我国航运金融衍生品日历效应研究

王思远，潘静静，梁晓杰

(1.交通运输部科学研究院，北京100029；2.上海海事大学经济管理学院，上海201306；3.福建农林大学交通与土木工程学院，福建 福州350022)

一、引言

当前，国际航运市场处于萧条时期，运力供给过剩并向国内市场转移。国内干散货运输市场中，不同时期运价波动幅度明显增加。在此背景下，了解航运衍生品的市场特征，可以使航运企业实施更加有效的风险管理，以规避价格风险；金融投资者也可以更多地参与航运金融市场，促进我国航运衍生品市场的稳定发展。本文通过对我国沿海煤炭航运衍生品市场日历效应的研究，运用相关模型实证分析中国沿海煤炭航运衍生品市场波动特征，为我国航运企业和相关投资者进行投资决策提供理论参考。

1.我国航运衍生品

在国际航运市场中，干散货船运输市场结构近似于完全竞争市场，买卖双方数量众多，同时运价容易受到多方面因素的影响。各国政治和经济发展、航运市场的投机和垄断、原油价格波动、自然条件的变化等都会造成运价的剧烈波动，因此航运市场的参与者往往面临着很大的风险。航运企业有多种途径可以对运价波动风险进行控制，其中采用航运衍生品交易进行对冲是风险控制的各种方法中的重要一种。在这方面，国际大型航运企业通常具有相对成熟的运作模式，其进行的主要业务均会购买相应的远期产品进行对冲，保证最终受益或损失在可控范围内，国内航运企业也需要密切关注衍生品市场并采取适当措施对运价波动风险进行防范。

目前，国际航运衍生品包括远期运费协议、航运期货和期权等。相比于国际航运衍生品，我国的衍生品市场起步较晚，交易模式不够成熟，市场参与度相对较低。中国航运衍生品主要由上海航运运价有限公司推出上市，并为交易者提供交易平台。上海航运运价有限公司提供电子化的衍生品交易系统，为各类型的投资者提供服务。较早上市的航运衍生产品有集装箱运价期货和中国沿海煤炭运价期货，两种衍生品均在2011 年进入市场。中国沿海煤炭航运衍生品与国际航运市场中的远期运费协议功能相同，主要为航运业相关的交易者进行套期保值，或市场投资者进行投资套利。近年来我国沿海运输市场受到国际航运市场的影响，运价波动的不稳定性增加，沿海煤炭航运衍生品的推出，为相关企业提供了一种规避风险的途径。

中国沿海煤炭运价期货是国内第一个以干散货运价作为标的的航运衍生品。沿海煤炭运价期货，其交易过程与股票指数期货交易相似，以煤炭的运价指数作为交易标的，在到期日以特定时间的运价指数作为结算价，最终通过现金进行交割。上海航运运价交易有限公司在运价期货的实际交易中，不断地对交易产品进行总结改进，并于2013 年推出了中国沿海煤炭运力交易合同。

中国沿海煤炭运力交易合同，与之前的沿海煤炭运价期货合约最主要的区别在于其交割方式，前者在到期日通过实际的运力进行交割，将衍生品交易与现货交易相联系，对航运相关企业具有更高的避险价值。煤炭贸易商等企业可以通过中国沿海煤炭运力交易产品，在衍生品市场中提前锁定运输价格或运输仓位，提高企业运营效率；煤炭运输企业在衍生品市场中更早地确保运力交易，有利于运输市场供需合理调配；电厂等煤炭消费企业通过煤炭航运衍生品交易，能够将未来的价格风险进行对冲，保证企业的经济利益。

沿海煤炭航运衍生品的最主要功能为套期保值。交易者为了规避现货价格波动产生的损失，在现货对应的期货市场进行数量相同方向相反的交易，通过现货和期货价格走势相同的原理，锁定未来价格的波动。在中国沿海煤炭运力交易中，按照交易方向的不同可以分为买入衍生品合约和卖出衍生品合约两种，适用于不同的套期保值目的。

