论文总字数：21413字

摘 要

石油作为一种重要的战略资源，是农业、工业等主要经济产业的基础，国际石油价格的波动将直接作用与国家各个行业领域，从而影响整个国民经济的稳定和发展。因此石油对国家经济发展的重要性不言而喻，每个国家都将石油作为国家经济发展的命脉。本文通过运用Zipf-ranking模型对国际石油价格做出实证分析并对我国石油经济政策提出建议。

本文在回顾国际原油价格波动历史的基础上，阐述研究国际原油价格波动的意义,通过对2000-2014年国际原油BRENT价格进行数据统计和特征的分析，并利用相关数据建立Zipf-ranking模型，进行进一步的实证分析。

[关键词]:国际原油；BRENT价格；Zipf-ranking；实证分析

Abstract

Oil , as a kind of stragetic resource, is the base of industry development. The fluctuations in oil price have directly influence in the whole industry of the country and affect the economic development further. It’s obvious that oil is so important that almost each country sees it as economic lifeline. This paper uses Zipf-ranking model to make empirical analysis to the international price of crude oil and put forward the suggestions of Chinese oil policy .

In this paper consists of five chapters,.The first chapter is introduction, based on a review of the international crude oil price fluctuations in history. The second chapter is literature review; The third chapter is the statistics about the data of international BRENT prices in 2000-2014;The fourth chapter expounds the Zipf-ranking model and the model is established based on the price of crude oil for further empirical data analysis ;Chapter 5 proposes some advice and summarize the full text.

Key words: International oil price; BRENT;Zipf-ranking; Empirical analysis

目录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 论文结构与思路 1

第二章 文献综述 2

2.2.1 利率对价格波动的影响研究 3

2.2.2 供求关系对价格波动的影响研究 3

2.2.3 基于时间序列模型的价格波动研究 3

2.2.4 基于时间序列模型的价格波动研究 4

2.2.5 基于ZIPF-RANKING模型的价格波动研究 5

第三章 国际原油市场价格波动性分析 6

3.1 国际原油市场价格波动历史 6

3.2 国际油价波动影响因素的分析 9

第四章：基于ZIPF-RANKING模型的实证分析 11

4.1 样本选取依据 11

4.2 数据基本特征分析 11

4.3 ZIPF-RANKING模型原理阐述 12

4.4石油价格波动行为的Zipf建模及其意义 13

4.5 石油价格波动的实证分析 15

第五章 研究结论及建议 18

5.1 实证结果分析 18

5.2 研究结论 18

5.2 我国应对国际原油市场价格波动的策略 19

致谢 21

参考文献 22

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.1.1石油的经济意义

石油对世界经济发展的重要性不言而喻。一方面石油是农业、工业等主要经济产业的基础，直接构成了各大经济产业的成本。首先，在农业方面，随着石油价格的上涨，相应的会造成汽油、化肥等与农业发展相关产品的成本，增加农产品的运输费用，而农业产业又具有成本驱动型特点，因此农业产业对石油价格的波动是非常敏感的。其次，在工业方面则更加依赖于石油，绝大部分工业制品的原材料都包含石油，因此国际油价的波动也会影响工业的发展。战争时代，石油储备的多少决定着战争的胜负。和平时代，石油又影响着国家经济发展的方方面面。另一方面，石油具有不可再生性，这些因素使得各国都把石油作为国家经济安全的命脉。因此也有人称“21世纪的战争是为夺取石油资源的战争”。

1.1.2石油价格的波动对中国经济的影响

近年来，我国已经成为世界第二大经济体，随着而来的是对原材料和能源的高需求，其中特别是对石油的高需求。但是受到经济发展的客观因素影响和国内石油资源有限等因素影响，我国石油的供需缺口逐年增大，目前我国已经成为世界上第二大石油消费国，同时也是世界上第一大石油进口国。国际油价的波动将直接影响我国的是由消费支出。

