原油指数和铜期货指数的相关性分析——以WTI原油指数与HG铜期货指数为例

■ 胡 可，曹淇凯，李海波

（山东农业大学经济管理学院（商学院），山东 泰安 271000）

原油和铜是世界各国经济生产建设的基础支柱之一。我国对原油和铜的对外依存度高且逐年增长，2019年我国原油的对外依存度为72.4%，铜精矿的对外依存度超过92%。虽然我国是原油与铜的消费大国，但是我国的国际议价能力弱，是价格的接受者。由于全球金融市场不稳定、地缘政治屡屡抬头等原因，国际油价与铜价都出现大幅波动，对我国经济发展造成严重的负面影响。本文研究原油与铜期货价格波动关系，为我国原油与铜资源安全供给、规避价格波动风险、完善期货市场提出相应的政策建议。

一、原油与铜的相关性研究

（一）原油与铜期货价格相关性的背景分析

传统理论认为，国际原油价格与铜期货价格之间呈正相关关系。从经济学角度分析，经济的增长与衰退会影响铜的需求量的增加与减少，进而导致铜期货指数的上升与下跌；而原油的需求反映全球经济发展状况，原油价格的涨跌幅度与全球经济增长速度有一定程度的相关性。从通货膨胀的角度分析，铜期货可以抵御通货膨胀，原油价格的上升是推动通货膨胀的重要因素之一。

（二）影响铜期货的因素

第一，全球经济的发展趋势是未来铜的需求变化的重要指标。铜作为世界市场上最重要的商品原料，自然也会受到市场环境的约束。铜作为重要的工业资源，在各个领域都占有一席之地，铜使用量的大小由各国的经济发展水平决定，经济越发达会增加对原材料的需求量，在供给不变的情况下铜的价格也会随之上升，反之，铜的价格下降。第二，期货是对未来市场供求状况的一种预测，而这种预测最重要的参考依据就是现在市场上的供求状况，铜的库存、生产技术等都会影响铜的供给状况。第三，铜的成本。铜的成本通过直接影响铜的供给量来使市场交易量与市场价格达到新的均衡状态。第四，基金的交易方向。第五，汇率的波动。国际交易的铜一般以美元标价，美元贬值会使美国之外的消费者以较低的价格购买铜，但是也会使美国之外的生产者扩产受限，甚至破产。第六，交易者的心理等。

（三）影响原油价格的因素

石油作为世界市场上最重要的商品原料，石油期货指数与铜期货指数相同，也会受到全球经济发展趋势、供求关系、基金的交易方向、汇率、投资心理等因素的影响。与铜不相同的是，原油不仅是一般商品，还是重要的战略物资。所以，原油指数还往往受到政治实力与政治局势的影响。同时，原油大国（美国、俄罗斯等）或经济团体（OPEC等）签署的政策也会一定程度上控制原油价格，不过其影响具有滞后性。如历史上，1974年OPEC国家达成减产协议，引发第一次石油危机，世界经济发展受阻；美国“9·11”事件、伊拉克战争等都使得原油价格异常波动。

（四）WTI原油指数（CL）与铜期货指数（HG）走势分析

图1 WTI原油指数（CL）与铜期货指数（HG）2008年-2009年走势

WTI原油指数与铜期货指数变化趋势（对CL做了原数据除以30的处理，用CL30表示）在大部分的时间内，WTI原油指数与铜期货指数之间存在正向变动关系，当原油指数增加时，铜期货指数也呈上升趋势。但是在某些时间段，这一长期的正向变动关系明显减弱，两者之间呈现反向变动关系。如2018年上半年，WTI原油指数迅速上升，涨幅为14.6%。与此同时，铜期货指数呈现振荡走弱的趋势，跌幅为7.3%。

鉴于此，本文主要根据2008年到2019年的数据，分别对WTI原油指数与铜期货指数的长期正向关系和短期反向关系进行实证研究。

二、WTI原油指数与铜期货指数的长期关系与短期关系的实证研究

（一）数据选取

选取全球金属市场和原油市场上重要的基准价格之一——美国纽约铜期货指数（HG）和美国西得克萨斯轻质原油期货价格WTI原油指数（CL）作为衡量铜期货和国际油价的指标。样本区间为2008年1月——2019年12月的月度数据，共144组观测值。

