基于VAR-TARCH模型的鐵礦石期貨價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能實(shí)證研究

許可 劉靜怡

摘?要：本文選取2015年5月至2020年6月大連商品交易所（以下簡稱大商所）的鐵礦石期貨市場與現(xiàn)貨市場為研究對象，建立不同分布假設(shè)下的VAR-TARCH模型，得出結(jié)論：兩市場之間存在波動(dòng)溢出效應(yīng)，價(jià)格滯后4期時(shí)趨于平穩(wěn)，期貨價(jià)格和收益率的變化對于現(xiàn)貨市場具有警示作用。此外，正負(fù)沖擊的非對稱性也得到證明。基于以上結(jié)論，本文提出鼓勵(lì)鐵礦石資源保障體系發(fā)展、提升市場信息透明度以及完善市場機(jī)制以爭奪國際定價(jià)權(quán)等諸多建議。

關(guān)鍵詞：鐵礦石期貨?價(jià)格發(fā)現(xiàn)?VAR-TARCH模型

一、引言

期貨市場自創(chuàng)立以來，就一直與現(xiàn)貨市場保持著緊密的聯(lián)系。商品期貨作為期貨的“主力軍”，為實(shí)體經(jīng)濟(jì)服務(wù)的同時(shí)，也為市場投資者提供獲利機(jī)會。由于現(xiàn)貨市場商品價(jià)格波動(dòng)，商品生產(chǎn)經(jīng)營者難以準(zhǔn)確把握成本和利潤，利用期貨市場進(jìn)行套期保值交易成為鎖定收益和成本的捷徑。套保者和投機(jī)者的存在是期貨市場和現(xiàn)貨市場之間堅(jiān)固的橋梁和靈敏的媒介。期貨價(jià)格的形成與變動(dòng)表面上是合約的多空力量對決，但其實(shí)質(zhì)是現(xiàn)貨市場供求關(guān)系的體現(xiàn)。期貨市場具有價(jià)格發(fā)現(xiàn)的功能，在生產(chǎn)、貿(mào)易中作為商品的基準(zhǔn)價(jià)格或參考價(jià)格的來源而備受關(guān)注。

鐵礦石指存在利用價(jià)值的，含有鐵元素或鐵化合物的礦石，在生產(chǎn)中主要作為鋼鐵原材料而使用。鋼鐵廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)建設(shè)、房地產(chǎn)等社會領(lǐng)域，其價(jià)格對社會平均生產(chǎn)成本具有重要意義。因此，鐵礦石現(xiàn)貨價(jià)格與國民經(jīng)濟(jì)血脈相連。2010年以前，我國鋼企由于生產(chǎn)分散、采購分散、出口集中等特點(diǎn)，在國際鐵礦石交易中難以掌握定價(jià)權(quán)。這一時(shí)期主要采用長期協(xié)議定價(jià)模式，鐵礦石行業(yè)“三巨頭”——力拓、必和必拓以及巴西淡水河谷公司把持世界范圍內(nèi)的定價(jià)權(quán)。隨著鐵礦石三大指數(shù)的推出，由賣方壟斷市場逐漸向買方壟斷轉(zhuǎn)變，指數(shù)定價(jià)的實(shí)現(xiàn)為衍生品市場發(fā)展提供溫床?？梢灶A(yù)見的是，未來期貨價(jià)格必將替代指數(shù)定價(jià)，成為定價(jià)基準(zhǔn)。

為了順應(yīng)鐵礦石金融化趨勢，提升我國交易地位，2013年大商所正式上市掛牌交易鐵礦石期貨合約。作為當(dāng)時(shí)世界最大的鐵礦石消費(fèi)國、進(jìn)口國和第二大生產(chǎn)國，這一期貨品種的上市，完善了定價(jià)機(jī)制，使其有效服務(wù)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)，并在鋼企管理現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、控制生產(chǎn)銷售成本、參與國際市場競爭等眾多方面發(fā)揮了積極作用。未來鐵礦石期貨的發(fā)展有望使我國在國際大宗商品的定價(jià)權(quán)爭奪戰(zhàn)中占據(jù)主導(dǎo)地位。我國鐵礦石市場的期貨與現(xiàn)貨價(jià)格對世界市場產(chǎn)生的影響正在不斷增強(qiáng)，通過信息溢出傳導(dǎo)到各大交易市場，作用于諸多行業(yè)。

