徐媛媛，嚴(yán)哲人，王傳美，章勝勇*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430070；2. 武漢理工大學(xué)數(shù)學(xué)系，湖北 武漢 430070）

原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)研究
——基于滾動(dòng)協(xié)整分析法

徐媛媛1，嚴(yán)哲人1，王傳美2，章勝勇1*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430070；2. 武漢理工大學(xué)數(shù)學(xué)系，湖北 武漢 430070）

為了把握原油價(jià)格變動(dòng)對(duì)主要糧食價(jià)格的影響，本文選取2009年1月至2016年9月原油價(jià)格與大豆、玉米、水稻及小麥價(jià)格的周度數(shù)據(jù)，運(yùn)用滾動(dòng)協(xié)整分析法考察了原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)及其時(shí)變特征。研究發(fā)現(xiàn)，大豆價(jià)格與原油價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)最強(qiáng)，特別是當(dāng)原油價(jià)格高位運(yùn)行時(shí)，大豆價(jià)格對(duì)長(zhǎng)期均衡的調(diào)整速度最快；玉米價(jià)格受原油價(jià)格上漲的沖擊最大，而當(dāng)原油價(jià)格低迷時(shí)傳導(dǎo)效應(yīng)“不顯著”；水稻價(jià)格與原油價(jià)格傳導(dǎo)效應(yīng)于近年逐漸加強(qiáng)；但小麥價(jià)格對(duì)原油價(jià)格變動(dòng)的反應(yīng)一直不敏感?？傮w而言，在原油價(jià)格上漲及高位運(yùn)行階段，原油價(jià)格對(duì)糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)最強(qiáng)。本文認(rèn)為，原油價(jià)格波動(dòng)率先影響市場(chǎng)化程度較高及與生物能源生產(chǎn)直接相關(guān)的大豆、玉米價(jià)格，進(jìn)而傳導(dǎo)至整個(gè)糧食市場(chǎng)。

原油價(jià)格；糧食價(jià)格；滾動(dòng)協(xié)整；價(jià)格傳導(dǎo)；時(shí)變特征

Abstract：Based on weekly price data from January 2009 to September 2016 of crude oil, soybean, corn, rice and wheat, this paper empirically explored the transmission effect of oil price on grain price and its time-varying characteristics by the rolling cointegration model. Results show that: 1) the transmission effect of oil price on soybean price is the strongest, and soybean price can adjust to long-term equilibrium with the highest speed; 2) the transmission effect of rising oil price on corn price is much stronger than others, but the effect is not significant when oil price is dropping; and 3) the transmission effect of oil price on rice price has been increasing significantly for years; but there is less sensitive reaction from wheat price to the oil price. In summary, upward trending crude oil price has stronger infuence on grain price, and the transmission effect is imposed on those grain products with higher degree of marketization and are directly related bioenergy, such as soybean and corn, frst, and then on the entire grain market.

Key words：crude oil price; grain price; rolling cointegration; price transmission; time-varying characteristics

自上世紀(jì)末，生物燃料作為兼具低碳經(jīng)濟(jì)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的綠色能源，在原油價(jià)格不斷高漲、能源市場(chǎng)持續(xù)動(dòng)蕩以及生態(tài)環(huán)境日益惡化的背景下，受到世界各國(guó)的空前關(guān)注和積極扶持。隨著以玉米、大豆等糧食作物為主要原料的生物燃料產(chǎn)業(yè)在世界范圍快速擴(kuò)張，糧食價(jià)格不再僅受供求、成本等傳統(tǒng)因素的影響，更會(huì)遭到能源市場(chǎng)等非傳統(tǒng)外部因素的沖擊，糧食價(jià)格的能源化特征便逐步形成。2009年以來(lái)，我國(guó)糧食價(jià)格再拾升勢(shì)，引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。盡管糧食價(jià)格的上漲交織著多種因素，但隨著現(xiàn)代石油農(nóng)業(yè)的發(fā)展與生物燃料技術(shù)的推廣，原油價(jià)格的上漲被大多數(shù)國(guó)內(nèi)學(xué)者視為主要原因[1-3]。一般認(rèn)為，原油價(jià)格上漲通過(guò)直接的“成本沖擊”以及擴(kuò)張生物能源產(chǎn)業(yè)間接刺激“需求增加”兩方面，帶動(dòng)糧食價(jià)格呈現(xiàn)相同的發(fā)展趨勢(shì)。而部分研究發(fā)現(xiàn)糧油市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)存在非對(duì)稱性特征，即價(jià)格上漲與下跌信息為糧食價(jià)格帶來(lái)的沖擊并不相同[4]。那么，原油價(jià)格與各糧食價(jià)格間分別表現(xiàn)出怎樣的傳導(dǎo)作用?原油價(jià)格變動(dòng)是如何傳導(dǎo)至整個(gè)糧食市場(chǎng)?原油價(jià)格上漲與下跌對(duì)糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)是否一致?本文從能源視角出發(fā)，以原油價(jià)格的變化趨勢(shì)為關(guān)鍵切入點(diǎn)，考察研究2009年至今原油價(jià)格對(duì)糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)及其時(shí)變特征，為更準(zhǔn)確地把握糧食市場(chǎng)的價(jià)格變化，維持價(jià)格穩(wěn)定提供參考借鑒。

