（应用经济学专业论文）基于自组织数据挖掘的中国外汇储备影响因素研究.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 历告 签名：勉日期： 型! 立! ! 垄 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后 签名：毯鸯晦期： 嬲 此 名 守 签 遵 师 应 导 摘要 摘要 随着中国经济的快速发展，我国外汇储备规模不断扩大，搞清楚影响外汇储 备规模变化的因素则变得非常重要。当前比较流行的协整分析的方法，虽然有效 的克服了在线性回归模型中存在的“伪回归 问题，但是它只能描述非平稳序列 之间的长期线性均衡关系，对于非线性的相关关系则无法描述。 通过对我国外汇储备发展的历史沿革和现状的分析，以及相关理论的梳理， 利用自组织数据挖掘技术，得到了一个具有良好拟合优度的我国外汇储备的影响 因素非线性模型。 我们的主要结论是：我国外汇储备的增长主要受到外汇储备“持有成本影 响的结论，这一结论有别于前人对我国的实证研究；在过滤掉一些传统外汇储备 影响因素的条件下我们的推论是：在外汇储备持有成本下降的情况下，海外游资 进入中国也是推高我国外汇储备的主要原因之一。 在实证研究的过程之中，本文对利用自组织数据挖掘技术对我国外汇储备进 行研究的可能性进行了验证。对利用自组织数据挖掘技术中建立滞后模型的局限 性进行了讨论。 关键词外汇储备机会成本g m d h 网络上海同业拆放利率 北京t q k 人学经济学硕f 学位论文 i i a b s t r a c t a b s tr a c t w i m r a p i de c o n o m i cd e v e l o p m e n ti nc l l i n a ，m es c a l eo fc l l i n a sr e s e e se x p a j l d e d t bf i n do u tm ef 融o r sa 毹c t i n gc h a n g e si nf o r e i g nr e s e e sw i l lb e c o m ev e r y i m p o r t a n t c l l 玎e n t l yp o p u l a rc o i n t e 伊a t i o na i l a l y s i s ，e 仃e c t i v et 0o v e r c o m et h el i n e a r r e 伊e s s i o nm o d e li n 1 e ”s p 谢o u sr e 可e s s i o n ”p r o b l e m b u ti t c a i lo n l yd e s c r i b et l l e l o n g t e 姗n o n - s t a t i o n a 巧s 甜e so f1 i n e a re q u i l i b r i u mr e l a t i o n s h i pb e 研e e l l t h r o u 曲t h ed e v e l o p m e l l to fl l i s t o 巧a 1 1 dc 删s t a t l l so ft h ea 1 1 a l y s i s ，a i l ds o r t i n go u t m et h e o 巧o fu s i n gs e l f o r g a l l i z i n gd a t am i n i n gt e c l u l o l o 舀e s ，w eg e tan o n l i n e a r m o d e lo nc h i n a sr e s e r v e sw h i c hi sam o d e lh a sg o o dg o o d n e s so f 丘t o u rm a i nc o n c l u s i o ni s ：t h e 黟o w mo fc h i n a sr e s e e sm a i n l yc a s e db ym e ”h o l d i n g c o s t s ”1 1 1 i sc o n c l l i s i o ni sd i 仃e r e n t 舶mp r e v i o u se m p i r i c a ls t u d yo fc h i n a ；t h m u 曲 f i l t e ro u ts o m eo ft h et r a d i t i o n a lf 犯t o r so nr e s e r v e s ，m ec o r 0 1 l a 巧i s ：w h e nt h ec