本文選取國內(nèi)鐵礦石期貨市場與現(xiàn)貨市場作為研究對象，篩選2015年5月至2020年6月期貨合約報(bào)價(jià)及現(xiàn)貨鐵礦石綜合指數(shù)的有效數(shù)據(jù)，計(jì)算對數(shù)收益率，并分別對價(jià)格和收益率兩種時(shí)間序列數(shù)據(jù)建立GARCH族模型，研究模型存在的波動(dòng)聚集效應(yīng)及信息溢出效應(yīng)，長短期均衡及因果影響，通過脈沖響應(yīng)與方差分解等計(jì)量方法探索目前期貨市場定價(jià)的有效性和顯著性。

本文的主要貢獻(xiàn)在于兩個(gè)方面：一方面是通過研究期貨價(jià)格發(fā)現(xiàn)的特征，明晰鐵礦石現(xiàn)貨與期貨價(jià)格的影響關(guān)系，有助于投資者更有效地實(shí)現(xiàn)套利和套期保值;另一方面是通過模型的建立及檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)定價(jià)機(jī)制中存在的不足，提出對監(jiān)管完善市場具有啟示作用的建議。本文的新穎之處在于：一方面，對收益率進(jìn)行研究而非停留在期貨價(jià)格與現(xiàn)貨價(jià)格的層面上;另一方面，采用不同分布假設(shè)下的非對稱GARCH模型進(jìn)行擬合，結(jié)合VAR模型的脈沖響應(yīng)與方差分析，更準(zhǔn)確地刻畫價(jià)格的波動(dòng)特征。

二、研究背景與文獻(xiàn)綜述

鋼鐵作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱性產(chǎn)業(yè)，對制造業(yè)的發(fā)展舉足輕重。我國鐵礦儲量豐富，已探明的鐵礦總數(shù)達(dá)600億噸，每年鋼鐵產(chǎn)量約占全球的53%，是名副其實(shí)的礦產(chǎn)大國。但是由于礦產(chǎn)含量、地理位置和開采技術(shù)的原因，目前自身開采的鐵礦石產(chǎn)量不能滿足日益增長的需求，較低的品質(zhì)也限制了其在高精技術(shù)行業(yè)的使用。據(jù)中鐵網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2019年鐵礦石累計(jì)產(chǎn)量是84億噸，同期進(jìn)口的鐵礦石就達(dá)到107億噸，相當(dāng)于我國鐵礦石的進(jìn)口依賴度達(dá)到56%左右，主要從澳大利亞、巴西和印度等國進(jìn)口。

與大多數(shù)商品期貨類似，影響鐵礦石價(jià)格的主要因素是供求關(guān)系。供給方面一般分為成本因素、產(chǎn)量因素和庫存因素三個(gè)方面，其中，成本因素主要包括開采成本、人工成本、稅費(fèi)及運(yùn)輸費(fèi)用;產(chǎn)量因素則是指礦山企業(yè)產(chǎn)能的變化情況;庫存因素產(chǎn)生的影響則是由各地區(qū)存量與貿(mào)易商策略共同決定。需求方面主要來源于市場上鋼企的需求、替代產(chǎn)品和互補(bǔ)品的價(jià)格變動(dòng)等。除此之外，政策以及國際貿(mào)易是同時(shí)作用于鐵礦石交易的供需兩端，影響原理和機(jī)制也較為復(fù)雜，是目前學(xué)界研究的重點(diǎn)。閆麗娜（2009）結(jié)合制度經(jīng)濟(jì)學(xué)與國家安全理論，使用對比分析法提出應(yīng)對鐵礦石價(jià)格上漲的宏觀經(jīng)濟(jì)對策。徐斌（2016）基于Goldberg和Knetter的剩余需求彈性模型，研究發(fā)現(xiàn)巴西、澳大利亞和印度在中國鐵礦石市場具有優(yōu)勢，并從期貨市場出發(fā)給出提高我國鐵礦石國際定價(jià)權(quán)的對策建議。陶建格等（2018）提出，中國在全球鐵礦石交易中的地位有助于推動(dòng)市場壟斷和金融化，造成鐵礦石國際貿(mào)易價(jià)格的短期波動(dòng)。

