主动量化研究原油篇：申万宏观量化之原油定价分析-20190708-申万宏源-36页.pdf

本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1量化策略研究 权益量化 证券研究报告 权威报告解读 2019 年 07 月 08 日 申万宏观量化之原油定价分析 主动量化研究原油篇 证券分析师 杨国平 A0230511040014 王湘 A0230518070007 谢建斌 A0230516050003 联系人 王湘 A0230518070007 主要内容：供给端影响因素。在供给方面，国际原油价格受到 OPEC 剩余产能调控，页岩油产量以及美国 EIA 原油库存影响，其中 OPEC 剩余产能是领先因子，OPEC 剩余产能在一般情况下与国际原油价格保持正相关，但是当原油市场需求端出现剧烈变动时，国际原油价格受到需求端强烈影响，OPEC 剩余产能与国际原油价格变动趋势出现不一致；而近几年的页岩油革命使得页岩油产量成为反映国际原油价格变动的滞后因子，页岩油产量随着国际原油价格的上升而增加；相反，美国 EIA 原油库存则随着国际原油需求的增加和国际原油价格的上升而缩减。需求端影响因素。在需求方面，国际原油价格主要受到美国 PMI 指数以及 RBOB 汽油-WTI原油价差影响，这两个因素都属于领先因子，而且国际原油价格与 PMI 指数以及 RBOB汽油-WTI 原油价差都保持显著的正相关关系，美国 PMI 指数反映了美国经济运行状况以及制造业需求，而 RBOB 汽油-WTI 原油价差反映了原油相关中下游炼制分解利润，两者都对国际原油价格有强力的支撑作用。相关宏观因子。而关于原油的金融属性以及其他相关宏观因子，国际原油价格与美元指数，LIBOR（3M），美国十年期国债收益率，VIX 指数以及信用风险溢价之间都存在一定的负相关关系；其中国际原油价格与美元指数的负相关性最为稳定与强烈，而在市场波动剧烈，市场风险偏高的时期，国际原油价格与 VIX 指数以及信用风险溢价之间保持非常高的负相关性；美国十年期国债收益率作为一个影响国际原油价格的滞后因子，其变动更多的是对国际原油价格长期变化趋势的一种反映。另外，通胀预期和黄金与国际原油价格之间存在一定的正相关关系，通胀预期与国际原油价格的正相关关系主要是由于石油是 CPI 的重要组成部分，国际原油价格变化对通胀预期有直接的影响，所以，类似于美国十年期国债收益率，通胀预期也是影响国际原油价格的一个滞后因子，而黄金价格变动与国际原油价格变动的同向趋势则是通过美元指数的变动联结，两者变化的反应时间基本一致。原油价格预测及分析。当前全球原油需求放缓，国际市场原油需求端趋于稳定，所以 OPEC减产协议的签署将导致 OPEC 剩余产能增加，同时，美国页岩油产量也在逐步增加，OPEC剩余产能以及美国页岩油产量的增加将在供给端支撑国际原油价格；但是，在需求端方面，今年以来，美国 EIA 原油库存一直在稳步增长，RBOB 汽油-WTI 原油价差也在不断缩减，美国经济增速放缓致使美国 PMI 指数不断下行，所以国际原油价格将受到需求端利空影响。另外，在原油的金融属性层面，受美国利率倒挂影响，美联储停止加息，若美联储执行降息政策，美元指数下行，若美元指数趋势与美联储利率政策方向一致，美元指数趋势利好国际原油价格，而在当前原油需求无剧烈变动的情况下，美联储的降息也利好于国际原油价格；另外，关于市场风险 VIX 指数当前处于低位，目前来看市场预期风险偏低，原油的风险属性对国际原油价格的影响将较小。请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。2本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。2量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 2 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 1.前言.52.原油供给以及需求分析.62.1 供给.6 2.1.1 OPEC 剩余产能.6 2.1.2 页岩油产量.9 2.2 需求.10 2.2.1 经济增速.10 2.2.2 PMI 指数.11 2.2.3 EIA 原油库存.14 2.2.4 RBOB 汽油-WTI 原油价差.15 3.