不同到期时间的上海原油期货价格组成了上海原油期货价格期限结构,也称为上海原油期货价格期限结构曲线。市场可以根据期限结构调节商品现货的生产和储存,对期限结构的研究也能为商品期货定价提供帮助。传统的时间序列方法在上海原油期货研究上存在局限性:首先,这类方法通常以单个期货合约价格序列作为研究对象,忽视了不同到期时间的期货合约价格之间的内在联系;其次,单个原油期货合约在到期交割后消失,对单个合约的研究在数据量和适用时间方面都有缺陷。而对上海原油期货价格期限结构而言,旧合约的消失和新合约的出现会为期限结构曲线提供长期而稳定的观测点。该曲线能反映不同到期时间的期货合约之间的稳定联系,并且长期稳定存在。因此,对上海原油期货研究而言,选择多日的价格期限结构曲线所形成的函数型时间序列作为研究对象更具优势。本文使用函数型数据分析方法,将单日的上海原油期货价格期限结构曲线看成一个函数型观测,以多日的期货曲线构成的函数集作为观测样本。就预测而言,对整个原油期货价格期限结构曲线的预测包含更多信息,函数型的预测结果中不仅包含原有的标准期货合约,还包含大量非标准的场外期货合约。本文尝试使用函数型的数据分析工具,在前人研究的基础上寻找更优的上海原油期货价格期限结构预测方法。首先,使用平滑化方法,将离散的上海原油期货价格期限结构观测转化为一条光滑的曲线。对平滑化之前及之后的数据进行描述性统计分析发现,上海原油期货价格期限结构形态在2020年3月11日后趋于合理。然后,对多日的上海原油期货价格期限结构曲线构成的函数型时间序列进行平稳性检验和处理,分析发现原始函数型时间序列平稳性无法得到保证,但序列在差分变换或对数差分变换后平稳。最后,在现有基准预测方法的基础上,结合上海原油期货的实际情况,尝试多种改进方案改进预测效果,并最终找到一种结合差分变换、长期协方差函数主成分分析、向量自回归模型以及国外相关市场变量的改进预测方法,该方法的样本外总预测误差仅为现有基准预测方法的72%。