石油价格的预测及其对世界经济的冲击，本文主要内容关键词为：世界经济论文,其对论文,石油价格论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
2002年以来，随着世界经济的强劲复苏，石油价格开始逐步攀升。2004年的上涨趋势最为猛烈，石油价格一度突破了50美元/桶的水平。石油价格冲击降低石油进口国的经济增长率，甚至降低绝对产出水平造成经济衰退；抬高物价水平，并可能引致通货膨胀（Roubini and Setser，2004）。世界石油价格的剧烈波动构成宏观经济重要的外生性冲击，预测石油价格波动及其对宏观经济的冲击具有十分重要的意义。
一 石油价格波动的原因分析
影响石油价格波动的因素很多，除了供给与需求两个基本的决定要素外，还有经济因素（比如GDP增长）、政治因素（比如中东地区的政局动荡）、投机因素和心理预期因素等。众多因素的交互作用，使得石油市场的波动十分剧烈。Barsky和Kilian（2004）回顾了20世纪70年代以来的石油价格波动及其宏观经济影响，对一些石油问题的传统认识进行了批驳，得到了一些比较“意外”的结论：第一，中东地区的政治事件不能很好地解释石油价格的波动，两者不具有同步性；第二，OPEC的卡特尔定价和石油禁运也不能很好解释石油价格的波动；第三，石油价格冲击并不能解释西方世界出现的“滞涨”现象，也不能解释经济增长和通货膨胀的周期性波动，货币政策才是真正的原因所在。
从影响石油价格波动的基本面上进行考虑，近年来的石油价格上涨可以从供给和需求两方面寻找原因。供给方面的原因主要是20世纪80年代以来石油价格的周期性回落，石油行业过低的利润率造成石油行业的投资不足，整个石油系统的产能不足。根据高盛（Sachs，2004）的研究报告，能源投资的低回报使得近20多年以来对石油供应基础设施的投资减少，石油生产、运输和提炼的产能增长非常有限。接下来的5～10年内是能源行业的新一轮投资期，大概需要投资2.4万亿美元才能满足石油的需求增长。
需求方面的原因使20世纪80年代世界石油消费的下降趋势在90年代出现了反转。特别是近几年，以中国和印度为代表的新兴市场国家新增石油消费给世界石油市场带来了重大冲击。80年代，由于石油危机的滞后影响，技术进步大大节约了石油消费，世界石油消费甚至处于下降趋势。90年代以来，新兴市场国家的经济增长形成了巨大的石油需求。根据英国石油公司（BP，2004）的资料，1993和2003年相比，新兴市场国家的石油消费从每日1823.9万桶增长到2624.0万桶，占全球石油消费比例从27％增长到34％。新兴市场国家的石油消费成了需求方面重要的新增动力。
过去的11年间，中国石油消费增长了一倍。超过日本成为仅次于美国的世界第二号石油消费国。2000～2003年，中国的新增石油消费甚至占到了世界新增石油消费的45％。发达国家中除了美国以外，石油消费都相对稳定，日本、德国和英国的石油消费甚至出现了不断下降的趋势，而新兴市场国家的石油消费迅速增长（见表1）。这既反映了国家之间经济增长的差别，从而对新增石油消费需求的差别，也反映了发达国家在节能技术上的进步，新兴市场国家粗放型经济增长对石油的依赖。中国既是存量上的石油消费大国，更是增量上的石油消费大国。存量因素已经包括在了石油价格的历史变动之中，影响石油价格波动的主要因素应该是增量变动。因此，中国的石油需求给世界石油价格带来的影响越来越大。
表1主要石油消费大国的石油消费变动千桶/每日
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
美国 1723617719177251830918621189171951919701196491976120071
日本 5441 5746 5784 5813 5762 5525 5618 5577 5435 5359 5451
德国 2904 2880 2882 2921 2913 2915 2824 2763 2804 2714 2664
俄罗斯3788 3267 2934 2606 2593 2484 2534 2474 2456 2480 2503
加拿大1712 1742 1776 1818 1888 1913 1926 1937 2023 2068 2149
法国 1940 1878 1893 1930 1948 2016 2044 2007 2023 1967 1991
意大利1924 1920 1987 1956 1969 1974 1980 1956 1946 1943 1927
英国 1791 1777 1757 1798 1752 1750 1735 1697 1688 1697 1666
中国 2913 3145 3390 3672 3935 4047 4416 4985 5030 5379 5982
印度 1313 1413 1580 1700 1828 1963 2134 2254 2284 2374 2426
