孫成偉

【摘 要】 為使航運(yùn)業(yè)增進(jìn)對(duì)LNG海運(yùn)現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)律的了解，更好地服務(wù)于全球LNG貿(mào)易，研究國(guó)際LNG現(xiàn)貨海運(yùn)指數(shù)的變化特征及波動(dòng)規(guī)律，選取廣義自回歸條件異方差（GARCH）模型族，考察LNG海運(yùn)費(fèi)的波動(dòng)規(guī)律，分析波動(dòng)成因，并對(duì)其進(jìn)行討論，確定最佳擬合模型，對(duì)LNG海運(yùn)公司的經(jīng)營(yíng)策略提出建議。

【關(guān)鍵詞】 LNG貿(mào)易;LNG海運(yùn);廣義自回歸條件異方差（GARCH）模型族;自回歸條件異方差（ARCH）效應(yīng)檢驗(yàn);租金波動(dòng)

0 引 言

氣候變化是人類面臨的全球性問(wèn)題，世界各國(guó)以全球協(xié)約的方式減排溫室氣體。天然氣具有儲(chǔ)存豐富、可獲得性高、碳排放低及供應(yīng)體系成熟等優(yōu)點(diǎn)，是短期內(nèi)去碳減排環(huán)境下其他新能源難以替代的重要能源。液化天然氣（LNG）具有能量密度高、運(yùn)輸過(guò)程安全環(huán)保等特點(diǎn)，在供暖、電力、工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用空間。我國(guó)和印度等諸多新興經(jīng)濟(jì)體的LNG需求正處于快速增長(zhǎng)期，全球各地新的天然氣產(chǎn)出項(xiàng)目也蘊(yùn)藏著巨大潛力。殼牌2021年度報(bào)告顯示，2020年全球LNG貿(mào)易量達(dá)到3.6億t，到2040年全球LNG需求量將達(dá)到7億t，預(yù)計(jì)亞洲將推動(dòng)近75%的LNG增量。LNG在全球，特別是在我國(guó)清潔能源轉(zhuǎn)化和雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程中將發(fā)揮中長(zhǎng)期且重要的作用，市場(chǎng)空間極為廣闊。國(guó)際能源署（IEA）數(shù)據(jù)顯示，2020―2022年我國(guó)占全球LNG需求凈增長(zhǎng)的35%、全球LNG進(jìn)口凈增長(zhǎng)的80%。作為天然氣貿(mào)易的重要運(yùn)輸方式，LNG海運(yùn)是目前全球航運(yùn)業(yè)中增長(zhǎng)空間明確的領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的LNG海運(yùn)主要是長(zhǎng)期合約形式，究其原因是早期LNG貿(mào)易呈現(xiàn)出“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)貿(mào)易以及長(zhǎng)期合同為主”的特點(diǎn)，使得LNG船的建造和運(yùn)營(yíng)需要確定資源點(diǎn)和接收點(diǎn)，然后往返執(zhí)行20年以上的長(zhǎng)期租約。在長(zhǎng)期租約下，船舶租金基本固定，無(wú)需關(guān)注租金的波動(dòng)。鑒于此，學(xué)者們重點(diǎn)分析LNG貿(mào)易形式、LNG碼頭接收站工藝優(yōu)化、LNG船事故應(yīng)對(duì)，以及LNG船航線優(yōu)化等方面。

實(shí)際上，近年來(lái)隨著世界范圍內(nèi)LNG產(chǎn)能及進(jìn)口國(guó)接收站的大規(guī)模建設(shè)，LNG貿(mào)易項(xiàng)目年限越來(lái)越短，從而導(dǎo)致LNG海運(yùn)由長(zhǎng)期租船逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹酱纹谧夥绞健，F(xiàn)貨市場(chǎng)LNG船租金價(jià)格很高且波動(dòng)較大。2021年12月3日17.4萬(wàn)m3的LNG運(yùn)輸船現(xiàn)貨日租金超過(guò)26.1萬(wàn)美元/d，而到12月17日日租金降為14.5萬(wàn)美元/d，降幅達(dá)到44%。針對(duì)新形勢(shì)下的LNG運(yùn)輸市場(chǎng)，學(xué)者們開(kāi)始關(guān)注LNG船租金波動(dòng)。顧錢笑[1]通過(guò)分析國(guó)際LNG航運(yùn)市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，LNG需求旺盛，LNG船即期租金價(jià)格上漲;田野[2]、胡皓瓊[3]均指出LNG船租金不斷上漲且變化較大;王創(chuàng)等[4]在分析LNG產(chǎn)量、消費(fèi)類、貿(mào)易量的基礎(chǔ)上，通過(guò)構(gòu)建向量自回模型分析LNG船租金價(jià)格影響因素。