宏观因子分析.173.1 美元流动性.17 3.1.1 M2/GDP.17 3.1.3 LIBOR.18 3.2 美元指数.20 3.3 美债实际收益率.22 3.4 通胀预期.23 3.5 VIX.24 3.6 信用风险溢价.26 3.7 黄金.27 4.美国经济与原油涨跌分析.294.1 国际原油价格与因子相关性总结.29 4.2 美国经济周期与原油价格.30 4.3 美国利率周期与原油价格.33 5.总结.34目录 本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。3 3 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 3 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 图表目录 图 1：BRENT 和 WTI 国际原油价格.5 图 2：OPEC 原油总产能，产量与剩余产能.6 图 3：原油价格与 OPEC 剩余产能.7 图 4：原油价格与页岩油产量.9 图 5：GDP 增速与国际原油价格.11 图 6：原油价格与美国 PMI 指数（长期）.12 图 7：原油价格与中国 PMI 指数（长期）.12 图 8：原油价格与美国 PMI 指数（短期）.12 图 9：原油价格与中国 PMI 指数（短期）.12 图 10：EIA 原油库存与国际原油价格.14 图 11：原油价格与 RBOB 汽油-WTI 原油价差.16 图 12：原油价格与 M2/GDP.17 图 13：原油价格与 LIBOR(3M).18 图 14：原油价格与美元指数.20 图 15：原油价格与美国十年期国债收益率.22 图 16：原油价格与通胀预期.23 图 17：原油价格与 VIX 指数.24 图 18：原油价格与信用风险溢价.26 图 19：原油价格与黄金价格.28 图 20：原油价格与美国经济周期.30 图 21：美国利息周期与原油价格.33 表 1：OPEC 剩余产能与 BRENT 原油价格.7 表 2：减产周期的 OPEC 剩余产能与 BRENT 原油价格分析.8 表 3：页岩油产量与 BRENT 原油价格.9 表 4：美国 GDP 增长率与 BRENT 原油价格.11 表 5：PMI 与 BRENT 原油价格.13 表 6：PMI 指数与 BRENT 原油价格历史周期分析.13 本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。4 4 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 4 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 表 7：EIA 原油库存与 BRENT 原油价格.14 表 8：EIA 原油库存与 BERNT 原油价格历史周期分析.15 表 9：RBOB 汽油-WTI 原油价差与 BRENT 国际原油价格.16 表 10：M2/GDP 与 BRENT 原油价格.18 表 11：LIBOR(3M)与 BRENT 原油价格.19 表 12：LIBOR(3M)与 BRENT 原油价格历史周期分析.19 表 13：美元指数与 BRENT 原油价格.20 表 14：美元指数与 BRENT 原油价格历史周期分析.21 表 15：十年期国债实际收益率与 BRENT 原油价格.22 表 16：通胀预期与 BRENT 原油价格.23 表 17：通胀预期与 BRENT 原油价格历史周期分析.24 表 18：VIX 指数与 BRENT 原油价格.25 表 19：VIX 指数与 BRENT 原油价格历史周期分析.26 表 20：信用风险溢价与 BRENT 原油价格.26 表 21：信用风险溢价与 BRENT 原油价格历史周期分析.27 表 22：黄金与 BRNET 原油价格.28 表 23：黄金与 BRENT 原油价格历史周期分析.29 表 24：国际原油价格与因子的相关性.29 表 25：美国经济周期下国际原油价格与相关宏观因子的相关性（部分 1）.31 表 26：美国经济周期下国际原油价格与相关宏观因子的相关性（部分 2）.31 表 27：美国利率周期与原油价格.33 本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。5 5 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 5 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 1.