国际市场粮食等大宗商品30年价格史

gecccn · 发表于 2021-4-2 14:00:43

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  市场分析的过程，本质上是对数据进行统计分析的过程，即运用统计原理从众多数据中，寻找规律性的过程，是透过现象看本质的过程。本文对部分能源、有色金属和农产品等大宗商品的历史价格进行简单统计分析，试图梳理不同品种之间的价格在相关关系、因果关系、价格波动周期和发展趋势等方面的规律，为各类市场活动提供参考依据。
  一、数据的选取：1991-2020年
  选择1991-2020年30年间的大宗商品价格变动情况进行考察。包括芝加哥交易所（CBOT）的大豆、小麦和玉米，纽约金属交易所（COMEX）的铜，和纽约商品交易所（NYMEX）的西德克萨斯轻质原油（WTI）（本文中数据及出处如无特殊说明，均来自上述交易所，由万得公司收录，经作者编辑整理，下同）。铜和原油被称为经济的血液，可在较大程度反映经济运行的景气状况。农产品覆盖了食用谷物、饲用谷物和油料。
  考察1991-2020年30年CBOT价格变化，可以发现一个显著特点是，在金融危机暴发前，国际农产品价格处于一个低水平，例如玉米的价格基本在2美元/蒲式耳左右波动。但是金融危机暴发后，各国为缓解危机对经济的冲击，大量释放流动性，导致市场商品价格水平整体抬升，因此2美元/蒲式耳的价格成为玉米的底部。新冠肺炎疫情暴发后，各国再度释放流动性，我们有理由相信，这次的流动性放水，还将把国际大宗商品价格抬升到一个新的高水平，全球商品将重新定价。经历了2008年金融危机，CBOT玉米的底部价格水平上移了约11%，据此推算，全球玉米新的底价水平或在430美分/蒲式耳。
  二、分析的背景：大宗商品金融化使商品间的联系更紧密
  无论哪种商品，其价格变动都受三个方面因素影响。即宏观经济决定价格大方向，例如在经济繁荣增长期，商品需求呈增长状态，一般来说会带动价格上涨，反之则下跌；商品自身的供需基本面对年度走势有重要影响；灾害性天气、“黑天鹅”事件加剧短期价格波动。
  金融因素始终贯穿其中，且作用日益显著。考察世界货币史，各国货币贬值是大趋势，差别是贬值的速度和幅度。历史上每次经济危机后的流动性过剩，都会造成商品价格整体的抬升。而金融市场的不断发展，大宗商品已经不再单纯地作为实物满足社会大众消费，而是同时作为金融产品，成为投资或保值的重要载体。从事大宗商品交易的，不仅仅有传统的上游生产者、下游消费者和中间的流通贸易者，还包括数量众多的代表金融资本力量的金融机构和无数投资者。贵金属、能源和农产品等大宗商品，高频出现在国际投行、机构和投资者这些金融资本的投资清单上，并通过跨市场套利、跨品种套利等形式，被广泛交易。金融资本在伦敦金属交易所（LME）买入铜期货的时候，可能会在CBOT市场卖出玉米。交易主体和交易方式的变化，使得影响大宗商品价格变化的因素更为复杂，波动也更为剧烈。不同种类的大宗商品之间的联动效应更为显著，蝴蝶效应呈现常态化。在研究大宗商品的价格历史与未来趋势时，除了要考虑其本身的供需基本面因素，还要考虑其所在的大类，以及其他大宗商品的情况。一涨全涨、一跌全跌正成为一个越来越显著的特征，差异只在波动的幅度和时间的次序。因此，我们要用更广阔的视角看待传统的商品价格运行。
  三、相关分析结果
  在农产品中，玉米、大豆和小麦等商品之间具有高度的相关性，相关系数平均在0.9左右。其中玉米和大豆的相关系数最高，达到0.92；原油和玉米、小麦的相关度在0.77~0.78，与大豆的相关度为0.82，属于高度相关；铜和原油的相关系数为0.83，也高度相关。上述商品之间均为正相关。
  高相关性产生的原因，一是在资源禀赋约束下，粮食品种间具有较强的替代性；二是农产品的消费具有刚性；三是铜、原油和农产品等大宗商品之间的联系，是经济运行态势的一种反映。