第一，为了规避煤炭运价现货上涨的风险，应选择买入衍生品合约。这类交易者通常为煤炭运输的货主等运输交易的需求方，根据未来需要煤炭运输的时间，买入相应月份的沿海煤炭运力衍生品。在合约到期时，如果煤炭运价上涨，则可以将运价提前锁定在预计的价格水平，也可以通过到期前卖出衍生品合约获取盈利，来对冲现货运价市场上出现的损失。反之，如果煤炭运价下跌，则用现货市场上出现的盈利弥补衍生品市场的损失。

第二，为了防止运价下跌产生的风险，应选择卖出衍生品合约。进行卖出交易的交易者主要是运输服务的供应商，如航运企业等。主要为航运业的业内企业，对煤炭运输市场走势较为敏感，当预期未来运价将出现下跌时，该类交易者提前进行卖出衍生品合约的交易，提前锁定未来煤炭的运输价格，也可以在到期前进行平仓，通过衍生品市场的盈利或损失与运价市场的亏损或收益进行对冲，从而锁定风险，当然也会失去获取高额收益的机会。

2.日历效应

市场有效性理论是现代金融理论基础的重要部分，该理论提出了有效市场的概念和具体定义，即一个有效市场能够及时、充分地反映出市场所有的信息，使得每个投资者都能充分拥有一切有价值的消息，不存在市场的信息交易，此时市场内每种产品价格均为其实际价值。有效市场的形成，依赖于数量众多的理性投资者，这些投资者根据从市场中获得的所有信息进行估计和预测，并在利益最大化的原则下进行交易，其交易行为又会迅速反映在市场中，影响市场资产价格的变化，投资者再根据新的信息完成下一步的交易行为。因此，有效市场被看作是追求利益最大化的理性投资者行为产生的最终结果。有效市场理论认为，资产的市场价格波动均为随机游走状态，交易者无法根据历史数据或各种信息对市场价格进行预测，也无法从中获取高额收益。一些无法用有效市场理论解释的价格规律被称为市场异象，其中日历效应是一种常见的金融市场异象。

日历效应是指资产价格在不同时间会产生不同的异常收益。在理想状态下，资产价格波动不会受到不同时间的影响，即在没有信息冲击的情况下价格不会在特定时间段内出现异常波动。但在实际市场中，资产价格经常会在特定时间段内出现明显异于其他时刻价格的情况。学术界将这种在特定时间内出现特殊价格的现象称为日历效应。日历效应不能被传统的资本资产定价模型所解释，它在一定程度上证实了市场的非有效性。按照不同的时间长度，日历效应可以分为季节效应、月份效应、周内效应等。金融市场中的日历效应较为普遍，国内外多数金融市场都具有一定的日历效应，如在股票、基金和期货市场等。同时日历效应在时间上也有不同的表现方式，如月份效应为一个月内不同时刻资产收益率出现异常，到期日效应为期货或其他衍生品在到期日收益率出现的异常表现等。

二、文献回顾

日历效应的具体表现形式是多样的，国内外学者对其进行了研究。Cross（1973）较早开始研究日历效应，以美国标准普尔指数作为研究对象并发现周五的价格收益率明显高于周一，认为美国股票市场存在显著的周内效应。Brian and Edel（2006）研究了黄金期货和现货市场价格的历史数据，采用GARCH 模型对样本的均值和方差数据进行建模研究，结果表明黄金价格的均值存在较弱的日历效应，而方差的日历效应较为明显，期货和现货收益率均存在负的周一效应。Laurence and Vijay（2013）研究了美国黄金期货的历史价格，分析其在不同时期的日历效应，实证结果表明周五和周一的收益率明显低于本周的其他时间，而这种现象在熊市中更为显著，但牛市差异不明显。Remzi，Patricia（2017）等分析了法国股市中公司公告与收益率波动之间的实证关系，发现股票波动具有明显的日历效应，股票收益率在公司及其竞争者的信息披露后出现明显持续波动，反映了法国股市的市场非有效性。Sabri，Naceur等（2017）选取了51 个股票市场指数，采用波动率聚类和三种误差分布对股市的周内效应进行检验，研究发现2008 年金融危机后周内效应中收益率均值减小，但其波动幅度有所增加。

