能源經濟學

國際能源貿易與能源金融1目錄8.1國際能源貿易8.2能源金融化與能源期貨市場8.3能源期貨市場的有效性8.4能源期貨市場的價格風險管理功能2目錄8.1國際能源貿易8.2能源金融化與能源期貨市場8.3能源期貨市場的有效性8.4能源期貨市場的價格風險管理功能38.1國際能源貿易一次能源，尤其是化石能源具有高度的地緣性，世界主要能源消費地與能源資源擁有者存在嚴重失衡現象。如北美、西歐、亞太三個地區的石油探明儲量不超過世界總量的22%，而其石油需求卻占世界石油需求總量的近80%，這使得國際能源貿易在各國發展中具有特殊的戰略意義。48.1國際能源貿易8.1.1國際能源貿易特征8.1.2國際能源貿易與經濟發展58.1.1國際能源貿易特征世界石油貿易：出口貿易特征主要交易品種：原油（70%）交易中心：墨西哥灣→中東世界石油出口貿易格局相對比較穩定（受資源稟賦制約）金融危機給石油市場巨大沖擊：WTI原油下跌70%（2008.07~2009.02）受油價下跌影響：前蘇聯地區增產，OPEC則減產保價68.1.1國際能源貿易特征世界石油貿易：進口貿易特征主要進口國/地區：美國、歐洲、日本、中國和印度（2017年占世界總進口量的64.3%）歐盟：原油進口量呈穩步下降態勢2009年受金融危機影響，美國、歐洲、日本石油進口均下降中國和印度：伴隨著經濟的高速增長，石油進口也呈現出強勁增長勢頭78.1.1國際能源貿易特征中國主要原油進口來源：中東、西非、前蘇聯地區以及亞太。進口來源地更加合理化：加強與前蘇聯地區的石油貿易，減少了對中東地區的依賴。艱巨的任務：中國的石油需求將仍然增長強勁，新增石油需求主要都將通過國際石油貿易來滿足。82015-2017年中國原油進口來源構成(%)年份中東西非前蘇聯地區中南美洲其它20152016201750.7448.1243.5915.5715.5517.1314.214.8215.0712.4213.3313.557.078.1813.668.1.1國際能源貿易特征全球天然氣貿易特點：出口貿易特征天然氣貿易呈顯著增加的趨勢：2018（

增長4.3%），2017（增長7.9%）天然氣貿易國際化程度不高，區域性特點非常顯著，無論進口還是出口貿易集中度較石油都小得多。主要出口國：俄羅斯、挪威、卡塔爾和美國，他們的出口貿易占全球天然氣貿易的一半左右，其中2018年俄羅斯天然氣出口占全球總量的26.3%（BP,2019)。98.1.1國際能源貿易特征全球天然氣貿易特點：進口貿易特征主要進口國：德國、日本、美國和中國（43.9%，2018年）中國：進口最多，占12.9%德國：集中在俄羅斯聯邦、挪威、荷蘭（95.0%）日本：集中在亞太地區的印度尼西亞、馬來西亞、卡塔爾和澳大利亞以及俄羅斯聯邦（74%）美國：集中在加拿大（97%）108.1.1國際能源貿易特征11中國：2016年（735億立方米）2017年（928億立方米，增幅超過26%）2018年（1213億立方米，增幅超過了30%）進口來源：土庫曼斯坦、澳大利亞、卡塔爾、馬來西亞和烏茲別克斯坦過去十年中國天然氣消費量年均增長約13%，與此同時，中國的天然氣產量也呈快速增長的趨勢，但增速低于消費。8.1.1國際能源貿易特征全球煤炭貿易特點：出口貿易特征國際化程度不高，區域性特色比較顯著兩大煤炭貿易圈：大西洋貿易圈和太平洋貿易圈太平洋貿易圈是世界煤炭貿易最活躍的地區，該地區主要煤炭出口國為澳大利亞、俄羅斯、印度尼西亞，其中澳大利亞是全球最大出口國，其出口量約占全球貿易的30%左右；大西洋貿易圈主要煤炭出口國為哥倫比亞和南非。128.1.1國際能源貿易特征全球煤炭貿易特點：進口貿易特征2003年前中國一度是除澳大利亞外的全球第二大煤炭出口國，此后由于強勁的國內需求，凈出口量逐年減少，并于2009年轉變為凈進口國。2009年中國累計進口煤炭比上年增長211.9%，出口下降50.7%；全年凈進口1.03億噸。2018年我國出口煤炭493萬噸，進口煤炭2.81億噸，凈進口2.76億噸。日本、韓國和中國臺灣由于資源短缺，一直是最主要的煤炭進口國。138.1國際能源貿易8.1.1國際能源貿易特征8.1.2國際能源貿易與經濟發展148.1.2國際能源貿易與經濟發展國際能源貿易與經濟發展能源的輸入與流出活動將關系到國家的能源安全乃至經濟安全能源產品的進口對一國經濟來說也是一種“注入”，有助于國民收入的增加能源貿易對經濟增長的影響機理