o s to f h 0 1 d i n gt h er e s e r v e sd o w n ，o v e r s e a sh o tm o n e y i n f l u xi n t oc h i n ai sa l s op u s h i n go n e o fm em a i nr e s e r v e sg e th i 曲既 1 1 1m ep r o c e s so fe i l l p i r i c a lr e s e a r c h ，w eg e tt h ep o s s i b i l i t yo fu s i n gs e l f o 唱a n i z i n g d a t am i n i n gt e c h n i q u e st 0s t u d yo nc h i n a sr e s e r v e s t h eu s e 向lo fu s i n gt h e s e l f o 唱a 1 1 i z i n gd a t am i n i n gt e c l l i l i q u e st oe s t a b l i s ht l l el i m i t a t i o n so fl a gm o d e lw 弱 d i s c u s s e dt o o k e yw o r d s ：r e s e e so p p o r t l m i t yc o s t g m d hn e 附o r ks h i b o r i l l 北京t q k 人学经济学硕f j 学佗论文 l v 日录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第1 章绪论l 1 1 本文研究的背景与意义l 1 1 1 研究背景1 1 1 2 研究意义2 1 2 国内外研究现状3 1 2 1 国外外汇储备研究现状3 1 2 2 国内外汇储备研究现状5 1 2 3 国内外自组织数据挖掘技术研究现状6 1 2 4 对国内外研究的简要评述7 1 3 本文研究的思路及方法8 1 3 1 研究思路8 1 3 2 研究方法1 0 1 4 本文研究的创新点及成果1 l 1 4 1 创新点1 1 1 4 2 成果一1 1 第2 章中国持有外汇储备的基本状况1 3 2 1 社会主义改造之前储备状况13 2 2 社会主义改造之后外汇储备状况1 4 2 3 社会主义商品经济时期外汇储备状况1 5 2 4 社会主义市场经济初期外汇储备状况一1 6 2 5 人民币汇率制度改革之后的外汇储备现况1 8 2 6 本章小结1 9 第3 章外汇储备理论研究2 1 3 1 国际储备的内涵2 l 3 1 1 国际储备和外汇储备的定义2 l 3 1 2 外汇储备的功能2 1 3 1 3 外汇储备的规模管理2 2 3 2 外汇储备需求冈素2 3 3 2 1 进口的用汇需求2 3 3 2 2 偿还外债的j 【 j 汇需求2 3 3 2 3 外国直接投资企业的用汇需求2 3 3 2 4 国家稳定汇率的用汇需求2 4 3 3 外汇储备适度性研究理论2 4 3 3 1 特里芬的1 黄金储备，进口比例法2 4 3 3 2h e i l e r 的成本收益法2 5 3 3 3 约翰逊的外汇储备货币供应量比例法2 6 3 4 本章小结2 7 第4 章中国外汇储备影响因素模型研究2 9 4 1 基丁多因素比例法的外汇储备适度性模型研究2 9 v 北京t 业人学绎济学硕 j 学位论文 4 1 1 外汇储备适度性研究的思路2 9 4 1 2 外汇储备适度性研究2 9 4 1 3 外汇储备适度性结论3l 4 2 中国外汇储备影响因素的白组织模型3l 4 2 1 自组织数据挖掘建立模型的方法3 l 4 2 2 自组织数据挖掘建模的基本思想3 2 4 2 3 变量选取及数据来源3 3 4 2 4 模裂最人滞后期的选择3 6 4 2 5 自组织数据挖掘建模结果j 3 7 4 3 中国外汇储备自组织模型分析。3 9 4 4 本章小结。4 0 第5 章影响外汇储备的主要因素分析4 3 5 1 利率对丁外汇储备的影响4 3 5 1 1 国内利率与外汇储备的关系4 3 5 1 2 外汇储备机会成本对于外汇储备影响4 4 5 2 人民币汇率水平对丁外汇储备的影响一4 4 5 2 1 人民币汇率水平与进出口的弹性分析4 4 5 2 2 人民币汇率水平与外汇储备变动不相关的解释4 5 5 3g d p 对外汇储备的影响4 6 5 3 1 外汇储备是g d p 发展的“历史记录”4 6 5 3 2 外汇储备存在“规模不经济”4 7 5 4 政策变量对外汇储备的影响。