一、研究背景和问题提出

首先，从国家经济社会发展角度来看，中国居民和产业对能源的需求仍会大幅上升。根据国际经验，城市化进程中的国家往往会经历人均能耗和能源强度的快速增加。从2002年开始，中国能源消费增速加剧，超出GDP增速一倍有余，2013年中国城市化率达到53.7%，而国际高收入国家已达到78%左右，即使中等收入国家标准也达到61%，说明中国未来城市化的空间还很大，因此未来整体能源消费水平也会不断上升。根据预测，中国到2030年能源需求总量将达到近60亿吨标准煤，比2013年的37.5亿吨标准煤增加近60%，占世界能源总需求的近25%。其次，中国一次能源中化石能源占比较高，在短期内化石能源的主体地位是无法轻易撼动的，未来化石燃料仍将占据能源消费的至少70%～80%。从中国能源消费总量及品种构成上看，资源禀赋结构为明显的富煤贫油少气，同时由于未来新能源开发的长期性、不确定性和巨大风险性，使得化石燃料将长期是中国能源消费的最主要原料。因此，化石能源的长期稳定供应对中国的能源安全起到最重要的制约作用。再次，中国能源的供给具有很大的不确定性。能源供给的途径主要是自产和进口，随着国民能源需求的增加，自产量和消费量之间的缺口也越来越大，用以补齐缺口的进口能源量也逐年增多。2012年中国石油自产量为207.5百万吨，进口量达到271.3百万吨，石油对外依存率达到57.1%;天然气自产量为1072亿立方米，净进口量为386亿立方米，对外依存率达到6.4%。中国能源自产和进口都面临很大的风险。自产方面，随着中国能源开采量的逐步增加，开采难度也日益增加，能源开采所需的投资也迅速攀升，使中国的能源生产面临较大的风险。进口方面，中国能源的进口，特别是石油进口较为依赖中东和非洲，由于这些地区政治原因，能源进口保障具有很大的隐患，此外，进口能源运输长期依赖马六甲海峡海运，一旦此海洋运输出现问题，中国的能源供给将面临巨大威胁。最后，能源行业的巨大投入对中国能源融资提出了巨大挑战。能源行业属于典型的资本密集型行业，在能源的前期探寻、开采和加工期对资金的需求十分巨大。随着中国能源需求的不断增加，能源投资需求也出现了“井喷式”增长。据联合国机构评估，到2030年，中国为满足能源需求将需要投入资金2.3万亿美元以上。如此大的资金需求对我国能源融资金融机构和能源生产企业都是巨大的挑战。现如今中国能源融资面临融资渠道狭窄、能源企业负债率过高、融资成本高昂、能源投资效率低、规避风险能力差等问题，对中国能源金融安全提出了很大的挑战。能源安全需要实体能源经济和虚拟能源经济(能源金融)的共同保障，而中国能源金融的发展滞后，能源企业在很长一段时间内都没有国际能源市场的定价权，能源产业都不得不承受国际能源市场和国际金融市场所带来的价格风险之痛。纵观全球能源金融市场，其市场规模和影响力日益扩大，全球能源价格波动日益加剧，中国能源企业面临巨大的成本推动的压力，金融市场被动接受全球金融财富分配，国内金融体系的稳定和国家能源安全也受到全球市场的冲击。能源金融风险预警机制对于中国能源企业加强能源风险管理，更好地融入世界能源金融市场提供重要的参考价值。然而，中国对于金融风险的预警研究自20世纪80年代才正式开始，目前仍然处于刚起步阶段。因此，本文的研究集中在对能源金融风险的量化分析和预测，并对中国2002～2014的能源金融市场风险强度作出计算和预测，希望研究结果对中国能源金融市场风险预警管理有借鉴价值。