能源進口和出口對于國民經濟都有促進作用，能源進口的促進作用更大15能源總需求供國內消費能源進口工業農業建筑業交通運輸業……社會產品國內能源生產能源出口經濟增長國內消費出口目錄8.1國際能源貿易8.2能源金融化與能源期貨市場8.3能源期貨市場的有效性8.4能源期貨市場的價格風險管理功能168.2能源金融化與能源期貨市場8.2.1.1能源金融的內涵8.2.2能源期貨市場的形成與發展178.2.1.1能源金融的內涵能源金融化背景20世紀80年代，確立以美國紐約商品交易所和英國倫敦國際石油交易所原油期貨為主導的國際能源定價體系，能源工業的定價權逐步讓渡給投資基金能源金融的內涵可以簡單地概括為能源與金融相互融合而形成的一種新的金融形態從形態上進行劃分能源虛擬金融能源實體金融能源金融化的重要表現

能源期貨價格正逐步取代現貨價格，成為國際能源市場價格發現的預先指標，從而使得供需因素對能源價格的影響188.2.1.1能源金融的內涵能源金融的發展趨勢金融支持在能源工業發展上發揮了重要的作用大型金融機構日益成為能源領域舉足輕重的投資者能源效率市場是新出現的能源金融模式碳金融是未來極具發展潛力的能源金融創新模式198.2.1.1能源金融的內涵能源金融化發展蘊含的風險能源價格波動性加大，不確定性增強能源產業實體投資潛在風險加大金融體系風險增加208.2能源金融化與能源期貨市場8.2.1.1能源金融的內涵8.2.2能源期貨市場的形成與發展218.2.2能源期貨市場的形成與發展能源期貨市場的形成與發展誕生

