蔣迪娜

(上海海事大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，上海 201306)

0 引言

原油運(yùn)價(jià)指數(shù)作為原油運(yùn)輸市場(chǎng)的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，能及時(shí)、靈敏地反映市場(chǎng)的波動(dòng)，被稱為原油運(yùn)輸市場(chǎng)變化的晴雨表.歷史研究表明，周期性波動(dòng)是原油運(yùn)輸市場(chǎng)乃至國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)的基本特征之一.準(zhǔn)確把握原油運(yùn)價(jià)指數(shù)的周期性波動(dòng)規(guī)律，對(duì)于原油運(yùn)輸市場(chǎng)參與者判斷市場(chǎng)走向、規(guī)避市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義.

早在20 世紀(jì)，國(guó)外就有不少學(xué)者采用經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)理論研究油船運(yùn)輸市場(chǎng)乃至國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)的運(yùn)價(jià)波動(dòng)和航運(yùn)周期性，取得大量成果.1978 年HANDON建立第一個(gè)油船運(yùn)輸市場(chǎng)運(yùn)價(jià)模型，為后人在該領(lǐng)域的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ).KAVUSSANOS分別于1996 年、1998 年和2002 年研究不同船型和運(yùn)價(jià)的波動(dòng)規(guī)律、原油遠(yuǎn)期價(jià)格與即期價(jià)格之間的關(guān)系，探究運(yùn)價(jià)波動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律.GOULIFLMOS和PSIFIA 于2006 年利用R/S 分析模式、GARCH 模型及Jarque-Bera 檢驗(yàn)，研究1971 年至2002 年的Trip Dry Cargo Charter Index 的月度資料，發(fā)現(xiàn)運(yùn)價(jià)周期呈現(xiàn)不規(guī)則變化.RAOR 等［1］建立油船運(yùn)輸市場(chǎng)運(yùn)費(fèi)率的廣義非參數(shù)馬爾科夫擴(kuò)散模型，通過實(shí)證分析指數(shù)油船運(yùn)費(fèi)在短期內(nèi)并不平穩(wěn)，其波動(dòng)與運(yùn)費(fèi)水平有關(guān).

在國(guó)內(nèi)，姜麗娉［2］構(gòu)建4 種船型的油船運(yùn)價(jià)指數(shù)的收益率時(shí)間序列，總結(jié)出國(guó)際油船運(yùn)價(jià)指數(shù)的波動(dòng)規(guī)律.陸克從［3］分析國(guó)際干散貨航運(yùn)市場(chǎng)中波羅的海好望角型船市場(chǎng)運(yùn)價(jià)指數(shù)(Baltic Capesize Index，BCI)，發(fā)現(xiàn)BCI 半月對(duì)數(shù)收益率序列有明顯的波動(dòng)集聚效應(yīng)，該結(jié)論可用于改進(jìn)國(guó)際干散貨航運(yùn)市場(chǎng)預(yù)測(cè)方法.杜昭璽等［4］以波羅的海干散貨運(yùn)價(jià)指數(shù)(Baltic Dry Index，BDI)為研究對(duì)象建立ARMA模型用于BDI 的短期預(yù)測(cè).顧賢斌等［5］對(duì)BDI是否具有長(zhǎng)記憶性問題進(jìn)行實(shí)證研究，結(jié)果反映國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)具有一定的長(zhǎng)記憶性.翟海杰等［6］利用GARCH 族模型研究BDI，結(jié)果表明在描述BDI波動(dòng)率的杠桿效應(yīng)時(shí)，采用正態(tài)分布假設(shè)下的TGARCH(1，2)對(duì)其進(jìn)行描述較合適.劉建明［7］運(yùn)用復(fù)合移動(dòng)平均線和相對(duì)強(qiáng)弱指標(biāo)(Relative Strength Index，RSI)觀察航運(yùn)周期特征，劃分航運(yùn)周期.

