【华泰期货套期保值专题】套期保值可行性分析 ——甲醇、聚丙烯（PP）

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摘要：期现相关性测试，是套保可行性分析的关键所在。一般意义上讲，要达到较好的风险规避目标，我们需要保证采用的期货合约与考虑的现货价格之间有足够稳定的正相关性，否则，将并不适合开发套保相关策略，即使经验感知上有一定程度相关性。进一步，我们加入另一个新颖的角度去看待期现相关性—价格变动的周期特征。这样做的根本目的在于通过分解数据波动频率特征，服务于建立最优套保策略。因为，在实际操作中，对于较长时段的期现套保，除了每个月操作期货合约换月之外，专业的交易员会尽量减少交易频率，降低交易成本和交易风险。换句话说，套保相关策略其实重点关心的对象应该是月度平均相关性的变化特征。我们的研究也发现，月度的期现价格之间表现出了最稳定，最重要的相关性。本文重点针对甲醇、聚丙烯（PP）进行期现相关性测试，两者价格均受国际天然气价格、原油价格的波动影响。甲醇现货参考甲醇江苏现货价、甲醇内蒙古北线价，聚丙烯（PP）现货参考拉丝现货最低价。甲醇、PP现货在2014年至今的历史年份里均有较大的回撤以及波动性，产业上下游企业需要对冲现货价格风险。甲醇江苏现货价与甲醇期货相关系数为0.62，甲醇内蒙古北线价与甲醇期货相关系数仅为0.15，因此参考江苏现货价的甲醇现货更适合使用期货进行套保。拉丝现货最低价与PP期货相关系数为0.71, 属于较高的水平，较为适合用PP进行套保，同时两个品种的月波动相关性表现最优，建议以月做为调仓周期。

一相关性测试
期现相关性测试，在研究套保相关策略中占据着核心的地位。它对于我们针对现货头寸，挑选最佳的期货合约；或者我们想利用某种期货合约，给接近于其期货标的物的现货定价（比如采用一定的升贴水，或者锁定相关现货之间价格转换比率等方式）。同时研究结果也对我们后续建立最合理的套保头寸，比如这里考虑的交叉套保情况，提供了严格的模型数据基础。一般意义上讲，要达到较好的风险规避目标，我们需要保证采用的期货合约与考虑的现货价格之间有足够的，稳定的正相关性，也就是价格走势趋同的特征；否则，将并不适合开发套保相关策略，即使经验感知上有一定程度相关性。当然在不同市场条件下，相关性程度也会发生明显变化，有时甚至是剧烈的变化（参看下面的测试结果）。所以，长时间范围的期现价格相关性计算，以及不同时段的相关性变化规律分析就显得尤为重要。本文将重点围绕这两个维度展开研究。进一步，我们加入另一个新颖的角度去看待期现相关性—价格变动的周期特征。简单地说，期现价格变动的相关性可以分解到不同的波动周期上来考虑，比如我们可以考虑每一天的平均相关性，也可以考虑每个月的平均相关性，甚至更长的周期性特征。这样做的根本目的在于通过分解数据波动频率特征，服务于建立最优套保策略。因为，在实际操作中，对于较长时段的期现套保，除了每个月操作期货合约换月之外，专业的交易员会尽量减少交易频率，降低交易成本和交易风险。换句话说，套保相关策略其实重点关心的对象应该是月度平均相关性的变化特征。我们的研究也发现，月度的期现价格之间表现出了最稳定，最重要的相关性（参看多尺度分析章节）。
二测试品种：甲醇、PP
本文重点针对甲醇、聚丙烯（PP）进行期现相关性测试。甲醇是重要的化工原料，也是优良的能源和车用燃料、农药的原料，同时生物发酵后可生产甲醇蛋白，用作饲料添加剂。由于国际甲醇生产装置中90%以上采用天然气作原料，因此天然气价格、原油价格的波动，都会影响国际甲醇价格的波动。聚丙烯（PP）属于热塑性树脂，是五大通用合成树脂之一，在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有广泛的应用。原油作为聚丙烯的主要原材料，其价格对聚丙烯价格走势影响较大。原油价格上涨，通过生产成本等途径传导至下游，使得聚丙烯价格上涨；原油价格下跌，在一定程度上对市场商家及下游厂家心态造成打击，使得市场观望气氛持续浓厚，下游接货意愿降低，市场库存升高，导致聚丙烯价格下跌。
三甲醇套期保值可行性分析：
期货：甲醇主力连续合约现货：甲醇江苏现货价、甲醇内蒙古北线价数据周期：2014.01.02 - 2019.07.15在2014年至今的期间内，甲醇的现货年化收益率低于-8%，且最大回撤分别为45.99%与60.04%，市场的大起大落对甲醇上游企业带来了巨大的库存风险。VaR值又称为风险价值或在险价值，一般衡量能够接受的最大损失，甲醇现货(江苏)的VaR值为4.67%，在的置信区间内，即99%的概率由于市场价格变动所导致的最大预期损失为-4.67%。CVaR值代表超过最大预期损失的那部分（VaR值）的期望值，相比VaR值更能反映尾部的信息，适用于评估出现概率较小的极端损失情况，甲醇现货(江苏)的CVaR值为6.22%。若一天内价格下降4.67%，对企业经营的影响较大，因此我们认为对于上下游企业来说，甲醇的套保十分必要。接着，考察甲醇江苏现货价、内蒙古北线价与期货的相关性，江苏现货价与期货相关系数达到0.62，内蒙古北线价与期货相关系数仅为0.15，相关系数约接近1套保效果越好，因此参考江苏现货价的甲醇现货更适合使用期货进行套保。