20世紀70年代初發生的石油危機，給世界石油市場帶來了巨大沖擊，石油價格劇烈波動，直接導致了石油期貨的產生形成

眾多的期貨交易所相繼成立，新的交易品種不斷涌現，能源期貨市場進入了一個高速發展的時期四大交易所美國紐約商業交易所(NewYorkMercantileExchange,NYMEX)倫敦國際石油交易所(InternationalpetroleumExchange,IPE)新加坡交易所(SigaporeExchange,SGX)日本東京工業品交易所(TokyoCommodityExchange,SGX)228.2.2能源期貨市場的形成與發展發展歐美老牌的能源交易所在不斷強化能源定價優勢地位的同時，加快了向亞太能源期貨市場擴張的步伐，并在客觀上對亞太地區形成獨立的能源交易機制產生了一定的牽制亞太地區相繼成立了一些區域性能源期貨交易所238.2.2能源期貨市場的形成與發展世界主要石油期貨交易所隨著能源-經濟-環境協調發展問題日益受到全球重視，能源期貨市場也將向更深更廣泛的范圍發展，NYMEX和IPE已于上世紀九十年代先后推出了天然氣期貨合約，國際碳金融市場將成為未來一個重要的與能源有關的期貨市場24交易所上市合約交易量紐約商業交易所（NYMEX）1978年11月上市取暖油期貨合約；1982年上市含鉛汽油期貨合約；1986年被無鉛汽油期貨合約取代；1986年上市西德克薩斯中質原油（WTI）期貨合約；1990年上市天然氣期貨合約。2001年交易量為7254萬手,日均交易量27萬手倫敦國際石油交易所（IPE）1981年上市輕柴油期貨合約；1988年上市布倫特原油期貨合約；1997年上市天然氣期貨合約。2001年交易量為2641萬手，日均交易量17萬手東京商品交易所（TOCOM)1999年7月上市汽油、煤油期貨合約；2001年9月上市原油期貨合約。2001年交易量為2560萬手新加坡交易所(SGX)1989年SIMEX上市高硫燃料油期貨合約；2002年4月與TOCOM簽署合作協議交易中東原油期貨合約。上海期貨交易所1993年推出大慶原油、90#汽油、0#柴油和250#燃料油四個期貨合約。總交易量5000萬噸目錄8.1國際能源貿易8.2能源金融化與能源期貨市場8.3能源期貨市場的有效性8.4能源期貨市場的價格風險管理功能258.3能源期貨市場的有效性期貨市場功能的充分發揮依賴其市場有效性的高低。有效市場經常用于描述市場的運行特征，包括市場運行效率和市場定價效率。市場運行效率：指市場本身交易營運的效率，即市場的內部效率；市場定價效率：指市場價格在任何時候都充分反映了與資產定價相關的所有可獲信息，即以資產價格能否根據所有有關信息做出及時、快速的反應為標準，這里的有效被看作是市場的外部效率。本章研究的市場有效性指的是市場的外部效率。268.3能源期貨市場的有效性8.3.1有效市場假設(EfficientMarketHypothesis,EMH)8.3.2能源期貨市場的價格發現278.3.1有效市場假設早期的有效市場理論主要研究證券價格對有關信息反應的速度及敏感程度。在有效的能源期貨市場當中，能源期貨投資者無法通過利用某一信息集合來形成買賣決策賺取超過正常水平的利潤。從經濟學意義上講，就是指沒有人能持續獲得超額收益。288.3.1有效市場假設能源市場定價機制有效的標準：29有效的標準價格已經充分反映資產的所有信息對于新信息，價格能做出迅速的、準確的調整實踐中的標準價格能否根據有關信息而自由變動有關信息能否被充分披露和均勻分布，使每個投資者在同一時間內得到等量等質的信息。8.3.1有效市場假設有效市場理論的經濟學含義：期貨市場能夠對連續的、不可預期的信息流做出迅速、合理的反應；期貨價格曲線上任一點的價格都最真實、最準確地反映了該期貨在該時點的全部信息；每個期貨的內在價值均通過其市場價格得到合理體現；市場各交易者的邊際投資收益率趨于一致；投資者收益率與市場平均收益率之間只能存在較小的隨機差，且其差異范圍通常包含在交易費用之中。308.3.1有效市場假設充分反映于價格中的信息包括如下三個層次：31所有可用的信息，包括內部的或私人的信息所有公開的信息資產過去價格和成交量的信息8.3.1有效市場假設針對能源期貨市場，上述三個市場有效性層次為：32弱式有效這是資產市場效率的最低程度。如果有關能源資產的歷史信息對資產的價格變動沒有任何影響，則資產市場達到弱式有效。半強式有效在半強式有效市場上，價格不僅充分反映了歷史信息，而且充分反映了所有過去的和現在的公開信息(publicinformation)，如企業公布盈利報告或投資專業機構公開發表資料等。強式有效在強式有效市場上，資產價格已充分、及時地反映了所有有關公開的和內部信息；有關資產的任何相關信息（除了歷史信息和公開信息之外，還包括私有信息和內幕信息等等）均無法影響資產的價格變動。8.3.1有效市場假設檢驗弱式有效市場的方法有兩類：一是檢驗資產價格的變動模式；二是設計一個投資策略，將其所獲收益和“簡單的購買-持有”策略所獲收益相比較。33檢驗方法隨機游走模型非參數游程檢驗相對強度法過濾檢驗條件異方差檢驗8.3.1有效市場假設(1)隨機游走模型當所有投資者及時獲得同一信息時，資產價格將超于其內在價值，投資者對信息分析方法和資產價格的評估可能各不相同，有高有低，但無論如何不可能系統地偏離其內在價值，換言之，當新的信息出現時，投資者開始測定資產的內在價格，并根據內在價格調整資產價格。

因此，資產價格總是沿著內在價值線呈隨機波動狀態。348.3.1有效市場假設模型為

，其中，

為資產在t天的收益率，

為資產在t-1天的收益率，

為隨機擾動項.如果

是白噪聲序列，即

，，則所建模型具有穩定性，市場是弱式有效的。第一步，建立假設檢驗Ho:是白噪聲序列；

H1:不是白噪聲序列。

第二步，計算檢驗統計量 ∽ 358.3.1有效市場假設第三步：

若

，接受H0，

是白噪聲序列，模型呈隨機游走狀態，市場為弱式有效；

若，拒絕H0，

不是白噪聲序列，模型不呈隨機游走狀態，市場是非弱式有效。368.3.1有效市場假設(2)非參數游程檢驗方法由于隨機游走模型會受到一些異常值或極值的影響，因此在研究股票價格變化時，除了序列相關檢驗之外，還可以運用游程檢驗。股票價格連續性地上升或下降，被稱為一個游程。一般存在兩種方向的游程：上升或下降游程。如果

，那么稱

為一個游程，l+1為一個游程長度。總游程數s,均值E(s),標準差

定義為：其中，N為股價變動的總天數；NA股價上升的天數；NB股價下降的天數。378.3.1有效市場假設當N足夠大時，s趨向正態分布：若

，則市場弱式有效,股票價格的變動無自相關性;若，則市場非弱式有效，股票價格的變動有自相關性。388.3.1有效市場假設作為傳統金融學的理論基石，隨機游走假設(RandomWalkHypothesis,RWH)，或稱布朗運動假設(BrownianMotionHypothesis,BMH)，有如下隱含假設和成立條件：39(1)當前價格收益率獨立于歷史收益率，即是對歷史信息是無記憶性的。(2)服從