韩国 1675 1840 2009 2144 2373 2030 2178 2229 2235 2282 2303
巴西 1354 1418 1498 1601 1729 1800 1879 1855 1896 1853 1817
墨西哥1638 1772 1650 1697 1768 1844 1842 1911 1897 1835 1864
全球 6668768077692357074272599730047463775483759267663178112
资料来源：英国石油公司（BP，2004）。
二 石油价格趋势预测
石油价格的预测方法很多，归纳起来主要有两种：一是基本因素分析法；二是技术分析方法。基本因素法是通过建立石油价格决定的数学模型进行分析，最常用的是基于供求框架建立的数学模型（Hagen，1994；Stevens，1995）。此外，有些学者也引进一些新的影响因素，包括石油存货水平、经济增长率等，构造了一些新的模型（Abramson and Finizza，1995；Morana，2001）。技术分析方法是在假定石油市场有效的前提下，利用石油价格的历史数据进行趋势分析的一种方法。最常用的技术分析方法主要是时间序列分析方法包括随机游走模型、移动平均模型、指数平滑模型、向量自回归模型和ARIMA模型等。
在本文中，我们运用人工神经网络模型将各种相关因素变量对油价影响的机制作为“黑箱”来处理，利用神经网络强大的学习功能对将来的油价波动进行预测。神经网络模型是由神经元结构模型、网络连接模型、网络学习算法等几个要素组成。在各种神经网络模型中，反向传播神经网络（Back-Propagation Neural Network，BPNN）模型应用最为广泛（Rumelhart，et al.，1986），它是由输入层、隐层和输出层三层神经元组成，每相邻两层的神经元之间都有一条带权值的弧线连接。因为神经网络各层中含有非线性结构的神经元，这就使得神经网络具有捕捉更复杂的非线性特征的能力。
我们选取国际能源署（http：//www.iea.org/）、西得克萨斯原油指数（WTI）（http：//www.economagic.com/em-cgi/data.exe/var/west-texas-crude-long）和国际货币基金组织的《国际金融统计》（International Financial Statistics，IFS）光盘1983年1月至2004年12月的月度统计数据。其中1983年1月到1999年12月的数据作为网络训练数据，2000年1月到2004年12月的数据作为网络预测效果的验证数据，2005年1月至12月作为网络的预测期。模型采用了原油需求量、原油产量、原油存货水平、世界经济总体增长水平及历史价格数据五个变量作为神经网络的输入变量。需要注意的是，我们预测的结果是WTI参考价格。
用网络训练数据对神经网络进行训练，将训练数据输入网络，得到神经网络的预测值。同时根据神经网络训练的MSE指标（MSE-（1/N）∑[，i=1][N]（y[，i]-
[，i]）[2]）来对比检测神经网络模型的学习效果。进一步用验证数据检验神经网络的预测效果或者推广能力。我们选择最优的神经网络模型预测2005年1月至12月的油价走势，预测结果见表2。
表22005年国际油价走势预测
（预测期：2005年1月～2005年12月）美元
月份
1月 2月 3月 4月 5月 6月
预测值45.5945.7344.8642.3839.8541.87
月份
7月 8月 9月 10月 11月 12月
预测值42.6842.8641.7140.2341.2541.59
由表2我们可以看出2005年国际石油价格走势，具体如图1所示。
图1 2005年国际石油预测价格月度走势图
从表2和图1可以看出，2005年国际石油价格主要走势将是稳中有降，油价波动趋于理性。主要原因在于：第一，世界经济增长出现适度回调，原油需求增幅减缓；第二，国际市场原油供给稳步增长，新增投资带来的新的生产能力以及伊拉克局势好转有助于提高石油供给；第三，美国市场对原油需求有两个高峰期，即每年11月到次年1月的冬季取暖期和每年6月到8月的夏季汽油需求高峰，如果当年冬季美国安然度过取暖用油需求高峰期，原油库存继续增加，市场信心就会更加充足，对第二年上半年的油价就能起到一定抑制作用。而如果第二年夏季来临前美国国内商业原油库存继续保持在3亿桶左右，对稳定下半年的国际原油市场也会有积极作用。
三 石油价格波动的宏观经济效应
20世纪70年代的两次石油危机以后，涌现出大量文献研究石油价格波动对经济活动和物价水平的影响。一个广为流传的信念认为：石油价格上涨对宏观经济具有滞胀效应（Hamilton，2000）。但是，石油价格上涨和经济活动之间的关系正遭到越来越多的挑战。第一种挑战来自于石油价格波动对经济活动的影响具有不对称性：石油价格上涨对经济活动的负面影响很显著，但是石油价格下降对经济活动几乎没有正面刺激作用。第二种挑战来自于以下事实：经济周期的波动有时候先于石油价格的波动，不能确定石油价格波动和宏观经济波动之间的因果关系，甚至不能判断它们波动的先后顺序。
