基于VAR模型的波羅的海干散貨指數(shù)影響因素分析

方貴雯

【摘 要】 為分析各種因素對(duì)波羅的海干散貨指數(shù)（BDI）波動(dòng)的影響程度，基于2009―2019年的月度數(shù)據(jù)，以BDI為研究對(duì)象，選取國(guó)際原油價(jià)格、全球干散貨貿(mào)易量、全球干散貨船舶運(yùn)力等3個(gè)指標(biāo)，通過灰色關(guān)聯(lián)分析對(duì)各因素的影響程度進(jìn)行排序并建立VAR模型，采用格蘭杰（Granger）因果關(guān)系檢驗(yàn)、脈沖響應(yīng)、方差分解分析出各因素與BDI間的因果關(guān)系及影響程度。結(jié)果表明，全球干散貨貿(mào)易量與BDI的關(guān)聯(lián)程度最高，國(guó)際原油價(jià)格和全球干散貨船舶運(yùn)力（航運(yùn)供給）對(duì)BDI的影響很小。

【關(guān)鍵詞】 波羅的海干散貨指數(shù)（BDI）;干散貨航運(yùn);灰色關(guān)聯(lián)分析;VAR模型

0 引 言

波羅的海干散貨指數(shù)（BDI）是衡量國(guó)際海運(yùn)行情的綜合指標(biāo)，也是世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易狀況的縮影。BDI能夠客觀反映航運(yùn)市場(chǎng)情形，且對(duì)市場(chǎng)信息敏感，其波動(dòng)規(guī)律和影響因素一直都是航運(yùn)業(yè)關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。李瑞華等[1]運(yùn)用經(jīng)濟(jì)周期理論，探究引起國(guó)際干散貨市場(chǎng)供求波動(dòng)的因素，得出供需關(guān)系是決定運(yùn)價(jià)走勢(shì)的根本原因的結(jié)論。王大山等[2]通過BDI與市場(chǎng)間內(nèi)生因果關(guān)系，建立基于聯(lián)立方程模型的國(guó)際干散貨航運(yùn)市場(chǎng)供需及BDI走勢(shì)的預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)市場(chǎng)內(nèi)部供需所產(chǎn)生的內(nèi)生力對(duì)BDI的影響。俞永麗等[3]分析了原油價(jià)格與油船運(yùn)價(jià)波動(dòng)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)原油價(jià)格引發(fā)了油船運(yùn)價(jià)波動(dòng)，而油船運(yùn)價(jià)卻不是引起原油價(jià)格變化的影響因素。馬敏等[4]在研究BDI與中國(guó)干散貨貿(mào)易之間的相關(guān)性時(shí)認(rèn)為判斷BDI走勢(shì)應(yīng)綜合考慮多種影響因素的共同作用。

很多研究都是針對(duì)BDI的波動(dòng)進(jìn)行分析并預(yù)測(cè)的，或是就其與某一經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之間進(jìn)行相關(guān)性分析的，很少有研究將各種因素對(duì)BDI波動(dòng)的影響程度大小進(jìn)行比較分析。本文在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出BDI波動(dòng)的主要影響因素，通過灰色關(guān)聯(lián)分析了解各因素的影響程度，建立VAR模型，分析出各因素與BDI指數(shù)間的因果關(guān)系及影響程度。

1 數(shù)據(jù)的選取和模型的構(gòu)建

1.1 選取數(shù)據(jù)

航運(yùn)成本是制定運(yùn)價(jià)的主要考慮因素，而構(gòu)成航運(yùn)成本的主要成分是燃油價(jià)格，因而原油價(jià)格對(duì)于BDI的影響不容忽視。從航運(yùn)需求方面來說，干散貨國(guó)際貿(mào)易量的增加會(huì)帶動(dòng)航運(yùn)需求的增加，這時(shí)干散貨運(yùn)價(jià)則表現(xiàn)出繁榮的景象，說明干散貨運(yùn)力供給直接影響運(yùn)價(jià)波動(dòng)。本文選取2009年1月―2019年3月的BDI、國(guó)際原油價(jià)格、全球干散貨貿(mào)易量及全球干散貨船舶運(yùn)力等的月度數(shù)據(jù)作為樣本，將反映國(guó)際干散貨航運(yùn)價(jià)格的BDI作為被解釋變量（y），解釋變量分別為國(guó)際原油價(jià)格（x1）、全球干散貨貿(mào)易量（x2）和全球干散貨船舶運(yùn)力（x3）。