前言 自 2016 年初以来，国际油价一路震荡回升(图 1),其中，BRENT 原油曾在 2018年 10 月一度突破 80 美元/桶的关口；WTI 原油也同时达到 70 美元/桶的水平。但随后油价迎来持续大幅回落。油价的剧烈震荡影响金融市场对全球通胀走势的判断，在全球经济复苏趋缓、新兴市场国家经济增长整体乏力的背景下，油价的剧烈波动不仅可能带来通胀波动加剧，也会引起经济预期的不稳定进而导致市场波动加剧。图 1：BRENT 和 WTI 国际原油价格 资料来源：wind，申万宏源研究 原油作为第二次工业革命后最重要的大宗商品，对能源、化工与部分农产品价格均能产生显著影响，被称为“大宗之母”。尽管长远看新能源的应用推广将部分替代原油的需求，但在可见的若干年内，原油仍不可替代。原油不仅具有商品属性，还有很强的金融属性。原油商品属性体现在原油价格受市场的供给与需求影响，而金融属性体现在原油价格受美元指数、VIX 指数与利率等宏观因子的影响。本报告将通过对影响原油价格的供给端因素，需求端因素，以及金融属性，风险属性等多种因素分析构造原油定价的趋势分析框架，从多角度对原油价格变化进行分析。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。6 6 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 6 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 2.原油供给以及需求分析 2.1 供给 2.1.1 OPEC 剩余产能 全球原油整体上长期供给大于需求，新能源革命以及页岩油气等资源的兴盛使得原油供给更加过剩，同时由于原油需求端的增长空间所限，所以当前原油价格最大的变量在于供给端，同时石油输出国组织 OPEC 对原油产量的调节与分配(剩余产能的控制)以及页岩油的增产是影响原油供给的主要变量。图 2：OPEC 原油总产能，产量与剩余产能 资料来源：wind，申万宏源研究 如图 2 所示，OPEC 的原油剩余产能较原油总产能波动更大，这是由于 OPEC组织对于原油产量的调节与分配。一般情况下，OPEC 会根据预期的供需水平来调节产量，若 OPEC 组织预计原油需求量在未来一段时间将增加，OPEC 将会选择增加原油产量，原油价格随着原油产量的增加而下降，同时 OPEC 原油剩余产能也随着原油产量的增加而下降，而如果 OPEC 组织预计原油需求量在未来一段时间将下降，OPEC 将会选择控制或减少原油产量，原油价格则受到供给减少的影响而上涨，同时 OPEC 原油剩余产能也随着原油产量紧缩而上升。所以 OPEC 原油剩余产能与原油价格之间存在同向趋势。为了更直观地探究 OPEC 剩余产能与原油价格之间的关系，我们将对比 BRENT 原油价格和WTI原油的价格和OPEC剩余产能在2001年至2019年的走势与变化。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。7 7 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 7 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 图 3：原油价格与 OPEC 剩余产能 资料来源：wind，申万宏源研究 图 3 呈现了 OPEC 组织的原油剩余产能与 BRENT,WTI 油价之间的关系，我们可以从图中看出 OPEC 剩余产能与 BRENT,WTI 原油价格在总体上趋势相似，经过三者的相关性测试也发现，OPEC 剩余产能与 BRENT 原油价格和 WTI 原油价格的相关系数分别达到 0.229 和 0.16，这一数据说明 OPEC 组织的原油剩余产能与原油价格之间存在一定的正向相关性，与我们之前的结论相符。为了进一步探索这一相关程度，我们分别对 BRENT 油价基于 OPEC 剩余产能t （当期）,OPEC 剩余产能t-1,（领先 1 期）和 OPEC 剩余产能t+1（滞后 1 期）数据在不同的测算区间（月度，季度，年度）进行了 OLS 回归分析，下表 1 则呈现了回归系数，p 值，t 值，R2 以及相关系数等回归分析结果。