国际粮食价格与其产量、消费和库存——基于时间序列的实证研究：1980—2007年，本文主要内容关键词为：序列论文,产量论文,库存论文,粮食价格论文,实证研究论文，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。
一、文献综述
2004年以来，国际粮食价格普遍上涨，幅度之大出乎意料。2004年上半年各月粮食价格同比增长分别为14.5％、17.5％、30.0％、33.9％、32.3％和32.0％。关于粮食价格上涨原因的分析很多，万小妹、罗安军（2007）从体制性因素和宏观经济因素两个方面分析了粮食价格不稳定的原因，突出强调了以往被人们忽视的深层次因素——宏观经济因素。粮食价格的不稳定间接影响到了粮食安全问题，也影响到了农业生产率、GDP和居民的日常生活；崔友平（2007）认为粮食价格波动是粮食供求规律和价值规律共同作用的结果。改革开放以来，我国粮食价格波动经历了一个曲折的过程，具有明显的阶段性。尽管引起粮食价格波动的原因十分复杂，但从粮食价格形成的内在机理来看，引起粮食价格波动的主要原因是市场供求矛盾、生产成本、自然灾害、国际市场传导等。粮食价格波动的经济效应主要是影响粮食生产、农民收入和市场价格总水平；聂闯（2008）的研究表明，世界粮食价格上涨的原因很多，包括生产因素如产量减少、石油价格上涨导致生产成本上升、气候变化与结构调整，需求因素如人口持续增长和城市化、收入增加、生物能源开发，市场因素如贸易和库存、不适当的贸易措施。但是还没有人通过定量分析方法来分析各个因素所占比例，探讨国际粮食价格的动态走势。
本文将在现有文献的基础上，对国际粮食价格的影响因素和趋势进行实证研究，在数据方面，覆盖了较长的时间跨度，在研究方法上，涵盖了误差修正模型、脉冲响应函数和方差分解等。
二、国际粮食价格的趋势分析
20世纪80年代以来，国际粮价大体上出现了三次下跌和三次上升，最近一次的显著上升始于2002年。但是从全球粮食供给和粮食消费来看，20世纪80年代以来全球粮食供给始终大于粮食消费，粮食并不存在绝对的短缺。显然，粮食价格的剧烈波动不取决于绝对供需缺口。
粮食价格不取决于绝对的供需缺口，现将国际粮食库存和国际粮食的平均价格进行比较，结果显示粮食价格波动与粮食库存波动具有显著的负相关关系，如图3、图4、图5所示。
从分类来看，对主要粮食如小麦、大米、大豆的全球库存和国际价格进行比较同样可以发现，价格随着库存的波动而反向波动。这进一步证实了粮食的价格主要取决于相对供需，而不是绝对供需。那么粮食价格与粮食产量、粮食消费及粮食库存的关系如何？影响粮食价格的短期因素和长期因素有什么区别？
三、影响国际粮食价格的要素分析
（一）模型设定
国际粮食需求量由国际粮食的人均消费量和国际粮食价格等因素决定，因此国际粮食需求方程表示为：
（二）数据选择
笔者主要研究国际粮食价格与粮食产量、粮食库存和粮食消费之间的关系，采用1980－2007年的年度数据，研究所选模型的具体形式为：
公式中，InP表示国际粮食价格，InQ表示粮食产量，InCONM表示粮食消费，InRES表示粮食库存。
（三）实证研究及结果分析
1.序列的平稳性——单位根检验
由于实证研究将涉及Johansen协整检验和误差修正模型，要求所有变量必须同时满足同阶单整，因此需要首先采用ADF检验来确定各个变量是否同时满足同阶单整。
从单位根检验结果可以看出，对lnP、lnQ、lnCONM、lnRES原始序列的ADF检验结果均大于1％，5％和10％显著性水平下的麦金龙临界值，因此不能拒绝零假设，原始序列存在单位根，是非平稳序列。对原始序列进行一阶差分之后得到序列D（lnP）、D（lnQ）、D（lnCONM）、D（lnRES），一阶差分序列的ADF检验结果均小于5％和10％的显著性水平，说明一阶差分序列不存在单位根，是平稳序列，并服从I（1）的单整过程。
