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【摘 要】 为准确预判煤炭价格及其运价走势，基于我国2012―2020年相关数据，采用计量经济学方法检验中国沿海煤炭运价与我国煤炭价格间的关系，对两组数据进行ADF平稳性检验、协整检验后再进行格兰杰因果检验，建立向量误差修正模型（VECM）并进行脉冲响应分析和方差分解。研究表明：中国沿海煤炭运价是煤炭价格的格兰杰原因，煤炭价格不是中国沿海煤炭运价的格兰杰原因，沿海煤炭运价是煤炭价格的先行指标，煤炭运价与煤炭价格变动同向变动。
【關健词】 中国沿海煤炭运价;煤炭价格;协整检验;格兰杰因果检验;向量误差修正模型（VECM）;脉冲响应分析
0 引 言
煤炭作为“工业粮食”，从建国以来一直在我国能源生产和消费结构中占55%以上。与石油、天然气、页岩气等能源相比，煤炭在我国分布广泛，具有明显的储量优势和成本优势。虽然在近几年间，太阳能、水电等清洁能源消费在能源消费总量中的占比逐渐增加，但在短期内，煤炭仍将是我国最主要的能源，在能源生产和消费中的地位和作用不会改变，因此预判煤炭价格及其运价走势有着重要的现实意义。
已有学者利用多种统计方法对海运运价及海运运价与其他市场的关系进行研究。孙思媛[1]利用格兰杰因果关系检验分析国内外钢材市场和干散货航运市场的联动关系，发现国际干散货航运市场与钢材期货、现货市场之间存在着相关关系，并且钢材期货市场的价格变化对于干散货海运运费的价格变化具有引导作用;刘鹏等[2]用灰色关联分析方法对国内相关上市公司股价和BDI进行分析发现，在长期来看，BDI与国内航运企业和港口类上市公司的股价走势具有较高的相关性;张永锋等[3]运用格兰杰因果检验方法判断国际钢材价格指数与波罗的海海岬型指数之间的因果关系，并且引入GARCH模型分析运价指数与钢材价格指数间的相关性;陈佳娜等[4]通过对巴西―中国铁矿石运费（C3）和兰格钢铁价格指数（LGMI）的计量经济学分析发现，我国钢铁市场收益率的波动对国际铁矿石海运市场有正向的影响。
虽然许多学者对各类海运运价与相关影响因素进行了深入研究，但是通过研究中国沿海煤炭运价与煤炭价格之间的关系来探究二者之间的联动机制尚属空白;因此，考虑时间序列特点，结合平稳性情况进行协整检验，并建立格兰杰因果检验及向量误差修正模型（VECM）探究二者的联动关系。
1 实证分析
1.1 指标选择与整理
中国沿海煤炭运价指数（CBCFI）可以实时、客观、准确地反映出中国沿海煤炭运输市场的运价变化。环渤海动力煤价格指数（BSPI）是国内煤炭价格风向标，可以准确地反映出环渤海港口动力煤的离岸平仓价格水平。研究二者之间的联动机制和影响关系，有利于探究沿海煤炭海运运价与煤炭市场之间的关系，对探究沿海煤炭运价市场波动规律和国内煤炭价格影响因素具有一定的指导意义。
本文运用格兰杰因果关系检验我国煤炭市场对国内煤炭运输市场是否有影响，此方法对时间序列有平稳性要求。本文从2012―2020年的CBCFI和BSPI数据中各选取469个周度数据，并对数据进行匹配处理，样本分别为BSPI每周数据（以每周三数据为基础）和挑选与BSPI同天或邻近天数发布的CBCFI数据代表当周运价的行情，资料来源于上海航交所和秦皇岛煤炭网。
1.2 平稳性检验
进行格兰杰因果关系检验的前提条件是数据具有平稳性。由于本文使用的数据是时间序列数据，因此有可能存在“伪回归”的情况，首先需要对各个时间序列的平稳性进行单位根检验（ADF检验）。AR（p）模型为
ADF检验原假设和备选假设如下：
若拒绝H0，接受H1，说明此序列平稳。
运用ADF检验法发现BSPI原始价格数据IBSPI不能通过平稳性检验（见表1）。经检验，上组数据的一阶差分是平稳的。
1.3 协整检验
非平稳的数据可能存在着“长期均衡关系”，为研究这种“长期均衡关系”是否存在，需要对原数据进行协整检验。协整检验是开展格兰杰因果检验的基础，协整检验方法主要有Engle Granger两步法和Johansen检验法。
