结构突变下国际原油价格与中美股票价格的波动溢出效应

 

1 绪论

 

1.1 选题背景与意义

原油作为世界上最重要的初级能源，约占世界能源的 40%，作为工业社会的基础能源和原材料，关系着国民经济的各个方面，被称为“工业的血液”。同时，作为“黑色黄金“，原油也是对冲通货膨胀影响和货币贬值风险的重要工具。由于原油的不可再生性和稀缺性，原油在世界政治、经济、军事中具有举足轻重的地位。由于需求的不断增加，国际原油市场愈发复杂，其价格变化也是波动很大。国际油价自 1997 年亚洲金融危机暴跌至 10.8 美元/桶后，从 2002 年起，在多种因素的作用下，国际油价呈现几乎单边上涨趋势，在 2008 年 7 月到达历史最高点 147 美元/桶。受 2008 年美国次贷危机引发的全球金融危机影响，原油价格出现巨幅下降，至 2008 年底暴跌了 80%。随后在各国救市和宽松货币政策的刺激下，油价逐渐企稳反弹，2011 年突破百元大关，但在 2014 年又是一轮单边下跌行情，2015 年中有两次反弹，2016 年 2 月跌破 30 美元/桶，随后由于供需基本面的改善，国际油价开启一轮企稳反弹。股票市场作为现代金融市场的核心部分，能够很好地反映国民经济发展水平，是其一个重要参考指标，可以作为国家经济发展的“晴雨表”。作为宏观经济的代言人，在当前金融市场一体化和经济全球化的背景下，我国股票市场与国际接轨进度逐步加快，与国际原油市场之间也有着密切的关联，同样受到原油价格波动的影响。我国股市自 1996 年 12 月 16 日开始涨停板制度后，波动幅度一直较大。1997年亚洲金融危机的深化使得 A 股经历了两年的熊市，1999 年开始好转；2001 年互联网泡沫破灭，股市进入长达 4 年的熊市，2005 年-2007 年股市受政策刺激和经济回暖，进入牛市阶段，10 月 16 日达到了历史最高点 6124 点,短短 2 年间股指增长了 5 倍。而后,受金融危机的影响,上证综指又在 1 年间跌破了 2000 点。面对金融危机冲击,中国经济面临硬着陆的风险,中国政府于 2008 年提出了促进经济平稳増长和进一步扩大内需的十项措施,即被大家所熟知的"四万亿经济刺激计划",在这种量化宽松的环境下,股票市场又逐渐回暖,在 2009 年 10 月上证综指突破了 3000 点。此后,上证综指一直在 2000 点到 3000 点附近徘徊,直到最近一波牛市,上证综指在半年时间内由 2000 余点攀升至 5000 余点,而在 2 个月内又一次跌破了 3000 点。

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1.2 研究思路和内容

本文将按照计量经济学统计方法以及国际原油市场和股票市场的相关理论，对各自市场的价格波动率在统计上的特征、动态相关关系以及在结构突变影响下国际原油价格与中美股票价格的波动溢出效应研究等进行论述。文章细分结构如下：第一章：绪论。首先介绍本文的研究背景与意义，接下来进行国内外文献综述分析,并从综述中第二章:首先是国际原油市场与股票市场波动及关系相关理论基础介绍。然后从现代金融学与行为金融学两方面分别对国际原油与股票市场可能产生波动溢出效应的原因进行了介绍,为后文的分析提供了理论基础。第三章:国际原油价格与股票价格方差结构突变点检测。首先介绍了相关概念,重点介绍方差突变点检测的相关理论模型—修正的 ICSS 算法,最后对检验到的方差结构突变点与经济社会中的事件相结合，对其进行解释。第四章:国际原油价格与股票价格的波动溢出效应研究。本章分两个部分，第一部分介绍本文用来分析波动溢出效应的 GRACH 模型与 BRKK-GARCH 模型。第二部分运用第一部分所介绍的 GRACH 模型与 BEKK-GARCH 模型对国际原油价格与股票价格间跨市场的波动溢出效应进行实证分析。第五章:结构突变下国际原油价格与股票价格的波动溢出效应研究。主要是将第四章中的方差结构突变点引入到 BEKK-GRACH 模型中，构造一个含结构突变点的波动溢出模型。然后在这个新的波动溢出模型中对结构突变影响下的国际原油价格与股票价格的波动溢出效应进行实证分析,同时把得到的实证结果与第三章不考虑结构突变影响的波动溢出效应结果进行对比，并对结果差异进行解释。第六章:总结。总结本文研究结果，提出切实可行的政策建议。

