我国铜期货合约的价格发现功能实证研究

摘 要：本文回顾总结了铜期货价格发现功能国内外的相关文件，选取了2017年1月2日到2020年4月30日上海铜期货、长江铜现货的日交易价格数据，运用Johansen协整检验、Granger因果关系检验、脉冲响应分析、回归分析等研究方法对我国铜期货合约的价格发现功能进行了研究，结果表明：铜现货与期货具有长期的均衡关系。也就是说我国的铜现货价会对铜期货价造成一定影响，现货市场与期货市场的价格可以进行相互传导，然而我国的铜期货市场一般不会受到现货价格的严重影响，反之，铜现货价更容易被期货价所影响，也就是说铜现货市场和期货市场的价格传导关系不均衡，这可以证明我国的铜期货市场价具有价格发现功能。以长远的目光来看，国内铜期货市场可以较快获取来自铜现货市场的信息，且不同信息的变化会直接反映在铜期货的价格变动上，因此铜期货市场的运转效率极快，同时也说明我国的铜期货合约也具备价格发现功能。综上所述，国内的铜现货及期货市场存在双向传导的关系，铜现货的价格与铜期货的价格可以互相影响，而且铜期货价对铜现货价的影响更为明显，而铜现货价对期货价的影响则较弱，由此可知我国的铜期货市场存在价格发现功能。因此，铜现货供求信息能在期货之间快速流动，并从铜期货价格变化中表现出来，表明我国铜期货市场价格发现效率较强。

关键词：铜期货；铜现货；价格发现功能

一、引言

铜作为有色金属的一种，可以在机械制造、电气、国防、建筑和轻工等行业中应用，是当前人类在工业制造中不可或缺的重要金属原料，而且会对国家的经济发展产生重要影响。另外在国际期货市场中，铜也是常见的期货交易种类，现今我国的铜期货交易主要在上海期货交易所（SHFE）中进行。

中国在世界各国中是精炼铜生产、消费与进口的第一大国。据了解，中国于2019年生产的精炼铜约有978.4吨，占全球产量的41.24%，所消费的精炼铜为1208万吨，占全球消费量的50.72%，净进口量为323.4万吨，是全世界进口量最多的国家。但国内铜资源的储量有限，需大量依靠进口，因此，铜价的波动对我国涉铜企业、制造业乃至工业的平稳发展均有较强影响。为了为企业提供可靠的风险管理平台，铜期货自1991年上市，至今已有三十年的历史。期货市场所呈现的期货价格是对现货价的预期反映，不同于现货价的滞后性，期货价格具有明显的先导作用。经过多年发展，铜的期货价格已经成为国内行业的权威报价，受到企业和投资者的高度重视。近年来，国际政治经济局势发生了深刻变革，习xxxx曾于浦东开发三十周年纪念大会上表示，“加强主要大宗商品的价格影响，使其作为实体经济增长的先导”。中办和国办下发的《建设高标准市场体系行动方案》明确，上海期货交易所应该发挥引领作用，继续完善期货产品的交易制度与规则，加强对期货投资行为的监管，使能源商品交易平台得以进一步发展。上海根据“十四五”要求与发展目标，也提出要在国际金融市场上提高“上海油”等商品价格的国际影响力。现阶段，中国在世界上已经是第二大经济体与第一大货物贸易国，在为大宗商品进行国际定价时具有一定的话语权。因此，必须继续坚持对外开放，吸引更多国外的主体加入到我国的商品期货市场中，进一步扩大中国在商品贸易方面的优势，并借此提升在国际期货市场定价中的影响力，推动国际期货定价中心的建设。为了更好地服务实体经济，促进资源稳定高效的分配，需要实证检验上海期货交易所铜期货合约的价格发现功能发挥效果。基于此，进行本研究。

二、文献综述

国内外的学者自从20世纪60年代开始，就开始研究期货市场价格的发现功能，此后由于计量经济学也得到进一步完善，为这方面的研究提供了更多方法与理论指导，推动了研究的进程。

价格发现功能是期货市场最主要的经济功能之一，期货市场的交易价格产生机制相比于现货市场的形成机制来说更加成熟，已具备完全竞争市场的条件。具体来说，只有在特点的交易所中才能进行期货产品的交易，而在交易过程中由标准化合同价格反映出来的即期货价格。再者受期货市场竞争机制的影响，期货交易的价格主要由竞价的方式产生，而且期货价格主要受市场供求关系的影响而产生波动，因此期货价格可以切实反映商品市场的状况。世界各国期货市场的竞争性价格信息不断地相互传播和影响，从而形成了世界范围内的竞争性价格。