  上述大宗商品价格间的高相关性表明，一旦某种商品价格出现较为明显的上涨或下跌，就需要高度关注其对产业链上下游产品的价格传导效应，或对其他商品价格波动的示范效应，需提早做好准备。
  四、格兰杰因果检验
  相关关系反映出不同商品之间的联系紧密度，但在具体的市场实践中，不同商品价格上涨在时间上有先后，在逻辑上有因果。统计上可以用格兰杰因果检验来测定。其原理为：若在包含了变量X、Y的过去信息的条件下，对变量Y的预测效果要优于只单独由Y的过去信息对Y进行的预测效果，即变量X有助于解释变量Y的将来变化，则认为变量X是引致变量Y的格兰杰原因。但开创此方法并获得了诺贝尔经济学奖的格兰杰本人也不止一次指出，这种因果关系检验的结论只是一种预测，是统计意义上的因果性，而不一定是真正意义上的因果关系，不能作为肯定或否定因果关系的根据，必须结合市场实际、经验等进行分析。即便如此，其在经济预测方面的积极作用仍被广泛重视。
  从经验看，能源和铜这两种商品通常被看作反映经济运行景气情况的指标，与经济增长态势正相关，它们价格的变动会对农产品价格变动形成带动作用，在统计学意义上可以成为农产品价格变动的原因。农产品价格常被称为百价之基，其价格变动也会影响其他领域商品价格的变动。从格兰杰检验结果看，多数结果显示不同种类的商品间存在因果关系，值得关注，具体表现为：
  1.玉米与原油：显示玉米价格变动是原油价格变化的格兰杰原因，这在一定程度上反映了过去20年，特别是2003年以后，美国以玉米为原料的燃料乙醇生产与原油消费之间的关系。美国燃料乙醇装置使用干法工艺，1蒲式耳玉米（约25.4千克）平均产出2.86加仑（约10.83升）变性燃料乙醇，2018年美国燃料乙醇产量达到创纪录的4864万吨，2019年略降至4777万吨，2020年1-8月的产量为2427万吨。燃料乙醇消费量已占美国汽油消费总量的10%左右。但原油价格变动不是玉米价格变动的格兰杰原因。
  2.大豆与原油：大豆价格变动是原油价格变动的格兰杰原因。原油价格变动不是大豆价格变化的格兰杰原因。
  3.小麦与原油：互为变化的格兰杰原因。
  农产品价格与原油价格的格兰杰检验结果，从统计学上验证了农产品作为“百价之基”的规律总结。
  4.铜与原油：铜价变动会影响原油价格，是其变化的原因。但原油价格不是影响铜价变动的原因。
  5.小麦与大豆：小麦价格变动是大豆价格变动的原因，即小麦价格上涨或下跌，带动大豆价格上涨或下跌。但是，大豆价格变动不是小麦价格变动的原因，即大豆价格上涨或下跌，小麦价格不一定同方向变动。在过去的几十年中，小麦的消费属性变化不大，仍属于传统的食用和工业用（在欧洲，小麦是加工小麦淀粉和饲料的重要原料），但是豆油开始进入生物能源领域后，大豆因此增强了能源属性。
  6.大豆与玉米：价格彼此之间相互影响、互为格兰杰原因。
  7.小麦与玉米：小麦价格是玉米价格变动的格兰杰原因。但玉米不影响小麦价格，其P值为0.2684。但是如果我们将分析区间继续细化可以发现，在1991-2002年期间（在2003-2020年期间，国际粮价平均3~4年就有一次较为剧烈波动），P值为0.0019，即接受假设。分析前后两个时间段引起P值的变化原因，可能后一个时期国际价格剧烈波动，玉米的金融属性变得更强所致。
  8.铜与玉米、小麦、大豆：互为原因。铜的价格涨跌在较大程度上反映了经济的繁荣与衰退，经济景气度高时，农产品的需求和价格也会大概率提升，反之则下降。而作为大宗农产品的玉米、小麦和大豆，具有百价之基的效应，其涨跌变化影响着铜的价格。
  由于其统计学本质上是对平稳时间序列数据一种预测，仅适用于计量经济学的变量预测，不能作为检验真正因果性的判据。因此，本文中对上述大宗商品格兰杰检验的结果，更多的是一种统计上的结果，需要进一步加以分析。
  五、价格波动区间分析
  （一）玉米