4 8 5 4 1 积极的财政政策对利率的影响4 8 5 4 2 财政政策对外汇储备的影响4 9 5 5 本章小结4 9 总l ；51 参考文献5 3 攻读硕士学位期间发表的学术论文5 5 j 目【谢6 3 v i 第l 章绪论 第1 章绪论 1 1 本文研究的背景与意义 随着世界经济一体化进程的不断加快，国际间的贸易规模也日益扩大，国际 间资金流动变得更加突出。在这种新的世界经济形势下，各国对外汇储备的需求 不仅仅是为了维持国际收支平衡的需求上，更主要是为了抵消国际资金冲击，目 前各国的外汇储备从某种意义上说是一种干预储备或安全储备。为了适应世界形 势，世界各国纷纷增加外汇储备，外汇储备的总量不断增大和增长速度也不断加 快。2 0 0 5 年1 2 月，国际货币基金组织发布的全球外汇储备货币构成季度报告显 示，2 0 0 5 年第三季度全球外汇储备达到4 0 4 万亿美元。而在1 9 9 5 年1 月是1 2 亿万美元，短短的十年间增长了将近3 4 倍。尤其在2 0 0 2 年以后增长特别迅速。 对全球外汇持有量及增长速度贡献最大的前三位分别是中国、同本和台湾。尤其 是我国的外汇储备已经超过了世界主要7 大工业国( 包括美国、日本、英国、德 国、法国、加拿大、意大利，简称g 7 ) 的总和。改革开放以来，我国的经济一 直保持高速增长。随着我国不断地对外开放，与世界各经济体的联系不断紧密， 进入2 l 世纪以来，我国已经成为世界经济增长的重要拉动力量，被誉为“世界 经济的发动机”。同时我国在世界经济中所占的份额不断扩大，我国在世界经济 中所担负的责任也不断提高。 外汇储备剧增带来的影响给各国带来了很多问题，解决这些问题则必须要先 找到产生问题的根源。导致我国外汇储备持续、大幅增长的原因，从理论上讲， 可能包括宏观经济方面的因素，可能包括外汇管理体制、国际贸易等方面的因素。 但是现阶段内，我国外汇储备的变动，到底是那些因素在起作用，为什么是 这些因素在起作用，人们众说纷纭。这种观点上的分歧，直接影响着我国外汇储 备的政策选择。对于在新形势下制定稳健合理的外汇管理政策，正确规避外汇储 备变动所带来的金融风险具有重要的作用。 1 1 1 研究背景 2 0 0 7 年以来，发生在美国的次级抵押贷款危机使得全球股市连续下跌，美 元加速贬值，国际风险资产被投资者弃之如蔽履，许多著名金融机构和国际投资 银行也都出现在受次级债危机的受害者名录中。源自美国的次级债危机在国际投 机资本的推波助澜，翻云覆雨之下，开始在全球市场形成一场规模空前的“金融 北京t 业人学纤济学顾f j 学 移论文 风暴”。此次横扫世界的金融危机，使世界经济增长明显放缓，国际经济环境中 不确定性明显增多。对于发展中国家而言，此次金融危机更是将此类国家金融体 系的不健全暴露得淋漓尽致，同时对于以出口加工为重要发展模式的国家，世界 经济，尤其是发达国家经济的不景气，加剧了该类国家的危机。这次国际金融危 机对我国经济不利影响远远大于1 9 9 8 年的亚洲金融危机。2 0 0 8 年下半年以来， 在中国沿海地区，外贸进出口规模、工业增长速度、工业企业增加值以及工业的 效益都出现了下行的趋势，外需减弱，一些企业出现经营困难，投资下滑，内需 不振。全国经济增速连续减缓，2 0 0 8 年g d p 增速从一季度的1 0 6 下滑到三季 度的9 ，2 0 0 8 年前三季度中国出口增速回落4 8 个百分点，净出口对经济增长 的拉动比上年同期减少1 2 个百分点( 数据引自国家统计局网站) 。 1 1 2 研究意义 ( 1 ) 得到我国外汇储备规模适度性的结论 我国外汇储备近年来的迅猛增长引起了我国学界、政界、乃至民间的广泛关 注。中国的外汇储备规模究竟是不足、还是过剩、抑或是适度。成了一段时间以 来讨论的焦点。外汇储备规模的适度性结论是关于外汇储备研究的基础，也是提 出相应政策建议的依据。 不过近年来国内的研究者普遍倾向于认为我国外汇储备处于过剩的一种状 态。判断过剩与否关键要看外汇储备的需求与供给的关系。因此，本文拟通过外 汇储备的适度性理论和需求理论的研究，通过多因素比例法，给出我国外汇储备 的适度性的结论。 ( 2 ) 明确中国现阶段外汇储备短期影响因素 我国外汇储备高速增长的根本原因有哪些? 在这个问题上，人们一般会将原 因归纳为：维持正常进口的用汇需求，偿还外债本息的用汇需求，外国直接投资 企业汇出利润的用汇需求，国家稳定外汇市场的用汇需求，这4 个大方向。在这 四大方向中，每个方向都有相对应的指标。当前，到底是哪个方向的因素影响程 度更大，从社会到学界，观点并不统一。 从指标的角度看，汇率、进出口贸易额、社会总产出等等，这些因素是否真 的对我国外汇储备额是否存在影响? 外汇储备的短期影响因素有哪些? 而长期 以来，人们非常关注的热钱对于外汇储备的影响到底几何? 