Bigman等(1983)为分析期货市场的从价格发现功能，从而制定了一个简易的检验模型，并在实证研究中选用芝加哥期货交易所的3种农产品价格作为研究样本。经研究发现，无法由大宗商品的期货价格直接获知其现货价格，再者这两种价格的序列趋势并不平稳，因此可能会带来“虚假回归”问题，导致传统的OLS方法检验分析也受到质疑。

Garbade和Silber（1983）通过研究上一时期基准的变化来研究期货与现货价在下一阶段的变化情况，从中了解期货与现货市场存在的价格发现功能。

Johansen与Juselius（1990）以商品期货价与现货价之间的动态关系作为切入点，该研究发现，大多数商品的现货价和期货价具有协整关系。

Lai（1991）、Schroeder（1991）与Quan（1992）等学者在开展实证研究时应用协整检验来分析生猪期货、外汇期货与原油期货的价格发现函数，研究表明不同的期货种类价格具有的价格发现功能也存在差异。

Auret Christo（2019）根据协整分析，对长期效应部分的总方差进行分解，并计算不同因素对总方差的作用，进一步分析现货与期货市场在价格发现函数中所起的作用。

]Guillermo Llorente（2020）等通过研究了解到，期货市场的信息获取效率更快，而且会因现货价的变化而快速响应，这说明期货市场具有明显的价格发现功能。

J. Stadler(2020)在研究X的标普500指数期货与纳斯达克100指数期货，以及期货合约、价格发现贡献、E-mini股指期货等时，引用了信息共享模型。研究发现，如果期货的交易比较频繁、且交易成本低，则投资者会更倾向于购买电商期货合约，由此也会对价格发现产生比较高的贡献。

我国学术界关于期货市场价格发现功能的研究成果较少，而且在研究过程中也大多借鉴了国外的研究方法。

华仁海（2005）以上海期货交易所的铝、橡胶和铜作为研究对象，借助误差修正模型展开了实证研究。研究发现，铜期货的价格发现功能较强。

王骏、张宗成(2005)以上海期货交易所的铝和铜作为研究对象，基于VAR分析模型、Johnsen协整检验与脉冲响应函数展开了实证研究。研究发现，铜、铝的现货价与期货价存在协整关系与相互的格兰杰因果关系，并且铜、铝都具有较强的价格发现功能。

张屹山(2006)等为分析期货市场与现货市场的价格发现功能，而建立了协整模型与误差修正模型，研究发现，期货价格是现货价的Granger原因，且只有这一种关系。

陈蓉和郑振龙（2007）指出商品的未来的现货价无法根据期货价得知，即便通过期货价来预测现货价，也会存在一定偏差。

邢荧（2017）在研究中使用Granger因果检验等方法，发现国内铝期货的价格发现功能不明显，而且只能通过现货价来引导期货价。

毕小卓（2016）通过研究上海铜期货交易所及伦敦铜期货交易所之间的关系，了解到上海的铜期货价格会受到伦敦铜期货价格的较大影响。

董鹏（2018）以白银、黄金及原油等五类商品的期货价作为研究对象，在实证分析过程中引用了Johansen协整检验、格兰杰因果检验、脉冲分析方法。经研究发现，我国的期货价格与现货价格之间在短期内存在一种引导关系，然而把研究的周期拉长后发现，期货价与现货价不存在协整关系，而且期货市场不具备价格发现功能。

朱学红（2019）以我国2011年的铜现货价与铜期货价作为研究对象，并在过程中引用向量误差修正模型与信息份额模型展开动态分析。经研究发现，我国铜期货价格与现货价格的均衡关系可以维持较长一段时间，而且价格呈现出非稳定性。而且铜现货价和铜期货价之间具有引导关系，其中期货价居于主导位置，期货的信息份额贡献率达到63.82%。如果二者的价格都处在下降的趋势中，铜现货与期货价格只有一种引导关系，而且这种引导关系会有所加强，期货价对现货价的信息份额贡献率高至74.94%，这说明期货市场的价格发现功能也得到加强。

王梦雅等（2020）在研究中把我国的金融、金属与农产品期货市场的常见交易品种作为研究对象，并将优化后的非线性Granger因果检验法作为主要研究方法。研究结果表明，价格发现功能最强的是以铜期货为代表的期货市场。经过Granger因果检验法分析，可以了解现货价与期货价存在引导关系，但是无法说明现货价与期货价对金融市场造成的绝对影响。

何朝晖（2020）经研究发现，进口、预测与融资是国际商品期货市场价格可能给国内经济造成影响的三条主要路径，因为我国必须主动加强对商品期货价格的定价影响力，完善期货定价的制度。，