法則，即經過離散時間T資產價格預期隨機游走的比例大小是波動率與時間長度平方根的乘積

(3)資產價格是連續的(4)資產收益率服從均值等于漂移率、標準差等于波動率的正態分布。回報率在各個時期相同8.3.1有效市場假設然而，許多實證的研究結果并不支持這個假設：40⑴資產的收益率不僅是具有尖峰、偏態和厚尾，而且存在顯著的序列相關或自相關。當前價格收益率并非完全獨立于歷史收益率，而是對歷史信息具有長期記憶性的。價格波動更多地呈現出所謂的“波動聚集”效應，即一個方向(如漲或落)價格的波動往往伴隨著該方向上更大幅度的波動。⑵價格的變化率并不服從

法則，實證結果表明：這一變化率通常都要高于時間的平方根。⑶諾亞效應(Noaheffect),即真實市場中的價格變化傾向于突然的、不連續的變化，這完全不同與RWH假設的成立條件。鑒此，價格變化并不能認定為是連續的、趨于收斂的。⑷資產收益率并不服從正態分布8.3.1有效市場假設PetersE.E.在1996年提出了分形市場假設

。41當市場上同時存在大量具有不同投資起點的投資者時確保了市場的充分流動性，此時市場是穩定的。短期信息比長期信息更關注市場敏感性和技術性。只要存在不同投資起點，長期的基本面信息將占據主導地位。如果對基本面信息的正確性產生懷疑，長期投資者可能停止交易，或成為短期投資者。如果所有投資起點收縮到同一個水平，長期投資者不再對短期投資者提供流動性以穩定市場，市場將失去穩定性。價格反映了短期技術交易和長期基本面交易的結合。短期價格變化比長期價格變化有更高的易變性和市場噪聲，因而更像是群體(Crowd)行為的結果。基本面交易則反映了宏觀經濟環境變化的長期趨勢。假如證券與經濟循環無關的話，那么就不會有長期交易，短期信息將占主導地位。8.3能源期貨市場的有效性8.3.1有效市場假設(EfficientMarketHypothesis,EMH)8.3.2能源期貨市場的價格發現428.3.2能源期貨市場的價格發現價格發現研究的一個重要方面是測算不同市場的新息對同一資產(商品)的共同有效信息貢獻的比例。比較重要的測算方法有兩個：GonzaloandGranger(1995)

永久-短暫(PT)模型Hasbrouck(1995)

信息份額(IS)模型438.3.2能源期貨市場的價格發現永久-短暫模型考慮兩個協整I(1)的價格序列

，

根據格蘭杰表示定理(EngleandGranger,1987)，它們之間的誤差修正模型可以表示為如下形式：其中，α為誤差修正向量，β為協整向量，et為殘差（也稱新息）項，滿足均值為0，序列無關，以及協方差，這里σ12σ22分別為e1t

e2t的方差，ρ為e1t，e2t的相關系數。44(8-11)8.3.2能源期貨市場的價格發現StockandWatson's(1988)將時間序列之間的共同趨勢表示為：其中

為永久影響部分，

為暫時影響部分，

對

不產生永久性的影響。GonzaloandGranger(1995)定義永久影響部分為

的一個線性組合，即

其中

為共同要素系數向量，且

458.3.2能源期貨市場的價格發現信息份額模型Hasbrouck(1995)將方程(8-11)轉換為下述的向量移動平均(vectormovingaverage,VMA)過程上式可以進一步轉換為：其中

是滯后算子L的矩陣多項式。為移動平均系數之和，表示新息對每一市場價格的長期影響。468.3.2能源期貨市場的價格發現新息對所有市場價格的長期影響是相同的，即

擁有相同的行向量，令

表示

的共同行向量，則有：其中

，上式中右端第一項為永久影響部分，第二項為短暫影響部分。478.3.2能源期貨市場的價格發現Baillieetal.(2002)對PT模型和IS模型之間的關系進行了研究，證明了關系