这些问题不可避免地 摆在了我们的面前。 2 第l 章绪论 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外外汇储备研究现状 关于外汇储备适度规模理论，也就是外汇储备的适度规模如何度量，国际上 有6 种方法，他们是进口比率法、国际收支差额论、货币供应决定论、定性分析 法、成本一收益法、平方根理论。 特里芬( 1 9 6 0 ) 提出：一国的外汇储备与它的贸易进口额之比，应保持一定的 比例关系。这个比例以4 0 为标准，以2 0 为低限。按单位时间( 月) 进口额 来换算，以约为满足5 个月进口需要为合适，如果不能满足，那么起码要达到满 足2 个月进口需要，以此为最低限度。 国际收支差额论认为一国贸易变动程度会影响该国的储备需求。马克鲁普 ( 1 9 6 6 ) 认为，国际储备的需求量主要取决于一国的国际收支差额，国际收支如 果是顺差，所需国际储备就比较少，国际储备额只需要满足进出口之间时差造成 的收支差额即可：国际收支如果是逆差，国际储备除需要满足特里芬标准外，还 必须完全弥补进出口之间的差额。 货币供应决定论，认为国际储备规模受一国国内货币的供给和需求的影响。 其代表约翰逊( 1 9 6 5 ) 把他的货币主义收支平衡理论用到清偿力理论中来，认为 一国持有的储备量仅仅取决于国家货币供应量。 定性分析法的代表人物c a r b a u 碰( 1 9 7 2 ) 提出，影响一国外汇储备需求量 的因素有6 个方面：一国储备资产质量，各国经济政策的合作态度，一国国际收 支调节机制的效力，一国政府采取调节措施的谨慎态度，一国所依赖的国际清偿 力的来源及稳定的程度，一国国际收支的动向以及一国的经济状况等。他认为一 国外债规模与储备之间应保持一定的正比例关系，即一国应把外汇储备规模维持 在其外债总额的3 0 - 4 0 左右。 h e l l e r ( 1 9 6 6 ) 提出了一个基于传统成本收益分析，确定国际储备需求的最 优化方法【2 l 。他认为国家由于储备减少了调整成本，从持有储备中获得了效用。 然而，也存在一个持有储备的机会成本。储备表示对国家资源的要求，如果不用 于储备，则可以用于国内的投资和消费，带动经济增长。在他的模型中选择了边 际进口倾向、持有储备的机会成本，和一国储备的稳定程度3 个变量来决定最优 储备水平。通过在限制条件下的目标函数最大化，就可以得到适度国际储备水平。 他提出的是一个理论模型，在实证方面，他们给出了按照他们的理论模型所得出 的最优储备量与实际情况的比值。及按照这样一个比值对不同的国家进行了分 类。 北京丁业人学终济学硕l j 学位论丈 k e l l v ( 1 9 7 0 ) 【3 】是最早用政策制定者的效用函数( 或社会福利函数) 来研究 最优国际储备水平的学者。通过在这种限制条件下的效用函数最大化，就可以得 到最优国际储备水平。他还在研究中根据不同国家所处的发展阶段，分别对模 型进行了估计。 2 0 世纪7 0 年代中后期克拉克等人提出了一个国际储备需求的动态调整理 论，该理论认为一国国际储备的变动反映了国际储备需求量与实际持有量的缺 口，即实际持有量超过需求量或相反，一国国际储备的变动是对实际持有量向需 求量靠近的动态调整过程。 c l a r k ( 1 9 7 0 ) 【4 】发展了h e l l e r 的思想，从外汇储备的供求均衡入手推导需求 模型，在模型中考虑了随机因素，并且提出在考虑持有储备的收益中加入避免调 整所带来的成本的观点。并通过对效用函数的极值的计算，得出最优外汇储备跟 外汇储备的随机误差项标准差正相关，与边际进口倾向负相关的结论。 c l a a s s e i l ( 1 9 7 6 ) 【5 1 指出，在面临国际收支赤字或国际收支盈余时，货币当 局的压力是非常不同的。显示了国际储备政策和其他政策之间在维持内外均衡方 面，彼此间存在着替代性。在引入时间因素n y b e r g a j l d o t t i ( 1 9 7 6 ) 【6 】或对上述 简化方法的进一步精确化研究中f r e l l l ( e l ( 1 9 8 3 ) m ，这一特点变得更为显著。 随着时间的推移，人们对外汇储备的认识不断深化，人们所处的政治经济环 境也处于深刻的变革之中，外汇储备需求理论有了新的发展。主要体现在两个方 面，其一是外汇储备需求决定理论的发展，其二是外汇储备适度规模研究上的发 展。 j o s h u a a i z 锄a i l ，n a n c ym 耐o n ( 2 0 0 4 ) 【8 】构建了一个考虑了国内政治因素影 响国际储备需求的理论模型，将政治不稳定、腐败、财政政策种类等因素视为影 响外汇储备需求的因素。