格慢慢符合出栏标准，出栏量开始增加。所以，新疆羊肉价格开始下降。随后气温的下降消费需求会有所增长，但是活羊供给的迅速增长，新疆羊肉价格持续下跌到年底。

2.2 价格波动结果分析

图4 HP滤波处理后时间序列

通过HP滤波对2008年1月-2018年7月新疆羊肉价格月度数据进行趋势分解以后，得到的趋势因素的时间序列如图4所示。新疆羊肉价格在10年中价格趋势总体是向上的，其价格的波动幅度也越来越大。同时，对调整后的时间序列的周期划分采用“谷-谷”法和“峰-谷”法相结合的方法，把2008年1月-2018年6月新疆羊肉价格波动划分4个周期。

2.3 未来价格趋势分析

图5 新疆羊肉实际价格和预测价格

通过对Holt-Winters季节模型2018年8月-2018年12月新疆羊肉价格进行预测的结果如图5所示。我们可以发现，Holt-Winters季节模型加数法对新疆羊肉价格的预测有较高的准确度。其中，实际羊肉价格和预测羊肉价格的数值误差为1.29%。同时，从预测羊肉价格和实际羊肉价格结果显示在新疆羊肉价格季节性走势时预测相对比较精确，而当新疆羊肉价格逆季节上涨时预测的羊肉价格偏低于实际羊肉价格。在新疆羊肉价格未来5个月的预测方面：预测期间不发生重大事件，如自然灾害、重大食品安全事件等前提下，新疆羊肉价格在未来5个月内会冲高回落，再平稳上升。具体原因有：前几年羊肉价格的持续低迷导致养殖户养殖热情下降，出栏量持续减少。虽然去年羊肉价格持续不断的上涨，但是受羊产业生产周期影响今年羊肉供给并不会有明显的增长。所以，随着羊肉消费旺季的来临新疆羊肉供需会从秋季的“稳中偏松”转换为“稳中偏紧”的状态，新疆羊肉价格也会先下降再企稳上涨。

3 讨论

本文基于2008年1月—2018年7月新疆羊肉价格数据的实证结果分析表明：新疆羊肉价格波动呈季节性、周期性波动特征。在季节性波动方面：受养殖规律和消费需求的季节性变化，新疆羊肉价格具有明显的季节性。表现出“上半年上涨，下半年下跌”的季节波动特征。同时，新疆羊肉价格的季节性波动在不断地削弱。在周期波动方面：从2008年1月-2018年7月新疆羊肉价格已经走过了3个半周期，周期波动幅度逐渐增大。其中，从2016年1月份开始新疆羊肉价格进入了一个新的周期，在新的周期内呈现出波段式上涨趋势。在短期价格预测方面：近几年国内羊肉市场不断低迷，羊肉价格开始呈现触底反弹的态势。预计新疆羊肉价格在未来的半年内会呈现季节性下跌之后开始平稳攀升。