目前為止，國(guó)內(nèi)關(guān)于“原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)”的研究基本采用全樣本靜態(tài)估計(jì)的研究范式，即選取不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，采用不同的方法針對(duì)不同糧食品種展開(kāi)研究，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是基于均值（一階矩）層面利用協(xié)整檢驗(yàn)及誤差修正模型等方法研究原油價(jià)格與糧食價(jià)格的長(zhǎng)期協(xié)整與短期調(diào)整關(guān)系。楊志海等[5]運(yùn)用ARDLECM模型分析糧食價(jià)格與原油價(jià)格間的長(zhǎng)期影響與短期效應(yīng)，認(rèn)為原油價(jià)格對(duì)大米、玉米和大豆價(jià)格具有顯著的正向影響，對(duì)小麥價(jià)格具有負(fù)向影響；Wang等[6]基于同一方法肯定了原油價(jià)格在稻谷價(jià)格形成中的重要作用。此外，夏天[7]、盧福財(cái)和何文章[8]及顏小挺和祁春節(jié)[9]分別運(yùn)用Johansen協(xié)整分析、Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)、方差分解、脈沖響應(yīng)等計(jì)量方法評(píng)估了原油價(jià)格對(duì)糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)及影響程度。二是基于方差（二階矩）層面利用GARCH模型估計(jì)原油價(jià)格與糧食價(jià)格的波動(dòng)溢出效應(yīng)。郭玉晶等[10]、肖小勇和章勝勇[11]基于BEKK-GARCH（1，1）模型證明了原油價(jià)格與玉米、大豆價(jià)格間存在顯著的雙向波動(dòng)溢出效應(yīng)，但與小麥價(jià)格間不存在顯著的雙向波動(dòng)溢出效應(yīng)。董秀良等[12]采用STCC-MGARCH模型和DSTCCMGARCH模型證實(shí)了大豆、玉米價(jià)格與原油價(jià)格的相關(guān)系數(shù)在原油價(jià)格上漲的沖擊下發(fā)生了顯著的提高，且玉米價(jià)格與原油價(jià)格間相關(guān)系數(shù)的增幅遠(yuǎn)超過(guò)大豆，而小麥價(jià)格與原油價(jià)格間相關(guān)系數(shù)及其增幅均較小。

國(guó)外學(xué)者通過(guò)研究“原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)”在不同階段的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)生物能源技術(shù)的發(fā)展和生物能源政策的變動(dòng)，通過(guò)刺激生物能源產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張，對(duì)糧食價(jià)格變動(dòng)產(chǎn)生顯著影響。Avalos[13]、Lucotte[14]利用VEC、Granger檢驗(yàn)、雙變量VAR模型等方法證明了2006年5月美國(guó)關(guān)于生物燃料的政策變革導(dǎo)致原油價(jià)格與糧食價(jià)格間長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系出現(xiàn)結(jié)構(gòu)斷點(diǎn)，政策變革后，原油價(jià)格對(duì)玉米價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)更強(qiáng)。Trujillobarrera等[15]、 Silvennoinen和Thorp[16]分別采用STCC-GARCH模型和DSTCC-GARCH模型證明了生物燃料政策會(huì)導(dǎo)致原油價(jià)格和糧食價(jià)格的相關(guān)性發(fā)生結(jié)構(gòu)突變，研究也指出原油價(jià)格在其高位運(yùn)行時(shí)，對(duì)糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)更強(qiáng)。另外，新近發(fā)展的全樣本滾動(dòng)擬合方法為研究原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)帶來(lái)了突破進(jìn)展。Peri和Baldi[17]以柴油和菜籽油價(jià)格為研究對(duì)象，應(yīng)用滾動(dòng)協(xié)整分析法發(fā)現(xiàn)生物燃料政策的沖擊將導(dǎo)致菜籽油價(jià)格迅速收斂柴油價(jià)格，即生物燃料政策強(qiáng)化了二者間協(xié)整關(guān)系。Nicola等[18]基于滾動(dòng)回歸分析法證明了2007年以來(lái)生物燃料技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)原油價(jià)格對(duì)玉米、大豆價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)。

隨著生物能源技術(shù)的發(fā)展以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的提高，原油價(jià)格與糧食價(jià)格的協(xié)整關(guān)系及傳導(dǎo)效應(yīng)應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。而國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究基本采用全樣本或?qū)⑷珮颖痉譃槿舾勺訕颖眷o態(tài)估計(jì)的研究范式衡量傳導(dǎo)效應(yīng)的整體表現(xiàn)與階段特征，難以把握原油價(jià)格與糧食價(jià)格間協(xié)整關(guān)系及傳導(dǎo)效應(yīng)的時(shí)變?nèi)病１疚牟捎脻L動(dòng)協(xié)整分析法，通過(guò)對(duì)全樣本滾動(dòng)擬合的方法，從整體和局部、長(zhǎng)期一致和短期調(diào)整等角度全方位追蹤原油價(jià)格與糧食價(jià)格間協(xié)整關(guān)系及傳導(dǎo)效應(yīng)的演變路徑，為政策部門(mén)把握糧食市場(chǎng)的價(jià)格走勢(shì)變化提供預(yù)判信息，更好地制定具有前瞻性的價(jià)格穩(wěn)定政策。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