丰富了外汇储备的需求决定理论。 b a l 蛐a i l i o s k 0 0 e e ( 2 0 0 4 ) f 9 1 利用卡尔曼滤波的方法处理时间序列数据，建立 了2 0 个发达国家的外汇储备的需求模型。在处理时间序列数据方面前进了一步。 b a l l m 肌i o s k o o e e ( 1 9 8 5 ) 通过对浮动汇率制度下的国家的外汇储备进行研 究，也认为，将一国的货币和财政政策视为随机干扰项的做法并不妥当。同时提 出了需求决定因素中的变量普遍具有时间序列相关性【l o j ，并提出用a r m a 模型 解决这一问题【】。 f o r d ，j l 等( 1 9 9 4 ) m 】根据外汇储备的动态调整理论，通过误差修j 下模型，建 立了中国外汇储备需求的模型，并得出如下结论：中国的外汇储备需求受到5 0 年代以来的一些因素的长期影响；货币政策只对中国的外汇储备需求产生短期的 影响。 4 第1 帝绪论 1 2 2 国内外汇储备研究现状 讨论外汇储备的适度规模，归根结底是在讨论外汇储备的需求。通过各种方 法建立外汇储备的需求函数。我国学术界对研究外汇储备需求的理论的研究成 果，主要集中在武剑和胡援成的两个模型，他们是： 胡援成( 1 9 9 7 ) 【1 3 】认为建立适合中国国情的外汇储备适度规模模型，主要应 考虑以下几个因素：a 外汇储备与贸易进口额的比率；b 国民经济所处的发展阶 段和水平；c 持有外汇储备的机会成本；d 偿还外债本息的数额；e 外商直接投 资资金回流的外汇支付；f 一国金融当局外汇政策的需要。根据上述因素分析， 设所需要的适度外汇储备量为r ，年进口总额为m ，外汇储备可满足年进口付汇 的比例为g ，外债余额为d ，年还本付息用汇占外债余额的比例h ，外商直接投 资总额为k ，利润汇出用汇比例为s ，国家为平抑外汇市场波动稳定汇率所需要 的外汇储备额为e 。有：r = m g + d h + k s + e 武剑( 1 9 9 8 ) 【1 4 】筛选出以下4 个变量作为建立量化模型的构成要素：维持正 常进口的用汇需求( d f l ) ，偿还外债本息的用汇需求( d f 2 ) ，外国直接投资企业 汇出利润的用汇需求( d f 3 ) ，国家平抑外汇市场剧烈波动稳定汇率的用汇需求 ( d f 4 ) 。可得到外汇储备合理规模的界定模型：f r 木= d f 奉= d f l + d f 2 + d f 3 + d f 4 。 两个模型形式上有所差别，其实都对应着4 个部分，他们是进口的用汇需求， 偿还外债的用汇需求，外国直接投资企业的用汇需求，国家稳定汇率的用汇需求。 体现了外汇储备需求决定理论的逐渐成熟。 建立我国外汇储备的需求函数，国内一种普遍的方法是直接进行回归分析。 比较具有代表性的是： 周汉青( 2 0 0 6 ) 【i5 】认为，经过回归分析，认为影响一国适度外汇储备的因素 有进口规模、进口差额和汇率。应用类似的方法，郭梅军、蔡跃洲( 2 0 0 6 ) 【1 6 1 认为，影响我国适度外汇储备规模的因素主要包括外债规模、外贸依存度、进口 倾向、人均国内生产总值以及外汇收支的波动性。并进一步提出：外汇储备来源 结构能影响外汇储备( 国际收支) 的波动性。惠莉，刘荣茂，周良( 2 0 0 5 ) 【17 】通过模 型的回归分析，得出外汇储备舰模与进出口比率、广义货币供应量、外商直接投 资等因素相关。 在结果上，直接进行回归分析的文献，在回答：“我国外汇储备需求的影响 因素到底有哪些 这个问题上，其结论不尽相同。而在逻辑上，直接进行回归分 析的缺陷是用实际持有量代替需求量，用普通回归来确定国际储备需求函数，这 相当于假定了国际储备的实际持有量与需求量一致，是外国2 0 世纪六七十年代 的普遍研究方法，适用于发达国家。然而就如我国一样的发展中国家而言，由于 储备的需求和供给一般都要受到许多限制，同时汇率又缺乏弹性，使得发展中国 5 北京t 业人学绛济学硕l j 学位论文 家的国际储备需求与供给在大多数情况下都存在缺口。 因此，现在更合理地研究思路是承认这一缺口的存在，假定某个特定国家有 一个意愿储备规模，然而实际规模与意愿储备规模并不一致，确切地说是永远也 不会一致。实际储备规模对意愿储备规模的偏离引发了储备的调整，而国际储备 的变动就是在这样一种实际储备向意愿储备调整的过程中不断发展。通过这样一 种思路来研究国际储备短期动态调整与长期均衡的运行机理，巧妙地将外汇储备 供给数据易得而需求数据难得的难题转化为研究调整规模，以及由调整的规模所 表现出的一种与其他需求因素的长期均衡关系。随着动态优化理论的不断推广， 协整分析成为当今外汇储备领域研究中应用最广泛的方法。 