上述研究考慮了LNG船現(xiàn)貨租金價(jià)格的波動(dòng)變化，但未挖掘其波動(dòng)變化的規(guī)律性，從而難以為L(zhǎng)NG航運(yùn)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和決策提供理論支撐?；诖?，筆者以船隊(duì)經(jīng)營(yíng)的視角，通過(guò)全球最新的LNG貿(mào)易、海運(yùn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用科學(xué)模型復(fù)盤分析LNG海運(yùn)現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)價(jià)走勢(shì)，以期對(duì)我國(guó)航運(yùn)企業(yè)未來(lái)參與LNG運(yùn)輸船現(xiàn)貨生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供建設(shè)性建議。

1 全球LNG貿(mào)易和海運(yùn)現(xiàn)狀

由2006―2022年全球LNG海運(yùn)貿(mào)易量與我國(guó)LNG海運(yùn)貿(mào)易量的變化關(guān)系（圖1）可以看出，無(wú)論是全球LNG海運(yùn)貿(mào)易量還是我國(guó)LNG海運(yùn)貿(mào)易量總體上都呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，我國(guó)LNG海運(yùn)量的增速超過(guò)全球增速。全球LNG進(jìn)出口國(guó)家數(shù)量總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，原因是全球天然氣資源國(guó)家加大了開(kāi)發(fā)出口力度，進(jìn)口國(guó)家數(shù)量快速增加顯示出全球?qū)η鍧嵞茉吹膹V大需求。

由全球LNG海運(yùn)航線數(shù)量（圖2）可以看出，全球LNG海運(yùn)航線數(shù)量從2001年的41條增加到2020年的314條。供需的多樣性給LNG中短期貿(mào)易帶來(lái)機(jī)遇，相應(yīng)LNG現(xiàn)貨海運(yùn)量占比從2006年的16.1%增加到2020年的40.27%。

2 國(guó)際LNG海運(yùn)現(xiàn)貨市場(chǎng)租金 波動(dòng)性度量模型

2.1 LNG海運(yùn)租金序列特征

（1）尖峰厚尾：出現(xiàn)極端值的概率比正態(tài)分布極端值概率大，說(shuō)明波動(dòng)大。

（2）波動(dòng)集群效應(yīng)：在特定時(shí)間內(nèi)，變量變化所引發(fā)的波動(dòng)具有顯著的集中效應(yīng)。

（3）非對(duì)稱特性：利好消息和利空消息對(duì)市場(chǎng)的影響程度不同。

2.2 ARMA模型

自回歸滑動(dòng)平均（ARMA）模型在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域被廣泛用于研究隨機(jī)時(shí)間序列，雖然隨機(jī)序列的每個(gè)值具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和不確定性，但對(duì)整個(gè)序列而言卻呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。ARMA模型通常表示為ARMA（m，n），表達(dá)式如下：

yt=c + ci yt i + ut ?+ ej ut j（1）

式中： yt為金融時(shí)間序列的數(shù)據(jù)在t時(shí)刻的對(duì)數(shù)收益率; ut j為滯后期為i期的隨機(jī)干擾誤差;c為常數(shù); ci 為yt與yt i 的相關(guān)系數(shù);ej為yt與ut j的相關(guān)系數(shù); m為ARMA模型的自回歸階數(shù)，i=1，2，…，m;n為ARMA模型的移動(dòng)平均階數(shù)， j=1，2，…，n。