本研究旨在從長(zhǎng)期一致和短期調(diào)整等方面研究原油價(jià)格與糧食價(jià)格間協(xié)整關(guān)系及傳導(dǎo)效應(yīng)，因此，本文與大多數(shù)文獻(xiàn)一致，采用協(xié)整分析法。根據(jù)Johansen協(xié)整檢驗(yàn)及誤差修正模型（Vector Error Correction model，VEC）分析理論，如果一組非平穩(wěn)時(shí)間序列存在平穩(wěn)的線性組合，這組序列是協(xié)整的，即存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系，可進(jìn)一步建立VEC模型對(duì)短期波動(dòng)與長(zhǎng)期均衡進(jìn)行直接的描述。VEC模型的表達(dá)式如下：

式中：Yt表示原油價(jià)格及糧食價(jià)格的向量，t表示時(shí)期，Δ表示一階差分，k表示滯后階數(shù)，ε為估計(jì)方程的殘差項(xiàng)。VEC模型提供了衡量原油價(jià)格與糧食價(jià)格傳導(dǎo)效應(yīng)的三個(gè)參數(shù)：1）誤差修正系數(shù)α：反映了糧食價(jià)格、原油價(jià)格偏離長(zhǎng)期均衡狀態(tài)時(shí)，將其調(diào)整到均衡狀態(tài)的調(diào)整速度，α絕對(duì)值越大，意味著糧食（原油）價(jià)格受到短期沖擊后向長(zhǎng)期均衡修正的速度越快，即傳導(dǎo)效應(yīng)越強(qiáng)。2）協(xié)整系數(shù)β：體現(xiàn)價(jià)格序列之間的直接關(guān)系，衡量糧食（原油）價(jià)格受原油（糧食）價(jià)格變動(dòng)的影響程度，其中β ′為其轉(zhuǎn)置矩陣；β ′Yt-1為滯后一期的誤差修正項(xiàng)Et-1，是指對(duì)長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系的偏離。3）系數(shù)Γ：反映了糧食價(jià)格與原油價(jià)格間的短期交互作用，若Γ顯著，則表示糧食（原油）價(jià)格在短期內(nèi)會(huì)受原油（糧食）價(jià)格的影響。三個(gè)指標(biāo)相互補(bǔ)充，互相印證，構(gòu)成了衡量原油價(jià)格與糧食價(jià)格間傳導(dǎo)效應(yīng)的指標(biāo)系統(tǒng)。

基于整個(gè)時(shí)間跨度進(jìn)行價(jià)格序列間的實(shí)證檢驗(yàn)，只能反應(yīng)原油價(jià)格與糧食價(jià)格的一般關(guān)系，不能描述二者間關(guān)系隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)情況。而基于滾動(dòng)時(shí)間窗口技術(shù)的協(xié)整分析，可以更大可能地提取數(shù)據(jù)的信息，把握價(jià)格變量間協(xié)整關(guān)系和傳導(dǎo)效應(yīng)的時(shí)變?nèi)?。何光輝等[19]運(yùn)用滾動(dòng)協(xié)整分析法檢驗(yàn)入世以來(lái)中國(guó)與全球六個(gè)主要發(fā)達(dá)證券市場(chǎng)之間的動(dòng)態(tài)協(xié)整關(guān)系，描繪出中國(guó)證券市場(chǎng)動(dòng)態(tài)國(guó)際一體化進(jìn)程。本文借鑒其做法，采用滾動(dòng)協(xié)整分析法，在Johansen協(xié)整方程及ECM模型的全樣本靜態(tài)分析框架的基礎(chǔ)上，通過(guò)樣本區(qū)間滾動(dòng)對(duì)糧食價(jià)格與原油價(jià)格的協(xié)整關(guān)系及傳導(dǎo)效應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)擬合。

在本研究中，t為每個(gè)滾動(dòng)窗口的中間數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的時(shí)點(diǎn)。令n為總樣本數(shù)，ra、rb分別為滾動(dòng)窗口起、止數(shù)據(jù)的序號(hào)；rw為固定窗口長(zhǎng)度，其中rw=rb-ra+1；ra每次向前移動(dòng)1，ra的變動(dòng)范圍為[1，n-rw+1]，在固定窗口下，rb同樣每次向前移動(dòng)1，rb的變動(dòng)范圍為[rw，n]，滾動(dòng)完畢可得n-rw+1對(duì)新的子序列；對(duì)每一個(gè)子序列依次進(jìn)行Johansen協(xié)整檢驗(yàn)、VEC檢驗(yàn)，獲取關(guān)于跡統(tǒng)計(jì)量、協(xié)整系數(shù)及誤差修正系數(shù)的時(shí)間序列。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取原油價(jià)格及大豆、玉米、水稻、小麥四種糧食價(jià)格檢驗(yàn)原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)。鑒于價(jià)格的高波動(dòng)、多階段等特點(diǎn)，高頻率數(shù)據(jù)能更準(zhǔn)確地度量原油價(jià)格與糧食價(jià)格協(xié)整關(guān)系及傳導(dǎo)效應(yīng)的演變。結(jié)合數(shù)據(jù)的可獲取性，本文選用2009年1月至2016年9月的周度頻率數(shù)據(jù)，共403組。其中，大豆、玉米、水稻、小麥四種糧食價(jià)格分別為中國(guó)大豆、玉米、粳稻、小麥的原糧出庫(kù)價(jià)，單位為元/kg；原油價(jià)格為中國(guó)大慶原油每日現(xiàn)貨價(jià)的周度平均值，單位為$/bbl。為消除通貨膨脹的影響，本文分別使用燃料CPI指數(shù)、糧食CPI指數(shù)對(duì)原油價(jià)格、糧食價(jià)格的絕對(duì)量進(jìn)行了平減。同時(shí)，為避免異方差，進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)數(shù)化處理。主要研究變量的價(jià)格數(shù)據(jù)來(lái)源于Wind資訊數(shù)據(jù)庫(kù)，而數(shù)據(jù)處理過(guò)程中所涉及的CPI指數(shù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站。