邢丽霞( 2 0 0 7 ) 【1 8 】采用1 9 8 6 2 0 0 5 的年度数据，以外汇储备，外债余额，进 口倾向，f d i ，汇率，g d p 为变量。进行实证研究，得出结论：外债、汇率、g d p 、 f d i 对外汇储备具有长期的协整均衡关系，而进口倾向对外汇储备需求的影响不 显著。 杨银海( 2 0 0 8 ) 【1 明利用协整分析的方法，从经济规模、对外开放度、持有 储备的机会成本、国际收支变动度、外债风险、货币需求等影响因素的分析中得 出外汇储备需求受自身滞后值以及经济规模、利率、外债风险的滞后值影响较小 的结论。同时得出我国外汇储备规模在现阶段基本适度的结论。 黄国波( 1 9 9 5 ) 【2 0 】以影响国际储备需求各种因素为自变量的线性回归模型， 并通过协整计量方法，得出以下结论：国际收支变动率变量对国际储备没有显 著影响；进口总额在两个回归模型中都与国际储备呈负相关；国际储备与反 映国内资源稀缺程度的利率呈负相关关系 还有一些人利用了非主流的数学方法，比如： 巴曙松，朱元倩( 2 0 0 7 ) 【2 1 】利用可加模型对我国外汇储备需求影响因素进行 了分析，得出持有外汇储备的成本与收益比较、对外贸易状况、国际地位、汇率 制度是影响因素。并分析了其方法对于回归分析的方法的优势。这类方法在外汇 储备研究方面的应用初露端倪，其原因是，当前普遍采用的协整模型虽然有效的 克服了在线性回归模型中存在的“伪回归问题，但是它只能描述非平稳序列之 间的长期线性均衡关系，对于非线性的相关关系则无法描述( 该文是笔者所见到 的，国内第一篇未利用协整误差修正模型或者线性回归等方法讨论外汇储备影 响因素的文章) 。 1 2 3 国内外自组织数据挖掘技术研究现状 自组织数据挖掘技术是为了解决复杂动态系统的建模和预测问题而出现的， 自组织数据挖掘思想从属于启发式自组织方法。是一种通过相对客观的方法，对 6 琊1 节绪论 系统实现描述的方法。 a g i v a l ( 1 l n e n l ( o ( 1 9 6 7 ) 【2 2 】提出了复杂系统建模的自组织理论和方法，也 叫成组数据处理方法( g r o u pm e m o do f d a t ah a n d l i n 缩略为g m d h ) 。是为自组 织数据挖掘思想的开端。由j a m u l l 叫1 9 9 2 ) 2 3 】在上述成果基础上发展并完成的 自组织数据挖掘算法，将自组织数据挖掘算法实现于软件之中，该软件 ( 1 “o w l e d g e m i n e r ) 至今已经成为相关方法应用研究的首选工具，并且成为了研 究复杂系统、对复杂系统进行模拟预测的有效工具。 世界上的复杂系统有很多，人类社会是人类最为感兴趣的系统。自组织数据 挖掘方法在很早就被应用于经济问题的解决。国外学者利用自组织数据挖掘方法 在经济领域应用的研究，具有代表性的有：a g i v a l ( 1 l e n k o 等( 1 9 9 0 ) 【2 4 】将自组 织数据挖掘中的客观系统分析法( 0 i b j e c t i v es y s t e m a n a l y s i s ，缩写为o s a ) 用于 前东德经济系统的分析，成功揭示了经济变量之间的长期均衡关系。是我们所知 的，将客观系统分析法应用经济系统分析的最早的文献。 a g i v a k h e n k o 等( 1 9 9 5 ) 【2 5 l 运用g m d h 网络对乌克兰的宏观经济进行预测， 说明了g m d h 方法不仅可以确定最优模型，而且还可以选择变量。是我们将： g m d h 网络应用于外汇储备需求决定因素研究的基础。同时，该文为我们证明 了g m d h 网络长期逐步预测的可能性。 y u p z a y c h e n l ( 等( 2 0 0 3 ) 【2 6 】用g m d h 网络预测乌克兰的宏观经济指数，并一 通过实证说明了g m d h 方法在变量多、数据少而其它建模方法很难胜任建模任 务的情形下，仍可以得到令人满意的结果。体现了g m d h 网络在样本容量较小 的情况下，准确的数据分析能力。 刘学生、何跃、贺昌政( 2 0 0 2 ) f 2 7 】阐述了模糊规则归纳算法f r i 原理及建模 步骤，并给出了四川经济发展的建模研究实例，分析出影响四川g d p 增长的主 要因素，展示了模糊规则归纳法的突出特点。文中还对模糊规则归纳法和g m d h 方法进行了比较，说明模糊规则归纳法进行因素分析的优越性。 鲍爱根、何跃、贺昌政( 2 0 0 4 ) 【2 8 】应用g m d h 网络建立一个解释我国g d p 增长的自组织模型，同时与用主成分分析方法建立的g d p 增长模型进行比较， 分析影响我国经济增长的主要因素，并在此基础上提出相应的对策思路。 