2.3 GARCH模型

GARCH模型如下：

yt=c + ci ?yt i + ut， ?ut～N（0， ）（2）

=c0 +s +l u c （3）

式（2）為均值方程，隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)ut服從均值為0、方差為 的正態(tài)分布。式（3）為方差方程，式中c0為常數(shù);s 為 與 的相關(guān)系數(shù)，s=1，2，…，p （p為GARCH階數(shù)）; ut l代表滯后期為l期的隨機(jī)干擾誤差， l=1，2，…，q （q為ARCH項(xiàng)階數(shù)）; ? l ?為 與u 的相關(guān)系數(shù)。

2.4 TGARCH模型

條件方差對(duì)于好消息和壞消息的沖擊效果不同，表現(xiàn)為不對(duì)稱，被稱為杠桿效應(yīng)。TGARCH模型可以很好地體現(xiàn)這一點(diǎn)，模型如下：

=c0 +s +l u c +k u dt k （4）

式中： dt k 為虛擬變量，當(dāng)ut k <0時(shí)dt k =1，反之當(dāng)ut k >0時(shí)dt k =0;k 為非對(duì)稱系數(shù)，當(dāng)k =0時(shí)，表明不存在非對(duì)稱效應(yīng)，反之當(dāng) k ≠0時(shí)，表明存在非對(duì)稱效應(yīng)（k=1，2，…，r，r為虛擬變量的滯后除數(shù)）。

3 基于ARMA GARCH模型族的LNG海運(yùn)租金波動(dòng)性實(shí)證分析

3.1 數(shù)據(jù)收集

研究采用2010年12月17日―2021年12月31日的16萬(wàn)m3 LNG船現(xiàn)貨運(yùn)費(fèi)率和14.5萬(wàn)m3 LNG船現(xiàn)貨運(yùn)費(fèi)率，數(shù)據(jù)來(lái)源于克拉克森數(shù)據(jù)庫(kù)。由兩種船型在現(xiàn)貨市場(chǎng)的運(yùn)費(fèi)率變化趨勢(shì)（圖3）可以看出：2021年3月5日16萬(wàn)m3 LNG船運(yùn)費(fèi)率為3萬(wàn)美元/d，而到2021年12月3日運(yùn)費(fèi)率達(dá)到21萬(wàn)美元/d，運(yùn)費(fèi)率波動(dòng)較大;近年來(lái)都呈現(xiàn)出季節(jié)性變化特征。

3.2 統(tǒng)計(jì)特征及檢驗(yàn)

采用對(duì)數(shù)收益率法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并記L1為16萬(wàn)m3 LNG船運(yùn)費(fèi)率的收益率序列、 L2為14.5萬(wàn)m3 LNG船運(yùn)費(fèi)率的收益率序列。在建立GARCH模型族前，需要對(duì)序列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)特征、平穩(wěn)性、自回歸條件異方差（ARCH）效應(yīng)檢驗(yàn)分析。由序列的統(tǒng)計(jì)特征（表1）可知，兩個(gè)序列均呈現(xiàn)負(fù)偏、尖峰特征，且J B統(tǒng)計(jì)量值十分顯著，因此采用GED分布進(jìn)行研究。

序列平穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果（表2）及相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果（圖4）表明：序列L1和L2為平穩(wěn)時(shí)間序列，可以用其建立ARMA模型;L1的偏自相關(guān)系數(shù)為1階，L2的偏自相關(guān)系數(shù)為2階。

由LNG船運(yùn)費(fèi)率序列的ARCH效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果（表3）可知，序列L1和L2均具有ARCH效應(yīng)，因此可以運(yùn)用這兩個(gè)序列建立GARCH族模型，以分析運(yùn)費(fèi)率的波動(dòng)特征。

3.3 實(shí)證結(jié)果及分析

根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則（AIC準(zhǔn)則）和施瓦茲準(zhǔn)則（SC準(zhǔn)則），確定最優(yōu)ARMA GARCH和ARMA TGARCH模型，模型參數(shù)估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4。根據(jù)表4可以得到如下結(jié)果：

