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全国大学生统计建模大赛获奖论文
上海与伦敦黄金市场价格相互波动传导演变的实证研究
——基于SVAR模型的分阶段比较
中南大学高涛、戴超逸、彭锦
摘要：
摘要：
黄金是一种重要的投资与保值的金融工具，金融危机爆发后其价格的波动特征往往成为各国央行和投资者迫切需要掌握的信息。
伦敦黄金市场作为全球最大的黄金市场，从诞生以来一直引导着其他黄金市场的价格走势，而近年来随着中国经济实力增强和对黄金消费与投资比重不断攀升，研究上海黄金价格与伦敦黄金价格之间的相互影响力如何变化对于促进我国黄金市场的健康发展以及维护我国金融系统抵御风险的能力具有很强的现实意义。
本文吸取了Hasbrouck基于VEC模型提出的信息份额模型中用方差分解表现各个市场不同的价格反映能力的思想，用SVAR模型中的预测方差分解与脉冲响应函数来描述市场间的价格波动传导，并且克服了Hasbrouck模型中使用Cholesky分解而无法反映市场间双向同期相关性的缺点。
由于各价格间存在正负交替的冲击力，利用累计脉冲响应和预测方差分解虽然在一些情况下出现不同结果，但恰好站在不同角度度量了各市场对共同价格波动的绝对和相对贡献程度。
本文以2005年上海黄金夜市开放和2007年金融危机作为分界点。
研究结果表明上海黄金夜市开放之后，上海黄金价格对伦敦黄金价格的波动解释能力显著提升；在金融危机之后，上海黄金市场开盘价对伦敦黄金市场价格波动的引导能力下降，伦敦黄金市场的下午价对上海黄金市场价格波动的引导能力上升。
本文还发现存在一个市场上的任意一个价格对另外一个市场上的两个价格存在影响力相似的现象。
关键词：
上海与伦敦黄金市场波动传导SVAR模型脉冲响应函数方差分解
目录
一引言3
二文献回顾3
三研究角度4
四研究方法5
4.1变量选择5
4.2模型设定6
4.3数据处理与统计检验7
五实证分析10
六结论与分析15
参考文献16
附表18
一引言
黄金一直以来作为贵重金属占有重要的国际地位，在金本位时期（1880到1971年）它作为货币本位而存在，发挥着价值标尺的功能。
在金本位制结束以后，虽然黄金的货币属性被大大削弱，但仍然在金融市场上起到不可或缺的作用，由于其价值的相对稳定性，黄金经常被作为抵御通货膨胀的和分散金融投资组合风险的工具。
我国的上海黄金交易所于2002年正式成立，由于起步较晚，与国际上重要的黄金交易中心在规模和影响力上还存在一定差距，前者的价格往往受到后者的引导。
但近年来中国黄金消费和投资迅猛增加，上海黄金交易所同时不断地响应国内需求做出改进，尤其是上海黄金夜市的开放很可能会使上海黄金交易所与世界黄金交易市场的价格联动性和相互影响能力发生演变。
本文将从价格波动传导能力的角度，研究上海黄金交易所与伦敦黄金交易所的关联性在近年来发生的变化。
二文献回顾
对黄金价格的研究由来已久，国内外学者对影响黄金价格的宏观因素做了大量研究。
第一种最主要的方向研究是决定黄金价格的宏观因素，如Ariovich（1983）研究了政治压力对黄金价格的影响作用，Sjaastad和Scacciallani（1996）提出在布雷顿森林体系结束之后,世界上主要货币之间的汇率变动（尤其是欧元的升值或贬值）是黄金价格变动的主要原因,Smith（2001）对黄金价格与几个美国主要股票指数之间的关系做了实证分析,Tully和Lucey（2006）用APGARCH模型进行计算,得出美元比其他宏观经济变量更能解释黄金价格的波动的结论,柳勇和史震涛（2004）认为影响黄金价格的长期性决定因素有道琼斯价格指数、美国通货膨胀率、美元名义有效汇率、美国联邦基金利率，刘曙光、胡再勇（2008）发现对应于不同时期，影响黄金价格的长期因素不完全一致；另一个主要方向是黄金价格在通货膨胀中保值的功能，Kolluri（1981）研究了黄金在六个工业化国家是否能有效避免通货膨胀带来的损失，Aggarwal（1992）提到黄金只有从长期来看才能成为在通货膨胀避险保值的工具，Mahdavi和zhou（1997）比较了黄金和商品价格作为通货膨胀先行指标的能力,发现包含商品价格的CPI指数比包含黄金价格的CPI指数对通货膨胀有更好的预测作用，Ghosh等（2002）证明了黄金价格与通货膨胀率之间有长期的均衡关系，但同时这种长期均衡会受到黄金租赁利率、实际利率、便利收益等因素带来的短期扰动。