二、能源金融风险特征

(一)能源金融能源金融风险是伴随着能源金融而生的，具体而言，能源金融具有以下3个特征。第一，能源产品正不断地金融化。美元主导下的能源体系具有不稳定的特征，能源价格随着美元以及各种金融资产而发生改变，汇率的波动以及随之产生的美元资产的波动使石油产品越来越具有金融产品的特征。第二，能源市场在不断地金融化。能源市场金融化的最典型表现是能源衍生品市场的金融投机。如石油价格问题，除了供需等因素外，在一定程度上也是金融投机所致，使得石油本身的风险程度与金融市场之间产生挂钩和强烈的共鸣。第三，能源产业在不断地金融化。能源产业的金融化最集中的表现是能源产业开发金融投资与融资模式。当前世界油气资源主要掌握在跨国石油公司(如壳牌、美孚石油、英国石油)和国家石油公司(如中石油、中石化、Gazprom)等。这些大型石油能源公司有着先进的勘探开发技术和雄厚的资金，对产油国政策具有极大的影响力，通过多种多样的融资手段，对世界各地的能源资源进行投资。借助其在国际市场良好的信用，这些大型石油公司通过发股、发债、国际借贷等各种途径获取流动资金，管理企业的财务成本，并通过项目投资等各种方式投资于油田气田，然后通过能源金融衍生品最大程度地规避风险。

(二)能源金融风险能源金融风险是指在国民经济运行中，能源行业在投资或融资过程中所面临的遭受损失的可能性，能源金融的风险是多方面的，典型的包括价格波动风险、能源金融衍生品市场风险、汇率风险、流动性风险、操作风险、地缘政治风险以及海外投资竞争风险等。由上述能源金融的特点可以看出，归纳来说，能源金融风险主要具有以下4个特征。第一，能源金融风险受国际金融市场的影响较大。一方面，能源特别是油品的价格跟美元汇率波动息息相关;另一方面，能源企业通常容易受到全球能源衍生品市场波动的影响。还有，国内能源金融风险对冲的机制不完善，监管上也存在漏洞，价格发现的功能不能很好地体现出来，国内企业难以通过国内的衍生品交易对冲降低自身风险。第二，能源金融风险受国家产业政策变化影响较大。能源是关乎国计民生的重要支柱行业，更加容易受到国家政策的干预，国家对能源行业的战略部署和调控都会对能源风险产生重要影响。第三，能源金融风险受国际地缘政治的影响较大。能源供给安全是各国国家战略的重心，能源的价格以及供给平衡除了市场出清等作为依据外，还是石油生产国、消费国之间博弈的结果。石油生产国对产量的管制、石油消费国对石油产地的选择以及战略储蓄，都会对国际能源金融产生剧烈影响。第四，能源金融风险还受到自然灾害、天气条件影响，具有一定的不可预测性。自然灾害和恶劣的天气条件将直接影响能源企业对能源的开采、运输、储藏等各个环节，通过改变供应来影响能源价格，作用到能源企业和投资者身上，此外，气候变化等导致极端气候发生的因素也会对能源的需求产生影响(如暖冬、寒潮等)，进而影响能源供给平衡。能源价格供应等因素的变化会对能源企业经营效果产生深远影响，甚至还会威胁国家的能源安全。控制能源金融风险，保证能源金融安全即是要求在面临经济全球化和国内外不稳定因素等各种威胁下，国家能够成功应用各种手段将能源供给危机和能源产业发展危机控制在可调范围之内，力促能源供需正常匹配，满足能源行业各企业的融资需求，降低和防范能源企业和国际能源战略投资风险，保证能源行业投资目标顺利完成。能源金融风险的因素有很多种，而且往往相伴而生同时出现，故而能源金融体系的风险无时无刻不在，风险的逐渐演变决定了能源金融的安全也仅仅是一个相对的、动态的安全，是各个层级的能源个体风险管控机制的动态均衡，能源安全的状态也是在这种动态均衡中不断适时调整。因此，以一种具体的标准来衡量能源金融风险，评价能源金融安全是不可能实现的，这也正是建立能源金融风险预警的意义所在。

三、能源金融市场风险

预警指标的选择全面的能源金融风险预警管理是一个非常庞杂的系统，本文希望对基于市场层面的能源金融风险预警进行探索性研究。

(一)能源金融市场风险指标分析能源金融风险是可以分为宏观、中观和微观层面的风险，宏观层面的如地缘政治风险、微观层面的如流动性风险和操作风险等，本文研究的重点是中观层面分险，即能源金融市场分险，典型的包括价格波动风险、能源金融衍生品市场风险、汇率风险等。虽然煤炭、石油、天然气以及其他能源电力行业所面临的金融风险会根据其所处的行业有所差别，但是大体可将能源金融市场风险分为以下两个层面:宏观经济影响风险和投融资风险。相应地，能源金融市场风险指标也同样分为宏观经济指标和投融资风险指标。