2013年大商所推出鐵礦石期貨，標(biāo)志著中國將在鐵礦石交易中采取主動(dòng)態(tài)度，爭取國際話語權(quán)。該合約是全球首個(gè)采用實(shí)物交割方式履約的合約。沈?qū)帲?013）認(rèn)為，實(shí)物交割的方式能更直接地向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)提供服務(wù)，從而吸引國外企業(yè)投資我國期貨市場。學(xué)界有關(guān)國際定價(jià)權(quán)的研究主要可以概括為以下三方面：一是議價(jià)能力。Baillie（2002）通過建模發(fā)現(xiàn)本國的大宗商品議價(jià)能力可以通過定價(jià)權(quán)實(shí)現(xiàn)。國內(nèi)學(xué)者劉慶柏（2010）運(yùn)用GARCH模型檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)期貨市場的價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能能有效提升中國在國際交易中的定價(jià)地位。二是市場開放程度。張艷飛等（2013）提出，隨著金融市場的逐步開放，建立國際性的鐵礦石期貨市場對把握定價(jià)權(quán)具有重要意義。楊愛紅（2011）也持此觀點(diǎn)。三是國際影響力。鄧超、袁倩（2016）對鐵礦石、螺紋鋼以及荷蘭的普氏指數(shù)建立VAR模型，并得出我國鐵礦石期貨國際影響力逐年增強(qiáng)的結(jié)論。

定價(jià)權(quán)的實(shí)現(xiàn)離不開期貨市場的發(fā)展，期貨市場定價(jià)功能的完善能夠補(bǔ)充現(xiàn)貨市場波動(dòng)性帶來的缺陷。本文主要研究期現(xiàn)貨兩個(gè)市場間價(jià)格在信息傳遞過程中的波動(dòng)溢出效應(yīng)，兩種價(jià)格傳導(dǎo)的效率體現(xiàn)市場的投機(jī)水平，投機(jī)水平的高低直接反映期貨市場的完善程度。目前國內(nèi)學(xué)界對于波動(dòng)溢出效應(yīng)的研究可以分為以下三個(gè)方面：一是長短期均衡。李瓊（2013）借助Johansen協(xié)整模型對鐵礦石的期貨價(jià)格與現(xiàn)貨價(jià)格進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)二者之間存在長期均衡關(guān)系。此外，胡振華等（2018）使用VEC-SVAR模型擬合，得出國內(nèi)外鐵礦石期現(xiàn)貨價(jià)格之間存在高度相關(guān)性和長期均衡關(guān)系。二是價(jià)格的引導(dǎo)與發(fā)現(xiàn)。鐘國新等（2015）通過實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)鐵礦石國際市場的期貨價(jià)格對現(xiàn)貨價(jià)格具有顯著正效應(yīng)，從而表明其具有價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能。雷元安等（2019）采用時(shí)間序列檢驗(yàn)法對近6年的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)期貨價(jià)格對現(xiàn)貨價(jià)格的影響貢獻(xiàn)度為7704%。三是不同市場間的類比。國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了諸多期現(xiàn)貨市場的比較：劉文文、喬高秀（2014）針對股指期貨的波動(dòng)溢出效應(yīng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)兩市場信息反映的速度之間存在差異。董瑩、李素梅（2017）使用雙變量EGARCH模型、GarbadeSilber模型對原油期貨市場價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能進(jìn)行分析，得出兩價(jià)格協(xié)整關(guān)系和格蘭杰因果關(guān)系的結(jié)論，證明了波動(dòng)溢出效應(yīng)。

由于波動(dòng)溢出效應(yīng)的存在，國內(nèi)外學(xué)者對期現(xiàn)貨價(jià)格及收益率的研究一般使用GARCH族模型，并與其他模型組合使用。彭紅楓和陳奕（2015）在銅期貨套期保值比率的計(jì)算中建立了MRS-DCC-GARCH模型，該模型能夠有效消除GARCH模型帶來波動(dòng)率的高持續(xù)性。采用Ling和McAleer（2003）提出的VARMA-GARCH模型，李保林等（2015）研究我國滬深300股指期貨2012年至2014年1分鐘高頻交易數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)證明了兩個(gè)市場之間的波動(dòng)溢出效應(yīng)。Haigh和Holt（2002）建立BEKK-GARCH模型針對外匯期貨交易進(jìn)行研究，在商品期貨套利方面作出重要貢獻(xiàn)。在以上研究的基礎(chǔ)上，本文采用非對稱TGARCH模型對我國鐵礦石期現(xiàn)貨市場價(jià)格指標(biāo)及收益率序列進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)兩者之間的因果作用關(guān)系、波動(dòng)方式的差別以及定價(jià)機(jī)制的有效性，從而幫助投資者進(jìn)行策略選擇。