刘庆富等（2012）对我国金属和农产品期货的假日效应进行分析，发现我国主要节假日前后期货价格收益率存在明显的波动，不同品种收益率受节假日影响的程度不同。冯俊文、李梦雪（2014）以上证综指为研究对象，考察股指收益率是否存在节日效应和星期效应，结果显示样本存在显著的节前效应和节后效应，且在考虑了星期效应之后，节日效应依然显著存在。林祥友等（2015）建立非参数模型和双重差分模型研究了股指期货的日历效应，以及周内效应和到期日效应叠加的双重日历效应。结果表明在周内效应中，股指期货市场存在显著的周五效应，在双重日历效应中，股指期货市场存在波动性增强的现象。李志斌（2015）分析了我国商品期货的周内效应，发现期货收益率存在显著的周一负效应和周二正效应，且周一效应对期货方差存在正向冲击，即对农产品期货价格波动性有正的影响，其他交易日的影响为负值。晏艳阳、彭瑕瑜（2015）使用ARMA-EGARCH-GED 模型，对2008年1月到2014年4月期间黄金期货收益和条件波动方差的日历进行实证研究。实证结果表明，中国黄金期货价格收益存在星期效应、月份效应、季节效应和节日效应，黄金期货价格收益条件波动方差存在星期效应、月份效应和季节效应，但不存在节日效应。刘光彦，纪伟等（2017）以沪深300指数收益率序列作为研究对象，通过实证建立GARCH 模型，对股指期货推出之前和推出之后我国股市周内效应的表现形式进行研究，认为沪深300股指期货的推出在一定程度上弱化了股市的周内效应。

对航运衍生品的研究成果主要集中在对国际航运衍生品市场有效性的分析，对航运衍生品的市场异象，特别是衍生品的日历效应很少。Goulas（2010）对IMAREX 运价期货的市场有效性进行研究，发现期货价格波动存在一定规律，可以通过市场相关信息进行预测，认为该运价期货未达到市场有效。Lam⁃bros 和George（2010）以巴拿马船型的FFA 为研究对象，建立协整检验分析市场的有效性，结果显示巴拿马船型的FFA所有品种均为即期运价的无偏估计，认为该类市场达到有效状态，且FFA 市场对即期市场有较强的引导作用。Goulas（2012）研究了IMAREX运费期货的有效性，通过使用大量的运费期货价格样本，从统计与经济方面进行研究，发现运费期货价格是能够通过考虑交易策略、交易成本等方面的内容进行预测的，并且拒绝了IMAREX运费期货是信息有效性的假设。钟维鑫（2013）以巴拿马船型的FFA指数为研究对象，采用图形形态分析和技术指标分析对其市场有效性进行了研究，认为移动平均线和技术分析指标相对更适合于该FFA市场。杨璠（2014）采用脉冲响应和方差分解等方法研究了航运指数期货的有效性，结果显示期货市场中多数产品与现货价格存在长期均衡关系，认为航运指数期货市场的定价效率较高。

通过对相关文献的梳理可以发现，国内外对金融市场的日历效应研究较为细致和深入，但以航运金融衍生品为研究对象的文献几乎没有，本文将金融市场日历效应的研究方法应用于我国航运衍生品，采用包含虚拟变量的EGARCH模型对中国沿海煤炭衍生品的收益率序列进行分析，研究我国航运衍生品市场的日历效应。

三、研究方法

现实金融市场中的许多时间序列具有非对称性和尖峰后尾的特征。分析时间序列常用的方法包括ARMA模型，ARCH模型和GARCH 模型等。ARMA 模型是早期研究时间序列的主要模型，其缺陷在于认为样本序列的方程不变，与现实金融市场价格偏离较大。相比之下，GARCH 模型能够较好地描述时间序列的异方差性，具有较强的实际应用价值。

1.GARCH模型

自回归条件异方差（ARCH）模型是最简单的条件异方差模型。ARCH模型的主要观点是，本期误差扰动项的方差受前一个误差项平方幅度的影响。ARCH模型中有两个主要的回归方程，即均值方程和方差方程。ARCH模型中关于滞后期的计算较为复杂，需要考虑每一个滞后期的数值，同时也会引起模型出现一些问题，因此在研究过程中ARCH 模型被不断改进优化，形成了广义自回归异方差（GARCH）模型。GARCH（p，q）模型的具体形式为：