（1）ARMA GARCH模型參數(shù)表明，L1和L2序列均具有較強(qiáng)的波動(dòng)持續(xù)性特征，即ARCH項(xiàng)系數(shù)與GARCH項(xiàng)系數(shù)之和均大于0.9。

（2）ARMA TGARCH模型參數(shù)說(shuō)明兩個(gè)序列并不具有非對(duì)稱特征，即利好消息與利空消息對(duì)LNG船運(yùn)費(fèi)市場(chǎng)的影響相同，與金融市場(chǎng)中“壞消息影響比好消息大”的特征不一致，主要原因是LNG船現(xiàn)貨運(yùn)輸市場(chǎng)作為新興市場(chǎng)，利好消息與利空消息的影響差異并不明顯，這一點(diǎn)明顯區(qū)別于油船和干散貨海運(yùn)的現(xiàn)貨市場(chǎng)表現(xiàn)。

（3） 4個(gè)模型的廣義誤差分布（Generalized Error Ddistribution，GED）參數(shù)均小于2，表明序列具有厚尾特征。

4 結(jié) 語(yǔ)

在全球減碳的背景下，LNG作為相對(duì)成熟的替代能源，配套設(shè)施逐步完善，未來(lái)的30～40年將會(huì)得到快速發(fā)展，尤其是LNG現(xiàn)貨海運(yùn)市場(chǎng)將逐步走向成熟。根據(jù)各地已建、在建及正在開(kāi)展前期工作的LNG接收站項(xiàng)目情況統(tǒng)計(jì)，2025年全國(guó)LNG接收站規(guī)模有望達(dá)到2億t。新項(xiàng)目多通過(guò)現(xiàn)貨或中短期協(xié)議臨時(shí)性采購(gòu)，偏向現(xiàn)貨增加市場(chǎng)供應(yīng)，需要有配套的自由運(yùn)力可供采購(gòu)，這對(duì)LNG海運(yùn)船隊(duì)的規(guī)模和運(yùn)營(yíng)方式都提出了新的要求。

為保證能源安全，我國(guó)應(yīng)具備與自身LNG進(jìn)口規(guī)模相匹配的LNG海運(yùn)經(jīng)營(yíng)能力。這需要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)貨海運(yùn)市場(chǎng)波動(dòng)作出深入的分析，認(rèn)清市場(chǎng)規(guī)律，培育經(jīng)營(yíng)能力，以便在經(jīng)營(yíng)中作出合理應(yīng)對(duì)，確保收益良好、風(fēng)險(xiǎn)可控。

筆者在分析全球LNG貿(mào)易和海上運(yùn)輸現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過(guò)ARMA GARCH模型分析LNG船租金價(jià)格的波動(dòng)持續(xù)性特征、通過(guò)ARMA TGARCH模型研究LNG船租金價(jià)格的不對(duì)稱波動(dòng)特征，得出全球LNG航運(yùn)市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)較大，且呈現(xiàn)尖峰厚尾、波動(dòng)集群效應(yīng)，以及對(duì)稱性特征，即利好消息與利空消息對(duì)LNG海運(yùn)現(xiàn)貨市場(chǎng)的影響相同。這體現(xiàn)出新市場(chǎng)交易者少，供需雙方的變化都有能力影響市場(chǎng)，明顯好于油船和干散貨海運(yùn)市場(chǎng)中貨主買家影響力更大的情況，對(duì)我國(guó)大力發(fā)展LNG海運(yùn)具有積極的參考意義。鑒于此，建議LNG航運(yùn)市場(chǎng)參與者適度增加長(zhǎng)期合約比例，以獲得穩(wěn)定的運(yùn)費(fèi)收入或鎖定運(yùn)輸成本;采用LNG運(yùn)費(fèi)衍生品進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理，以規(guī)避LNG船租金的高波動(dòng)性;通過(guò)控制一定比例的現(xiàn)貨運(yùn)力，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，保證LNG供應(yīng)鏈穩(wěn)定。

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