當誤差修正模型的誤差項之間不相關(ρ=0)時，信息份額可以利用下式計算得到。488.3.2能源期貨市場的價格發現當市場新息顯著相關（ρ≠0

）時對進行Cholesky分解8.3.2能源期貨市場的價格發現Baillieetal.(2002)證明了注：上述結果與Cholesky分解時價格序列順序有關，一般給第一個價格序列分配了較大的份額。解決方法：求出所有排序下的份額求平均。8.3.2能源期貨市場的價格發現案例分析：WTI原油期貨的價格發現功能數據來源：美國紐約商品期貨交易所上市的WTI原油1個月期貨合同以及WTI原油現貨價格日數據時間跨度：1986年1月2日—2006年4月28日協整方程pf,ps分別為原油期貨和現貨價格518.3.2能源期貨市場的價格發現結果

52

系數標準差t-統計量概率應變量D(PF)ZT(-1)-0.13050.0301-4.33200.0000△(PF(-5))-0.03340.0141-2.37210.0177△(PS(-3))-0.03280.0135-2.42760.0152△(PS(-6))-0.03850.0135-2.84770.0044應變量△(PS)ZT(-1)0.42300.036511.57510.0000△(PF(-1))-0.08750.0370-2.36800.0179△(PF(-5))-0.04670.0145-3.21420.0013△(PS(-1))0.07650.03572.14450.0320△(PS(-6))-0.03720.0140-2.65880.0079方程:△(PF)=C(2)*ZT1(-1)+C(3)*△(PF(-5))+C(4)*△(PS(-3))+C(5)*△(PS(-6))D.W.統計量2.0080方程:△(PS)=C(8)*ZT(-1)+C(9)*△(PF(-1))+C(10)*△(PF(-5))+C(11)*△(PS(-1))+C(6)*△(PS(-6))D.W.統計量1.99318.3.2能源期貨市場的價格發現現貨價格的波動受到自身和期貨價格波動的影響較大且迅速：滯后一期的期貨價格和現貨價格對現貨價格的短期波動有顯著影響，期貨價格的短期波動受到滯后3期和滯后6期的現貨價格和滯后5期的期貨價格的顯著影響538.3.2能源期貨市場的價格發現WTI期貨和現貨價格對長期均衡偏離的調整速度分別為

。根據Gonzalo-Granger(1995)定義的共因子概念，可得國際原油期貨市場與現貨市場的共同有效價格（即共因子）

。利用Hasbrouck(1995)信息份額模型計算WTI期貨和現貨價格的信息份額得，

，這與王群勇，張曉峒(2005)利用信息份額模型對樣本期間為1983年4月4日到2004年11月23日計算的結果

非常接近，表明國際原油期貨市場在原油價格發現中占據主導地位，且作用比較穩定。548.3.2能源期貨市場的價格發現1993年，上海期貨交易所前身之一的上海石油交易所，曾上市大慶原油、90#汽油、0#柴油和250#燃料油四種石油期貨合約。55交易品種燃料油交易單位50噸/手報價單位元(人民幣)/噸最小變動價位1元/噸每日價格最大波動限制上一交易日結算價±6%合約交割月份1-12月（春節月份除外）交易時間上午9:00-11:30下午1:30-3:00最后交易日合約交割月份前一月份的最后一個交易日交割日期最后交易日后連續五個工作日交割品級180CST燃料油或質量優于該標準的其他燃料油。交割地點交易所指定交割地點最低交易保證金合約價值的8%交割方式實物交割交易代碼FU上市交易所上海期貨交易所8.3.2能源期貨市場的價格發現在1993年5月3日到1994年5月16日的197個交易日里，累計成交各種石油期貨2466.62萬噸，累計成交額514.98億元。隨著1994年開始實行的石油政府統一定價，出現才一年多的國內石油期貨市場也隨之夭折。2004年8月底，在經歷了十年沉寂之后，燃料油期貨終于再次在上海期貨交易所掛牌上市，成為我國再次開啟的能源期貨市場中第一個獲準交易的期貨品種。國內燃料油期貨正式上市交易時間是2004年8月25日，交易的合約種類從1月合約到12月合約，總共有12種合約，合約每手l0噸，交割品級為180cst高硫燃料油。56資料：中國燃料油期貨燃料油期貨上市后有過不俗表現，曾吸引了國內外相關行業的廣泛關注和積極參與，逐漸形成了國內權威的燃料油市場基準價格。到2009年上半年，燃料油期貨的交易量僅次于紐約商業交易所上市的WTI輕質低硫原油期貨和洲際交易所上市的倫敦布倫特原油期貨，成為了全球三大能源期貨期權品種之一。但自2011年年底以來，燃料油期貨合約的交易驟然趨冷，大多數交易日的成交量不超過300手，2012年5月24日首現零成交后，2012年8月6日、2012年12月20日、2013年1月9日再次出現零成交的尷尬局面。57目錄8.1國際能源貿易8.2能源金融化與能源期貨市場8.3能源期貨市場的有效性8.4能源期貨市場的價格風險管理功能588.4能源期貨市場的價格風險管理功能8.4.1能源價格風險概念8.4.2能源價格風險的度量8.4.3能源價格風險的管理598.4.1能源價格風險概念所謂能源價格風險，是指因能源價格的波動給能源生產者或消費者等各方帶來的收益上的不確定性。能源價格風險大小直接影響能源生產與消費的各種選擇，因此有效的度量能源價格風險，并在此基礎上，進行有效控制和管理對能源市場參與各方均具有重要意義。608.4能源期貨市場的價格風險管理功能8.4.1能源價格風險概念8.4.2能源價格風險的度量8.4.3能源價格風險的管理618.4.2能源價格風險的度量8.4.2.1在險值（ValueatRisk，VaR）在險值，意為處在風險中的價值。VaR定義為：在一定的持有期，一定的置信水平下可能的最大損失。VaR要回答這樣的問題：在給定時期，有x%的可能性，最大的損失是多少？嚴格的定義如下:設R是描述組合收益的隨機變量，f（R）是其概率密度函數，置信水平是c，那么收益小于R*