本文采用Johansen检验法进行协整检验。Johansen检验法需要首先确定协整检验的最优滞后阶数，根据VAR模型最优滞后期选择准则选取似然比（LR）、预测误差（FPE）、赤池信息量（AIC）、施瓦茨信息量（SC）和奎因准则（HQ）等5个统计量指标来检验最优滞后期。VAR模型最优滞后期检验结果（见表2）表明，5个检验统计量的结果支持模型最优滞后期为3的选择，据此将协整检验的滞后期减少1期设定为2期。
确定滞后阶数后，需要确定数据是否存在协整关系及协整关系的个数。该检验结果表明：变量IBSPI与ICBCFI间存在唯一的协整关系式（见表3），即煤炭运价与煤价间存在唯一的长期稳定均衡关系。关系式如下：
式（2）表明煤炭运价与煤炭价格存在着正相关关系。
1.4 格兰杰因果关系检验
格兰杰因果关系检验是一种分析经济变量之间因果关系的检验方法。需要注意的是，格兰杰因果关系分析的是统计意义上的因果关系，而不是真正意义上的因果关系。根据实证分析结果可知，中国沿海煤炭运价与煤炭价格都是一阶差分平稳数据并且具有协整关系。为了更精确地分析二者之间的数量关系，运用格兰杰因果关系检验法对两个变量间的关系进行检验，检验结果显示在滞后1～3期时，CBCFI是BSPI的原因，而BSPI不是CBCFI的原因，即运价是煤价变动率的先行指标，通过运价变化可以预判煤炭价格的变化情况。
2 模型分析
2.1 VECM模型
VECM模型是基于VAR模型进行构建的，是衡量经济变量在短期中偏离自身长期发展趋势之后的调整速度和方向，是考察和验证经济变量间长短期动态关系的重要分析方法。VECM（p）模型为 经过计算，得到公式如下：
从式（4）中能够说明煤炭运价与煤价将不断调整短期偏离误差并使之恢复到长期均衡态势，且修正幅度为0.4%，从而保持二者之间的长期均衡关系。
2.2 脉冲响应分析及方差分解
脈冲响应函数反映一个变量带来的短期影响。脉冲响应分析结果表明，BSPI受到CBCFI冲击后在前20期内始终保持着上升的发展态势，在20期后逐渐趋于稳定，达到0.8。
方差分解是评价各内生变量对预测方差的贡献度，是分析预测残差的标准差由不同信息冲击影响的比例，即对应内生变量对标准差的贡献比例。方差分解结果表明，当期煤炭价格对后面各时期煤炭价格的贡献率逐期下降，并在第10期降到90%左右;当期中国沿海煤炭运价对后面各时期煤炭价格的贡献率呈现逐渐递增的趋势，并在第10期达到10%左右。
3 结论及建议
通过对我国2012―2020年CBCFI和BSPI关系的实证分析，可得到以下基本结论：
（1）我国沿海煤炭运价与煤炭价格之间存在着长期稳定的均衡关系，煤炭运价与煤炭价格同向变动。
（2）格兰杰因果检验表明：中国沿海煤炭运价是煤炭价格的格兰杰原因，但煤炭价格不是中国沿海煤炭运价的格兰杰原因。
（3）所建VEMC模型脉冲响应函数输出结果表明，煤炭价格在受到煤炭运价冲击后在前20期内始终保持着上升的发展态势，后逐渐稳定。
（4）方差分解结果显示，当期煤炭价格对后面各时期煤炭价格的贡献率在第10期为90%左右，当期中国沿海煤炭运价对后面各时期煤炭价格的贡献率在第10期达到10%左右。
在我国沿海海运市场，船舶所有人通常在船舶抵达装货港前10天左右开始订货。由于我国沿海煤炭海运市场属于完全竞争市场，其波动相对于煤炭生产、经营企业而言更加敏感，需求的变化首先体现在运价上，然后再体现在煤价上，因此通过运价的变化可以提前掌握用煤企业对煤炭的需求情况。煤炭运价上升，说明电厂、化工厂等用煤企业对煤炭需求增加，后期煤炭价格会由于需求的增加而上涨。相关企业可以利用这种关系提前进行经营安排：当中国沿海煤炭运价上涨时，煤炭生产企业可以提前加大生产力度，加强煤炭外运组织，保证货源充足;电厂等用煤企业可以提前购买煤炭，锁定煤炭价格，降低燃料成本。由于煤炭需求的增加，港口会出现压港情况，运力周转效率下降，航运企业可以提前租入船舶锁定运力，保证运力充足，提高经营效益。
参考文献：
[1]孙思媛.干散货航运市场与国内外钢材市场联动关系研究[D].青岛：中国海洋大学，2012.
[2] 刘鹏，钱锋，万克仪.BDI指数与国内相关上市公司股价的灰色关联分析[J].商业研究，2011（2）：169-174.