從現(xiàn)有文獻(xiàn)看，目前部分學(xué)者側(cè)重于油船運(yùn)價(jià)的波動(dòng)特征研究，部分學(xué)者專注于國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)或干散貨運(yùn)輸市場(chǎng)的波動(dòng)性問題研究，但是較少有學(xué)者研究油船運(yùn)輸市場(chǎng)的周期性波動(dòng)特征，而由于該市場(chǎng)特征與干散貨運(yùn)輸市場(chǎng)特征存在較大差異，有必要采用合適的分析工具對(duì)該問題進(jìn)行深入剖析.

HAMILTON 于1989 年提出的馬爾科夫轉(zhuǎn)換模型是捕捉經(jīng)濟(jì)周期特征的有效武器，近年來在經(jīng)濟(jì)周期研究領(lǐng)域廣泛使用，并已取得良好的擬合效果.然而，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用，目前全球各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已發(fā)生巨大變化，馬爾科夫模型中區(qū)制轉(zhuǎn)換概率為固定的假設(shè)在新時(shí)期不能完全適用，而采用具有持續(xù)期依賴特征的馬爾科夫區(qū)制轉(zhuǎn)換(Duration Dependent Markov Swich，DDMS)模型［8］，可以更有效地掌握周期性波動(dòng)特征，有助于認(rèn)定周期波動(dòng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn).ALIZADEH 等［9］運(yùn)用DDMS 模型探索減少投資組合風(fēng)險(xiǎn)的方法，取得良好的效果.

本文試圖通過建立DDMS 模型，分析波羅的海原油運(yùn)價(jià)指數(shù)(Baltic Dirty Tanker Index，BDTI)的區(qū)制轉(zhuǎn)換和持續(xù)期依賴特征，以刻畫國(guó)際原油運(yùn)輸市場(chǎng)的周期性特征.

1 DDMS 模型

馬爾科夫區(qū)制轉(zhuǎn)換模型如下:

式中:St為馬爾科夫區(qū)制下的狀態(tài)變量;φ1(yt-1-μ0-μ1St-1)+…+φp(yt-p-μ0-μ1St-p)是自回歸滯后算子;εt為方差為δ2的白噪聲.

假設(shè)St受到一階的馬爾科夫鏈影響，那么轉(zhuǎn)移概率矩陣元素如下:

令Dt為持續(xù)期依賴變量，用其計(jì)算St停留在某一周期狀態(tài)的時(shí)間.那么本期St停留在某特定周期狀態(tài)的概率會(huì)受到前一期St-1和Dt-1的影響，也就是說，只要知道St-1，St及Dt-1的數(shù)據(jù)，就可以決定這期Dt的值:

依據(jù)St所構(gòu)成的馬爾科夫鏈組合，可以建構(gòu)下列狀態(tài)空間:

假設(shè)最高的持續(xù)期依賴期間不能超過τ 期，0≤τ≤T，其中T為變量的樣本期間.當(dāng)Dt=1 且i≠j 時(shí)

當(dāng)Dt=τ ＞1 且St=St-1=i 時(shí)

式(1)～(4)構(gòu)成DDMS 模型.在probit 函數(shù)模型的假設(shè)下，周期擴(kuò)張期及收縮期的轉(zhuǎn)換概率分別為

式中:d=1，…，τ，且φ(·)為標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布函數(shù).轉(zhuǎn)換概率矩陣受到β1，β2，β3，β4等4個(gè)參數(shù)的影響，β2和β4是決定周期狀態(tài)是否具有持續(xù)期依賴特征的關(guān)鍵參數(shù).當(dāng)β2=0，β4≠0 時(shí)，周期的擴(kuò)張期不存在持續(xù)期依賴的特征，收縮期持續(xù)時(shí)間會(huì)影響周期轉(zhuǎn)成擴(kuò)張的概率.當(dāng)β2≠0，β4=0 時(shí)，周期的收縮期不存在持續(xù)期依賴的特征，擴(kuò)張期持續(xù)期間會(huì)影響周期轉(zhuǎn)成衰退的概率.

論文采用Gibbs 抽樣方法進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，以期獲得豐富的信息.它不僅可以通過估計(jì)區(qū)制變量St的取值概率劃分原油運(yùn)價(jià)指數(shù)的區(qū)制階段，還可以通過估計(jì)β2和β4獲得原油運(yùn)價(jià)指數(shù)的持續(xù)期依賴特征.