三、模型設(shè)定及實(shí)證分析

（一）模型設(shè)定

研究表明，金融時(shí)間序列波動(dòng)主要具有三大特征，即尖峰厚尾分布、波動(dòng)聚集以及長期相關(guān)性。基于此，本文采用GARCH族模型擬合。普通的GARCH（1，1）模型一般形式如下：

其中，式（1）是模型的條件均值方程，與一般最小二乘回歸方程類似;式（2）是ε隨機(jī)誤差的條件方差方程，αε2t-1為ARCH項(xiàng)，βσ2t-1為GARCH項(xiàng)。該模型的參數(shù)可以替換為GARCH（q，?p），此時(shí)式（1）不變，式（2）變?yōu)椋?/p>

σ2t=ω+∑qj=1βjσ2t-j+∑pi=1αiε2t-i（3）

當(dāng)q=0?時(shí)，模型可簡化為ARCH（p）。模型中，ω為原有的不確定性，是殘差的長期均值;方差滯后項(xiàng)為歷史信息帶來的波動(dòng)影響;隨機(jī)誤差滯后項(xiàng)為近期市場出現(xiàn)的新沖擊對方差的影響，一定程度上代表了信息傳遞效率的高低。

按照分布假設(shè)不同，可以將模型分為正態(tài)分布的N-GARCH、students的廣義t-GARCH以及廣義誤差分布的GED-GARCH。此外，Engle、Lilien和Robins于1987年提出針對不同的變量分布時(shí)的GARCH-in-Mean模型，可以在均值方程中加入方差的其他形式，包括以下三種?：

除此之外，本文選取的金融時(shí)間序列中有異常值存在即尖峰厚尾現(xiàn)象，為了貼合數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)，本文嘗試t分布、GED分布下非對稱模型TGARCH的擬合，選取信息準(zhǔn)則值最低和顯著性最高的模型作為最終結(jié)論。

（二）數(shù)據(jù)處理

本文選取2015年5月至2020年6月大商所鐵礦石連續(xù)交易日的期貨收盤價(jià)及中國鋼鐵業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)的鐵礦石現(xiàn)貨綜合價(jià)格指數(shù)分別作為期現(xiàn)貨市場的價(jià)格序列，數(shù)據(jù)來自Wind金融終端及中鋼協(xié)官網(wǎng)。篩去非交易日及特殊事件停盤日期，共得1234條數(shù)據(jù)。為增加序列的平穩(wěn)性，同時(shí)盡量保持計(jì)算的精度和準(zhǔn)確度不受影響，本文的收益率序列采用對數(shù)收益率，計(jì)算公式如下：

其中，i=f或s，f表示期貨，s表示現(xiàn)貨。Pi，t以及Pi，t-1為在t時(shí)刻的收盤價(jià)，ri，t為在t時(shí)刻百分比化的對數(shù)收益率。

（三）數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)

預(yù)處理結(jié)束后，本文得到四條時(shí)間序列：期貨價(jià)格、現(xiàn)貨價(jià)格、期貨對數(shù)收益率以及現(xiàn)貨對數(shù)收益率，下文建模中分別采用Ft、St、rf，t和rs，t表示。為描述數(shù)據(jù)在不同時(shí)間上的波動(dòng)情況，首先對序列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

由表1可知，期貨價(jià)格整體低于現(xiàn)貨價(jià)格，但波動(dòng)區(qū)間更大，標(biāo)準(zhǔn)差也相應(yīng)地大于現(xiàn)貨價(jià)格。從分布上看，期貨價(jià)格的峰度較現(xiàn)貨價(jià)格高，且高于臨界值3，說明其分布為統(tǒng)計(jì)學(xué)上典型的尖峰厚尾，這也是金融時(shí)間序列的特點(diǎn)。Jarque-Bera統(tǒng)計(jì)量表明，樣本均不服從正態(tài)分布。表2揭示了期貨收益率與現(xiàn)貨收益率之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系：期貨收益率波動(dòng)幅度更大，厚尾的程度更重，且兩者同時(shí)不服從正態(tài)分布。從時(shí)序圖上來看，價(jià)格方面（見圖1），期貨價(jià)格更易出現(xiàn)異常值，短時(shí)間內(nèi)上下波動(dòng)概率更高，合理分析其存在ARCH效應(yīng);收益率方面（見圖2），針狀曲線的出現(xiàn)佐證了波動(dòng)從聚性存在的推論，且直觀上收益率序列的波動(dòng)程度高于價(jià)格序列。兩者之間的具體聯(lián)系還需進(jìn)一步檢驗(yàn)。