的概率為：628.4.2能源價格風險的度量VaR有絕對風險值和相對風險值之分，絕對風險值是指相對于當前頭寸的最大可能損失，

VaR（絕對）=-R*W相對VaR是指相對于收益期望值的最大可能損失，

VaR（相對）=-R*W+

W

其中，

是收益的期望值，W是頭寸大小。實踐中通常使用相對VaR。一個特定的VaR值是相對于三個因素而言的：1)持有期；2)置信水平；3)基礎貨幣，持有期是風險所在的時間區間，如一天或一個月。638.4.2能源價格風險的度量（1）方差協方差方法記{Pt

}為某金融工具的價格的時間序列，Rt為收益，在金融市場價格的隨機游動假說下，Pt服從獨立的正態分布。由以下收益（Rt）的定義

Rt

=（Pt-Pt-1

）/Pt-1

可知，當Pt-1

已知時，收益序列{Rt}服從獨立的正態分布，設

Rt~N(

,

t2)令Zt=（Rt

-

）/

t,則有Zt

服從標準正態分布，

Zt~N（0，1）

648.4.2能源價格風險的度量由（8-22）式對風險值的定義，得到下式：

對給定的置信水平c，對應的標準正態分布的分位點為

（由標準正態分布表查表可得），所以有

（R*-

）/

t=

簡單推導可得

R*=

+

t

根據絕對風險值和相對風險值的定義，得到以下結果：VaR（絕對）=-

W-

tWVaR（相對）=-

tW658.4.2能源價格風險的度量當資產組合包括兩種以上資產時，我們用向量形式來表示。假定組合中有n種資產，每種資產的收益為Ri(t)（i=1,…,n）,令向量R(t)=(R1(t)R2(t)…Rn(t))T,并假定R(t)服從多元正態分布，記向量F=（