2 數(shù)據(jù)說明

目前，在世界主要的油船航線上以1989 年倫敦和紐約油船協(xié)會(huì)制定的《新世界油船基本費(fèi)率表》表示航次油船運(yùn)費(fèi)率，全世界各類海運(yùn)研究機(jī)構(gòu)根據(jù)搜集到的航次報(bào)告計(jì)算各種船型在不同時(shí)期的油運(yùn)費(fèi)率，并以指數(shù)形式發(fā)布.波羅的海航運(yùn)交易所公布的波羅的海國(guó)際油船運(yùn)價(jià)指數(shù)(Baltic International Tanker Route Index，BITR)可較為客觀地刻畫油船運(yùn)輸市場(chǎng)運(yùn)價(jià)的變動(dòng)態(tài)勢(shì)，成為很多航運(yùn)經(jīng)營(yíng)人操作市場(chǎng)的重要工具.波羅的海航運(yùn)交易所于1998年4 月20 日開始發(fā)布BITR，該指數(shù)起初是由7條油船運(yùn)輸航線構(gòu)成的綜合運(yùn)價(jià)指數(shù).為適應(yīng)國(guó)際油船運(yùn)輸市場(chǎng)的發(fā)展，BITR 包括的航線逐漸增加，截至2001 年8 月1 日達(dá)到12條，包括9條原油運(yùn)輸航線和3條成品油運(yùn)輸航線，每條航線的運(yùn)價(jià)在指數(shù)的制定中權(quán)重相同.同時(shí)，BITR 指數(shù)正式分解為BDTI和BCTI(波羅的海成品油運(yùn)價(jià)指數(shù)).同時(shí)所覆蓋的航線不斷增加和調(diào)整，至2010 年波羅的海運(yùn)價(jià)指數(shù)中包括18條原油運(yùn)輸航線和9條成品油運(yùn)輸航線，成為油船運(yùn)輸市場(chǎng)波動(dòng)的風(fēng)向標(biāo).

2001 年8 月之前的BDTI可通過各時(shí)期原油航線平均運(yùn)價(jià)乘以換算因數(shù)獲得.以2001 年8 月1 日為例，當(dāng)天原油航線的平均運(yùn)價(jià)為WS 94.22，BDTI確定為1 000 點(diǎn)，那么換算乘數(shù)為1 000/94.22=10.613 5，要計(jì)算這一天的原油運(yùn)價(jià)指數(shù)，將當(dāng)天原油航線平均運(yùn)價(jià)乘以10.613 5 即可.

選取1998 年9 月至2011 年8 月的BDTI 的月度數(shù)據(jù)作為本研究原始樣本數(shù)據(jù)，見圖1.數(shù)據(jù)來源于Clarkson 網(wǎng)站，2001 年8 月之前的數(shù)據(jù)已經(jīng)作過換算處理.

圖1 BDTI 時(shí)間序列

3 實(shí)證結(jié)果

為了捕捉原油運(yùn)輸市場(chǎng)周期性波動(dòng)的真實(shí)狀況，必須剔除季節(jié)波動(dòng)因素，本文采用Census X12季節(jié)調(diào)整方法處理原始數(shù)據(jù).

根據(jù)馬爾科夫區(qū)制轉(zhuǎn)換模型的要求，首先對(duì)模型進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，判斷時(shí)間序列是否存在單位根檢驗(yàn)，若存在則需要進(jìn)行差分處理.運(yùn)用EViews 6.0軟件進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，得到ADF 值為-3.46，其絕對(duì)值大于5%顯著水平下的臨界值，說明原指標(biāo)均為平穩(wěn)狀態(tài)，這與一般時(shí)間序列不太一致.因此，不需要對(duì)原時(shí)間序列進(jìn)行差分處理.