石油价格上涨可以通过多种渠道影响宏观经济行为。第一，石油进口国和石油出口国之间的收入转移效应可能降低全球总需求。石油出口国的消费倾向要普遍低于石油进口国的消费倾向。因而，石油进口国的需求下降要超过石油出口国的需求上升，这种收入转移对全球宏观经济具有紧缩效应。第二，由于资本存量和工资成本的短期刚性，石油价格上涨带来了要素成本上升，企业短期利润率下降，从而打击了企业的生产积极性。发达国家在能源利用上的技术进步，能源依存度逐步降低，受到的打击可能较小，而新兴市场国家对能源依存度的上升，经济增长方面受到的打击可能更大。第三，工人不愿意降低真实工资，企业不愿意降低利润边界，成本上升带来的工资和产品价格的螺旋上升，将最终由消费者承担，这会进一步打击消费者的消费欲望。第四，石油价格上涨给广义价格指数（比如消费物价水平）带来冲击，并可能传递到核心通货率，迫使中央银行采取紧缩性货币政策，从而给宏观经济带来打击。第五，随着石油价格上涨，各种经济活动、企业收入、通货膨胀率、货币政策都将发生变化，并进而直接或间接影响到股票、债券和外汇等金融市场。第六，石油价格上涨对石油生产者和石油消费者带来截然不同的行为激励，生产者愿意增加投资，扩大生产，消费者更加节约对石油的使用。（注：Hunt等（2001）以及IMF（2000）对石油价格上涨的传递渠道均有相应阐述。）
为了给上述这些观点提供经验上的支持，IMF（2000）、Hunt等（2001）分别利用IMF的多国模型（MULTIMOD）估计了石油价格上涨对世界经济的影响。另外，OECD利用INTERLINK模型、一些学者利用“麦奇宾—萨克斯全球模型”（McKibbin-Sachs Global 2，MSG2）也都对石油冲击给世界经济带来的影响做了预测，比较性的预测结果见表3。
表3三种模型对石油冲击的模拟结果
对真实GDP的影响，％对CPI通货膨胀串的影响，％
第一年 第二年
第三年
第一年 第二年 第三年
所有工业化国家
IMF MULTIMOD -0.2 -0.3 -0.3 0.6 0.4 0.3
OECD INTERLINK-0.1 -0.1 n.a.0.2 0.2n.a.
MSG2 -0.2 -0.3 -0.3 0.2 0.1 0.1
IMF MULTIMOD -0.3 -0.4 -0.4 0.8 0.5 0.3
OECD INTERLINK-0.1 -0.1 n.a.0.1 0.1n.a.
MSG2 -0.2 -0.3 -0.3 0.3 0.2 0.1
说明：原表中还有对欧元区和日本的预测结果。国际货币基金组织中的估计假设石油价格每桶比基准上涨20％（5美元）；OECD的估计假设第一年比基准上涨13.3％，第二年比基准上涨22.5％，第三年比基准上涨10％。MSG2的假设和国际货币基金组织的一样。
资料来源：国际货币基金组织（IMF，2000）。
石油价格上涨对宏观经济的冲击强度取决于三方面的因素：第一，石油价格上涨幅度有多大；第二，石油价格上涨将持续多久；第三，国民经济对石油的依赖性；第四，财政货币当局对石油冲击的政策反应（Roubini and Setser，2004）。2002年以来的石油价格上涨幅度超过了1990年的价格上涨和2000年的上涨幅度，达到了60％以上，但是仍然远远低于1973年（210％）以及1979～1980年（135％）的上涨幅度。根据我们对2005年石油价格变动趋势的预测，2005年的年均石油价格水平将和2004年的年均石油价格水平相当，石油价格将保持在高位稳定的水平。从国民经济对石油的依赖性看，发达国家随着技术进步，石油在整个经济体中的重要性正逐步降低，而发展中国家，特别是一些低收入贫困国家对石油进口依赖性越来越强。石油价格上涨带来的成本推动型通货膨胀压力可能会迫使各国的货币财政当局采取紧缩性的货币财政政策，从而抑制一国的经济增长。
关于本次石油价格上涨对经济的影响，国际机构、经济学家也都给出了各自的预测和判断。比如，世界银行（World Bank，2004）给出的估计表明，石油价格每桶上涨10美元，世界经济增长在2年内将因此下降0.5个百分点。我们在这里给出一些定性结论。第一，从历史比较看，本次石油价格上涨对各国宏观经济是一次中度冲击，未来1年内石油价格还将保持在高位稳定的水平。第二，石油价格冲击对各国宏观经济的影响具有不对称性，发展中国家特别是一些高负债石油进口国甚至不得不动用相当GDP10％以上的资源用于石油进口。石油价格上涨带来的贸易条件恶化使他们不得不大幅削减消费和投资，甚至不得不动用国际机构用于该国发展项目的援助资金，经常项目恶化可能带来本国货币的贬值压力。第三，石油价格对宏观经济的冲击最终还取决于本国的货币财政政策如何反应，紧缩性的货币政策在控制物价的同时往往要以牺牲经济增长为代价，必须用扩张性的财政政策进行对冲。