1.宏观经济指标。包括GDP增长率、CPI定基指数、企业景气指数、货币供应量增速、财政比例以及贷款增长率等，这些指标来源局限于能源行业。

2．投融资风险指标。投融资风险受到国内外金融市场、国内外石油市场的影响，指标包括能源市场需求增速、黄金指数、美元指数、石油价格、上证指数以及银行和企业金融指数，如上证指数、资产负债率、资金成本率等，这些指标来源多元化，对能源行业的投融资风险影响很大。

(二)指标的选择对能源金融市场风险进行评价需要选择最能够反映能源金融风险的指标，通过指标的变化来判断能源金融市场风险未来的改变，为能源金融市场风险的爆发做出预警。指标的选择主要考虑的因素有:一是经济发展以及能源需求对能源安全提出的要求;二是金融市场的变化对能源风险因素的影响;三是指标数据的可获得性。基于以上考虑，本文对能源金融市场风险预警指标选取以下5个，即能源需求量增速、实际GDP增速、美元指数、股指变动率、石油价格。在5个指标中，能源需求量增速和实际GDP增速体现了能源供给的情况:GDP增长迅速，为GDP提供增长的能源需求也会随之上升。能源需求量增速在统计上的数据是每年的能源消耗量，即反映了能源的供给与需求平衡的情况。股指变动和石油价格反映了国际金融市场和能源市场的形势，其变动对中国的能源安全起到重要影响。美元指数也十分重要，美元的强弱升跌都会对油价和金融市场产生影响，进而引起能源金融风险的升降。

四、模型及其应用研究

(一)基于PCA＆ARMA的能源金融市场风险预警模型主成分分析法(PCA)是评价具有一定相关关系的指标组的重要方法，可以抽取各个指标的特征，以较少的变量来表征整组指标的特征，因此，本文将其应用于多指标评价的能源金融风险评价。能源金融市场风险的预警归根结底是对未来能源金融市场风险强度的预测。在根据主成分分析法得出历年的能源金融市场风险强度后，预测模型必须能够合理考量历史趋势，即根据过去的时间序列建立模型推算未来的风险强度。ARMA时间序列模型预测方法的核心思想便是根据现象的过去行为预测未来，故而本文选择ARMA模型预测未来的能源金融市场风险。预警模型建立的主要步骤如下:

1.指标原始数据的标准化。首先计算每列数据的均值，再用均值减去每一指标数据，最后再将其差除以原有数据的标准差。

2.计算相关系数矩阵。每个指标之间都计算其相关系数，利用相关矩阵可以进一步推算出其特征向量和特征值，从而选取确定主成分。

3.计算特征根以及特征向量，并计算一组特征根和特征向量的贡献率，将特征向量按照特征根加权。计算出特征向量Ek和特征值λk，选取λk＞1的特征根和特征向量作为主成分。

4.计算能源金融市场风险强度。能源金融市场风险强度是衡量能源金融市场风险的指标，其值越大表示风险程度越高，根据特征向量中的各个元素作为权值，与每一年的相对应指标值相乘，可得到能源金融风险强度。

5.利用ARMA模型建立回归模型。检验能源金融市场风险是否为平稳时间序列，如果不是则需要差分后再进行回归，根据回归的结果预测未来的能源金融市场风险强度。

(二)应用研究本文选取中国2002～2013年的相关数据对中国能源金融市场风险强度进行计算。

1.数据说明。股指标的为标普500，美元指数按照美国洲际交易所数据，二者年度数据选取年末最后工作日数据。中国GDP增速以不变价计算，数据来源为《中国经济统计年鉴》，能源需求量增速数据来源为《中国能源统计年鉴》，石油价格选取大庆油田年末数据。

2.主成分分析。首先对5个指标的数据进行标准化处理，再根据标准化后的指标数据进行主成分分析。

3.ARMA模型。对表5中的能源金融市场风险强度建立ARMA模型，设其时间序列名为index。首先根据ACF图判断index的稳定性，结果发现极其不稳定，故而对index时间序列进行差分，得到时间序列index_d。自相关和偏自相关两个图形都呈现拖尾的现象，是典型的ARMA(p，q)型的结构。