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2 国际原油市场与股票市场波动及其关系的理论基础

 

由第 1 章的文献综述可知，国际原油市场与股票市场两个市场间的互动关系一直是学者关注的重点，而且对于两者关联性的存在也通过对不同国家的原油市场与股票市场的实证研究得到了证明，本章将从经济理论角度对国际原油市场与股票市场的的相关性及波动溢出效应进行简单梳理。

 

2.1 金融时间序列的波动性及其特征

风险管理是资本市场上一个重要话题，市场产品风险的度量是风险管理的基础内容，金融风险的本质标的为金融市场价格的波动性。随着各国金融市场的快速发展，金融市场活动紧密性与复杂性日益提高，投资者对金融风险即市场价格的波动的重视也日渐加深。在现代经济理论中，某一变量波动指其某个特征随时间变化，围绕某特定的值或区间的变动的周期性过程。而在金融市场中，波动性指的是金融时间样本序列在某个观察期内上下起伏变化而呈现出的不稳定状态。广义上的金融市场波动是指金融资产在交易量、规模、价格以及比例等多方面的变化；由于不同因素经过不同渠道对金融市场波动的影响最终都会反映到金融资产的价格上来，狭义上的金融市场波动是指某一金融产品价格相对某一稳定值的上下起伏，即金融资产价格的波动，本文亦就此波动展开研究。学者研究中通常运用收益率的标准差或方差来度量金融资产价格的波动。统计上，学者用序列的方差或标准差来描述序列的离散程度，方差较大时，表明金融时间序列离散程度大，即其金融资产价格波动大；反之，方差较小时表明序列总体的离散程度较小，序列总体呈现小幅偏离稳定水平的特征，资产价格总体波动较小。

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2.2 国际原油价格与股票价格波动关系的理论基础

1970 年,Fame 提出了后来成为现代金融学理论的重要基石的“有效市场假说”。在研究市场间的波动溢出时，现代金融学主要以“有效市场假说”作为理论基础。Kirby 等(1998)研究波动溢出是指出市场中有两种信息，一种是普通信息，这种信息会同时对多个市场的预期产生影响，如通货紧缩、货币缩紧、货币升值等，不同市场在消化这一普通信息的过程中可能会产生波动。由于市场差异，不同市场对于这一信息的反应速度不同，如股票市场与货币市场对于央行收紧货币的反应速度上货币市场反应更快，那么相对敏感的市场其对于信息吸收更快，反应也更快，波动在该市场率先产生，然后把这个波动传递到对相比而言对信息反应较慢的市场，从而造成不同市场的波动溢出效应；于信息反应较慢的市场来说，在这个反应过程中该市场又会综合从对信息反应相对敏感的市场传导过来的波动溢出作用，产生额外的波动，即波动溢出。针对国际原油市场与各国股票市场，普通信息可以是国际社会的重大事件、美国货币政策的重大变动、世界经济发展趋势转变等。另一种是市场特异信息，其只对单个市场预期产生影响，主要通过跨市场投资者的投资行为影响其他市场的波动，这类信息与市场间对冲策略有关，带来市场间的资金流动和价格差异波动。对于原油市场与股票市场而言，当股市处于熊市或者震荡不安时，跨市场投资者可能会从股市退出，资金回笼到原油期货市场，实现风险对冲，资金的进入势必引起国际原油市场波动。当股市处于牛市或者走势较好时，资金势必会重新进入股票市场，在一定时期内社会的资金总量是一定的，从而会导致资金在不同市场间的流动。另一方面，原油市场的波动也会影响到股票市场，当原油一路上涨时，一方面会传递到股票市场相关板块和个股，从而引起股票价格波动，另一方面会使得经济总体压力增加，从而对股市整体造成波动。