  图1：CBOT玉米价格走势：1991-2020年
  在2008年金融危机之前，玉米价格主要在2~3美元/蒲式耳之间波动，此区间的价格占到整个观察期的43.9%，其中以2.0~2.5美元为主导，占30.6%。
  金融危机之后，全球流动性过剩，玉米主要波动区间被抬升到3~4美元/蒲式耳之间，占观察期的30.1%，其中以3.5~4.0美元/蒲式耳为主，占21.9%。
  从历史上看，CBOT玉米价格在5.0~5.5美元/蒲式耳持续的时间较短，观察期只有1.7%的价格落在此区间。但一旦突破5.5美元/蒲式耳后，在高位运行的时间就会很长，占比达到10.6%。从实践角度看，突破5.5美元/蒲式耳意味着市场的供需关系非常紧张，需要用较长的时间去调整生产和消费。
  （二）小麦
  图2：CBOT小麦价格走势：1991-2020年
  2.5~4.0美元/蒲式耳是金融危机前小麦的主要波动区间，此后价格波动区间抬升到4.5~5.5美元/蒲式耳，价格中位数抬升幅度大约为50%。5.5~7.5美元/蒲式耳之间的价格占观察期的15.3%，超过7.5美元/蒲式耳的价格占6.8%。价格突破7.0美元/蒲式耳后，即进入高位区间。小麦在高位区间（>7.0美元/蒲式耳）运行的时间要少于玉米和大豆。
  （三）大豆

  图3：CBOT大豆价格走势：1991-2020年
  金融危机前大豆的主要波动区间是5.0~7.0美元/蒲式耳，中位数大约为6美元/蒲式耳。金融危机之后的价格波动区间抬升到8.0~11.0美元/蒲式耳，中位数大约为9.5美元/蒲式耳，抬升幅度约为60%。从历史上看，13美元/蒲式耳是个关键价位，突破此点位后，价格创新高的概率将提升，下一个压力位为15美元/蒲式耳。价格在15美元/蒲式耳以上继续上涨持续的时间比较短，占比只有2.2%。
  （四）原油

  图4：NYMEX原油价格走势：1991-2020年
  2020年，全球原油消费受新冠肺炎疫情影响剧降，国际原油价格历史上首次出现了负油价，此前原油价格最高点出现在金融危机前（145美元/桶）。从过去30年的价格波动情况看，1991-2001年间，价格围绕20美元波动，期间经历了1997年亚洲金融危机；2002-2008年金融危机前，全球经济增长拉动原油需求和价格，这一时期原油价格整体保持了高速上涨的势头；金融危机爆发后，原油价格在不到半年的时间内，跌掉了过去7年的涨幅。各国为缓解危机对经济的冲击，大量释放流动性，原油价格恢复上涨，主流波动区间为80~100美元/桶。
  （五）铜

  图5：COMEX铜价格走势：1991-2020年
  国际铜价格走势与原油高度相近，因其在消费领域可替代性低，价格的涨跌幅度超过原油。例如，2010年时国际铜价就已经超过金融危机前的水平，而2020年即使在新冠肺炎疫情影响下，铜价仍然上涨了70%，中国率先实现复工复产，成为全球主要经济体中唯一实现正增长的国家，对国际铜价回升有重要作用。
  过去30年的铜价波动史，大致可以划分为三个阶段。即1991-2001年的经济低增长、低需求、低价格阶段，此阶段的价格基本在0.7美元/磅波动；2001-2008年金融危机前的经济高增长、高需求与高价格；2008-2015年后金融危机时货币强刺激、经济弱增长阶段。现阶段处于经济恢复性增长、价格高频率波动，此阶段价格的中位数在2.7美元/磅。
  六、农产品年度内价格振幅分析
  农产品属于自然再生产，具有季节性生产、常年消费的特点。这意味着供给变化对价格的影响要大于需求。因为种子一旦种下去，其播种面积就确定了，不太容易去改变种植的品种。即使是因播种期灾害等原因不得不改变种植品种，也必须符合温度、积温等条件。天气是影响作物生产最主要的因素，风调雨顺就丰收，反之则单产水平和质量都会受到不利影响。所以农产品的价格季节性强，特别是在作物生长的关键时期，天气等因素的变动，常常造成农产品价格在短期内的剧烈波动。但是收获前，当产量基本定型后，对价格的炒作通常就告一段落，或转向消费、特别是出口需求方面。