i,j）n*n為n種資產的相關系數矩陣，

=（

1

2

…

n）T

為每種資產投資占總投資的比重，顯然有

1+

2+…+

n=1。另記投資組合的收益為Rp(t)，則有

Rp(t)=

1R1(t)+

2R2(t)+…+

nRn(t)因為正態分布的線性組合仍然是正態分布的，所以Rp(t)服從正態分布，按照上面的推導，其風險值VaRp為VaRp=-

pW

66（1）方差協方差方法剩下的問題就是計算投資組合的標準差

p了。由數理統計的結果，正態變量的標準差

p

同每種資產的標準差

i之間的關系為記為向量形式即為

p2=

T

F

,得到組合的風險值（VaRp）與每種資產的風險值（VaRi）的關系式為：678.4.2能源價格風險的度量其中，VaR=[VaR1VaR2

…VaRn]是每種資產風險值構成的向量，

iW正好是投資在第i種資產上的頭寸。688.4.2能源價格風險的度量歷史模擬法又分簡單模擬法和歷史模擬法。簡單模擬法是根據每種資產的歷史損益數據計算當前組合的“歷史”損益數據，將這些數據從小到大排列，按照置信度的水平找到相對應的分位點R*，從而計算出VaR。當投資組合中的金融產品不存在歷史數據或沒有足夠的歷史數據時，需要用歷史模擬法改進簡單歷史法。首先，找出影響組合的基礎金融工具或其他風險因素，其次，分析它們的歷史數據，得到風險因素未來的可能變化值，從而對現有組合進行估價，最后，在一個給定的置信水平下，用組合價值的可能損益估計其風險值。698.4.2能源價格風險的度量MonteCarlo方法不直接利用每種資產的歷史數據來估計風險值，而是得到它的可能分布，并估計分布的參數，然后用相應的“隨機數發生器”產生大量的符合歷史分布的可能數據，從而構造出組合的可能損益。在這樣得到的大量的組合可能損益中，按照給定的置信水平得到風險值的估計。708.4.2能源價格風險的度量（1）歷史模擬法優缺點分析歷史模擬法的優點首先，概念簡單，操作方便，便于解釋；其次，對收益的分布沒有任何假定；再次，歷史模擬法作為一種非參數方法，使得我們不必估計波動性、相關性等參數，那么也就避免了參數估計的風險，即所謂“模型風險”。718.4.2能源價格風險的度量歷史模擬法的問題：需要的數據量比較多；估計的結果完全依賴于歷史數據集合的選取，隱含的假設為：過去的信息能夠充分描繪未來的風險水平；再一個問題是歷史數據區間長度(T)的選擇問題；728.4.2能源價格風險的度量HSAF的計算過程包括四步：計算樣本收益率的絕對值建立ARMA模型計算樣本內的預測值和預測誤差計算VaR（預測值+誤差對應的分位數）738.4.2能源價格風險的度量下面利用HSAF計算Brent原油的價格風險，設置信水平為c=99%，對應于不同的歷史數據長度T，分別應用HSAF方法對未來的VaR進行預測，對同樣的時間區間（1999年1月至2001年12月）預測的結果見下表。74T最大值最小值平均值實際收益率超過VaR的比例10013.74%4.51%7.34%1.96%30011.45%5.92%7.85%1.70%50010.48%6.78%7.74%1.31%10009.92%6.24%7.32%1.44%HAMF不同時間長度的VaR預測效果8.4.2能源價格風險的度量HSAF方法對Brent原油風險值的預測結果（預測區間：2002.1-2003.6,T=500）8.4能源期貨市場的價格風險管理功能8.4.1能源價格風險概念8.4.2能源價格風險的度量8.4.3能源價格風險的管理768.4.3能源價格風險的管理8.4.3.1套期保值（1）能源期貨套期保值概念所謂能源期貨套期保值是指買入(賣出)與現貨市場數量相當、但交易方向相反的期貨合約，以期在未來某一時間通過賣出（買入）期貨合約補償現貨市場價格變動帶來的實際價格風險。778.4.3能源價格風險的管理（2）能源期貨市場的主要功能78規避價格風險套期保值者可以在期貨市場上通過期貨交易進行套期保值轉移價格風險。無論價格怎么變化，都能在一個市場虧損的同時，在另一個市場贏利，兩者相抵，就可以規避能源價格波動的風險。價格發現套期保值者在交易所進行的交易，集中反映了全社會的供求關系，所以能夠發現真實的價格水平，對未來市場價格具有真實、超前的反映。風險投資對于期貨投機者來說，期貨交易還具有進行風險投資的功能。8.4.3能源價格風險的管理（3）期貨套期保值應遵循的原則79交易方向相反套期保值者必須同時或先后在現貨市場上和期貨市場上進行反向操作。商品種類相同只有商品種類相同，期貨價格和現貨才能在價格走勢上保持大致相同的趨勢，從而在兩個市場上采取反向買賣的行動取得應有的效果。商品數量對等只有保持兩個市場上買賣商品的數量對等，才能使一個市場上的盈利額與另一個市場上的虧損額相等或最接近，從而保證兩個市場盈虧互補的有效性。成功的套期保值策略，常依賴于合適的保值率。套期保值率用以解決相對應于1單位的現貨，要用多少單位的期貨才能實現較好的套期保值效果，即所謂的最優套保比的問題。月份相同（或相近）只有使兩者所選定的時間相同或相近，隨著期貨合約交割期的到來，期貨價格和現貨價格才會趨于一致8.4.3能源價格風險的管理在國際能源貿易中，應用套期保值理論規避價格風險時的操作方式。80能源生產企業的買入套期保值如果擔心未來能源價格上漲會造成能源生產企業的成本增加，利潤減少，就可以利用能源期貨對進口貨物進行買入套期套期保值。能源經營企業的賣出套期保值對于能源經營企業來說，它所面臨的市場風險是能源收購后尚未轉售出去時，能源價格下跌，這將會使它的經營利潤減少甚至發生虧損。能源加工企業的綜合套期保值對購進的原材料進行買期保值，對其產品進行賣期保值。8.4.3能源價格風險的管理某煉油生產商想為自己煉油所需的原油進行套期保值。8月1日：原油現貨價格為55美元/桶，市場價格有繼續上漲的跡象。以55美元/桶的價格買入10000桶9月原油中遠期合約。9月1日：該企業在現貨市場買入了10000噸原油，同時在中遠期市場賣出10000桶9月合約平倉。818.4.3能源價格風險的管理82情景一9月1日：現貨58美元/桶，9月合約59美元/桶。盈虧變化狀況=期貨盈虧變化+現貨盈虧變化=((59-55)+(55-58))*10000=10000美元情景二9月1日：現貨58美元/桶，9月合約57美元/桶。盈虧變化狀況=((57-55)+(55-58))*10000=-10000美元。情景三9月1日：現貨53美元/桶，9月合約54美元/桶。盈虧變化狀況=((54-55)+(55-53))*10000=10000美元。情景四9月1日：現貨52美元/桶，9月合約53美元/桶。盈虧變化狀況=((52-55)+(55-53))*10000=-10000美元。8.4.3能源價格風險的管理根據上述分析可知煉油商同樣的套期保值策略，在不同的市場變化下，套期保值的效果不完全相同；套保效果取決于套期保值末期現貨價格與期貨價格之差（定義為基差）如果一個期貨市場是有效的，那么在臨近期貨合約交割期時，期貨價格與現貨價格應趨同，即基差趨于0。套期保值的目的不是完全消除價格風險，而是通過對價格風險的控制和管理，鎖定其利潤（或成本），使企業經營穩定。838.4.3能源價格風險的管理（1）單一品種最優套保比的確定傳統套期保值理論：要求在期貨市場建立一個與現貨市場方向相反、數量相等的交易部位現代套期保值理論：從投資組合理論出發，認為交易者進行套期保值實際上是對現貨市場和期貨市場的資產進行組合投資，套期保值者根據組合投資的預期收益和預期收益的方差，確定現貨市場和期貨市場的交易頭寸，以使收益風險最小化或者效用函數最大化。848.4.3能源價格風險的管理Johnson(1960)在收益方差最小化的條件下，最早提出了商品期貨最優套期保值比率的概念，并給出了最優套期保值比率的計算公式，即MV套期保值比率(Minimizingvariancehedgeratios)，可通過OLS估計。其中