2.长期的均衡关系——Johansen协整检验
（1）根据无约束VAR模型确定最优协整滞后阶数
Johansen多变量协整检验的基本思想在于：如果某两个或多个同阶时间序列向量的某种线性组合可以得到一个平稳的误差序列，则这些非平稳的时间序列存在长期均衡关系，或者说这些序列具有协整性。协整滞后阶数的确定非常重要，若滞后期太小，误差项的自相关会很严重，并导致参数的非一致性估计；若滞后期过大，会导致自由度减小，直接影响模型参数估计量的有效性。为了保持合理的自由度使模型的参数具有较强的解释力，同时又消除误差项的自相关，笔者选择的最大滞后阶数为4，从4阶依次降至1阶来选择最优滞后阶数，检验标准依据赤池信息准则（AIC）和施瓦茨准则（SC）。检验结果如表2所示。
观察表2的检验结果，可以发现在滞后阶数为3时，AIC与SC的值同时达到最小，因此确定VAR模型的最优滞后阶数为3，则Johansen协整检验的最优滞后阶数也为3。
（2）协整关系检验
协整关系检验根据Johansen多变量极大似然估计法，检验时假定包含截距项，不包含时间趋势项，从不存在协整关系的零假设开始逐步进行，检验结果见表3。零假设r＝0的迹统计量值为85.58969，大于5％显著性水平的临界值47.21，表明应该拒绝零假设，接受备择假设r≥1，即至少存在一个协整关系。零假设r≤1的迹统计量值为23.10886，小于5％的临界值29.68，表明应该接受零假设，即至多存在一个协整关系。综上所述，在5％的显著性水平上，变量之间有且仅有一个协整关系。
（3）协整方程
根据Eviews3.0的计算结果，标准化协整向量为（1.00000，－0.06958，0.88237，－1.31489，ε），对应的协整方程为：
式（5）反映了国际粮食价格、粮食产量、国际粮食储备与粮食消费水平之间的长期均衡关系。
从协整方程即式（5）中可以看出，长期中，粮食消费上升对国际粮食价格的影响为正，粮食消费每上升1个百分点，会使国际粮食价格增长约0.88237％；国际粮食库存水平对国际粮食价格的影响最为明显，国际粮食库存水平每上升1％，将引起国际粮食价格下降约1.31489％；粮食产量与国际粮食价格之间呈现负向变动关系，但是由于系数较小（0.06958），说明影响不是很显著，粮食产量水平每上升1％，会导致国际粮食价格下降约0.06958％。这样的结果与实际趋势是一致的。
3.短期动态关系——误差修正模型
如果经济变量之间存在协整关系，那么这些经济变量之间一定存在某种长期均衡关系，但是这种均衡关系的短期调整过程如何，还需要进一步研究。Engle和Granger（1987）提出，如果包含在VAR模型中的变量存在协整关系，则可以通过建立包含误差修正项在内的向量误差修正模型来研究模型中的短期动态特征。
误差修正模型的滞后阶数应该和VAR模型的滞后阶数相同，因此确定误差修正模型的滞后阶数为3，可以得出误差序列模型的估计结果。表4所显示的是在5％的显著性水平上的误差修正模型估计结果，不显著的结果没有列示。观察误差修正模型的结果，模型整体的对数似然值足够大，AIC与SC的值非常小，因而说明模型整体的解释力很强。这一模型的估计结果显示，误差修正系数为负，说明当解释变量上期产生一个上升（下降）变动时，误差修正机制促使本期的解释变量产生相应的下降（上升）变动，误差修正机制发挥了作用。从参数的估计值上看，对国际粮食价格的调整力度为62.97％，说明lonp在受到短期干扰后能以相当快的速度调整到其长期成长路径上。具体的刻画和测度可以通过脉冲响应函数和方差分解获得。