根據(jù)恩格爾和克拉格（1983）年對宏觀時(shí)間序列的研究結(jié)果，擾動(dòng)方差的穩(wěn)定性更差，方差的大小隨時(shí)間變化，具有某種相關(guān)性，并據(jù)此提出了ARCH效應(yīng)。該效應(yīng)的存在使得建立GARCH模型成為可能，但GARCH模型的建立必須要求序列具有平穩(wěn)性，因此在建模前首先需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)。Augmented?Dickey-Fuller?Test（ADF）是單位根檢驗(yàn)的一種方法，存在以下三種形式：

其中，式（8）為普通形式，式（9）為存在截距項(xiàng)，式（10）為存在截距項(xiàng)和斜率項(xiàng)。本文對原序列進(jìn)行普通形式的檢驗(yàn)后，若不平穩(wěn)，則繼續(xù)使用截距項(xiàng)形式對相應(yīng)的一階差分序列檢驗(yàn)，得到結(jié)果（見表3）：

ADF采用一階自回歸假設(shè)，對隨機(jī)干擾項(xiàng)的方差即白噪聲在時(shí)間上的變化進(jìn)行檢驗(yàn)，得到單個(gè)序列的平穩(wěn)性結(jié)論。P值小于置信水平意味著對原假設(shè)H0的拒絕，即不存在單位根。對本文數(shù)據(jù)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以P值為判斷依據(jù)，價(jià)格序列本身不平穩(wěn)但其一階差分序列平穩(wěn);收益率序列本身平穩(wěn)。由此，價(jià)格序列具有一階單整的性質(zhì)，收益率序列本身為平穩(wěn)序列，一定程度上避免了造成GARCH模型“偽回歸”的情況。

除了非平穩(wěn)的過度擬合，“偽回歸”還存在一種特殊情況，即兩時(shí)間序列的趨勢成分相同，共同趨勢的修正原有較弱的解釋力度，導(dǎo)致回歸的置信水平提高。現(xiàn)實(shí)中的時(shí)間序列通常為非平穩(wěn)序列，修正方法主要有兩種：一種是如上文所述取其差分變?yōu)槠椒€(wěn)，但會失去一些原有信息，甚至可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)學(xué)意義的偏差;另一種則是通過協(xié)整解決問題。金融時(shí)間序列理論中存在長期相關(guān)性假設(shè)，即歷史事件會在價(jià)格中持續(xù)反映。協(xié)整關(guān)系揭示序列的長期均衡水平，若原序列不平穩(wěn)，一階差分平穩(wěn)，但原序列存在協(xié)整關(guān)系，則同階情況下（如一階單整）可以對原序列建立VAR模型，進(jìn)行脈沖響應(yīng)和方差分解（見表4）。

協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果如表5所示。對價(jià)格模型而言，原假設(shè)為協(xié)整關(guān)系個(gè)數(shù)為0時(shí)，跡統(tǒng)計(jì)量為3001863，拒絕原假設(shè);原假設(shè)協(xié)整關(guān)系個(gè)數(shù)為1時(shí)，跡統(tǒng)計(jì)量為0756733，P值為03844，接受原假設(shè)，期貨價(jià)格與現(xiàn)貨價(jià)格之間存在協(xié)整關(guān)系。收益率模型的檢驗(yàn)結(jié)果表明協(xié)整關(guān)系不存在。綜上，對價(jià)格建立VAR模型如下。

價(jià)格的一階差分序列與收益率序列均具有平穩(wěn)特征，檢驗(yàn)波動(dòng)聚集效應(yīng)后即可建立GARCH模型。一般而言，在金融模型中，由于變量滯后性、時(shí)間慣性以及其他隨機(jī)誤差的影響，時(shí)間序列常常會存在自相關(guān)和偏相關(guān)性。取36階的自相關(guān)Q-Statistic（見表5），可以得出四時(shí)間序列均存在ARCH特征，表明信息借助于期現(xiàn)貨資產(chǎn)的價(jià)格波動(dòng)在兩市場間傳遞。

在此基礎(chǔ)上，本文對一階差分價(jià)格序列以及收益率序列分別進(jìn)行OLS回歸并檢驗(yàn)ARCH異方差的存在，得到的P值均小于005且nR2≥χ2分布下置信度為95%的臨界值599，因此時(shí)間序列均顯著存在ARCH異方差，可以進(jìn)行GARCH族建模。