张宾、贺昌政( 2 0 0 5 ) 【2 9 1 提出了新的基于客观系统分析( o s a ) 的应用自组 织数据挖掘技术的方法，可以较客观地确定系统中多个变量之间的因果关系，对 成都g d p 的预测分析验证了提出方法的有效性。 1 2 4 对国内外研究的简要评述 在外汇储备适度规模理论方面，经典的计算方法有6 种，其中应用最为广泛， 7 北京t 业人学绎济学硕l 学位论文 影响最为深远的是h e l l e r 首次提出的成本收益法。这种方法，计算精度比其 他方法要高。但是这种方法因为许多指标之间具有相关性，未必符合多元回归方 程的要求，影响了计算的准确性，所以往往不能直接采用回归分析的方法揭示变 量之间的关系刚。 国际储备动态优化理论是通过假定某个特定国家有一个意愿储备规模，实际 储备规模对意愿储备规模的偏离引发了储备的调整，来研究国际储备短期动态调 整与长期均衡的运行机理。国际储备的协整理论，是运用动态计量经济学的协整 和误差修正机制理论进行建模，通过首先建立一个国际储备自回归分布滞后模 型，然后逐步简化数据，最后得到变量之间长期稳定关系，是当今国际储备动态 优化理论和实证分析中应用最为广泛的研究方、法【3 。 虽然，关于外汇储备需求决定理论已经比较明确地说明了证实了经济规模、 边际进口倾向、机会成本、国际收支变动度、汇率制度、石油冲击、黄金价格和 货币供应影响国际储备需求。但是，在实证分析中，研究者选取的变量并不完全 对应着上述所有的方面。尤其是国内研究成果往往采取直接回归的方法，不符合 发展中国家的现状【3 2 1 。 当前普遍采用的协整模型虽然有效的克服了在线性回归模型中存在的“伪回 归问题，但是它只能描述非平稳序列之间的长期线性均衡关系，对于非线性的 相关关系则无法描述。忽视了变量之间存在非线性关系的可能，在利用样本数据 方面，造成了信息上的损失。反观g m d h 网络，该模型不仅具有由数据驱动而 非模型驱动的优点，而且能够“发现 变量之间可能存在的非线性相关关系。 1 3 本文研究的思路及方法 1 3 1 研究思路 一国充足的外汇可以保证国家的国际支付能力、干预外汇市场的能力和国际 信用。但是储备也同时意味着将一定的国内资源提供给国外使用，也就是放弃了 使用国外资源来增加国内投资，促进经济增长的机会【3 3 】。因此，外汇储备的规模 应该适度。但是，衡量一国外汇储备在一段时间内保持什么水平为宜，不同的国 家，甚至相同国家的不同时期各种影响因素的效用都不同，所以不存在一种各国 通用的外汇储备需求模型。西方一些国家，经济、社会结构相对稳定，政策、环 境变量相对静态，在分析西方一些市场经济体制长期比较完善的国家时所适用的 参数，未必适用于我们。因此，有必要建立一个适合于我国的外汇储备需求模型。 虽然改革开放几十年来，我们国内一些重要指标的数据已经记录了有些年 头，但是我们的社会、经济、政策无一不是处于不断的改变之中的。3 0 年前的 第1 币绪论 一些数据，反映的其实并不是现在这个复杂系统的状况，而是3 0 年前那个复杂 系统的状况。因此，更新的数据，意味着更多地蕴涵了当前的宏观经济环境，这 样一个复杂系统的信息。更新的数据，对我们来说，意味着能更准确地建立解释 现阶段中国外汇储备需求的模型。因此我们在论文中首先要做的就是根据新的数 据，创造一个中国的外汇储备需求模型。 以往的实证研究者已经通过计量检验，证实了经济规模、边际进口倾向、机 会成本、国际收支变动度、汇率制度、石油冲击、黄金价格和货币供应影响国际 储备需求。但是，这些因素之间本身也是存在着联系的。这些联系，在以前的许 多研究中，更多地是被技术手段处理掉。其原因是因为，以前的数量方法，其描 述系统的能力不足，导致我们没有办法以一个系统的视角来考察外汇储备需求的 影响因素之间的关系。【2 0 1 外汇储备是考察一国对外经济关系的重要指标，它既是宏观经济运行的结果 的体现，又是对宏观经济进行调控的重要手段f 3 0 1 。决定外汇储备适度规模的，终 究是整个国家经济、社会发展的状况和世界经济的不断变化。因此分析外汇储备 需求的影响因素，从某种意义上来说，就是在分析一个经济系统。而建立外汇储 备需求函数的过程，实际上是从外汇储备的需求，这样一个角度来刻画宏观 经济一这个复杂系统的过程【蚓。因此，我们有理由，以系统的眼光，来解决系 统的问题。 我们需要一种方法能够以系统的视角考察模型的变量与外汇储备之间的关 系，同时也考察变量之间的相关关系。分析一个系统最好的方法就是系统的方法， 自组织数据挖掘技术为我们提供了这样的方法。自组织数据挖掘技术在经济领域 的运用，主要体现在以g m d h 网络为核心的各种方法之中【3 5 1 。