2 結(jié)果與分析

2.1 原油價(jià)格與糧食價(jià)格間傳導(dǎo)效應(yīng)的全樣本靜態(tài)檢驗(yàn)

2.1.1 原油價(jià)格與糧食價(jià)格的基本特征 2009年至今，原油價(jià)格變動(dòng)的趨勢(shì)具有明顯的階段性，即波動(dòng)上漲階段（2009年1月-2011年7月）、高位運(yùn)行階段（2011年8月-2014年2月）、持續(xù)下降與低位徘徊階段（2014年3月-2016年9月）（圖1）。在同一時(shí)期，大豆、玉米、水稻和小麥的價(jià)格呈“波動(dòng)增長(zhǎng)”態(tài)勢(shì)，其中，水稻和小麥的價(jià)格波動(dòng)幅度不大；而大豆和玉米的價(jià)格波動(dòng)較為明顯。數(shù)據(jù)顯示，2010年7月至2011年5月，國(guó)內(nèi)原油價(jià)格漲幅達(dá)41%，大豆、玉米、水稻同期價(jià)格則分別上漲3%、4%、3%，小麥價(jià)格卻下跌3%。而在2014年6月至2015年1月，原油價(jià)格跌幅超過(guò)50%，大豆、玉米價(jià)格跌幅依次為7%、3%，水稻、小麥價(jià)格均上漲1%。大豆、玉米價(jià)格與原油價(jià)格在漲跌態(tài)勢(shì)與波動(dòng)方面保持較高的動(dòng)態(tài)一致性，而水稻、小麥的價(jià)格與原油價(jià)格則不具有明顯的一致性。

圖1 原油與糧食的價(jià)格走勢(shì)Fig.1 Price trends of crude oil and main grain products

2.1.2 原油價(jià)格與糧食價(jià)格的協(xié)整關(guān)系 在進(jìn)行協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)之前，需要通過(guò)單位根檢驗(yàn)探究原油價(jià)格及糧食價(jià)格是否為平穩(wěn)序列，從表1可以看出，原油價(jià)格和糧食價(jià)格為非平穩(wěn)隨機(jī)變量，而其一階差分序列為平穩(wěn)序列，均為I（1）序列，即滿足構(gòu)造協(xié)整檢驗(yàn)與VEC模型的前提條件。

表1 單位根檢驗(yàn)結(jié)果Table 1 Results of the unit root test

本文采用Johansen協(xié)整檢驗(yàn)判斷原油價(jià)格與糧食價(jià)格間是否存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系。從表2可以看出，在5%的顯著水平下，原油價(jià)格與玉米、水稻價(jià)格間存在協(xié)整關(guān)系；在10%的顯著水平下，原油價(jià)格與大豆價(jià)格間存在協(xié)整關(guān)系。小麥作為我國(guó)政策性儲(chǔ)糧，長(zhǎng)期以來(lái)在“最低收購(gòu)價(jià)”等價(jià)格支持政策的作用下，對(duì)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)反應(yīng)遲鈍，因而小麥價(jià)格與原油價(jià)格間不存在協(xié)整關(guān)系。這與大多數(shù)已有文獻(xiàn)的結(jié)論一致。

表2 約翰森協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of Johasen cointegration test

2.1.3 原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng) 協(xié)整關(guān)系僅僅表示一種長(zhǎng)期的均衡關(guān)系，微觀經(jīng)濟(jì)主體還將根據(jù)經(jīng)濟(jì)變量的短期變化向長(zhǎng)期均衡進(jìn)行調(diào)整，可進(jìn)一步通過(guò)構(gòu)建VEC模型定量評(píng)估原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)。從表3可以看出，原油與大豆、玉米、水稻的價(jià)格彈性分別為0.190、0.405、0.081，表明原油價(jià)格上漲1%，大豆、玉米、水稻價(jià)格分別上漲0.190%、0.405%、0.081%，即玉米價(jià)格受到原油價(jià)格變動(dòng)的影響程度最大，大豆次之，水稻最小。糧食價(jià)格的誤差修正系數(shù)均顯著為負(fù)，表明大豆、玉米、水稻價(jià)格具有受到?jīng)_擊后向長(zhǎng)期均衡價(jià)格調(diào)整的反向修正機(jī)制。但在短期內(nèi)，原油價(jià)格與糧食價(jià)格的變動(dòng)主要源于自身因素，僅玉米價(jià)格受到原油價(jià)格的直接影響。燃料乙醇產(chǎn)業(yè)主要是以玉米為原料，這使得原油價(jià)格與玉米價(jià)格間的波動(dòng)關(guān)系及其傳導(dǎo)效應(yīng)不同于其他糧食品種。

表3 誤差修正模型檢驗(yàn)結(jié)果Table 3 Result of the VEC model

2.2 原油價(jià)格與糧食價(jià)格間傳導(dǎo)效應(yīng)的子區(qū)間動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)