BDI數(shù)據(jù)來自Wind網(wǎng)站，將收集到的每日BDI進(jìn)行月度數(shù)據(jù)處理;對(duì)國(guó)際原油價(jià)格日數(shù)據(jù)進(jìn)行月度數(shù)據(jù)處理，其中的數(shù)據(jù)包括了布倫特原油、西德克薩斯（WTI）原油和OPEC一攬子原油的現(xiàn)貨價(jià)格三大體系;全球干散貨貿(mào)易量和全球干散貨船舶運(yùn)力的數(shù)據(jù)來自克拉克森（Clarkson），其中全球干散貨貿(mào)易量用總貿(mào)易量中占比較大的三大干散貨（鐵礦石、谷物和煤炭）來代替。

1.2 構(gòu)建模型

1.2.1 灰色關(guān)聯(lián)模型的構(gòu)建

利用灰色關(guān)聯(lián)分析可以度量各因素間關(guān)聯(lián)性的大小，一般過程如下：

確定參考數(shù)列及比較數(shù)列，并對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，可以利用初值化的方法得到新的參考數(shù)列x（k）及比較數(shù)列y（k）。

關(guān)聯(lián)度越大，關(guān)聯(lián)程度越高。

1.2.2 VAR模型的構(gòu)建

向量自回歸模型（VAR）的一般表達(dá)式為

為消除隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)存在的自相關(guān)，就要使滯后期足夠大，且保證自由度不會(huì)減小到影響模型估計(jì)量的有效性。通常確定模型的最優(yōu)階數(shù)的方法為AIC準(zhǔn)則和SC信息準(zhǔn)則。

2 實(shí)證分析

2.1 灰色關(guān)聯(lián)分析

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)理論方法，分別計(jì)算國(guó)際原油價(jià)格、全球干散貨貿(mào)易量、全球干散貨船舶運(yùn)力與BDI的關(guān)聯(lián)度，計(jì)算結(jié)果見表1。

結(jié)合關(guān)聯(lián)度越大則關(guān)聯(lián)程度越高的判斷標(biāo)準(zhǔn)，可以得出全球干散貨貿(mào)易量與BDI的關(guān)聯(lián)程度最高，全球干散貨船舶運(yùn)力與BDI的關(guān)聯(lián)程度最低。

2.2 因果關(guān)聯(lián)分析

為了消除各變量的量綱差異，使數(shù)據(jù)保持平穩(wěn)性，需對(duì)各變量y、x1、x2、x3進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，變量的對(duì)數(shù)形式分別表示為ln y、ln x1、ln x2、ln x3。

2.2.1 平穩(wěn)性檢驗(yàn)

考慮到時(shí)間序列的不平穩(wěn)，為避免偽回歸現(xiàn)象出現(xiàn)，在進(jìn)行實(shí)證前需要對(duì)變量ln y、ln x1、ln x2、ln x3進(jìn)行單位根檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2可以看出：ln y、ln x1、ln x2的ADF值在1%、5%、10%的置信水平下都大于臨界值，未拒絕“存在單位根”的原假設(shè)，原始序列非平穩(wěn);而差分后的ln y、ln x1、ln x2都拒絕了原假設(shè)，即認(rèn)為不存在單位根。

對(duì)于ln x3，從ADF檢驗(yàn)中得出的結(jié)果是平穩(wěn)的，結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)分析得出的結(jié)論，x3與y的關(guān)聯(lián)程度較其他因素稍低;因此，剔除x3，將其余變量進(jìn)行因果關(guān)聯(lián)分析。其余變量均為一階單整，通過平穩(wěn)性檢驗(yàn)，滿足進(jìn)一步協(xié)整分析條件。

2.2.2 協(xié)整檢驗(yàn)

協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知，ln y、ln x1、ln x2之間存在長(zhǎng)期的協(xié)整關(guān)系。

2.2.3 格蘭杰因果檢驗(yàn)