而本文所用与建 模的客观系统分析法，就是这样一种以g m d h 网络为核心的面向系统的方法。 客观系统分析法通过某种演进机制和评价准则，最终确定一个方程系统来描述被 研究系统【3 6 1 。其优势在于挖掘影响因素之间的内在联系，而不是单纯体现解释变 量与被解释变量之间的关系。 基于上述思考，本文首先通过对我国外汇储备发展的历史沿革回顾讨论了我 国外汇储备变化所受到的政治经济外部环境的影响。之后，通过对于外汇储备需 求理论和适度性理论的分析。对影响外汇储备需求的因素作出了梳理，进而在实 证分析中给出了我国外汇储备的适度性结论。同时利用g m d h 网络进行了外汇 储备规模变化影响因素的实证研究。得到了与需求决定理论不相符的状况。并根 据实证的结果给出了解释。 本文的研究思路用技术路线图表示如下： 9 北京t 业人学纤济学硕f j 学f 节论文 1 3 2 研究方法 i 外汇储备需求影响冈l 性外 理汇 叫 素的理论分析 l ， 论循 各 适 r 度 中国外汇储备影响因 素的实证研究 1 r 结果分析与预测 1 l 对策建议 图卜1 技术路线图 f i g u r e1 - 1t e c h i l o l o g ) rr o a d m a p 自组织数据挖掘技术近年来越来越多的人将其应用于解决经济方面的问题。 其原因主要是因为其能一种系统的角度揭示相互作用的因素之间的内在联系，从 而建立一个更精确的模型。在模型的估计过程中，在避免由于多重共线性、更好 地处理时间序列相关性等线性回归的传统问题方面有着自己的优势。从另一个角 度避免了“伪回归”的问题【3 7 1 。g m d h 网络，具有对向量自回归模型定阶及进 行估计的功能。同时，g m d h 网络具有较好的小样本特性，适用于描述处于剧 烈变动中的系统 3 6 j ，这也是该方法不断被运用于中国实际问题的研究中的重要原 因。 通过对文献的整理和阅读，我们认为自组织数据挖掘算法在建立外汇储备需 求模型的工作上能够满足我们的研究需要。 本文通过外汇储备需求决定理论和外汇储备适度规模理论，通过文献综述 法，从理论上研究我国外汇储备的需求。通过g m d h 算法建立我国外汇储备的 需求函数并建立滞后模型。最终计算出我国外汇储备的适度规模，得到我们的外 汇储备是过多、过少、还是适度的结论，并根据结论给出对策建议。同时得到我 国现阶段内外汇储备主要影响因素，并对被“剔除”掉的影响因素进行解释。 l o 第l 章绪论 1 4 本文研究的创新点及成果 1 4 1 创新点 自组织数据挖掘的g m d h 网络已经应用于很多经济学问题的解决之中，但 是利用该方法作为建立外汇储备需求函数的方法，以本人对国内文献的整理，还 不曾见到。我们尝试用g m d h 网络来揭示时间序列变量的长期均衡关系，在方 法上是一种尝试。 同时，本文通过利用自组织数据挖掘技术的核心方法g m d h 网络，建立了 不同于前人的外汇储备影响因素的实证模型。以该模型为基础，所提出的对部分 前人实证研究的讨论也是本文在外汇储备影响因素理论上的创新。 1 4 2 成果 在研究中，笔者通过多因素比例法，得到了外汇储备的适度规模。 同时通过自组织数据挖掘技术对外汇储备影响因素的建模。得到了一个具有 良好拟合优度的非线性模型，在实证模型中包含了外汇储备的机会成本的表达 式。提出了我国外汇储备主要受外汇储备持有的机会成本影响的观点。同时，通 过该实证模型中g d p 与外汇储备间非线性关系的讨论，提出了中国外汇储备当 前处于“规模不经济”的观点。 在数学方法层面，本文讨论了利用自组织数据挖掘技术进行外汇储备建模的 可能性和适合性做了讨论。同时也对利用该技术建立时间序列模型所应注意的问 题作了探讨。得出了自组织数据挖掘技术建立时间序列模型的过程应该与其他模 型相独立的建议。 北京t 业人学绛济学硕l ：学化论文 1 2 第2 章中国持有外汇储拜的琏小状况 第2 章中国持有外汇储备的基本状况 外汇储备是一个国家国力的象征。同时外汇储备的变动也是一个国家外汇政 策、贸易政策、乃至政治制度等各方面制度的集中体现。根据这样一个思路，我 们将外汇储备发展的历程按经济制度的不同划分为社会主义改造之前( 1 9 5 卜 1 9 5 3 ) 、社会主义改造之后( 1 9 5 3 1 9 8 0 ) 、社会主义商品经济( 1 9 8 卜1 9 9 4 ) 、 社会主义市场经济时期( 1 9 9 卜今) 4 个部分。因为社会主义市场经济时期包 含着汇改之后和汇改之前两种不同的汇率政策环境，因此我们将社会主义市场经 济时期又分为社会主义市场经济初期( 1 9 9 4 _ - 2 0 0 5 ) 和人民币汇改之后( 2 0 0 5 今) 两个部分。其中人民币汇改之后的部分也是本文对外汇储备规模变动的 现