从前人的研究成果来看，由于研究方法和样本选择区间的不同，对铜期货是否具有价格发现功能的结论也不尽相同。所以，本文使用了2017年1月至2020年4月的国内铜期货和现货日交易价格,基于之前的研究，借助Johansen协整检验协整分析、VAR模型、脉冲响应函数等方法展开了实证研究，为了得到研究结论，最能反映当前铜期货和现货市场的发展。

三、铜期货价格和现货价格的相关性分析

关于期货价格发现功能的三种主要理论：分别是理性预期理论、随机游走理论和持有成本理论。其中持有成本理论指出，从完成商品生产到销售，之间必然会经过一段存储时间，而且由此产生储存成本；如果持有的现货总成本高于持有期货的合约成本，期货价就相当于现货价与持有成本的总和。

持有成本理论主要阐述了现货价与期货价两者的关系。由于持有成本的约束，在接近合约期限时现货价与期货价会很接近，从而压缩投资者的套利空间。然而，在其它时间里，期货价与现货价都会受多种因素的影响而产生较大差异，导致期货价与现货价之间的偏差拉大。假设期货价与现货价免受交易摩擦因素的影响，二者的关系可表示为F0=S0（r+u-y）T。根据这个公式可知，如果越接近交割时间，期货价和现货价就会无限接近。根据前文的理论，现货价和期货价的走势也会非常类似。从市场角度出发，铜现货与期货市场随拥有各自不同的功能，但二者之间的关系却十分密切，而且现货价和期货价还具有互相引导关系。

我国的铜现货价与期货价具有明显的动态关系，铜现货价未来的市场预期在很大程度上会反映在铜期货价格上，这相当于把铜现货的价格风险转移到铜期货市场。另外，影响铜期货价的因素还包括期货合约的供求关系，供求双方的关系可以直接表现为铜期货价的走势变化；铜期货的价格相当于以铜现货价为基础，投资者会根据市场的供需关系来分析商品期货价格的未来走势。

　　图1 2017年1月-2020年4月国内铜期货与国内铜现货价格对比图

　　图1为 2017年1月-2020年4月上海期货交易所铜期货和长江交易市场铜现货的价格变动情况，2017年1-6月国内铜期货和国内铜现货价格呈现缓慢下降的趋势，2017年7-12月国内铜期货价格波动剧烈，总体剧幅上涨，由2017年7月11日的低价46640元每吨攀升至最高点2017 年 10 月 24日的 55520元每吨，涨幅率约为19.04%，在 2018 年 1 月至2019年6月总体波动较大，整体呈下降趋势，2019年3月20日国内铜期货与现货的差价此图时间段内最大达到了1140元每吨。 2019 年 7月至2019年12月，国内铜期货现货价格平稳上下波动。2020年1月至4月铜期货现货价格波动巨大1月至3月总体下降，3月23日期现货价格同时达到最低点36580元每吨，后又呈上升趋势至2020年4月。并且总体涨跌趋势保持了高度一致。

纵观全图，国内铜期货与铜现货价格走势保持高度一致，这说明了二者之间存在着长期的均衡关系，即铜期货价格一直略低于现货价格但它们的波动趋势基本保持一致。同时，铜期货价格的变化稍稍优先于铜现货价格的变化，这也说明了铜期货市场价格的走势反映了未来现货价格的预期结果。

四、我国铜期货合约的价格发现功能实证研究

（一）样本描述

本研究的样本数据以上海期货交易所铜期货的合约日收盘价为主（记作F）。选取铜长江现货做为铜现货样本，在原始数据的基础上，为了消除数据过大带来的异方差的影响，我们利用Eviews对其进行对数化处理，得到处理后的铜期货（LNF）、铜现货（LNS）。

选取的数据跨度时间为2017年1月2日—2020年4月30日，各项指标都为每个交易日的数据，数据的来源为国泰安数据库，本文的计量运算均在Eviews10.0软件平台上进行，样本变量统计特征如下表：

表1 样本变量基本统计特征

数据来源：国泰安数据库

（二）实证结果

1.ADF单位根检验

时间序列数据可能出现伪回归与虚假回归问题，也就是说，两组时间序列数据的变化趋势虽震荡波动，但是却极为相似，那么这两组数据之间即便不存在实质关系，在回归分析过程中也会获得较高的可觉系数。事实上，经济层面的时间序列数据都具有非平稳的特点，因此不能将数据直接用于回归分析，否则将得到毫无价值的研究结果。因此要对时间序列数据进行平稳性检验，ADF检验主要是通过以下三个模型完成的：