[3] 张永锋，赵刚，陈继红.干散货运价指数与钢材价格的联动关系[J].上海海事大学学报，2016（2）：53-58.
[4] 陈佳娜，朱意秋.我国钢铁价格指数与国际干散货运价关系的实证分析[J].中国经贸，2011（20）：106-107.
【關健词】 中国沿海煤炭运价;煤炭价格;协整检验;格兰杰因果检验;向量误差修正模型（VECM）;脉冲响应分析
0 引 言
煤炭作为“工业粮食”，从建国以来一直在我国能源生产和消费结构中占55%以上。与石油、天然气、页岩气等能源相比，煤炭在我国分布广泛，具有明显的储量优势和成本优势。虽然在近几年间，太阳能、水电等清洁能源消费在能源消费总量中的占比逐渐增加，但在短期内，煤炭仍将是我国最主要的能源，在能源生产和消费中的地位和作用不会改变，因此预判煤炭价格及其运价走势有着重要的现实意义。
已有学者利用多种统计方法对海运运价及海运运价与其他市场的关系进行研究。孙思媛[1]利用格兰杰因果关系检验分析国内外钢材市场和干散货航运市场的联动关系，发现国际干散货航运市场与钢材期货、现货市场之间存在着相关关系，并且钢材期货市场的价格变化对于干散货海运运费的价格变化具有引导作用;刘鹏等[2]用灰色关联分析方法对国内相关上市公司股价和BDI进行分析发现，在长期来看，BDI与国内航运企业和港口类上市公司的股价走势具有较高的相关性;张永锋等[3]运用格兰杰因果检验方法判断国际钢材价格指数与波罗的海海岬型指数之间的因果关系，并且引入GARCH模型分析运价指数与钢材价格指数间的相关性;陈佳娜等[4]通过对巴西―中国铁矿石运费（C3）和兰格钢铁价格指数（LGMI）的计量经济学分析发现，我国钢铁市场收益率的波动对国际铁矿石海运市场有正向的影响。
虽然许多学者对各类海运运价与相关影响因素进行了深入研究，但是通过研究中国沿海煤炭运价与煤炭价格之间的关系来探究二者之间的联动机制尚属空白;因此，考虑时间序列特点，结合平稳性情况进行协整检验，并建立格兰杰因果检验及向量误差修正模型（VECM）探究二者的联动关系。
1 实证分析
1.1 指标选择与整理
中国沿海煤炭运价指数（CBCFI）可以实时、客观、准确地反映出中国沿海煤炭运输市场的运价变化。环渤海动力煤价格指数（BSPI）是国内煤炭价格风向标，可以准确地反映出环渤海港口动力煤的离岸平仓价格水平。研究二者之间的联动机制和影响关系，有利于探究沿海煤炭海运运价与煤炭市场之间的关系，对探究沿海煤炭运价市场波动规律和国内煤炭价格影响因素具有一定的指导意义。
本文运用格兰杰因果关系检验我国煤炭市场对国内煤炭运输市场是否有影响，此方法对时间序列有平稳性要求。本文从2012―2020年的CBCFI和BSPI数据中各选取469个周度数据，并对数据进行匹配处理，样本分别为BSPI每周数据（以每周三数据为基础）和挑选与BSPI同天或邻近天数发布的CBCFI数据代表当周运价的行情，资料来源于上海航交所和秦皇岛煤炭网。
1.2 平稳性检验
进行格兰杰因果关系检验的前提条件是数据具有平稳性。由于本文使用的数据是时间序列数据，因此有可能存在“伪回归”的情况，首先需要对各个时间序列的平稳性进行单位根检验（ADF检验）。AR（p）模型为
ADF检验原假设和备选假设如下：
若拒绝H0，接受H1，说明此序列平稳。
运用ADF检验法发现BSPI原始价格数据IBSPI不能通过平稳性检验（见表1）。经检验，上组数据的一阶差分是平稳的。
1.3 协整检验
非平稳的数据可能存在着“长期均衡关系”，为研究这种“长期均衡关系”是否存在，需要对原数据进行协整检验。协整检验是开展格兰杰因果检验的基础，协整检验方法主要有Engle Granger两步法和Johansen检验法。
本文采用Johansen检验法进行协整检验。Johansen检验法需要首先确定协整检验的最优滞后阶数，根据VAR模型最优滞后期选择准则选取似然比（LR）、预测误差（FPE）、赤池信息量（AIC）、施瓦茨信息量（SC）和奎因准则（HQ）等5个统计量指标来检验最优滞后期。VAR模型最优滞后期检验结果（见表2）表明，5个检验统计量的结果支持模型最优滞后期为3的选择，据此将协整检验的滞后期减少1期设定为2期。