2.2.1 原油價(jià)格與糧食價(jià)格的動(dòng)態(tài)協(xié)整關(guān)系 進(jìn)一步，本文采用滾動(dòng)時(shí)間窗口技術(shù)進(jìn)行協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)與誤差修正分析。選取2 a為固定窗口長(zhǎng)度rw，即以104個(gè)周度數(shù)據(jù)為子樣本時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行滾動(dòng)，每次向前推進(jìn)一周，到滾動(dòng)完畢共得到300對(duì)新的子序列。通過(guò)樣本區(qū)間滾動(dòng)，依次獲取關(guān)于跡統(tǒng)計(jì)量、協(xié)整系數(shù)及誤差修正系數(shù)的時(shí)間序列。

原油價(jià)格與糧食價(jià)格的滾動(dòng)協(xié)整關(guān)系首先表現(xiàn)在跡統(tǒng)計(jì)量的顯著性上，為了便于分析，對(duì)跡統(tǒng)計(jì)量用10%的臨界值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化跡統(tǒng)計(jì)量大于1時(shí)，意味著10%顯著水平下拒絕原假設(shè)，即特定子區(qū)間內(nèi)存在顯著協(xié)整關(guān)系。從表4可以看出糧食價(jià)格與原油價(jià)格還不存在穩(wěn)定的長(zhǎng)期協(xié)整性，從絕對(duì)水平來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)跡統(tǒng)計(jì)量的最大值均大于1，說(shuō)明原油價(jià)格與糧食價(jià)格在某些滾動(dòng)子區(qū)間內(nèi)，是存在顯著協(xié)整關(guān)系的。而除了大豆-原油，其他3組標(biāo)準(zhǔn)跡統(tǒng)計(jì)量的均值及中位數(shù)均小于1，說(shuō)明原油價(jià)格與糧食價(jià)格的整體協(xié)整水平不高，尚處于相對(duì)獨(dú)立狀態(tài)。從統(tǒng)計(jì)意義上講，原油價(jià)格與糧食價(jià)格協(xié)整關(guān)系出現(xiàn)的概率達(dá)19.3%-59.0%，在整個(gè)樣本期間，大豆-原油的協(xié)整水平最高，協(xié)整關(guān)系出現(xiàn)的頻率達(dá)59%；小麥-原油的協(xié)整水平最低，頻率占19.3%；水稻-原油、玉米-原油的協(xié)整關(guān)系出現(xiàn)的頻率介于以上兩者之間。

表4 滾動(dòng)協(xié)整中跡統(tǒng)計(jì)量特征Table 4 Characteristics of trace statistic in rolling cointegration

圖2為以統(tǒng)一時(shí)間軸繪制的原油價(jià)格與糧食價(jià)格跡統(tǒng)計(jì)量的時(shí)變走勢(shì)圖，x軸顯示時(shí)間t。如果橫坐標(biāo)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)跡統(tǒng)計(jì)量≥1，則表明該時(shí)間點(diǎn)前后一年里，二者具有顯著的協(xié)整關(guān)系；否則，則不存在顯著協(xié)整關(guān)系。大豆-原油的協(xié)整關(guān)系在原油價(jià)格的三個(gè)發(fā)展階段均有出現(xiàn)，具有出現(xiàn)周期長(zhǎng)、頻次高的特點(diǎn)；而玉米-原油的顯著協(xié)整關(guān)系比較集中出現(xiàn)于價(jià)格波動(dòng)上漲及高位運(yùn)行階段；相比于玉米-原油，小麥-原油、水稻-原油的協(xié)整關(guān)系出現(xiàn)的周期短且頻次低。但自原油價(jià)格進(jìn)入低位徘徊階段以來(lái)，為避免大范圍出現(xiàn)玉米改種粳稻的現(xiàn)象，近年政府下調(diào)水稻最低收購(gòu)價(jià)的舉措增強(qiáng)了水稻-原油的協(xié)整性。從整體上看，4組標(biāo)準(zhǔn)跡統(tǒng)計(jì)量變化趨勢(shì)具有一定的相似度，大致呈“雙峰”分布態(tài)勢(shì)，其中2011年4月-2012年4月、2013年2月-2013年9月的“高峰”階段，跡統(tǒng)計(jì)量密集地出現(xiàn)顯著。

圖2 滾動(dòng)跡統(tǒng)計(jì)量的時(shí)變特征Fig. 2 Time-varying characteristics of rolling trace statistic

表5列出了跡統(tǒng)計(jì)量在原油價(jià)格各階段的分布特征，總體而言，原油價(jià)格與糧食價(jià)格的跡統(tǒng)計(jì)量在原油價(jià)格波動(dòng)上漲、高位運(yùn)行階段達(dá)到顯著水平的頻率較高，而價(jià)格持續(xù)下跌與低位徘徊階段較低。相對(duì)而言，大豆-原油跡統(tǒng)計(jì)量在原油價(jià)格高位運(yùn)行時(shí)達(dá)到顯著水平的頻率較高，而在原油價(jià)格波動(dòng)上漲時(shí)較低，這是因?yàn)槲覈?guó)基本上不使用大豆生產(chǎn)生物燃料，大豆價(jià)格受原油價(jià)格上漲沖擊的影響有限；玉米-原油、水稻-原油、小麥-原油的跡統(tǒng)計(jì)量在原油價(jià)格上漲階段達(dá)到顯著水平的頻率較高，這是因?yàn)槌顺杀緵_擊外，原油價(jià)格上漲導(dǎo)致以玉米為原料的乙醇燃料需求增加，玉米-原油的協(xié)整性增強(qiáng)，當(dāng)原油價(jià)格上漲到一定程度刺激了生物能源產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張，帶動(dòng)玉米替代品價(jià)格的上漲，繼而提升了水稻-原油、小麥-原油的協(xié)整性。例如，在2011年5月-2012年10月，小麥價(jià)格低于玉米價(jià)格，小麥被作為玉米替代原料被用來(lái)生產(chǎn)乙醇汽油和動(dòng)物飼料，從而引起了對(duì)其需求的增加。這部分結(jié)論與董秀良等[12]、Trujillobarrera等[15]的觀點(diǎn)類(lèi)似，前者認(rèn)為大豆、玉米價(jià)格與原油價(jià)格的相關(guān)系數(shù)隨原油價(jià)格上漲而顯著的提高，且玉米價(jià)格受原油價(jià)格上漲的沖擊更大；后者發(fā)現(xiàn)原油價(jià)格在其高位運(yùn)行時(shí)，對(duì)糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)更強(qiáng)。