  图6：小麦玉米大豆年度内振幅变化
  观察1991-2020年间小麦、玉米和大豆年度价格在最高值和最低值之间的波动，可以发现以下特点。考虑到农产品季节性生产、全年消费的特点，我们用两个维度来分析，即日历年度（1月-12月）、市场年度（小麦为6月-次年5月，玉米和大豆因使用美国芝加哥数据，因此年度均为9月-次年8月）。
  表1: 小麦玉米大豆年度内振幅变化
  1.一年中波动的均值：以日历年度计算，三个作物均超过30%，均值为34.5%。以市场年度计算，玉米和小麦超过30%，大豆低于30%，均值为31.2%。
  2.一年中最大振幅：小麦超过100%，大豆接近90%，均值为95.3%。
  3.一年中最小振幅：以日历年度计三种作物为9.7%，这意味着在一个日历年内，即使是供需关系非常理想，也会有约10%的价格震荡；以市场年度计，玉米为13.6%，小麦为12.3%，大豆为6.6%。
  （一）玉米
  过去30年中，玉米价格年度振幅超过20%年份有23年，占76.67%；振幅超过30%的年份有16年，占53.33%，振幅超过50%的年份有7年，占比23.33%。即每年振幅超过20%是常态，是大概率事件。
  2017-2020年，年度内振幅从低水平的10%逐年扩大到37%。中美贸易出现摩擦后，双方进行了多轮谈判，每次都引起产业界和资本市场的高度关注，同时也引发市场价格的波动。2020年的新冠肺炎疫情进一步加剧了市场的不确定性和价格的振幅。
  （二）小麦
  从价格区间统计分布看，小麦价格振幅在金融危机前后达到历史最高，突破100%，其后振幅逐年降低，特别是在2015-2020年，小麦每年的价格振幅在15%到25%之间波动，均值为21%，属于过去30年间振幅较低的时期。这与全球小麦在此期间良好的供需形势有关。根据美国农业部的数据，在此期间全球小麦库存消费比从2015年度的34.83%逐年提高到42.75%，而玉米的库存消费比从31.17%降至25.34%，大豆的库存消费比从24.79%降至23.94%。
  （三）大豆
  过去30年中，大豆价格年度振幅超过20%的年份有22年，占73.33%；其中振幅在20%~30%的年份有12年，占40%。振幅超过50%的年份只有4年。从过去30年的价格波动看，年度振幅在20%~30%是主导。
  中美贸易冲突对美国影响最大的农产品是大豆，反应最显著的是2019年。由于中国减少了美豆进口量，2019年国际大豆市场整体低迷，年度振幅从上年的25%降至11%。2020年中国增加了美豆进口量，并创历史新高，刺激美豆市场，振幅亦扩大至43%。
  七、几点小结
  （一）利用不同商品之间的相关性统计，和格兰杰因果检验给出的判断，当一种商品价格发生变动时，及时预测预警其他商品可能发生的变化。例如，铜的价格对能源和农产品都会有影响，小麦价格变动对玉米和大豆经常有先导性的作用。
  （二）利用对价格分布区间和振幅的统计，服务生产经营。例如，小麦价格的年度振幅最小也可以达到10%，且在多数年份，其振幅可以达到20%~40%。过去6年的年均振幅中位数不到20%，属于低水平区间，需要关注后期可能出现的振幅扩大及其带来的风险与机会。
  （三）利用每次危机后流动性过剩农产品价格都会出现中位数水平抬升的统计，合理判断新冠肺炎疫情后国际农产品价格的运行区间，提前做好心理和实践的准备。（来源：国家粮油信息中心）

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