　　上述3个分析模型的最初假设是存在单位根。其中模型一和另外模型的不同在于常数项与趋势项的存在。实证研究的顺序分别是模型三、模型二再到模型一。在实证过程中需明确否定原始假设的时间，即证明在时间序列数据中不包括单位根，也就是平稳序列；另外还需确定停止检验的时间。如果最后得到的研究结果是时间序列数据包括单位根，必须进一步通过差分的方式来处理序列，使其变成平稳序列。

本文将采用ADF单位根检验方法，首先对铜现货（LNS）、铜期货（LNF）、的原始序列数据与进行一阶差分后的序列分别展开单位根检验。最终得到的检验结果如表2所示：

表2 ADF单位根检验结果

注：检验类型(c，t，k)中c代表常数项，t代表趋势项，k代表滞后阶数。最终的检验效果分别用AIC与SC准则来表示，数值最小的检验类型用AIC与SC来表示。

根据表格的数据可知，样本序列没有进行一阶差分处理前，P值都比5%的显著性水平要高，因此不能否定存在单位根的最初假设条件，即铜现货（LNS）与铜期货（LNF）的数据序列都是具有非平稳性的时间序列。

上述序列完成一阶差分处理后转而进行ADF检验，检验结果为，一阶差分处理后的序列数据的P值都比5%的显著性水平最高值要小，因此可以推翻最初存在单位根的假设，也就是说序列数据不包含单位根，铜现货（LNS）与铜期货（LNF）都属于一阶平稳序列，都有同样的单整性，符合协整检验的要求。因此，可以借助协整理论来分析由铜现货（LNS）与铜期货（LNF）构成的动态系统。

2.Johansen协整检验

根据ADF单位根的检验结果了解到，2个序列数据都具有同阶单整性。在此基础上为进一步分析变量数据的长期均衡关系，应该再进行协整检验。结合本研究的特点，从而选择了Johansen协整检验法。该检验方法的基础是向量自回归模型（VAR），因此在开始检验之前应该先估计出合理的向量自回归模型（VAR）的形式。

最优滞后阶数的确定表3 VAR模型最优滞后阶数

综合考虑LR、FPE、AIC、SC和LR等准则，最终确定铜现货（LNS）与铜期货（LNF）的VAR模型最佳滞后数值是2，因此通过搭建VAR模型来展开Johansen协整检验。与此照应的Johansen协整检验最佳滞后数值是1，从中获取的协整检验结果如表4所示：

表4 Johansen协整检验结果

注：None代表在最初假设条件下的协整关系数是0，At most 1代表在最初假设条件下的协整关系数最多为1。

Johansen协整检验的初始假设为：变量数据之间不存在协整关系。

根据表格的数据可知，第一个检验P值比0.05小，这说明可以否定第一个原始假设；第二个检验P值比0.05大，这说明第二个原始假设不能被否定。因此，在这两个变量数据之中具有一个协整关系，也就是铜现货（LNS）与铜期货（LNF）具有长期的均衡关系。

3.格兰杰因果关系检验

格兰杰因果检验主要用于判断以前的行为是否会对另外的变量造成影响，也就是在时间序列数据中分析过去的变量值是否作为当前数值的解释。

前文研究了铜期货（LNF）、铜现货（LNS）之间确实存在均衡的协整关系，为进一步反映铜期货（LNF）、铜现货（LNS）之间的引导关系是双向的还是单向的，在VAR的基础上进一步做格兰杰因果检验(Grangertest)来探求它们存在的互动关系，检验结果见表5。

表5 Granger因果检验结果

根据表格的数据可知，P值都比5%的临界值要低，即都处于95%的置信水平之下，因此之前的“期货价不是现货价的Granger原因”、“现货价不是期货价的Granger原因”两个原始假设不成立。这说明现货价和期货价之间存在相互引导关系，也就是说，我国的铜期货及现货市场具有双向的引导关系。

4.脉冲响应分析

（1）VAR模型稳定性检验

使用脉冲响应分析必须确保模型的稳定性，也就是说特征多项式根模的倒数都不能超出单位圆的范围，不然将无法得到有效的脉冲响应分析结果。因此，首先需要检验VAR模型的稳定性。

　　图2 VAR(2)模型平稳性检验

　　基于前文的AIC、SC、LR、HQ、FPE准则可知，VAR模型的最优滞后数值是2，即滞后2阶，从而搭建了VAR（2）模型，模型的各项数据都被包含在单位圆的范围内，这说明该模型符合稳定性检验，可以用于进行研究分析。因此,在铜期货（LNF）、铜现货（LNS）两个变量间存在因果关系的基础上,分别引用不同的变量进行脉冲响应分析。