表5 滾動(dòng)跡統(tǒng)計(jì)量在原油價(jià)格各階段的統(tǒng)計(jì)特征Table 5 Statistical characteristics of rolling trace statistic in all stages of oil price

2.2.2 原油價(jià)格與糧食價(jià)格間動(dòng)態(tài)協(xié)整關(guān)系的“同步”與“引導(dǎo)”關(guān)系 原油價(jià)格與糧食價(jià)格的動(dòng)態(tài)協(xié)整關(guān)系有怎樣的內(nèi)在聯(lián)系？是否具有相互引導(dǎo)關(guān)系？為此，本文運(yùn)用Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)和Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)進(jìn)一步探明原油價(jià)格波動(dòng)的信號(hào)是如何擴(kuò)散到糧食市場(chǎng)。

大豆-原油、玉米-原油、水稻-原油及小麥-原油跡統(tǒng)計(jì)量?jī)蓛芍g是否具有同步性，可以通過(guò)Wilcox符號(hào)秩檢驗(yàn)的方法予以驗(yàn)證。如果對(duì)應(yīng)概率小于0.05，則拒絕“縱橫交叉的兩變量變動(dòng)同步”的原假設(shè)，認(rèn)為縱橫交叉的兩變量間跡統(tǒng)計(jì)量不具有顯著的動(dòng)態(tài)一致性。表6中滾動(dòng)跡統(tǒng)計(jì)量動(dòng)態(tài)一致性檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，大豆-原油、玉米-原油、水稻-原油及小麥-原油彼此間的跡統(tǒng)計(jì)量時(shí)變走勢(shì)并不一致。

表6 滾動(dòng)跡統(tǒng)計(jì)量的動(dòng)態(tài)一致性檢驗(yàn)Table 6 Dynamic consistence test of rolling trace statistic

大豆-原油、玉米-原油、水稻-原油及小麥-原油間滾動(dòng)協(xié)整的相互引導(dǎo)關(guān)系可通過(guò)Granger因果關(guān)系逐個(gè)檢驗(yàn)。表7顯示，原油價(jià)格與糧食價(jià)格之間的滾動(dòng)協(xié)整并不孤立，而是存在一定的先后引導(dǎo)關(guān)系。在原油價(jià)格與糧食價(jià)格兩兩互動(dòng)的過(guò)程中，大豆-原油之間的協(xié)整變化起主導(dǎo)作用，對(duì)原油與其他糧食的協(xié)整關(guān)系均起引導(dǎo)作用。玉米-原油的協(xié)整關(guān)系對(duì)大豆-原油的互動(dòng)關(guān)系有反向引導(dǎo)作用，水稻-原油、小麥-原油的相互關(guān)系均處于從屬地位，這說(shuō)明價(jià)格信號(hào)的傳導(dǎo)方向是從原油到大豆、玉米，再到水稻、小麥?，F(xiàn)階段在中國(guó)，大豆依賴進(jìn)口，致中國(guó)喪失定價(jià)權(quán)；玉米是生物燃料的主要原料，同時(shí)市場(chǎng)定價(jià)機(jī)制正逐步發(fā)揮作用；小麥、水稻作為主糧，自給率較高，其價(jià)格受政府的嚴(yán)格管控。當(dāng)原油價(jià)格劇烈波動(dòng)時(shí)，糧食價(jià)格都將遭遇一定程度的沖擊，而大豆、玉米價(jià)格所受沖擊將明顯大于水稻、小麥。因此，原油市場(chǎng)動(dòng)蕩率先波及市場(chǎng)化程度較高及與生物能源生產(chǎn)直接相關(guān)的大豆、玉米產(chǎn)業(yè)，繼而影響其替代品小麥、水稻并傳導(dǎo)至整個(gè)糧食市場(chǎng)。

表7 滾動(dòng)跡統(tǒng)計(jì)量的格蘭杰因果關(guān)系Table 7 Granger causality results of rolling trace statistic

2.2.3 原油價(jià)格與糧食價(jià)格間傳導(dǎo)效應(yīng)的時(shí)變特征跡統(tǒng)計(jì)量是檢驗(yàn)原油價(jià)格與糧食價(jià)格間協(xié)整關(guān)系的一個(gè)綜合性指標(biāo)，那么ECM中的協(xié)整系數(shù)和誤差修正系數(shù)是更為具體的結(jié)構(gòu)性指標(biāo)。在上文研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提取滾動(dòng)協(xié)整系數(shù)與誤差修正系數(shù)。