為厘清期現(xiàn)貨市場之間的價(jià)格和收益率的引導(dǎo)關(guān)系，分別對兩模型進(jìn)行Granger檢驗(yàn)。由于該檢驗(yàn)需要模型的滯后階數(shù)作為參數(shù)，故先使用ARDL模型對現(xiàn)有時(shí)間序列的條件均值方程進(jìn)行擬合，自動(dòng)選擇下的結(jié)果中Selected?Model即為合適的滯后階數(shù)。由表6可知，價(jià)格一階差分模型的最優(yōu)滯后階數(shù)為4階，收益率模型的最優(yōu)滯后階數(shù)為1階。擬合后D-W統(tǒng)計(jì)量均在2附近，表明模型幾乎已無自相關(guān)性。

確定滯后階數(shù)后對變量進(jìn)行格蘭杰因果檢驗(yàn)，結(jié)果如表7所示。在檢驗(yàn)期貨價(jià)格一階差分是否是現(xiàn)貨價(jià)格一階差分的Granger原因時(shí)，F(xiàn)值為730506，P值為200E-55;而當(dāng)反向驗(yàn)證時(shí)，F(xiàn)值為180064，P值為01263。這表明期貨價(jià)格變化可以解釋現(xiàn)貨價(jià)格的變化。類似地，由收益率模型的Granger檢驗(yàn)可知，現(xiàn)貨收益率對期貨無解釋力度，期貨收益率卻可以解釋現(xiàn)貨收益率。綜上，期貨市場對現(xiàn)貨市場具有單向引導(dǎo)作用。

（四）實(shí)證分析

基于以上檢驗(yàn)，本文對期現(xiàn)貨價(jià)格一階差分序列組合與收益率組合分別建立GARCH族模型?？紤]到正負(fù)面消息對于金融市場不同程度的沖擊作用，本文以Glosten、Jaganathan?和Runkle（1993）提出的非對稱TARCH模型為基準(zhǔn)，借鑒吳振信等（2016）的研究，嘗試比較不同分布下的擬合，選擇信息準(zhǔn)則最優(yōu)、顯著性最高的模型作為研究結(jié)論。TARCH模型中條件方差方程中添加了非對稱項(xiàng)，變?yōu)槭剑?3）：

其中當(dāng)t期殘差項(xiàng)小于0時(shí)，表示杠桿效應(yīng)的滯后項(xiàng)參數(shù)啞變量I-t-k=1，否則為0。加入非對稱項(xiàng)的原因在于負(fù)面消息的沖擊一般高于正面消息的影響?；谝酝难芯拷Y(jié)果，GARCH族模型中的ARCH項(xiàng)與GARCH項(xiàng)的滯后項(xiàng)系數(shù)取1階即Threshold?order=1時(shí)，該模型能較準(zhǔn)確地刻畫出金融市場之間的波動(dòng)溢出效應(yīng)。

在研究金融問題尤其是收益率時(shí)間序列時(shí)，一般取3階以下的GARCH模型參數(shù)。本文延續(xù)現(xiàn)有研究成果，基于不同分布假設(shè)對鐵礦石期現(xiàn)貨價(jià)格和波動(dòng)率建立模型，得到結(jié)果（見表8、表9）：

比較表8和表9中t分布與GED分布下的擬合結(jié)果，可以得出如下結(jié)論：以信息準(zhǔn)則為第一判斷原則，置信度t為輔助原則，TARCH（?1，?1，?1?）最為貼合現(xiàn)有數(shù)據(jù)。模型表達(dá)式如下。

同理，對收益率序列建模，得到結(jié)果如下（見表10、表11）。

比較表10和表11中t分布與GED分布下的擬合結(jié)果，可以得出如下結(jié)論：以信息準(zhǔn)則為第一判斷原則，置信度t為輔助原則，TARCH（1，?2，?1）最為貼合現(xiàn)有數(shù)據(jù)。模型表達(dá)式如下。

綜上，在兩模型中，非對稱項(xiàng)的系數(shù)與二階ARCH項(xiàng)的系數(shù)均為負(fù)值，前者說明現(xiàn)貨市場對于期貨市場的非對稱影響是使得期貨市場的波動(dòng)越來越小。結(jié)合之前表中的顯著性系數(shù)來看，在價(jià)格模型中，Threshold項(xiàng)系數(shù)的顯著程度t值為-6665853，P值為00000，說明價(jià)格的杠桿效應(yīng)十分明顯，這也是價(jià)格波動(dòng)性差異的主要來源。收益率模型中Threshold項(xiàng)系數(shù)的顯著程度t值為-4757921，P值也為00000，說明兩個(gè)市場的非對稱性程度差距不大，投資者對于正負(fù)消息的沖擊所做出的反應(yīng)也大致相同。這一點(diǎn)可以從下文中對價(jià)格本身VAR模型的分析中得到驗(yàn)證。