根據(jù)持續(xù)期依賴變量的定義，該變量長(zhǎng)度不得超過樣本時(shí)間長(zhǎng)度，一般在半個(gè)周期至一個(gè)周期之間比較合適.本研究樣本時(shí)間長(zhǎng)度為11 a，結(jié)合世界經(jīng)濟(jì)周期和航運(yùn)業(yè)造船周期長(zhǎng)度的現(xiàn)實(shí)特征，把持續(xù)期依賴變量Dt的上限設(shè)為τ=36，即持續(xù)期依賴時(shí)間的上限為3 a.

為了提高估計(jì)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，本文運(yùn)用Gibbs 抽樣重復(fù)10 000 次，前1 000 次結(jié)果用于排除初始值選擇的影響，后9 000 次結(jié)果作為Gibbs 抽樣估計(jì)，具體見表1.

表1 DDMS 模型估計(jì)結(jié)果

從表1可以看出，BDTI 存在較明顯的兩階段區(qū)制特征.第一區(qū)制中，原油運(yùn)價(jià)指數(shù)的平均值為872.80，標(biāo)準(zhǔn)差為33.71，可視為原油運(yùn)輸市場(chǎng)處于擴(kuò)張期，并且波動(dòng)幅度不太大.第二區(qū)制中，原油運(yùn)價(jià)指數(shù)的平均值為698.28，標(biāo)準(zhǔn)差為44.10，可視為原油運(yùn)輸市場(chǎng)處于收縮期，其波動(dòng)幅度比第一區(qū)制的波動(dòng)幅度大.

圖2 顯示，DDMS 模型對(duì)國(guó)際原油運(yùn)輸市場(chǎng)行情的劃分能較好地契合實(shí)際原油運(yùn)價(jià)指數(shù)軌跡.1998 年至今，國(guó)際原油運(yùn)輸市場(chǎng)經(jīng)歷3 次較大的高潮和4 次低谷.第1 次低谷始于1997 年.受全球金融危機(jī)影響，世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)衰退，石油貿(mào)易量銳減，給國(guó)際原油運(yùn)輸市場(chǎng)帶來不可低估的負(fù)面影響.第1 次高潮發(fā)生在2000 年左右，主要是由油船運(yùn)輸需求推動(dòng)的.當(dāng)時(shí)世界主要經(jīng)濟(jì)體采取寬松的財(cái)政政策和貨幣政策刺激經(jīng)濟(jì)，導(dǎo)致世界經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，石油需求不斷增加，油運(yùn)價(jià)格也水漲船高.油船運(yùn)輸高潮維持1.5 a 后又陷入第2 次低谷.2002 年底出現(xiàn)第2 次高潮，主要是由原油運(yùn)輸市場(chǎng)的運(yùn)力供給稀缺導(dǎo)致的.鑒于該年“威望”號(hào)單殼油船事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，國(guó)際海事組織(IMO)通過《MARPOL公約》(《國(guó)際防止船舶造成污染公約》)的修正案.該項(xiàng)修正案限定單殼油船在2010 年前全部淘汰，大批單殼油船提前報(bào)廢導(dǎo)致全球油船運(yùn)力緊張，加上世界各國(guó)采用寬松的經(jīng)濟(jì)政策，使原油運(yùn)輸市場(chǎng)步入快速增長(zhǎng)軌道，持續(xù)時(shí)間約3 a，后又陷入第3 次低谷.第3 次高潮出現(xiàn)在2008 年.全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)移以及中國(guó)消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化使得中國(guó)從中東、非洲和南美洲進(jìn)口原油的比重越來越大，促進(jìn)VLCC 運(yùn)輸市場(chǎng)的增長(zhǎng).2009 年至今由于國(guó)際金融危機(jī)的影響，國(guó)際油船運(yùn)輸市場(chǎng)處于較為低迷的狀態(tài).

從以上分析可以看出，原油運(yùn)輸市場(chǎng)運(yùn)力需求與供給的不平衡導(dǎo)致原油運(yùn)輸價(jià)格指數(shù)的周期性波動(dòng).運(yùn)力的供不應(yīng)求導(dǎo)致運(yùn)輸價(jià)格的上升，從而可以吸引更多企業(yè)造更多的船.造船需要一定的時(shí)間成本，因此在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無法緩解供求狀況，可以保證運(yùn)價(jià)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)高位運(yùn)行.當(dāng)運(yùn)力供大于求時(shí)，運(yùn)價(jià)下跌，部分運(yùn)力也在此時(shí)退出市場(chǎng).