（二）平稳性检验

平稳性检验就是为了避免伪回归，对变量进行的单位根检验。为了消除时间序列异方差的影响，对HG与CL做对数处理，分别表示为LNHG和LNCL。对LNHG和LNCL进行ADF检验，结果显示：在5%的显著性水平下，LNHG和LNCL均为非平稳时间序列。对一阶差分D(LNHG)和D(LNCL)进行ADF检验，结果显示：D(LNHG)和D(LNCL)均拒绝零假设，均为平稳的时间序列，因此LNHG和LNCL为一阶单整序列。序列不平稳时，在变量同阶单整的情况下，如果序列存在协整关系，也可以构建VAR模型。

（三）协整检验

EG两步法是基于回归残差的检验。第一步，建立LNHG和LNCL的OLS模型，结果显示，铜期货指数与WTI原油指数之间有明显的正向变动关系，当WTI石油期货指数变动1%时，铜期货指数正向变动0.55%。

第二步，检验其残差的平稳性。结果显示：残差序列的ADF统计值为-2.53，P=0.0116，因此残差序列是平稳的，LNCL和LNHG存在协整关系，可以构建VAR模型。

（四）VAR模型构建

根据 LR（sequential modified LR test statistic）、FPE（Final prediction error）、AIC（Akaike information criterion）和 HQ（Hannan-Quinn information criterion）显示，应该建立LNHG和LNCL的VAR(2)模型。具体拟合结果如下：

AR根图（图2）检验的结果为没有数值落在单位圆外，表明模型通过了平稳性检验，可以对该模型进行脉冲响应和方差分解分析。

（五）脉冲响应和方差分解分析

脉冲响应结果显示（图3），WTI原油指数受自身一个标准差的冲击（左上），在前两期的响应函数曲线呈上升趋势，第三期达到峰值0.134，而后开始逐渐回落。说明短时间内石油指数对自身的正向冲击作用增强，随着时间的推演冲击影响减弱。受铜期货指数的冲击（右上）呈正向响应关系，在第八期前一直呈现缓慢增强的状态，而后基本维持在0.043，说明WTI原油指数与铜期货指数呈长期的正向响应关系。铜期货指数受自身一个标准差的冲击呈正向响应关系（右下），并逐渐减弱。受WTI油价指数的冲击呈正向响应关系（左下），在第三期达到最高点0.073，随后随时间推移呈逐渐减弱趋势。

图2 AR根图检验结果

图3 脉冲响应结果

方差分解结果显示，WTI原油指数对铜期货指数的影响力在第三期前不断增强，在第三期影响力达到最高水平40%，之后随时间递延减弱。铜期货指数对WTI原油指数的影响力逐渐增强。

（六）原油期货与铜期货的短期负向关系

图4 2008年-2019年WTI原油指数与铜期货指数的相关系数

按半年度为一个时间段计算，2008年-2019年WTI原油指数与铜期货指数的相关系数（图4）显示，在大部分时间段，两者呈现明显的正相关关系。但在2011年上半年、2013年下半年、2018年上半年和2019年下半年二者出现新特征，在短时间内，两者呈明显的负相关关系，在2018年上半年负相关性尤为显著，相关系数高达0.73。

对于部分时间段内WTI原油指数与铜期货指数出现反向变动情况进行如下分析：样本区间选区2018年1月-2018年5月的日度数据，先对LNCL和LNHG进行平稳性检验，均为一阶平稳，并且LNCL和LNHG通过了协整检验。构建实证模型，对LNCL和LNHG进行OLS回归，得到结果：