同样的，公式（1）为条件均值方程，公式（2）为条件方差方程，p是GARCH 项的阶数，q是ARCH 项的阶数。方差方程包含均值，ARCH项和GARCH滞后一阶的。

虽然GARCH 模型克服了ARCH 模型中的很多缺陷，但其仍不是完美的，主要表现在对参数的要求方面。该模型要求参数系数均为正，且α+β＞1，使得在样本估计中会产生较多问题。此外，GARCH 模型在估计市场价格波动规律方面也存在一定的局限，如价格受到外界影响的变化速度、变化方式等，因此出现了TARCH模型和EGARCH模型。

2.EGARCH模型

EGARCH 模型可以同时对GARCH 模型存在的两个问题进行优化完善，该模型将方程方差进行指数化，可以不再要求参数系数必须为正，同时也可以反映市场价格波动的非对称性。EGARCH模型的方程如下：

其中，方差方程的非对称性表现在ut-1的正负性方面。当θ不为零时，说明序列存在显著的非对称性杠杆效应，反之则不存在。

四、实证分析

日历效应是一种常见的金融市场异象，是指资产价格在不同时间会产生不同的异常收益，不能被传统的资本资产定价模型所解释。本文集中研究日历效应中的周内效应，通过GARCH族模型分析中国沿海煤炭航运衍生品的价格收益率在一周内的每一天是否都有相同的表现。

1.数据准备

本文以中国沿海煤炭衍生品合约秦皇岛至上海航线为研究对象，选取2014年2月至2017年12月的收益率数据进行分析。将总样本按照星期划分为五组，取周一至周五价格的对数收益率，并扩大100倍，记为QH1，QH2，…，QH5，对五组收益率序列分别进行描述性统计。

表1 各序列的基本统计特征

从表1结果可以看出，周内不同时间的衍生品收益率差别较大，周一和周三出现负值，周五收益率高达0.08，表明一周内收益率总体呈上升趋势；标准差显示周一和周三波动幅度最大，周二和周四次之，周五收益率相对平稳。QH1、QH3序列呈现明显左偏，其他三个序列轻微右偏，QH1至QH4四个序列峰度值明显大于3，说明周一至周四收益率序列呈现“尖峰厚尾”特征。从统计结果来看，周五收益率明显异于其它四天，平均收益更高、风险却更低，周一与周三在风险最高的情况下收益率最低，因此初步认为中国沿海煤炭航运衍生品存在周内效应，并继续进一步的验证。

采用ADF检验对五组序列进行平稳性检验。滞后阶数取使得AIC和SC达到最小的滞后阶数，由软件自动选择。检验结果如表2所示，QH1至QH5序列的ADF统计量均小于5%临界值，且相伴概率的结果也显示拒绝原假设。即周一至周五的收益率序列不存在单位根，是平稳的时间序列。

表2 序列单位根检验

2.ARCH效应检验

对样本序列再进行ARCH效应检验。该检验是研究回归方程中的残差是否存在条件异方差，由于金融时间序列往往会呈现出波动聚集现象，因此这种方法被广泛地用于金融市场的分析中。目前，计量经济学中有多种检验条件异方差的方法，拉格朗日乘数法是一种主要的检验方法。本文采用该方法进行分析，即用ARCH（q）模型对残差平方项进行回归：

通过回归，得到判定系数R2。用观察值的个数T乘以判定系数，得到TR2，TR2服从χ2( )q 分布。在一定的置信水平下，若TR2大于临界值，则拒绝原假设，说明收益率序列存在ARCH 或GARCH 效应。如果证明其存在ARCH 效应，则可以建立ARCH 或GARCH 模型对收益率序列条件方差的变化进行实证分析。

对收益率序列样本采用拉格朗日乘数法进行ARCH效应检验。检验结果如表3所示。

表3 序列ARCH效应

由表3的检验结果可以看出，应拒绝分析的原假设，即认为样本序列具有ARCH效应。因此，可以认为中国沿海煤炭衍生品的收益率序列存在条件异方差，可以建立GARCH 模型对其进行实证分析。