圖2 國(guó)際原油運(yùn)價(jià)指數(shù)的區(qū)制狀態(tài)

實(shí)證結(jié)果發(fā)現(xiàn)估計(jì)值β2和β4取值均不為零，反映國(guó)際原油運(yùn)輸市場(chǎng)具有持續(xù)依賴特征.β2為-0.178 8，說明BDTI 在該區(qū)制退出的概率會(huì)隨著擴(kuò)張期區(qū)制持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大.β4為0.006 1，說明BDTI 的收縮期區(qū)制持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，從該區(qū)制退出的概率越大.兩者均具有正的持續(xù)期依賴特征.

圖3表明BDTI 在區(qū)制轉(zhuǎn)換過程中的持續(xù)期依賴特征:當(dāng)BDTI 處于擴(kuò)張期持續(xù)超過12個(gè)月時(shí)，其退出概率超過0.5;當(dāng)BDTI 處于收縮期持續(xù)超過5個(gè)月時(shí)，其退出概率超過0.5.說明兩者具有明顯的不對(duì)稱性，擴(kuò)張期的持續(xù)期依賴明顯強(qiáng)于收縮期的持續(xù)期依賴特征，這可能與原油運(yùn)輸市場(chǎng)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系.目前世界上的絕大部分石油資源被控制在全球前50 家石油公司手中，貨主的高度集中強(qiáng)化他們?cè)诤竭\(yùn)市場(chǎng)上的話語權(quán).石油公司往往采用CIF 獲得海上運(yùn)輸環(huán)節(jié)的利潤(rùn)，并以較低價(jià)格與大型船舶所有人簽訂長(zhǎng)期運(yùn)輸合同，以保證在國(guó)際貿(mào)易形勢(shì)比較低迷的情況下國(guó)際油船市場(chǎng)的行情也不會(huì)在短期內(nèi)發(fā)生較大波動(dòng).因此，原油運(yùn)輸市場(chǎng)在一定程度上具有寡頭壟斷市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的特征，這與在干散貨市場(chǎng)的完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征差別巨大.

圖3 具有持續(xù)期依賴特征的BDTI 區(qū)制轉(zhuǎn)換概率

4 結(jié) 論

運(yùn)用DDMS 模型分析BDTI 的區(qū)制轉(zhuǎn)換概率和持續(xù)期依賴特征，得出如下結(jié)論:

(1)國(guó)際原油運(yùn)價(jià)指數(shù)存在明顯的區(qū)制特征.在國(guó)際原油運(yùn)輸市場(chǎng)擴(kuò)張階段，BDTI 平均值為872.80，標(biāo)準(zhǔn)差為33.71，在市場(chǎng)收縮期BDTI 平均值為698.28，標(biāo)準(zhǔn)差為44.10，這與原油運(yùn)輸市場(chǎng)的實(shí)際情況比較相符.

(2)國(guó)際原油運(yùn)價(jià)指數(shù)的區(qū)制狀態(tài)具有比較明顯的非對(duì)稱持續(xù)期依賴特征.隨著目前狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的推移，由收縮期(擴(kuò)張期)狀態(tài)向擴(kuò)張期(收縮期)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換概率不斷增大，說明國(guó)際原油運(yùn)價(jià)指數(shù)具有明顯的持續(xù)期依賴特征.在相同的持續(xù)期水平下，國(guó)際原油運(yùn)價(jià)指數(shù)由收縮期狀態(tài)向擴(kuò)張期狀態(tài)的轉(zhuǎn)換概率超過擴(kuò)張期狀態(tài)向收縮期狀態(tài)的轉(zhuǎn)換概率，說明該指數(shù)存在明顯的非對(duì)稱性特征.國(guó)際原油運(yùn)價(jià)指數(shù)的非對(duì)稱持續(xù)期依賴特征與國(guó)際原油運(yùn)輸市場(chǎng)的寡頭壟斷市場(chǎng)結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān).

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