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3.国际原油价格与中美股票价格的结构突变研究 ................13

3.1 结构突变点的概念 ........13

3.2 方差结构突变点的检测方法—修正的 ICSS 算法 ............14

3.3 国际原油价格与中美股票价格方差结构突变点检验 ....16

3.4 本章小结 ...........20

4.无结构突变点的波动溢出效应实证研究 ...............21

4.1 实证模型 ...........21

4.2 数据选取 ............23

4.3 实证结果及分析 ............26

4.4 本章小结 ............31

5 结构突变下的波动溢出效应实证研究 .....32

5.1 实证模型 ...........32

5.2 实证结果及分析 ............33

5.3 本章小结 ...........35

 

5 结构突变下的波动溢出效应实证研究

 

本文在第 4 章运用 BEKK-GARCH 模型发现国际原油市场与中美股票市场都存在 GARCH 效应，并且国际原油市场与中国股票市场没有任何方向上的波动溢出效应，美国股票市场对国际原油市场有单方向的波动溢出效应。第 3 章运用修正的 icss 算法发现国际原油市场存在 5 个方差结构突变点，美国股票市场存在 7 个方差结构突变点，中国股票市场存在 8 个方差结构突变点。接下来，笔者将把这些结构突变点带入 BEKK-GARCH 模型中进行检验，来探究结构突变点对国际原油市场与中美股票市场的波动溢出效应是否会有影响。

 

5.1 实证模型

国际原油市场与中美股票市场在过去数十年年间的发展中，由于受到国际金融市场和国内政治、经济和社会环境等影响，原油价格和股价时间序列的数据生成过程产生了结构性变化。表 5.2 给出了带结构突变点的 BEKK-GRACH 模型的估计结果。在表 5.2 中，参数 A(1,2)、B(1,2)、A(2,1)和 B(2，1)是用来判断国际原油市场与上证综合指数即中国股市、国际原油市场与标普 500 指数即美国股市间有无波动溢出效应的指标。其中，参数 A (1,2)和 B(1,2)衡量的是国际原油价格波动率对股票市场波动率的溢出效应，参数 A(2,1)和 B(2，1)衡量的是股票市场波动率对国际原油价格波动率的溢出效应。若参数 A(1,2)、B(1,2)、A(2,1)和 B(2，1)均显著为零时，说明不存在国际原油市场到股票市场的波动溢出效应，反之若显著不为零，说明两个市场间存在波动溢出效应。其中，参数 A(1,2)和参数 A(2,1)衡量了跨市场波动传递效应；参数 B(1,2)和参数 B(2，1)衡量的是跨市场间价格波动持续性的相互影响程度。

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结论

 

本文基于 1996 年 12 月 16 日至 2016 年 12 月 30 日国际原油价格、上证综合指数和标普 500 指数进行的实证分析，同时结合国际政治经济环境变化对金融市场的冲击的背景下，研究了国际原油价格波动率和中美股票市场收益率在结构突变因素影响下的市场波动溢出效应。本文首先运用BEKK-GRACH模型对国际原油市场与中美股票市场检验后发现，国际原油市场与中美股票市场都具有较强波动持续性和波动集聚性，国际原油市场与中国股票市场不存在波动溢出效应，美国股票市场对国际原油市场存在单向的波动溢出效应。由于国际环境变化、政治事件和经济事件等外部影响会对时间序列的数据生成过程产生冲击，使时间序列方差出现结构突变点，本文运用内生结构突变点检验方法对国际原油价格波动率、上证综合指数收益率和标普 500 指数收益率序列进行检验，发现国际原油价格波动率序列存在 5 个方差结构突变点，上证综合指数收益率序列存在 8 个方差结构突变点，标普 500 指数收益率序列存在 7 个方差结构突变点。最后，本文将发现的方差结构突变点引入 BEKK-GRACH 模型中，重新检验三者的波动溢出效应。实证结果表明，在考虑方差结构突变点的因素后，三个序列的波动持续性和波动聚集性明显减弱，同时国际原油市场对中国股票市场存在单向的波动溢出效应，国际原油市场与美国股票市场存在双向的波动溢出效应。

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参考文献（略）