首先国际油价以美元计价，石油价格每上涨1美元，就会引起我国外汇支付的增加，对我国国际收支产生重要影响。其次，我国作为一个工业大国，各个产业的稳定发展依赖于石油价格的稳定。所以石油价格的上升将引起我国的工业生产的成本增加。尤其如果成本不能有效的转化到下游产品中，将引起企业的利润减少甚至出现亏损，进一步将影响生产规模以及行业的长期发展。不仅如此，由于现代工业制品很多都是以石油为原料，石油价格与相关产品价格具有联动性，因此油价上涨会进一步加剧我国的通货膨胀压力。

综上所述，国际石油价格的波动会对我国经济产生巨大冲击，甚至会影响我国国民经济又好又快发展。因此，研究国际石油价格波动机制对，找出石油价格与国民经济的内在关系，为完善我国石油价格形成机制和制定科学合理的调控政策提供依据。这也是本文的目的所在。

1.2 论文结构与思路

事实上，国内关于对于Zipf-ranking的研究尚处于起步阶段，国内关于这方面的理论研究凤毛麟角。因此本文在借鉴国外研究成果的基础上，根据有关数据建立相应的实证模型，并结合我国实际情况，提出相关建议。

论文结构为：

第一章，绪论。主要阐述了本论文的选题背景和研究意义。石油作为重要的战略性资源，对于一个国家的重要性不言而喻。因此对其价格行为进行研究意义重大。

第二章，文献综述。分别简述了国内外关于石油价格研究的相关理论和实证成果。

第三章，国际原油市场价格波动定性分析。分别简述了国际原油价格波动的历史与现状，并总体概括了影响油价的因素。

第四章，基于Zipf-ranking模型的实证分析。利用国际BRENT原油价格数据，构建了Zipf-ranking模型，分别就油价上涨、下跌和不变的情况进行了实证分析。此部分为本文的核心部分。

第五章，研究结论及建议。

第二章 文献综述

早在1973-1974年，巴以战争引起的中东地区石油禁运以及1980-1981年发生的两伊战争而引起的石油供应终端，这两次事件导致世界原油价格的剧烈波动，由此引发了学术关关于原油价格波动行为的探讨，研究范围并由此拓展到油价波动对宏观经济的影响以及油价波动的机理、预测等角度。

2.1市场结构、利率等对石油价格波动的影响

Hotelling（1931）提出可耗竭资源模型，该将石油作为一种可收藏可变现的资产，赋予石油收益率。当开采石油资本所得的收益率大于市场利率时，资产持有者倾向于进行开采并销售石油；相反的，如果低于市场利率，所有者则偏向于将石油埋藏于地下，以期在利率下降的时候开采。因此均衡的石油价格增长率应该与贴现率相等。同时，Hotelling还分别就自由竞争和垄断市场下，对影响石油价格的波动因素进行研究。后来的Pindyck（1978）、Gately（1983）沿着Hotelling的思路，通过在不同的市场结构下，引进不同的参数来分析油价波动。

2.2供需双方对油价的影响

石油作为一种商品，其价格波动也受到供给与需求量的影响，因此从供需来分析油价波动原因也是研究的一个重要方向，如Hagen（1994）和Stevens（1995）。Mehrzad（2004）供需基本分析的基础上考虑了石油储备等因素，构建了原油价格波动的宏观模型。

2.3石油价格波动对宏观经济的影响

石油与国民经济息息相关，一般来说石油价格的上涨会导致成本推动型通货膨胀，进而引起就业、GDP等一系列宏观因素。Davis和Haltiwanger（2001）利用美国1972年2月-1988年4月的季度普查数据来研究了油价波动对美国就业率的影响，研究结果表明油价波动引起了相当大程度的工作重新分配。J.D.Hamilton（2003）通过对二战后国际油价的波动数据分析，研究了油价波动对美国经济的影响，并最终得出国际油价对美国真实GDP的影响是不对称的，即油价上涨对宏观经济的影响要大于其下跌的影响程度（Mork，1989）。类似的，国内学者也进行了相关方面的研究。李良（1993）的研究结果表明如果原油价格上涨一倍，全国物价水平就会上涨2.9%。于伟和尹敬东（2005）运用VAR模型研究油价波动对我国宏观经济的影响，并指出该影响是非对称的，这一研究结果符合学术界关于油价波动对宏观经济影响的普遍看法。胡光辉和孟艳丽（2013）利用VAR模型对国家油价的波动与我国对外贸易的关联性进行了研究，并得出油价波动与我国进出口额存在长期的均衡关系，并且存在对称性。