BDI、國(guó)際原油價(jià)格與全球干散貨貿(mào)易量之間是否存在一個(gè)變量受其他變量滯后項(xiàng)的影響，需要通過格蘭杰因果檢驗(yàn)來驗(yàn)證，檢驗(yàn)結(jié)果見表4。

從表4可以看出，在5%的顯著水平下，國(guó)際原油價(jià)格對(duì)BDI的格蘭杰檢驗(yàn)拒絕了原假設(shè)，而BDI對(duì)國(guó)際原油價(jià)格的格蘭杰檢驗(yàn)接受了原假設(shè)，這說明國(guó)際原油價(jià)格的波動(dòng)引起了BDI的波動(dòng)，而BDI對(duì)于國(guó)際原油價(jià)格的變動(dòng)不存在明顯引導(dǎo)關(guān)系。同理：全球干散貨貿(mào)易量對(duì)BDI的格蘭杰檢驗(yàn)接受了原假設(shè)，說明全球干散貨貿(mào)易量的變化并沒有顯著導(dǎo)致BDI的波動(dòng);而BDI是全球干散貨貿(mào)易量的格蘭杰因，說明BDI的變化在一定程度上影響全球干散貨貿(mào)易量。與此同時(shí)，國(guó)際原油價(jià)格與全球干散貨貿(mào)易量之間不存在因果關(guān)系。

2.2.4 VAR模型參數(shù)估計(jì)和穩(wěn)定性檢驗(yàn)

建立VAR模型時(shí)要確定滯后項(xiàng)。根據(jù)AIC準(zhǔn)則和SC的最小值判斷確定模型的最佳滯后階數(shù)為3。

VAR模型整體結(jié)構(gòu)分析主要通過脈沖響應(yīng)和方差分解來解釋。為了保證模型有效性，需要對(duì)VAR模型估計(jì)結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)定性檢測(cè)。由AR根檢驗(yàn)結(jié)果（圖1）發(fā)現(xiàn)，所有單位根均位于單位圓內(nèi)部，模型滿足穩(wěn)定性條件。

2.2.5 脈沖響應(yīng)分析

脈沖響應(yīng)函數(shù)用來衡量隨機(jī)誤差項(xiàng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差沖擊對(duì)其他內(nèi)生變量當(dāng)期值和未來值的動(dòng)態(tài)影響。本文進(jìn)行脈沖響應(yīng)分析的結(jié)果分別見圖2和圖3，其中，橫軸表示滯后期數(shù)，縱軸表示脈沖響應(yīng)程度，中間線條表示脈沖響應(yīng)函數(shù)曲線，陰影部分表示2倍標(biāo)準(zhǔn)差的置信區(qū)間。

由圖2可以看出，當(dāng)在本期給國(guó)際原油價(jià)格（ln x1）一個(gè)正向沖擊后，BDI （ln y）在短期內(nèi)上下波動(dòng)，并在第3期達(dá)到最大正響應(yīng)后逐漸下降趨于平緩。這表明在短期內(nèi)，BDI對(duì)國(guó)際原油價(jià)格的變動(dòng)具有強(qiáng)響應(yīng)，國(guó)際原油價(jià)格的提升對(duì)BDI的增長(zhǎng)具有顯著的正向帶動(dòng)作用，而從第4期開始，BDI對(duì)國(guó)際原油價(jià)格的響應(yīng)有較大下滑，并在第8期呈現(xiàn)負(fù)響應(yīng)。國(guó)際原油價(jià)格的提高在短期內(nèi)會(huì)迅速帶動(dòng)BDI的增長(zhǎng)，但從長(zhǎng)期來看，這種帶動(dòng)作用越來越弱，并且會(huì)產(chǎn)生負(fù)向作用。

由圖3可以看出，當(dāng)在本期給全球干散貨貿(mào)易量（ln x2）一個(gè)正向沖擊后，對(duì)BDI （ln y）帶來的沖擊在第2期開始逐漸產(chǎn)生負(fù)向影響，在第2期與第3期之間影響的速度較快，隨后影響的速度趨于平緩，在第9期負(fù)的影響達(dá)到最大?？梢?，任何時(shí)期全球干散貨貿(mào)易量的增加都未給BDI的增長(zhǎng)起正向影響，反而產(chǎn)生了抑制作用。這與理論上全球干散貨貿(mào)易量增加導(dǎo)致航運(yùn)需求增加，進(jìn)而促進(jìn)BDI上漲的情況不符。其主要原因在于航運(yùn)的供給也對(duì)BDI產(chǎn)生影響。