比较甲醇期货、现货日收益率频数分布，对比正态分布，期货与江苏现货表现出负偏离特征，因为有少数变量值很小，使曲线左侧尾部拖得很长，有一定的极端跌损情况出现概率。期货与内蒙古现货超值峰度远大于0，说明其日收益率更加集中在0周围，大部分时间价格变动较小。

从天级别的数据看，甲醇期货价格从2014年初的3000元/吨一路下跌至最低价1563元/吨，而后逐步回升至3000元/吨以上，最新价格在2000元左右。对比两个现货的价格走势，甲醇江苏现货价与期货走势基本相符，内蒙古北线价比期货价便宜500元/吨左右。基差=现货价-期货价，套保本质上是将价格风险转化为基差风险，套保的目标是期货与现货组合头寸价值稳定不变，因此基差的波动越小套保的效果越好，甲醇江苏现货价基差更为稳定。特别地，企业使用的现货与期货交割品通常有一定差异，因此在考虑套保效果时还需要考察现货与期货间的相关性，再考虑基差水平，通常相关性比基差对套保的影响更大。

对比波动率，甲醇现货波动率基本上大于甲醇期货，甲醇江苏现货部分时间波动率表现优于现货，甲醇内蒙古现货比甲醇江苏现货波动更为剧烈。因此甲醇内蒙古现货的风险敞口更大，但基于内蒙古北线价与期货相关系数仅为0.15，甲醇江苏现货套保效果预计更优。

上文中已介绍了甲醇价格的波动情况，说明甲醇现货企业需要重视市场价格波动带来的经营风险，而期货套期保值是市场上惯用的风险对冲手段。接下来重点分析甲醇期货与现货之间的相关性，相关性时影响套保效果的关键因素。从表格一可知江苏现货价与期货相关系数达到0.62，内蒙古北线价与期货相关系数仅为0.15，这是2014.01.02 - 2019.07.15期间的相关系数，但是不能用这个数据计算期货头寸，由于在实际的套保策略中，针对当下市场情况，短周期的相关性可能与历史均值发生较大偏离，更加接近实际。本文中以三个月为周期滚动计算相关系数，甲醇江苏现货的相关系数均值为0.59，大部分时间都在均值以上，在2018年4月相关系数出现了比较大的下滑，最低接近0.2，此时期货仓位需要相应减少。甲醇内蒙古现货相关系数均值为0.12，甚至在部分时间出现负值，整体不如甲醇江苏现货。