原油價(jià)格與糧食價(jià)格的滾動(dòng)協(xié)整系數(shù)大小存在差異，除大豆-原油的協(xié)整系數(shù)基本處于正常波動(dòng)范圍外，玉米-原油、小麥-原油及水稻-原油的協(xié)整系數(shù)均出現(xiàn)了一些異常值，這些值的出現(xiàn)并非偶然（圖3）。例如國(guó)家發(fā)改委于2010年10月、2012年2月先后兩次對(duì)原油價(jià)格做出上調(diào)決策，導(dǎo)致玉米-原油的協(xié)整系數(shù)在2010年10月前后一年的滾動(dòng)樣本區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)了最低值-125.48，在2012年2月的滾動(dòng)區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)的最高值達(dá)到41.30。類(lèi)似地，小麥-原油、水稻-原油的協(xié)整系數(shù)均在2012年1月的子區(qū)間內(nèi)存在異常值。

圖3 滾動(dòng)協(xié)整系數(shù)時(shí)變特征Fig. 3 Time-varying characteristics of rolling cointegration coeffcients

限于篇幅，本文只列出了糧食價(jià)格的誤差修正系數(shù)，而未列出原油價(jià)格的誤差修正系數(shù)，即本部分僅討論了糧食價(jià)格的短期調(diào)整。由圖4可見(jiàn)，在糧食價(jià)格與原油價(jià)格存在協(xié)整關(guān)系的滾動(dòng)樣本區(qū)間內(nèi)，糧食價(jià)格的誤差修正系數(shù)顯著且基本為負(fù)，說(shuō)明糧食價(jià)格存在反向修正機(jī)制，受到短期沖擊后，可向長(zhǎng)期均衡方向進(jìn)行調(diào)整。而調(diào)整速度則由誤差修正系數(shù)的絕對(duì)值決定，其中大豆-原油及水稻-原油的調(diào)整系數(shù)波動(dòng)相對(duì)較大，絕對(duì)值集中在0.01-0.5之間，而玉米-原油及小麥-原油的誤差修正系數(shù)彼此差異不大，絕對(duì)值集中在0.05-0.1之間。2014年7月以來(lái)，大豆-原油的誤差修正系數(shù)絕對(duì)值顯著變小，說(shuō)明大豆價(jià)格短期動(dòng)態(tài)向長(zhǎng)期協(xié)整的修正速度變慢；而水稻-原油的誤差修正系數(shù)絕對(duì)值逐漸變大，表明原油價(jià)格對(duì)水稻價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)有所加快。在整個(gè)樣本期間內(nèi)，玉米-原油的調(diào)整系數(shù)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的波動(dòng)起伏趨勢(shì)，表明隨著玉米的能源屬性逐步加強(qiáng)，玉米-原油的長(zhǎng)期均衡關(guān)系處于相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)；而小麥價(jià)格短期波動(dòng)的誤差修正系數(shù)的顯著水平相對(duì)較低，這表明小麥價(jià)格對(duì)原油價(jià)格變動(dòng)有輕微反應(yīng)的信號(hào)但并不敏感。另外，與大豆-原油、水稻-原油、玉米-原油與小麥-原油均出現(xiàn)顯著協(xié)整關(guān)系這一現(xiàn)象相悖，在2014年1月前后一年的滾動(dòng)樣本區(qū)間內(nèi)，糧食價(jià)格短期波動(dòng)的誤差修正系數(shù)卻接近為0且基本不顯著，可能的解釋是在當(dāng)時(shí)伊核局勢(shì)緊張，國(guó)際油市動(dòng)蕩的宏觀經(jīng)濟(jì)背景下，原油價(jià)格與糧食價(jià)格具有長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系，但國(guó)內(nèi)政策的宏觀調(diào)控使得糧價(jià)對(duì)短期沖擊的反應(yīng)并不敏感。

3 結(jié)論與對(duì)策建議

3.1 結(jié)論

本文在全樣本靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，采用滾動(dòng)協(xié)整分析法通過(guò)描繪原油價(jià)格與糧食價(jià)格間傳導(dǎo)效應(yīng)的時(shí)變?nèi)玻l(fā)現(xiàn)二者間傳導(dǎo)效應(yīng)不僅在糧食品種間存在差異，還受政策環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等外部宏觀因素變動(dòng)所導(dǎo)致的原油價(jià)格水平及其漲跌趨勢(shì)的影響。

1）相對(duì)而言，大豆-原油的傳導(dǎo)效應(yīng)最強(qiáng)，特別是在原油價(jià)格高位運(yùn)行時(shí)，大豆與原油價(jià)格間的協(xié)整關(guān)系具有很強(qiáng)的拉動(dòng)力，能夠?qū)簳r(shí)的非均衡狀態(tài)迅速拉回到均衡狀態(tài)；玉米作為生產(chǎn)燃料乙醇的主要原料，受原油價(jià)格上漲的沖擊最大，玉米-原油傳導(dǎo)效應(yīng)在原油價(jià)格上漲階段最強(qiáng)，而當(dāng)原油價(jià)格低迷時(shí)，玉米-原油基本不存在顯著的傳導(dǎo)效應(yīng)；小麥價(jià)格對(duì)原油價(jià)格變動(dòng)不敏感，但當(dāng)玉米價(jià)格隨原油價(jià)格上漲超過(guò)小麥價(jià)格時(shí)，玉米與小麥的替代效應(yīng)推動(dòng)小麥價(jià)格上漲，進(jìn)而導(dǎo)致小麥-原油的傳導(dǎo)效應(yīng)有所增強(qiáng)；水稻-原油的傳導(dǎo)效應(yīng)與小麥類(lèi)似，但近年水稻-原油間逐漸建立協(xié)整關(guān)系，且水稻價(jià)格對(duì)長(zhǎng)期均衡的調(diào)整速度明顯加快。