五、结论及政策建议

(一)研究结论本文通过对能源金融市场风险和风险预警基本概念的界定，提出能源金融市场风险预警的基本经济金融指标，并通过主成分分析定义能源金融市场风险强度，计算了中国2002～2013年的能源金融市场风险强度，应用ARMA模型对中国2014年的能源金融市场风险强度进行预测。主要结论如下:

1．能源金融市场风险是一个综合变量，国内宏观经济指标、国际金融指标及能源相关指标都是重要影响变量，通过适当的方法，如主成分分析是可以对其进行量化分析的。结合ARMA模型，可以对能源金融市场风险强度进行预测，进而对我国能源金融风险管理和能源安全管理提供有益的参考。

2．对2002～2014年中国能源金融市场风险强度的计算和预测表明，中国能源金融市场风险在2006年以前处于“安全”级别，此后，除在2008年短暂的恢复“安全”级别外，中国能源金融市场风险一直在上升，但仍处于“可控”的区间。当前中国的能源金融市场风险处于较大风险区间，按照能源金融市场风险强度的增长趋势，未来能源金融市场风险有可能进一步增加。

(二)政策思考本文实证研究表明能源金融市场风险强度的大趋势是不断增强的，因此，为确保中国能源金融市场的稳定，保障国内经济建设的正常运行，维护国家利益，中国能源金融市场需要一套针对全球金融市场的风险预警管理体系，及时高效地对风险进行管理。具体来讲，加强中国能源金融市场风险预警管理应该从以下3个方面入手。

1.信息透明化是能源金融市场风险预警管理的前提。当前，中国能源信息的权威公布平台少，各地各企业分裂统计，信息整合性差，市场存在明显的信息不对称，灰色地带过多。与新加坡的普氏价格指数相比，中国能源信息平台仅服务于国内市场，在国际市场上缺乏影响力，这也在一定程度上限制了中国对能源市场的定价权。虽然中国2006年就开始与国际能源信息署(IEA)合作，双方就国家战略石油储备与石油市场数据分享达成一致协议，但目前仍没有实质性的进展。因此，国内一方面要继续筹建一个多方参与的权威信息平台，另一方面也要积极走出国门，在国际市场上发挥作用，争取早日实现中国的能源信息透明化。

2.能源金融市场与传统金融市场的创新合作是能源金融市场风险预警管理的核心。当前，虽然发达能源金融市场在市场体系上构建了如银行、基金、债券、期货等多层次的交易市场值得中国能源金融市场借鉴，但中国资本市场的不完善会在一定程度上限制能源金融市场的多元化。虽然如此，中国传统金融市场在过去的二十几年里摸索前进，在交易场所、交易制度设计和交易平台管理上也积累了丰富的经验，能源金融市场可以充分利用现有的金融市场体系来扩大交易规模，完善交易制度。同时，金融市场有着极强的创新能力，能源金融市场借助金融市场的力量，在能源金融产品研发、交易规则设计、风险管理等方面将取得快速发展。

3.广泛参与国际合作是能源金融市场风险预警管理的重点。当前，中国能源企业在主要能源进口国如中东、非洲、美洲和南美洲等地区开展了对外投资、并购、能源基地建设等工作，维护了中国能源安全和能源供应，在国际能源市场上也取得了一定的影响力。但是，中国走出去的能源企业是以大型国有企业为主，民营企业很少，因此，国有企业在海外的能源布局进一步从源头上确保了自身的垄断地位，导致国内能源市场格局难以撼动。同时，能源市场的海外开拓既面临来自开采地的局势安全的危险，也有来自全球能源市场的价格波动风险。虽然能源企业国际合作存在诸多风险，但是开展广泛的国际合作是化解能源风险的有效途径。这是因为，在国际合作过程中，一方面，中国能源企业尤其国有企业需要以标准化的公司运营来参与，企业的法律和风险控制意识将增强，企业内部市场化进程加快，从而促进国内能源金融市场的发展。另一方面，随着国际参与程度的提高，中国能源金融市场对国际能源市场、全球金融市场的信息接受能力增强，市场反应速度加快，从而可以有效化解市场风险。总之，能源金融市场的风险预警管理和风险控制需要由政府、企业、市场共同参与，以维护中国能源市场的稳定和国家的安全利益。

作者：李丽红单位：对外经济贸易大学中国石油大学