与2008-2019年的长期回归相比，2019年的短期回归系数由正转负，说明在此阶段，WTI原油指数与铜期货指数呈现明显的负向关系。

（七）对2018年上半年WTI原油期货与铜期货负向关系的原因分析

2018年上半年的WTI原油指数与铜期货指数走势相反，负相关系数为0.73。2018年上半年世界经济的发展趋势有利于石油和铜的消费，石油与铜的价格趋势变化不同主要是因为供应端的变化不同。原油处于短期的“供小于求”的状态，铜处于短期的“供过于求”的状态。在原油供求方面，一方面，OPEC与俄罗斯对原油减产计划达成延长共识，2017年该减产计划得到有效实施，来结束全球原油供给过程的局面，提升原油价格，给OPEC与俄罗斯为首的非OPEC国家带来经济利益；另一方面，美国恢复对伊朗的制裁，地缘政治的风险再燃，导致全球的原油供给增速大幅下降，也使得原油价格走势增强。在铜的供求方面，虽然铜的需求端向好，但是由于中国冶炼产能大量投放与产能利用率提升，导致铜的产量与库存保持在较高水平，使得铜价处于走低状态。

三、政策建议

（一）对原油以及铜的进口实施多元化战略

原油和铜都是国家经济生产建设的基础支柱，我国对铜和原油的需求量大，但国内的铜和原油产量低，使得我国必须依靠大量进口来解决资源短缺的问题。但是目前，中国紧缺矿产资源进口贸易中还存在着诸多不确定性。因此，中国要坚持“一带一路”倡议，大力开发短缺矿产资源的进口途径，实现原油与铜国际供给市场的多元化，丰富运输模式和贸易方式，分散风险，实现原油和铜安全供应。同时，加强自身的生产量，增加生产效率，加大对紧缺矿产资源的投资，加快技术发展，降低对进口的依赖度。

（二）规避油价与铜价波动带来的风险

我国应坚持市场化改革方向，促进原油和铜市场主体多元化竞争，建立主要由市场决定的原油和铜价格形成机制，为企业营造公平的竞争环境。完善原油与铜等紧缺矿产资源的战略储备体系，优化国际储备中各资源所占比重，以应对紧缺矿产资源价格的剧烈波动。而且原油与铜本身具有抵御通货膨胀的作用，增加重要矿产资源储备，能有效缓解通货膨胀带来的负面影响。

（三）完善国内期货市场，加强国际定价能力

在矿产资源的定价方面，期货市场有着举足轻重的地位。由于中国在参与国际期货交易中缺乏避险工具，对原油与铜价格大幅波动所带来的风险难以分散，使我国在国际原油与铜的议价方面能力弱。所以，我国要发展期货市场，加快完善法律法规，丰富期货市场交易品种，增强国际市场避险能力和议价能力，加强我国的国际定价能力，坚持将人民币推向世界舞台，尽快完成人民币国际化，使我国成为世界重要商品的定价中心，为我们实体经济稳定发展提供有力支撑。

（四）增加个体投资者规避风险的意识，建立多元化投资组合

原油与铜期货具有保值增值、规避通货膨胀风险的特质，但是在长期中它们的价格曲线波动基本趋于一致，不利于分散风险。投资者应该多元化投资，要保持理性投资的态度，用长远的眼光看待原油与铜期货的投资，尤其是把握国际的供求趋势。由于原油与铜的价格波动受多种因素影响，短期内价格波动具有不确定性，我国期货市场的个人投资者数量多，抵御风险的能力弱，所以原油与铜期货的投资比重在总资产中要适度。

四、结论

本文首先采用定性分析的方法，得出WTI原油指数与铜期货指数存在长期的正向变动关系，同时发现在一些特殊时期，两者之间存在反向变动关系。然后通过对2008-2019年的月度数据和2018年1-5月的日度数据进行平稳性检验、协整检验处理构建VAR模型和进行脉冲响应、方差分解分析，对长期的正向关系和短期的负向关系进行定量分析，得到结论：（1）WTI原油指数与铜期货指数存在长期正向均衡关系，WTI原油指数对铜期货指数长期累计影响程度可达到40%。（2）在特定时期，WTI原油指数与铜期货指数之间呈负相关关系。分析发现，2011年上半年、2013年下半年、2018年上半年和2019年下半年，WTI原油指数与铜期货指数的相关系数由正转负，说明原油与铜期货的影响因素不完全相同，尤其是原油或铜供需关系严重失衡时，供求关系会成为影响原油与铜期货的价格变动的主要因素。