确定滞后阶数后，需要确定数据是否存在协整关系及协整关系的个数。该检验结果表明：变量IBSPI与ICBCFI间存在唯一的协整关系式（见表3），即煤炭运价与煤价间存在唯一的长期稳定均衡关系。关系式如下：
式（2）表明煤炭运价与煤炭价格存在着正相关关系。
1.4 格兰杰因果关系检验
格兰杰因果关系检验是一种分析经济变量之间因果关系的检验方法。需要注意的是，格兰杰因果关系分析的是统计意义上的因果关系，而不是真正意义上的因果关系。根据实证分析结果可知，中国沿海煤炭运价与煤炭价格都是一阶差分平稳数据并且具有协整关系。为了更精确地分析二者之间的数量关系，运用格兰杰因果关系检验法对两个变量间的关系进行检验，检验结果显示在滞后1～3期时，CBCFI是BSPI的原因，而BSPI不是CBCFI的原因，即运价是煤价变动率的先行指标，通过运价变化可以预判煤炭价格的变化情况。
2 模型分析
2.1 VECM模型
VECM模型是基于VAR模型进行构建的，是衡量经济变量在短期中偏离自身长期发展趋势之后的调整速度和方向，是考察和验证经济变量间长短期动态关系的重要分析方法。VECM（p）模型为 经过计算，得到公式如下：
从式（4）中能够说明煤炭运价与煤价将不断调整短期偏离误差并使之恢复到长期均衡态势，且修正幅度为0.4%，从而保持二者之间的长期均衡关系。
2.2 脉冲响应分析及方差分解
脈冲响应函数反映一个变量带来的短期影响。脉冲响应分析结果表明，BSPI受到CBCFI冲击后在前20期内始终保持着上升的发展态势，在20期后逐渐趋于稳定，达到0.8。
方差分解是评价各内生变量对预测方差的贡献度，是分析预测残差的标准差由不同信息冲击影响的比例，即对应内生变量对标准差的贡献比例。方差分解结果表明，当期煤炭价格对后面各时期煤炭价格的贡献率逐期下降，并在第10期降到90%左右;当期中国沿海煤炭运价对后面各时期煤炭价格的贡献率呈现逐渐递增的趋势，并在第10期达到10%左右。
3 结论及建议
通过对我国2012―2020年CBCFI和BSPI关系的实证分析，可得到以下基本结论：
（1）我国沿海煤炭运价与煤炭价格之间存在着长期稳定的均衡关系，煤炭运价与煤炭价格同向变动。
（2）格兰杰因果检验表明：中国沿海煤炭运价是煤炭价格的格兰杰原因，但煤炭价格不是中国沿海煤炭运价的格兰杰原因。
（3）所建VEMC模型脉冲响应函数输出结果表明，煤炭价格在受到煤炭运价冲击后在前20期内始终保持着上升的发展态势，后逐渐稳定。
（4）方差分解结果显示，当期煤炭价格对后面各时期煤炭价格的贡献率在第10期为90%左右，当期中国沿海煤炭运价对后面各时期煤炭价格的贡献率在第10期达到10%左右。
在我国沿海海运市场，船舶所有人通常在船舶抵达装货港前10天左右开始订货。由于我国沿海煤炭海运市场属于完全竞争市场，其波动相对于煤炭生产、经营企业而言更加敏感，需求的变化首先体现在运价上，然后再体现在煤价上，因此通过运价的变化可以提前掌握用煤企业对煤炭的需求情况。煤炭运价上升，说明电厂、化工厂等用煤企业对煤炭需求增加，后期煤炭价格会由于需求的增加而上涨。相关企业可以利用这种关系提前进行经营安排：当中国沿海煤炭运价上涨时，煤炭生产企业可以提前加大生产力度，加强煤炭外运组织，保证货源充足;电厂等用煤企业可以提前购买煤炭，锁定煤炭价格，降低燃料成本。由于煤炭需求的增加，港口会出现压港情况，运力周转效率下降，航运企业可以提前租入船舶锁定运力，保证运力充足，提高经营效益。
参考文献：
[1]孙思媛.干散货航运市场与国内外钢材市场联动关系研究[D].青岛：中国海洋大学，2012.
[2] 刘鹏，钱锋，万克仪.BDI指数与国内相关上市公司股价的灰色关联分析[J].商业研究，2011（2）：169-174.
[3] 张永锋，赵刚，陈继红.干散货运价指数与钢材价格的联动关系[J].上海海事大学学报，2016（2）：53-58.
[4] 陈佳娜，朱意秋.我国钢铁价格指数与国际干散货运价关系的实证分析[J].中国经贸，2011（20）：106-107.