（2）脉冲响应分析

完成VAR模型的搭建后，为进一步了解不同变量之间的动态关系，应该开展脉冲响应函数分析，即分析一个变量会给其它变量带来的影响。

　　图3 脉冲响应图

　　由图3可以看出，当给铜现货一个单位正向冲击后，铜期货在前6期的反应均为负。从第7期开始此次冲击对铜期货的影响趋于平稳并始终保持较小的正向影响。这一结果表明，国内铜现货市价格对国内铜期货价格具有一定的冲击，但我国铜现货市场对铜期货市场的冲击力相对较弱。

当给铜期货一个单位正向冲击后，铜现货始终保持正向影响。结果表明，我国的铜期货价会给铜现货价造成相对明显的影响，而且铜现货市场更容易受到来自期货市场的冲击，这说明现阶段国内的铜期货市场存在价格发现功能。

5.模型拟合优度分析

表6 模型拟合优度

模型拟合优度分析结果显示R^2=0.9966，调整后的数值为R^2=0.9965，这说明模型的分析结果较好，解释变量对被解释变量的效果较好。其中与F值相对的P值是0，表明模型整体显著。铜现货（LNS）的数值是1.003，这说明铜现货市场和期货市场之间的变化情况极为接近。从比较长远的角度出发，国内的铜期货市场运行效率较快，而且容易接收到来自铜现货市场的供求信息，这些信息共同组成影响铜期货价变化的要素，我国铜期货合约的具有一定的价格发现功能。

四、结论

（一）结论

本文介绍了选取我国在2017年1月至2020年4月期间的铜现货与期货交易价，并借助协整检验、Granger因果分析、相关性分析、脉冲响应分析等方法来研究铜期货与铜现货之间的关系，以及相互的影响因素。经研究得知，国内的铜期货及现货市场存在双向引导关系，而且在较长的时间内仍然可以维持均衡关系。我国铜现货的市场价格虽对期货价具有一定影响，但冲击力较弱；反之，铜期货市价对铜现货价的影响较大。国内铜期货市价格对国内铜现货价格具有一定的冲击，且铜期货市场对铜现货市场的冲击力相对较强，说明目前我国铜期货市场具有一定的价格发现功能。从长期来看，我国铜期货市场呈现出很高的市场效率，铜现货供求信息能在期货之间快速流动，并从铜期货价格变化中表现出来，我国铜期货合约的具有一定的价格发现功能。

（二）预期展望

我国的上海期货交易所于2020年11月19日正式公布国际铜期货合约，这说明我国对国际铜价的定价影响力进一步增强，将再次提高对大宗商品价格的影响力。这个新合约是基于原本的铜期货合约要求，有条件地允许来自国外的主体参与交易国际铜期货。这给伦敦期货交易所带来了一定的冲击，上海期货交易所的铜合约有望成为国际铜价的定价基础。上海铜期货的价格主要反映我国市场的平均铜价，同时也是各地区大宗商品交易的基础定价参考。国际铜期货的价格则对应世界各国的铜现货市场，尤其是远东国家的供求时区，可以为国际化的风险管理公司提供更好的服务，增强我国在确立国际铜价时的影响力。现阶段，存放于我国保税区的铜是伦敦金属交易所与我国其它铜库存的总量。然而，国际铜价的确定极少参考我国上海铜期货市场的价格，因此我国的对外贸易企业在进行铜价结算时仍然使用美元作为结算货币。在我国的铜风险管理中，国际铜期货市场已然成为重要的管理工具，未来有望可以使用人民币作为国际铜期货的结算货币。在生产、消费和进口铜的环节中，我国会继续努力做出贡献，并继续完善国际铜期货市场，吸引更多国外的优质投资者参与其中，进一步增强中国在世界铜业的国际影响力。

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致 谢

我历时将近两个月时间终于把这篇论文写完了，在这段充满奋斗的历程中，带给我的学生生涯无限的激情和收获。我的学生生涯无限的激情和收获。在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师——程安老师，没有他对我进行了不厌其烦的指导和帮助，无私的为我进行论文的修改和改进，就没有我这篇论文的最终完成。在此，我向指导和帮助过我的老师们表示最衷心的感谢!

同时，我也要感谢本论文所引用的各位学者的专著，如果没有这些学者的研究成果的启发和帮助，我将无法完成本篇论文的最终写作。至此，我也要感谢我的朋友和同学，他们在我写论文的过程中给予我了很多有用的素材，也在论文的排版和撰写过程中提供热情的帮助!金无足赤，人无完人。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和同学批评和指正!

我国铜期货合约的价格发现功能实证研究

价格 ¥9.90 发布时间 2022年11月15日

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