3.EGARCH模型参数估计

在日历效应的相关研究中，通常采用加入虚拟变量的方法进行研究。经过比较不同GARCH 族模型的分析结果，本文采用包含五个虚拟变量的EGARCH（1，1）模型来进行研究。

具体模型如下：

其中，α、β、θ、γ为参数系数，μt为随机扰动项，是随机扰动项μt的方差。D 为虚拟变量，当星期数为i(i =1，2，3，4，5)时，Dit= 1；否则Dit= 0。

采用EGARCH（1，1）模型对中国沿海煤炭衍生品的收益率序列进行分析，结果如下表所示。

从表4可以看出，EGARCH（1，1）模型所描述的样本收益率序列的回归关系显示：周三和周五收益率在5%的置信水平下显著。其中，周三的收益率均值为-0.0038，其值小于零，周五的收益率大于零，且其标准差最小。虽然周一收益率为正，周二和周四收益率为负，但在10%的置信水平下均不显著。因此认为，中国沿海煤炭衍生品收益率序列存在显著的周三负效应和周五正效应。

继续采用拉格朗日乘数法对方程残差进行检验，验证ARCH 效应是否通过EGARCH 模型得以消除。如表5所示，在一阶滞后情况下，F统计量为0.1715，对应的概率值为0.6789，远大于10%的置信水平，因此，可以判定样本残差序列的ARCH效应已消失。

表5 序列ARCH效应

综合以上研究，可以认为中国沿海煤炭衍生品存在周内日历效应。从周内不同时间的衍生品收益率均值来看，一周内收益率总体呈上升趋势，周一和周三均为负值，周五收益率最高且波动幅度更小。通过建立EGARCH（1，1）模型对周内效应进一步分析发现，周三收益率序列显著为负而周五收益率显著为正。因此，中国沿海煤炭衍生品存在显著的周三负效应和周五正效应。

五、结论

日历效应是金融市场中普遍存在的一种异象，一定程度上反映了市场的非有效性。本文将金融市场日历效应的研究方法应用于我国航运衍生品市场，对中国沿海煤炭航运衍生品是否存在周内效应进行分析。通过对2014 年至2017 年的衍生品收益率均值进行统计分析，发现一周内收益率总体呈上升趋势，周一和周三均为负值，周五收益率最高且波动幅度更小；通过EGARCH（1，1）模型进一步分析发现，周三衍生品收益率序列显著为负值且波动幅度较大，周五收益率绝对值较大且显著为正，同时周五衍生品收益率波动幅度最小。因此，可以认为中国沿海煤炭衍生品存在显著的周三负效应和周五正效应，即具有显著的周内效应。

周日历效应是国内外期货市场普遍存在的一种现象，并且以周一效应和周五效应最为显著。中国煤炭航运衍生品市场的周日历效应可能受到市场中投资者决策的影响。航运衍生品交易在我国起步时间相对较晚，交易者对市场交易的把握程度不够，且市场交易者中自然人占比远大于法人，可能存在大量的投资者在交易中不够理性，容易受到个人情绪等因素的影响。周五临近休息日，通常此时交易人正向情绪高涨，对市场倾向于乐观估计，进而增加投资行为，促使周五正效应的出现。衍生品与运价市场存在一定的相互影响关系，每个周一蓄积了休息日在内三天的信息冲击，使得运价市场会出现一定的波动，再传导到衍生品市场，可能造成衍生品在周三出现明显变化。衍生品的日历效应也进一步证实了该市场的非有效性。

为了提高我国航运衍生品市场的有效性，建议上海航运交易所及相关部门应加强对我国航运衍生品的宣传力度，完善信息交流平台，吸引更多投资者参与其中，促进衍生品市场成交量；完善境外投资者参与我国金融市场的交易规则，促进国内交易盘面与国外对接，吸引国外大型企业进入我国航运衍生品市场；通过优化投资者结构提高市场流动性，促进市场有效性的提高；完善和强化市场监管制度，防范潜在风险。