（五）模型檢驗(yàn)

為了確認(rèn)TARCH模型已完全提取了殘差中的波動(dòng)效應(yīng)，本文對已建立的模型進(jìn)行ARCH-LM檢驗(yàn)，從高階逐步遞減，檢驗(yàn)結(jié)果（見表12）。

檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使是在回歸階數(shù)為1的情形下，殘差的相伴概率P值仍大于臨界值，因此在顯著性為95%的情況下接受原假設(shè)，即此時(shí)不再存在ARCH效應(yīng)，模型較為合理。

對價(jià)格建立的VAR模型進(jìn)行脈沖響應(yīng)和方差分解，得到結(jié)果：

脈沖響應(yīng)中，橫軸表示沖擊作用的滯后期間數(shù)，縱軸表示被解釋變量的變化，中線為脈沖響應(yīng)函數(shù)，其他為正負(fù)兩倍標(biāo)準(zhǔn)差偏離帶。期貨價(jià)格本身受到?jīng)_擊會隨著時(shí)間逐漸減弱，受到現(xiàn)貨價(jià)格沖擊則會隨著時(shí)間逐漸增強(qiáng)最后趨于平穩(wěn)，二者的影響幅度均較小;現(xiàn)貨價(jià)格本身的沖擊會在第四期達(dá)到高潮并逐漸平穩(wěn)，受到期貨價(jià)格沖擊則正向增強(qiáng)，增強(qiáng)的幅度先大后小、逐漸減弱。比較分析可知，與格蘭杰因果檢驗(yàn)的結(jié)論一致，現(xiàn)貨價(jià)格對期貨價(jià)格的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于期貨對現(xiàn)貨的影響（見圖3）。

方差分解結(jié)果表明：對于期貨價(jià)格，幾乎全部的影響因素都來源于它本身，現(xiàn)貨價(jià)格并不能產(chǎn)生顯著影響;對于現(xiàn)貨價(jià)格，兩市場價(jià)格沖擊的貢獻(xiàn)率幾近相同，各占50%左右。這與之前期貨價(jià)格能影響現(xiàn)貨價(jià)格的結(jié)論并不矛盾（見圖4）。

四、結(jié)論及建議

基于對2015年至2020年鐵礦石期貨與現(xiàn)貨市場價(jià)格及收益率的實(shí)證研究，本文分析了兩市場間的因果關(guān)系、信息傳導(dǎo)的波動(dòng)溢出效應(yīng)以及外部沖擊帶來的影響。

首先，從期貨市場與現(xiàn)貨市場的互相作用來看，無論是價(jià)格還是收益率方面，我國期貨市場的作用都強(qiáng)于現(xiàn)貨市場。期貨市場的波動(dòng)幅度更大，這意味著鐵礦石期貨比現(xiàn)貨更具價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能。鐵礦石作為支柱性產(chǎn)業(yè)的基石，其定價(jià)對于各行各業(yè)都具有重要的參考意義。期貨價(jià)格更完善地反映出市場供需在時(shí)間維度上的量及趨勢，期貨市場對于現(xiàn)貨市場的解釋力度使得投資者的套期保值交易和套利行為成為可能。由本文研究可得出結(jié)論：滯后4期時(shí)兩個(gè)市場才趨于平穩(wěn)，故期貨價(jià)格和收益率的變化對于現(xiàn)貨市場具有警示作用。

其次，價(jià)格一階差分序列及收益率序列均具有ARCH效應(yīng)，且波動(dòng)溢出效果較強(qiáng)。從現(xiàn)實(shí)意義來看，一方面，這種波動(dòng)的連續(xù)性是由于兩市場之間的信息傳遞不夠及時(shí)和透明，導(dǎo)致投資者本該獲得的套利效果減弱;另一方面，投機(jī)行為的存在使得短期內(nèi)的“新信息”和歷史的“舊信息”同時(shí)作用于市場，直接導(dǎo)致ARCH效應(yīng)和GARCH效應(yīng)的出現(xiàn)。雖然滯后項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，即波動(dòng)影響逐期遞減，但以上兩種效應(yīng)的存在仍然為鐵礦石的合理定價(jià)造成阻礙。定價(jià)的合理性受到削弱，對我國在鐵礦石領(lǐng)域爭奪國際話語權(quán)和定價(jià)權(quán)也會形成阻礙。