圖4 滾動(dòng)誤差修正系數(shù)的時(shí)變特征Fig. 4 Time-varying characteristics of rolling VEC coeffcients

2）總體而言，原油價(jià)格對(duì)糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)在原油價(jià)格上漲、高位運(yùn)行階段時(shí)較強(qiáng)，而在價(jià)格持續(xù)下跌與低位徘徊階段時(shí)較弱。糧食價(jià)格之所以在原油價(jià)格波動(dòng)上漲及高位運(yùn)行階段受到?jīng)_擊較大，一方面，原油也已滲透到糧食生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)，原油價(jià)格的高漲無(wú)疑增加了糧食產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的成本，從而帶動(dòng)了糧價(jià)上漲；另一方面，原油價(jià)格上漲通過(guò)糧食“能源化”打破了糧食需求相對(duì)穩(wěn)定的格局，從而迅速推動(dòng)了糧價(jià)上漲。本文認(rèn)為，原油價(jià)格上漲率先影響市場(chǎng)化程度較高的大豆及與生物能源生產(chǎn)直接相關(guān)的玉米的價(jià)格，進(jìn)而影響其替代品水稻、小麥價(jià)格并傳導(dǎo)至整個(gè)糧食市場(chǎng)。

3.2 對(duì)策建議

目前，中國(guó)已拉開(kāi)糧食市場(chǎng)化改革的序幕，糧食價(jià)格將會(huì)更容易受到外界因素的沖擊。同時(shí)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)處于結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵階段，在“去庫(kù)存”“供給側(cè)”改革的驅(qū)動(dòng)下，糧食工業(yè)需求增加，糧食價(jià)格的能源屬性表現(xiàn)愈加強(qiáng)烈。因此，在糧食能源化趨勢(shì)日趨顯化的市場(chǎng)形勢(shì)下，政府應(yīng)該采取以下措施以實(shí)現(xiàn)能源工業(yè)與糧食產(chǎn)業(yè)的雙向良性循環(huán)：

1）密切關(guān)注能源市場(chǎng)這一價(jià)格信息源，科學(xué)構(gòu)建主要糧食品種為核心的國(guó)內(nèi)大宗農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)信息監(jiān)控及價(jià)格預(yù)警機(jī)制，特別是在原油危機(jī)發(fā)生時(shí)，應(yīng)適當(dāng)放緩糧食市場(chǎng)的對(duì)外開(kāi)放步伐策略以盡量規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，政府通過(guò)進(jìn)出口貿(mào)易、國(guó)內(nèi)支持等政策措施宏觀調(diào)控糧食價(jià)格，從源頭上阻止原油價(jià)格泡沫向糧食市場(chǎng)的傳導(dǎo)鏈條，增加糧食市場(chǎng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

2）在主糧價(jià)格市場(chǎng)化改革的背景下，要從根本上解決價(jià)格變動(dòng)的跨市場(chǎng)傳染問(wèn)題，就要根據(jù)糧食市場(chǎng)自身發(fā)展特點(diǎn)，建立及完善國(guó)內(nèi)糧食市場(chǎng)制度，以增強(qiáng)抵御價(jià)格泡沫的能力。同時(shí)嚴(yán)控能源渠道的價(jià)格傳導(dǎo)，將糧食燃料化項(xiàng)目控制在消化陳化糧的基礎(chǔ)上及時(shí)調(diào)整策略，加快發(fā)展第二代生物能源技術(shù)，以確保獲取生物能源成果的同時(shí)將風(fēng)險(xiǎn)最小化。

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（責(zé)任編輯：王育花）

Research on the transmission effects of crude oil price on grain price by the rolling cointegration model

XU Yuan-yuan1, YAN Zhe-ren1, WANG Chuan-mei2, ZHANG Sheng-yong1
（1. College of Economics and Management, Huazhong Agricultural University, Wuhan, Hubei 430070, China; 2. Department of Mathematics, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070, China）

F304.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-0275（2017）04-0605-09

10.13872/j.1000-0275.2017.0044

徐媛媛, 嚴(yán)哲人, 王傳美, 章勝勇. 原油價(jià)格與糧食價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)研究——基于滾動(dòng)協(xié)整分析法[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2017, 38(4): 605-613.

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國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（71673103）；教育部人文社科青年基金資助項(xiàng)目(14YJCZH143)。

徐媛媛（1992-），女，山東棗莊人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品價(jià)格，E-mail: xyyzr@webmail.hzau.edu.cn；通訊作者：章勝勇（1976-），男，湖北武漢人，副教授，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，E-mail: zsyhsl@mail.hzau.edu.cn。

2016-12-26，接受日期：2017-02-24

Foundation item: National Natural Science Foundation of China(71673103); The Foundation for Young Scholars of Humanity and Social Science of Ministry of Education of China (14YJCZH143).

Corresponding author: ZHANG Sheng-yong, E-mail: zsyhsl@mail.hzau.edu.cn.

Received 26 December, 2016;Accepted 24 February, 2017