分別為現貨與期貨的價格變化率，

的估計值即為最小方差套期保值比率。令

，

，

，則858.4.3能源價格風險的管理假設為一種現貨資產進行P種期貨資產的套期保值，第i種期貨的套期保值比為hi。在套期保值開始時，現貨價格、第i種期貨價格分別為

和

，i=1，…，p。在套期保值結束時，現貨價格、第i種期貨價格分別為

和

。對買入套期保值者來說，單位現貨套期保值組合收益率為：對賣出套期保值者來說，單位現貨套期保值組合收益率為：868.4.3能源價格風險的管理（1）分析思路本節以在險值VaR最小為套期保值目的，且考慮套期保值者存在資金量約束的條件下，如何定量分析最優套期保值比。分析思路：首先，假設套期保值組合收益率服從某種分布，確定單位現貨資產與第i種期貨資產套期保值比為hi時對應的套期保值資產組合的VaR風險值，然后以VaR風險值最小為優化目標，得到最優套期保值比。878.4.3能源價格風險的管理建模思路8.4.3能源價格風險的管理以賣出套期保值者為例，假設

服從自由度為n的p+1元t分布，即

。首先根據多元t分布的性質將組合收益率化成一元t分布的形式，接著結合VaR的定義將t分布標準化，最后得到在置信水平1-α下VaR的表達式。898.4.3能源價格風險的管理908.4.3能源價格風險的管理以套期保值組合的VaR值最小為優化目標，最優套期保值比模型為：當自由度

時，模型為918.4.3能源價格風險的管理忽略套保所需的交易費用，單位現貨套保所需最小資金量定義為：抵消一連串虧損交易日所需的資金，其中虧損指，在期貨市場上，期貨價格相對于前一天的價格下降。多品種期貨套保中，第i種期貨單位合約最小資金需求量表示為：其中，

在套期保值中，可能會出現若干個價格連續下跌的情況，

取它們中的最大值。

表示第i個期貨的維持保證金。

為第i種期貨合約平均價格，k為常數，稱為維持保證金比率。92價格連續下跌的天數第i個期貨第j天價格下跌的值8.4.3能源價格風險的管理根據多品種期貨套期保值比的定義，單位現貨套期保值最小資金需求量A為：設B為套期保值者可以為單位現貨提供的套保資金，如果資金不足將遭遇逼倉而導致套期保值完全失敗或部分失敗，故套保者的資金需滿足下面的約束條件938.4.3能源價格風險的管理在套期保值者手頭資金不足的約束下基于VaR的多品種能源期貨最優套保比模型948.4.3能源價格風險的管理套保有效性HE定義為采用套期保值可以降低風險的百分比，計算公式如下：其中

為無套期保值時的收益