2.2.6 方差分解

方差分解結(jié)果見表5。由表5可以看出，滯后1期BDI（ln y）受自身影響效果為100%，滯后20期也有72.18%的貢獻(xiàn)率來自ln y本身，其余的9.8%和1.7%分別來自于國(guó)際原油價(jià)格（ln x1）和全球干散貨貿(mào)易量（ln x2）。這意味著，BDI主要受自身的影響，國(guó)際原油價(jià)格和全球干散貨貿(mào)易量的作用很小。

同時(shí)可以看出，BDI的波動(dòng)沖擊隨著滯后期增加受自身干擾逐漸減少;國(guó)際原油價(jià)格對(duì)BDI的沖擊程度從第1期的接近于0增加到第20期的1.2%;全球干散貨貿(mào)易量對(duì)BDI的沖擊程度從第1期的0.2%增加到第20期的7.1%。由此得出結(jié)論，全球干散貨貿(mào)易量對(duì)BDI的負(fù)向影響程度高于國(guó)際原油價(jià)格對(duì)BDI的正向影響程度。

3 結(jié) 語

本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析、格蘭杰檢驗(yàn)、脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解等方法分析2009年1月―2019年3月國(guó)際原油價(jià)格、全球干散貨貿(mào)易量、全球干散貨船舶運(yùn)力等因素對(duì)BDI的影響，得出以下結(jié)論：

（1）從關(guān)聯(lián)程度高低的角度來看，在這3個(gè)影響因素中，全球干散貨貿(mào)易量與BDI的關(guān)聯(lián)程度最高，全球干散貨船舶運(yùn)力與BDI的關(guān)聯(lián)程度最低。

（2）國(guó)際原油價(jià)格、全球干散貨貿(mào)易量與BDI之間存在相互影響關(guān)系。從格蘭杰因果檢驗(yàn)的結(jié)果可以看出，國(guó)際原油價(jià)格是影響B(tài)DI的單向格蘭杰因，但BDI不是導(dǎo)致國(guó)際原油價(jià)格變動(dòng)的影響因素，而是影響全球干散貨貿(mào)易量的重要原因;然而，全球干散貨貿(mào)易量不是影響B(tài)DI的重要原因。

（3）短期國(guó)際原油價(jià)格的上漲對(duì)BDI的增長(zhǎng)有明顯正向作用，但長(zhǎng)期影響較弱并會(huì)產(chǎn)生負(fù)向影響。全球干散貨貿(mào)易量對(duì)BDI一直呈現(xiàn)負(fù)向影響，這與理論相悖，主要原因是BDI還受運(yùn)力供給方面的影響。近年來，雖然全球經(jīng)濟(jì)疲軟，BDI在低位波動(dòng)，但全球干散貨貿(mào)易量和全球干散貨船舶運(yùn)力都在不斷增長(zhǎng)，只是增長(zhǎng)速度緩慢。

（4）根據(jù)方差分解分析，BDI的波動(dòng)主要受其自身影響較大。全球干散貨貿(mào)易量對(duì)BDI的貢獻(xiàn)程度稍高，但其對(duì)于BDI的影響是長(zhǎng)期的負(fù)向影響。國(guó)際原油價(jià)格對(duì)BDI有一定的正向拉動(dòng)作用，但貢獻(xiàn)程度不高。

根據(jù)以上結(jié)論，可以得到如下啟示：對(duì)BDI的波動(dòng)產(chǎn)生影響的因素眾多，這些因素也是整個(gè)干散貨航運(yùn)市場(chǎng)的影響因素，如代表干散貨航運(yùn)市場(chǎng)供需水平的變量除包括全球干散貨貿(mào)易量和全球干散貨船舶運(yùn)力等內(nèi)生因素外，還有包括國(guó)際原油價(jià)格這種外生因素。內(nèi)生因素是BDI波動(dòng)的重要原因，BDI是引起外生因素變化的重要原因。

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