2.4基于时间序列模型的价格波动研究

运用时间序列研究方法对原油价格波动进行实证分析，这些方法通常包括回归分析、协整理论、误差修正模型、条件异方差模型（ARCH）和广义条件异方差模型（GARCH）以及基于风险价值的VAR模型。

J.P.Morgen 在1994年提出风险价值（VAR），其含义是指在一定的置信水平下，未来的时间段里金融资产可能遭受的最大损失，该模型主要被用于衡量和控制金融资产的风险。随着原油这种稀有资源在金融市场的参与，VAR模型也被用于对原油价格波动尤其是原油期货市场的价格波动进行风险的度量。原油价格长期波动方面，经济学家Namit.Sharma（1998）运用GARCH模型对原油期货价格进行分析，并得出在预测原油价格波动方面GARCH模型优于正态分布，而且原油价格波动的风险也像其他经济变量一样可以通过在衍生品市场的对冲交易进行控制。Yang C. W. ， M.J. Hwang， B.N. Huang（2002）运用GARCH模型对美国油价波动进行了研究，并且加入了对OPEC市场供需结构、供需弹性的模拟，得出在经济正常时期，OPEC的原油产量减少会引起油价的上升，而且全球GDP的上涨也会极大的抬升油价。David（2003）对原油价格进行了历史模拟法的计算，通过对历史的原油价格数据求出报酬率，再搭配现阶段原油价格的数据重新构建资产组合的风险收益的频率分布，再运用VAR模型对原油资产组合进行风险的衡量，与此同时，考虑到原油价格的时变性，通过GARCH模型来分析时变性的影响。Giot（2003）在运用GARCH模型对石油价格的波动性进行研究的同时除了考虑时变性，也考虑到石油投资的收益频率呈现出厚尾的特性，所谓的厚尾性是指与正态分布相比，数据图像的尾部较厚，峰处较尖，他通过T分布的假设来处理石油价格的厚尾性。

国内的学者们也运用GARCH模型对国内外的油价波动进行了模拟分析，包括邹艳芬、路宇海（2006）通过广义条件异方差模拟国内原油现货和期货价格，得到的T分布模型比正态分布更准确的预测油价走势。陈远亮（2009）将供求关系分析方法和回归分析方法相结合，对国际原油价格的波动作出预测。油价短期波动方面通常呈现出非线性的特点，从而更为复杂的非线性模型和综合分析模型应运而生。Kaboudan(2001)受到遗传算法和人工神经网络的启发，通过建立神经网络数学模型，设置不同的激励函数和权重来模拟短期的原油价格的波动，并且通过遗传算法不断优化候选群的特征，进行更具有全局寻优能力的搜索和模拟。这种方法不仅能很好的针对短期油价的波动进行模拟，而且能有效的得出短期油价波动的特征。冯春山（2004）在其题为《石油价格波动性及其风险管理研究》的博士论文中把差分自回归移动平均模型（ARIMA）和神经网络模型相结合，对短期原油市场的价格波动进行预测，并且也提出运用套期保值的方法来规避油价风险。韩严冬(2005)等将分形发运用到对石油价格的预测中，分形法主要是以自相似为基本思想，用不同的分形维数来模拟真实的场景变化，运用到石油价格的短期波动上也可以有效的反应短期的波动特点。

2.5基于ZIPF-RANKING模型的价格波动研究

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