1、1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2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
2、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31.石油需求量全球经济于 2002 年开始出现恢复性增
3、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
4、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4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
5、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5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
6、 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
7、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6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
8、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71.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所得到的数据容易得到平稳序列我们对各变量数据作对数处理处理后的时序变量分别记为:Y=log(future),x1=log（rate）x1=log（demand）x3=log（supply）x4=log（price）=log（GDP）