最后，與過往研究類似，本文所建立的TARCH模型非對稱性的來源主要是正負(fù)消息對市場沖擊的效果不同這一現(xiàn)象。模型顯示，針對價(jià)格波動(dòng)的負(fù)沖擊尤其是期貨市場對于現(xiàn)貨市場的消息影響高于正沖擊這一點(diǎn)具有顯著性，而收益率波動(dòng)差距不大。這一缺陷可能是由于本文對收益率取對數(shù)序列所致，因此進(jìn)一步地定量分析也值得研究，模型仍然存在改進(jìn)余地。但定性而言，鐵礦石價(jià)格的定價(jià)和傳導(dǎo)機(jī)制并未完全疏通，現(xiàn)貨價(jià)格對期貨的解釋程度不夠高，意味著市場投機(jī)情緒較濃，沒有很好反映供給與需求之間的關(guān)系。

依據(jù)以上研究結(jié)論，本文從政策選擇、監(jiān)管與投資者保護(hù)以及市場完善與國際接軌三方面提出如下建議。

一是鼓勵(lì)鐵礦石資源保障體系發(fā)展，優(yōu)化雙焦環(huán)保政策。價(jià)格體系的構(gòu)建不僅要注重上層建筑即期貨等衍生品，更要重視市場基本面的供求平衡?；仡?019年，鐵礦石的基本面具有較大剛性缺口，供應(yīng)的矛盾很難在短時(shí)間內(nèi)彌補(bǔ)。一方面，應(yīng)當(dāng)針對鋼企及上下游企業(yè)推行鼓勵(lì)政策，保障資源長久發(fā)展;另一方面，應(yīng)當(dāng)控制進(jìn)出口鐵礦石數(shù)量，維持良好的價(jià)格生態(tài)環(huán)境。近期，鐵礦石新規(guī)即調(diào)整鐵礦石檢驗(yàn)方式頒布并實(shí)施。這一規(guī)定旨在提高我國鐵礦石的質(zhì)量，惠及進(jìn)口交易雙方，既有助于維持平衡的供需水平，也有助于提升我國的國際地位，樹立大國形象，對定價(jià)權(quán)的爭奪百利而無一害。

二是提升市場信息透明度，保證信息公開完整傳遞。信息在兩個(gè)市場間的傳遞效果有賴于監(jiān)管者的職能履行。目前鐵礦石市場存在波動(dòng)溢出現(xiàn)象，這一現(xiàn)象導(dǎo)致了價(jià)格慣性的出現(xiàn)，降低了市場的有效性，為投機(jī)行為提供溫床。監(jiān)管者在價(jià)格傳遞的過程中應(yīng)當(dāng)全方位的監(jiān)控信息公開披露的過程，及時(shí)、準(zhǔn)確地把信息傳遞給投資者，以期幫助他們做出正確的投資選擇。監(jiān)管與投資這種良性互動(dòng)的存在，會使得市場的無效波動(dòng)減少，更有利于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定價(jià)，解決現(xiàn)貨對期貨市場無解釋力度的問題。

三是完善市場機(jī)制，爭取國際鐵礦石市場定價(jià)權(quán)。期貨市場發(fā)揮價(jià)格發(fā)現(xiàn)的功能離不開有效市場的實(shí)現(xiàn)。我國鐵礦石期貨上線較晚，在國際大宗交易中雖然作為主要對手方，但并不具備主場優(yōu)勢。國際定價(jià)權(quán)的爭奪有賴于國內(nèi)市場率先實(shí)現(xiàn)定價(jià)機(jī)制的完善，合理有效的價(jià)格更易被世界市場采納。因此，鐵礦石期貨市場作為衍生品工具的重要市場，其在大宗商品交易浪潮中作為重要的一環(huán)，應(yīng)當(dāng)為鐵礦石現(xiàn)貨定價(jià)作出積極貢獻(xiàn)。雄厚的現(xiàn)貨基礎(chǔ)、成熟的期貨市場帶來良性期現(xiàn)互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，能增強(qiáng)價(jià)格的權(quán)威性，使中國在國際定價(jià)發(fā)展中掌握主動(dòng)權(quán)。

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