虽然各个黄金市场由于受到相同宏观因素的影响而表现出价格联动现象，微观市场结构的特征还是导致不同市场存在微小但难以消除的价格差异。
各个市场的交易方式、交易时间、投资者特点等方面的差别致使不同市场吸收和反映市场信息的灵敏度不相同。
Ross（1989）指出市场获得信息的速度会直接影响到价格波动，可以通过波动溢出效应来描述市场间波动性传导的路径与方向，并可以进一步解释信息的传递。
研究波动溢出在最基本的方法是通过Engle（1982）提出的ARCH模型和Bolleslev（1986）在其基础上进一步改进的GARCH模型。
袁放建等（2011）通过建立ARCH族模型发现石油市场与黄金市场之间只存在前者对后者的单向波动溢出效应。
波动溢出效应研究的角度是通过市场间价格波动的因果关系反映市场风险的传递过程，而价格发现问题则是描述不同市场对共同信息的反映能力，计量某个市场上资产的价格和波动状况对同种资产在所有交易市场上的共同价格和波动大小的解释能力。
对共同价格发现最早做出贡献的是Garbade与Silber（1979），他们通过实证研究发现在股票市场上纽约证券交易在股票价格发现上往往领先于地方性的交易市场，并由此提出支配市场（dominantmarket）和卫星市场（satellitemarket）的概念。
Kyle（1985）以及Admati与Pfleiderer（1988）在所提出的理论中指出当同一种证券在多于一个市场上交易时，某一个市场会成为这种证券的支配市场,支配市场上一般具有更大的交易量、更强的流动性以及价格波动性。
在Garbade和Silber（1979，1983）提出了多个市场具有共同的隐含有效价格之后，又有学者对多个市场对市场价格共同发现的问题进行探究，Hasbrouck（1995）提出的信息份额（informationshare）模型，用新息方差份额来表示其中一个市场对整个市场价格发现做出的相对贡献，另一种是Gonzalo和Granger（1995）提出的永久短暂（permanenttransitory）模型,用一个市场占有效信息比重来衡量市场价格发现的能力。
已经有部分学者对伦敦黄金市场与上海黄金市场之间的关联性作出了研究。
翟敏、华仁海（2006）用Granger因果检验、误差修正模型（VECM）研究上海黄金交易所的每日收盘价格与伦敦下午价的引导关系，发现这两个价格存在长期均衡关系，且伦敦市场对上海市场的影响力大于上海市场对伦敦市场的影响力。
温博慧、陈杰（2008）采取同样的方法研究了一个市场收盘价对另一个市场市场开盘价的影响，得出结论表明，无论在中国黄金期货推出前后，国际金价都对国内金价单向引导。
曾建华、王烨（2007）使用Hasbrouk信息份额方法，通过比较分段数据得出上海黄金交易所价格发现功能在不断增强的结论。
三研究角度
本文研究的市场间波动传导性问题虽然与波动溢出效应研究的波动传导的意义接近，但衡量波动传导的方法吸纳了Hasbrouck（1995）信息份额模型里的思想，通过某个价格的波动对其他价格波动的相对贡献率来测度波动传播影响力的大小。
在结构向量自回归（SVAR）模型的基础上通过脉冲响应函数和预测方差分解来计量上海与伦敦黄金市场间的价格波动传导幅度的大小。
本文所采用的方差分解方法并不等同于Hasbrouck的信息份额模型中的方差分解。
一方面，Hasbrouck的信息份额模型是建立在向量误差修正模型（VECM）的基础之上，而VECM将变量间的同期影响归入到了随机扰动项中，使随机扰动项存在相关性，模型的近似度也受到影响。