4.粮食产量、粮食储备和人均消费对国际粮食价格的脉冲响应函数
脉冲响应函数刻画的是在误差修正模型的扰动项上加上一个单位标准差大小的新息冲击对内生变量当前值和未来值的影响。图7、图8、图9是基于误差修正模型的脉冲响应函数。横轴表示滞后阶数，列示出10个年度；纵轴代表粮食库存、粮食产量和粮食消费对单位信息冲击的反应程度。
从图7可以看出，粮食库存对粮食价格的影响是正向的。粮食库存在滞后期限1－5年内对粮食价格的影响逐渐增强，并于第五期达到峰值，随后逐渐趋于平稳，在第九期前后趋于新的均衡水平。从图8可以看出，粮食消费对于粮食价格的影响表现为上下波动，在滞后的2至5年内达到峰值，且处于一个较高的均衡水平，随后大幅下降。笔者对此的解释是短期内粮食消费的增减一定会造成粮食价格的上下波动。但是随着粮食价格的高位运行，粮食作为替代石油的生物能源的主要原料，必将引起其他替代能源的开发、生产和大规模应用。从图9可以看出，粮食产量对于粮食价格的影响也表现为上下波动，在第二期达到峰值，随后逐渐减弱。笔者对此的解释是短期内粮食产量对粮食价格具有抑制作用，但是长期内，由于粮食产量受到播种面积和农业技术进步等因素的影响，粮食产量的价格弹性较小，从而导致粮食产量对粮食价格的影响不是特别显著。
5.国际粮食价格波动分析——方差分解
为了说明国际粮食产量、库存和消费等对国际粮食价格的影响程度，有必要进一步对上述模型进行方差分解，即对脉冲响应函数中的各个冲击项，以及对一个解释变量回归所得到的说明系数进行正交化分解，以测算出各个冲击项自身对被解释变量的贡献度。表5是国际粮食价格预测方差分解的结果。从表5中可以看出，粮食库存和粮食消费是影响国际粮食价格变动最主要的因素，粮食库存对国际粮食价格变动的贡献比率在1年后、5年后、10年后分别为7.11％、11.97％，36.54％；粮食消费对国际粮食价格变动的贡献率在1年后、5年后、10年后分别为3.61％、12.48％、21.82％。
四、结论
根据上述各项实证研究的结果，可以得出以下3点结论。
1.协整方程表明，长期内，粮食价格与粮食产量、粮食消费和粮食库存之间存在稳定的协整关系。粮食产量和粮食库存对国际粮食价格的弹性系数为负值，粮食消费对国际粮食价格的弹性系数为正值。由于粮食产量对国际粮食价格影响的弹性系数很小，说明粮食产量对国际粮食价格的改善作用有限。粮食库存和粮食消费对粮食价格的弹性较大，通过降低粮食消费、增加粮食库存对降低国际粮食价格的作用比较明显。
2.从脉冲响应函数可以看出，短期内，粮食库存、粮食产量和粮食消费的变动对国际粮食价格的影响为正向，表明对国际粮食价格的作用不存在时滞。但是粮食消费和粮食产量随着滞后期限的延长，对粮食价格的影响逐渐减弱。粮食库存在短期和长期都是影响国际粮食价格的主要因素。
联合国粮农组织统计显示，全球粮食单产由1990年的3.01吨／公顷上升为2006年的3.53吨／公顷，平均每年增加1.04％。全球粮食收获面积平均每年增加0.54％。随着收获面积和单产的提高，粮食产量呈现出稳步升高的趋势。另外，随着近几年经济的快速增长和居民消费结构的改变，人均小麦消费自20世纪90年代以来呈现下降趋势，人均大米消费自2001年以来也出现下降态势。因此，粮食库存是近几年来解释粮食价格波动的关键因素。
3.方差分解的结果表明，在国际粮食价格的未来预期波动中，影响国际粮食价格波动的最重要因素是粮食库存，并且其影响力会逐渐增强；其次是粮食消费水平，其对国际粮食价格也有极大的影响，而粮食产量对国际粮食价格的影响相对较小。