我国煤炭价格波动周期特征分析及预测研究
我国煤炭价格波动周期特征分析及预测研究
隋广琳;张冠华
【摘 要】The authors took X12 seasonal adjustment models and HP filtering method to an-alyze fluctuation periods of China coal price from January 2003 to August 2015,such as changes of secular trend,cycles,seasonality,irregular factors and other factors. The results showed that secular trend caused the greatest influence on coal price,and then cycles,seasonality and irregu-lar factors,furthermore,with time went by,seasonality and irregular factors rapidly weaken. According to fluctuation patterns,the current cycle would be over after 2 ~4 months and get to the next cycle. In all,the authors predicted coal price to stay under pressure and maintain low narrow fluctuation in the fourth quarter.%本文采用 X12季节调整法和 HP 滤波法，对2003年1月至2015年8月我国煤炭价格波动特性进行了分析，研究其长期趋势、周期循环、季节性和不规则等因素的变化情况。结果表明，长期趋势对煤炭价格的影响程度最大，周期循环、季节性和不规则因素影响次之，并且随着时间的推移，季节性和不规则因素快速减弱。从波动规律看，未来2~4个月当前周期可能结束，进入下一个波动周期。综合分析，预计四季度煤价继续承压、维持低位窄幅波动。
【期刊名称】《中国煤炭》
【年(卷),期】2015(000)011
【总页数】5页(P19-23)
【关键词】波动周期;X12季节调整法;HP 滤波;长期趋势
【作 者】隋广琳;张冠华
【作者单位】中国矿业大学 北京 管理学院，北京市海淀区，100083;中国华能集团公司技术经济研究院，北京市西城区，100031
【正文语种】中 文
【中图分类】F426
煤炭产业发展受宏观经济运行、能源政策调整、行业周期波动等多种因素影响，表现出的扩张与收缩交替、复苏与衰退往返过程，即煤炭产业周期，可用投资量增减、价格变化、生产
总量和需求总量增减等指标来测量反映。煤炭市场周期是产业周期的表现形式之一，主要通过价格指标，从微观层面反映出煤炭市场扩张和收缩的波动形态。因此，借鉴经济周期波动的相关理论与方法，深入研究煤炭价格周期波动特性，有助于更好地把握煤炭市场运行特性，并能够为相关产业政策的制定提供参考，也为煤炭上下游企业的经营发展提供决策依据。
当前，国内外学者对煤炭市场的研究主要集中在煤炭价格形成机制、煤炭价格影响因素及预测等方面，现有文献对煤炭市场周期、波动特征及内在成分的研究相对较少。赵爱国和李仲学等在 《基于CF滤波法的中国煤炭生产周期波动特征研究》一文中，在总结借鉴经济波动和有关产业波动理论研究成果上，结合煤炭产业自有特征，应用计量经济和谱分析理论与方法，对我国煤炭产业的波动特征、规律和波动成因进行了实证研究。刘满芝等在《中国煤炭需求波动规律研究》一文中，采用经济波动的理论和方法，以煤炭需求为研究对象，测量了我国煤炭产业的不同波动周期，揭示了煤炭需求的波动规律。张明慧和李永峰在 《我国煤炭能源生产的波动分析》一文中，运用HP滤波分析法，对我国1978-2009年煤炭产量与GDP这两个序列分别进行了研究，并在此基础上，用Granger因果检验探索我国煤炭生产与国民经济周期波动的关系。以上学者主要以煤炭产量、消费量等年度数据为依据，对煤炭产业波动
的研究提供了有益借鉴，但对市场的核心指标——价格的波动周期特征仍有缺失，因此本文将运用时间序列季节调整法和HP滤波法，对2003年以来的煤炭月度价格数据波动特点进行研究，剖析价格波动的长期趋势、周期波动及季节性变化特征。
