石油期货价格影响因素实证分析

石油期货价格影响因素实证分析摘要本文运用新型的多元统计数据分析方法偏最小二乘PLS回归方法分析了影响石油期货价格的相关因素为进行石油期货交易提供了有益的定量分析依据关键词石油期货偏最小二乘回归实证分析一、引言国际油价的大幅波动给世界经济增长带来风险和挑战对石油生产国和消费国均有显著的影响近两年国际油价大幅上涨引起国际社会的普遍关注由于石油期货交易作为规避价格风险的有效手段越来越被人们所重视所以本文旨在研究石油期货价格影响因素的分析国内外诸多学者曾采用普通最小二乘法、协整分析等方法对石油期货价格做定量分析采用这种方法分析模型可能存在多重共线性问题影响模型的准确性偏最小二乘回归(PLS)能够有效地消除多重共线性的影响它是一种新型的多元统计数据分析方法它集多元线性回归分析、典型相关分析和主成分分析的基本功能为一体将建模预测类型的数据分析方法与非模型式的数据认识性分析方法有机地结合起来能够充分反映出自变与从变之间的关系它自能够在自变存在多重共线性的条件下建立起合理的回归模型本文将采用偏最小二乘法建立模型分析影响石油期货价格的因素二、影响石油气货价格主要因素石油期货价格受到诸多因索的影响如石油现货价格、供求关系、汇率、经济状况、社会政治因素等这些因索对石油期货价格的影响程度不同、影响方式不同且其影响会随着时间和条件的变化而发生改变1.石油需求量全球经济于2002年开始出现恢复性增长2003年则呈现快速增长势头美国在该年第三季度的GDP增长速度高达7.4%强劲的经济增长推动了全球石油需求的快速增长据国际能源总署资料显示近年石油需求增长分别为160万桶/日100万桶/日和400万桶/日需求是影响价格的基本因素之一快速增长的石油需求必然引发石油价格的上涨2.石油供应是影响油价的另一个重要因素在石油供应中欧佩克（OPEC）扮演着重要角色欧佩克成员国拥有世界石油探明储量的75%2004年欧佩克石油储量供应量占全球的40%正是这样一种石油供应格局决定了欧佩克在国际石油市场中占有举足轻重的地位20世纪70年代欧佩克通过禁运、限产等方式使原油价格大幅上涨从而导致了1973年和1978年的两次经济危机1986年欧佩克成员国超产当年6月的原油价下跌到10美元以下由此可见欧佩克可以通过石油供应调控国际油价3.美元汇率国际油价是以美元标价而且大多也是以美元结算美元汇率的变动对国际石油价格必然产生直接的影响美元贬值牵引油价上升；美元升值导致油价下跌2002年3月份以来美元持续贬值美元贬值本身以及对贬值的预期推动了油价的上涨据国际能源总署、路透社资料显示欧元兑美元汇率从2002年0.945上升至2005年1.248与此同时Brent原油期货价格从24.82美元/桶上升至55.35美元/桶三、石油期货价格影响因素实证分析1.偏最小二乘基本原理设有多元线性回归模型式中Y为因变量X为自变量观测值构成的矩阵(设计矩阵);为回归系数向量;为误差向量当数据总体满足高斯一马尔可夫假设条件时的最小二乘解为:(2)从上式容易看出正规矩阵必须是可逆矩阵但当X变量中存在多重相关性时接近奇异回归系数的值可能失效但偏最小二乘回归分析可避免这个问题它的基本思想是:分别在X和Y中提取成分t1和u1t1是x1x2xp的线性组合u1是y1y2yp的线性组合在提取这两个成分时为了回归分析的需要有下列两个要求:t1和u1应尽可能多地携带各自数据表中的变异信息;t1和u1的相关程度应最大这表明t1和u1能够尽可能好地代表数据表x和Y同时t1和u1又有最强的解释能力在第一个成分t1和u1被提取后偏最小二乘回归分别实施X对t1的回归以及Y对t1的回归如果回归方程已经达到了满意的精度则算法终止否则将利用X被t1解释后的残余信息以及Y被t1解释后的残余信息进行第二轮的成分提取如此往复直到能达到一个较满意的精度若最终对X共提取了m个成分t1t1tm偏最小二乘回归分析将通过实施yk对t1t2tm的回归方程然后再表示为yk与对x1x2xp的回归方程即偏最小二乘回归方程2.基本算法本文以因变量向量仅有一个的偏最小二乘回归为例简单介绍偏最小二乘回归的基本算法假设F0是因变量y的标准化变量是自变量x的标准化矩阵第一步首先从E0中提取一个成分;于是第二步实施E0在t1上的回归和F0在t1上的回归即回归系数为:（7）E1、F1是第一次回归的残差矩阵用E1代替E0F1代替F0用同样的方法重复第一步的工作从而建立E1、F1对t2的回归如此类推至第h步依据一定的原则(一般是依据交叉有效性)确定h的个数h的个数应小于P到h步建立由于均为的线性组合所以,最终可得到回归模型:交叉有效性是用来确定:这里误差平方和为SSh预测误差平方和为PRESSh一般认为:当0.0975时终止计算取h-1个成分四、石油期货价格影响因素实证分析1.变量与数据选取本文在对影响石油期货价格的诸多因素分析后选取布伦特石油期货价格为因变量y（future）影响石油期货价格的因子（自变量）有美元兑欧元汇率（rate）、世界石油需求量（demand）与供应量（supply）、石油现货价格（price）以及美国GDP增长率（由于美国GDP占全球GDP20%所以用美国GDP增长率代替全球GDP增长率）用2000年2005年的数据进行建模原始数据来源国际能源总署、路透社为了研究的方便考虑对各时序数据取对数以后并不影响变量之间的关系且