Hasbrouck（1995，2002）提到用两种方法来解决市场间同期相关性问题，一种是做变量的不同排序下的Cholesky分解（但是采用Cholesky分解也只能描述价格间单向的同期相关，不能描述相同时刻产生的价格之间的双向同期相关关系），然后取每个变量方差分解的最高值和最低值的均值来确定最终的价格贡献份额；另一种是通过高频取样的方式减小残差的同期相关性。
Lehmann（2002）提到信息份额模型采用的简化式所带来的弊端只有通过结构式的使用才可以解决。
因此，本文采用SVAR模型建立两个市场间价格的互动关系。
SVAR是VAR的结构式，VEC模型也是由VAR模型推导而来。
在SVAR模型中可以通过对结构系数矩阵施加约束来灵活的表示变量间的同期相关形式，包括变量间单向同期相关、双向同期相关或是无同期相关的关系。
另一方面，IS模型中的方差分解是针对价格的共同因子，表现的是一个市场对已经形成的永久价格作出的贡献，而在本文中是对预测方差做分解，估计某一变量发生的波动对其他变量接下来的波动作出的相对贡献。
以前的文献中已经开始使用分阶段比较的方式来考察国内外黄金市场关联性的变化，如曾建华、王烨（2007）以2005年7月21日中国实行汇率制度改革作为分界点，还有温博慧、陈杰（2008）以2008年1月8日中国推出黄金期货作为分界点。
目前还没有学者采用上海黄金交易所开始运行夜市作为分界点进行分析。
夜市交易系统正式上线运行使上海黄金交易时间大幅延长，而且与英国、美国等主要国际黄金市场交易时间重合，增加夜市所为投资者提供了更多的套利机会，而且减小了隔夜交易带来的基础价格波动风险，因此有可能使上海黄金价格走势与世界黄金价格联动性增强，甚至可能使上海市场价格对伦敦市场价格的波动传导性增强。
本文比较上海与伦敦黄金市场波动传导能力发生变化的另外一个分界点为2007年爆发的金融危机开始显著影响黄金市场的时间。
Caporale等（2000）发现在1997年亚洲金融危机以前，东南亚国家、欧洲国家与日本的股市之间存在双向的波动溢出，而在金融危机爆发之后，以前的双向波动溢出关系演变成了那些作为危机发源地的东南亚国家对其余国家的单向传导。
2007年的金融危机受影响最深重的为美国和部分欧洲国家，本文比较2007年金融危机后与金融危机前上海与伦敦黄金交易所价格波动传导性变化的结论将与Caporale（2000）发现的结果相比对，可以为研究金融危机后危机起源国家的金融市场价格对其他国家金融市场是否存在波动溢出加剧提供实例。
四研究方法
4.1变量选择
本文选取的变量为伦敦黄金交易所每个交易日产生的两个黄金现货价格（上午价-LA，下午价-LP）和上海黄金现货品种Au99.95每个交易日的开盘价和收盘价（开盘价-SO，收盘价-SC）。
对所有序列取对数处理，在名称前面加L表示。
由于上海和伦敦交易时间不同而且存在时差，这四个价格交错产生，见表1。
将伦敦t日和上海t+1日产生的价格配对作为一个样本。
在每个样本中，时间在前的价格对时间在后的价格有同期影响，而反过来时间在后的价格不会对时间在前的价格产生同期影响。
本文采用的时间跨度为2002年10月31日到2011年4月29日，将观测期分为三个时间段做比较，第一阶段：
2002年10月30日到2005年11月7日，这一阶段是上海黄金交易所从正式开放到夜市启动前的时间。
第二阶段：
2005年11月8日到2007年9月3日，为上海黄金交易所启动夜市到此次金融危机影响黄金价格前的时间。
第三阶段：
2007年9月4日到2011年4月29日，为金融危机后一直到现在的时间段
表1上海黄金夜市开放前上海和伦敦交易时间
LA
LP
北京时间（t日）
18:
30
23:
00
SO
SC
北京时间（
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