经济变量的时间序列包含4种变动因素，即长期趋势、周期循环、季节性波动和随机扰动。长期趋势是随时间推移表现出的稳定波动。周期循环波动是围绕长期趋势，以数年为周期的波动形式。季节性波动是一年内随季节更替出现的规律性波动。随机扰动是由偶然因素引起的不规则变动。本文通过X12季节调整法将季节因素和不规则因素从原始价格序列中剔除，得到煤炭价格的长期循环序列，再利用HP滤波法，将长期趋势和周期循环趋势分离。本文涉及的主要方法为X12季节调整法和HP滤波法。
2.1　X12季节调整法
X12季节调整法是在美国商务部人口普查局研究开发的X11方法基础上发展而来的，该方法可以从经济数据时间序列中去除季节因素和不规则因素，从而显示出序列潜在的趋势循环因素，趋势循环序列可以更准确地反映经济时间序列变化的客观规律。X12方法共包括4种季节调整分解模型：
式中：TCt——趋势循环要素；
St——季节要素；
It——不规则因素。
为了增强不同因素之间的可比性，避免计量单位的影响，本文选择乘法模型来对原始序列进行季节因素和随机扰动因素剔除。
2.2　HP滤波法
Hodrick和Prescott在分析战后美国经济周期时，首次提出HP滤波法。假设｛Yt｝是包含趋势成分和波动成分的经济时间序列，｛YtT｝是其中含有的趋势成分，｛Ytc｝是其中含有的波动成分，则有：
式中：t=1，2，…，T
趋势成分｛YtT｝可以通过式（6）求解得到：
式中：c（L）——延迟算子多项式，
λ根据样本数据频率取值如下：
一般来说，HP滤波是把经济周期看作宏观经济对某一缓慢变动路径的一种偏离，因此趋势序列和循环序列具有相同的度量单位。
2.3　描述周期波动的几个指标
（1）波动高度，即峰位。表明每个周期扩张的强度，峰位的高低在反映出增长力强弱的同时，也隐含反映出增长的稳定性。
（2）波动深度，即波谷。表明每个周期收缩的力度，谷位越低说明增长越不稳定。
（3）波动幅度，即振幅。表明每个周期内增长高低起伏的剧烈程度，振幅越大，说明增长越不稳定。
金融危机时间（4）波动的扩张长度，即每个周期内扩张期的时间长度。表明每个周期内扩张的持续性，扩张期持续时间长，收缩期持续时间短，增长就比较稳定。若将扩张长度与收缩长度的比值记为L，则当L＜1时，称周期为短扩张型；当L≥1时，称周期为长扩张型。
3.1　指标选择及数据来源
秦皇岛港是目前世界最大的煤炭输出港和散货港，港口煤炭价格在很大程度上反映出我国东部沿海地区煤炭市场供求状况，是全国煤价的风向标。本文以2003年1月至2015年8月的秦皇岛港山西优混（发热量为23022k J）动力煤价格作为分析对象，采用X12季节调整法和HP滤波法，对煤炭价格中的4种内在成分进行测定与划分，得到煤炭价格波动的周期性特征。
3.2　近年来我国煤炭价格波动情况
2003年1月到2015年8月秦皇岛港山西优混煤炭价格走势情况如图1所示。
由图1可知，2004年以前，煤炭价格走势平稳，保持在264元/t左右。从2004年起，煤炭价格开始上涨，由2014年初的297元/t上升至425元/t；2005年1月至2006年12月，煤炭价格平稳波动，保持在426元/t左右；2007年3月至2008年7月，煤炭价格快速上涨，由460元/t上升至954元/t，涨幅超过100%；之后受国际金融危机的影响，煤炭价格暴跌，半年内从峰值995元/t下降至558元/t；2009年9月至2011年12月，煤炭价格在580～860元/t的区间内震荡波动；2012年以来，煤炭价格开始持续下跌，与2012年1月相比，当前下跌幅度已超过50%。
3.3　季节性因素和不规则因素
通过季节调整提取出煤炭价格中的季节性因素和不规则因素这两个高频成分，如图2所示。
季节性因素具有明显的 “双峰单谷”的特点。2003-2007年，基本在［0.98，1.02］区间波动，2007年之后，波动范围扩展至［0.95，1.04］，反映出我国煤炭价格受季节性因素的影响日益加大。从不规则因素看，除了2008-2010年国际金融危机期间、2013年底煤炭企业联合拉高价格期间出现明显波动之外，其余月份波动性较弱，均在1左右徘徊。总体来看，季节性因素对煤炭价格的影响作用大于不规则因素，是导致煤炭价格频繁波动的重要原因。

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