现货与期货收益率散点图，较为直观的展示现货与期货的线性相关性，同时可以观测拟合的效果。当大部分散点偏离拟合直线较远，说明线性拟合误差较大，在这些点所在的时间段套保效果偏离预期较大，套保组合整体收益率会受影响。对比甲醇江苏、内蒙古的现货与期货收益率散点图，甲醇内蒙古现货散点较为分散，且异常值较多，显然甲醇江苏现货的拟合情况更优，更适合使用甲醇期货套期保值。

QQ图是一种可视化的方法，主要展示期现价格收益率统计分布之间的相似度的特征。在这里也可以表现出一些和波动性时间序列图中相互印证的特征。如图所示，在期现价格收益率的QQ图中，当两者的收益率均在0附近（也就是价格波动较小时），期现之间保持了比较稳定的（线性）相关性特征。但是，在期货价格发生较大波动时，两者的相关性明显背离了历史平均相关性水平。这种市场状况也是对冲头寸较难设计的时段。

期货套保需要定期调仓，接下来就调仓周期的选择给出建议，使用多尺度分析工具，计算出不同时间周期的甲醇期货与甲醇江苏现货的相关性表现，月波动相关性表现最优，建议以月做为调仓周期。

四PP套期保值可行性分析：
期货：PP主力连续合约现货：拉丝现货最低价数据周期：2014.02.28 - 2019.07.15拉丝现货的年化收益率为-4.70%，最大回撤为52.42%，拉丝现货回撤较大。拉丝现货的VaR值为2.62%，在的置信区间内，即99%的概率由于市场价格变动所导致的最大预期损失为-2.62%。拉丝现货最低价波动性比PP期货更小，与期货相关性达到0.71，属于较高的水平，较为适合用PP进行套保。

比较PP期货、现货日收益率频数分布，对比正态分布，期货表现出负偏离特征，因为有少数变量值很小，使曲线左侧尾部拖得很长，有一定的极端跌损情况出现概率。PP期货超值峰度远大于0，说明其日收益率更加集中在0周围，大部分时间价格变动较小，拉丝现货超值峰度接近0，表示收益率频次分布更接近正态分布。

从日级别的数据看，PP价格走势与甲醇走势相似，期货价格从2014年初的11000元/吨一路下跌至最低价5361元/吨，而后逐步回升至10000元/吨以上，最新价格在8000元/吨左右。波动率上看，PP期货波动程度略高于拉丝现货，但套期保值时期货现货通常是相反的头寸，波动性上能起到抵消的作用，套保组合的波动率会优于期货和现货的波动率。

以三个月为周期滚动计算相关系数，拉丝现货的相关系数均值接近0.7，2015年6月以来相关系数均保持在较高的水平。而2014年由于大型煤化工装置的陆续投产，再加上原油价格持续大幅下挫，期价直接承压，但现货市场需求尚可同时进口量无明显压力，现货跌幅小于期货，因此短期期现相关性出现了背离。从散点图看，拉丝现货与PP期货收益率线性拟合情况较好，大部分点都集中在拟合线的周围。在期现价格收益率的QQ图中，当两者的收益率均在0附近（也就是价格波动较小时），期现之间保持了比较稳定的（线性）相关性特征。但是，在现货价格出现较大跌损时，两者的相关性明显背离了历史平均相关性水平。

期货套保需要定期调仓，接下来就调仓周期的选择给出建议，使用多尺度分析工具，计算出不同时间周期的拉丝现货与PP期货的相关性表现，月波动相关性表现最优，因此建议以月做为调仓周期。

五结论：
甲醇、PP现货在历史年份里均有较大的回撤以及波动性，产业上下游企业有必要对冲现货价格风险。甲醇江苏现货价与甲醇期货相关系数为0.62，甲醇内蒙古北线价与甲醇期货相关系数仅为0.15，因此参考江苏现货价的甲醇现货更适合使用期货进行套保。拉丝现货最低价与PP期货相关系数为0.71, 属于较高的水平，虽然2014年由于大型煤化工装置的陆续投产，再加上原油价格持续大幅下挫，短期期现相关性出现了背离，但2015年以来相关系数均保持在较高的水平，因此我们认为较为适合用PP进行套保。

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