表 1：OPEC 剩余产能与 BRENT 原油价格 截距项 回归系数 p 值 t 值 R2 相关系数 月度/OPEC 剩余产能t 48.19221 0.00435 0.0007 3.43776 0.05234 0.22877 季度/OPEC 剩余产能t 50.86387 0.00373 0.09383 1.69865 0.03959 0.19897 年度/OPEC 剩余产能t 46.03064 0.00381 0.41207 0.84224 0.04245 0.20604 月度/OPEC 剩余产能t-1 48.03971 0.00442 0.00056 3.50171 0.05443 0.22877 季度/OPEC 剩余产能t-1 50.84721 0.00385 0.08187 1.7657 0.04323 0.19897 年度/OPEC 剩余产能t-1 57.14247 0.00197 0.66741 0.4383 0.01265 0.20604 月度/OPEC 剩余产能t+1 48.48478 0.00429 0.00087 3.3781 0.05085 0.22877 季度/OPEC 剩余产能t+1 47.02059 0.00462 0.03842 2.11072 0.06065 0.19897 年度/OPEC 剩余产能t+1 12.11131 0.01132 0.01116 2.89252 0.35806 0.20604 本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。8 8 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 8 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 资料来源：申万宏源研究 通过表 1，我们发现，OPEC 剩余产能与 BRENT 原油价格在月度测算区间下显著正相关，虽然 OPEC 原油剩余产能对 BRENT 原油价格变化的解释比例不高，大约只有 5%左右，但是相比而言，OPEC 剩余产能t-1（领先 1 期）对 BRENT 原油价格的解释比例比当期以及滞后 1 期更高，这说明当期 OPEC 剩余产能的变化将被反映到下一期的 BRENT 原油价格变化之中，当期 OPEC 剩余产能的增加预示着下一期原油价格的上涨，而当期 OPEC 剩余产能释放预示下一期原油价格将会下降。如表 2 所示，通过对不同的原油历史时期进行回归分析，我们进一步测算了BRENT 原油价格与 OPEC 剩余产能在不同的减产时期下的相关程度，在 1999 年，OPEC 组织考虑到 1997 年亚洲金融危机对未来原油需求量的消极影响，决定进行大规模减产以维持原油价格，促进供需平衡。所以表 2 中的回归结果中显示，OPEC剩余产能在亚洲金融危机之后大幅增加，但油价却受到需求端疲软的影响依然呈现下降趋势。同样，在 08 年金融危机时期，由于经济疲软，原油需求大规模下降，OPEC 剩余产能在该时期与 BRENT 国际原油价格再次呈现强烈且显著的反向关系。但是在页岩油革命时期，页岩油大量增产压制油价，OPEC 组织签署减产协议，主动减产，抬升国际原油价格，在这一时期，国际原油价格与 OPEC 剩余产能之间趋势一致。所以，从 OPEC 组织的历史减产时期来看，当国际原油需求端无剧烈变动的时候，OPEC 组织减产将导致国际原油价格的上涨，OPEC 组织剩余产能与国际原油价格变化趋势相同，但是当国际原油需求受到全球经济或地区经济的强烈冲击时，OPEC 组织减产以支撑油价限制油价持续下降，但国际原油价格此时将更多受到需求端的消极影响，OPEC 组织剩余产能与国际原油价格则变化趋势相反。表 2：减产周期的 OPEC 剩余产能与 BRENT 原油价格分析 油价波动 OPEC 剩余产能波动 回归系数 p 值 相关系数 欧佩克减产(2001/01/01-2002/07/01)月度/0 期-3.83%120.38%-0.00061 0.2263-0.29128 全球金融危机(2008/07/01-2009/04/01)月度/0 期-60.93%240.90%-0.01387 0.00045-0.89576 叙利亚战争与伊朗制裁(2012/04/01-2012/12/01)月度/0 期-6.90%62.21%0.00236 0.36967 0.36807 页岩油革命(2016/10/01-2017/01/01)月度/0 期 17.64%25.75%0.00759 0.26562 0.91421 资料来源：申万宏源研究 总而言之，OPEC 剩余产能与国际原油价格在长期保持显著的正相关关系，并且，OPEC 组织当期对于剩余产能的调控对未来一期的国际原油价格有明显影响，另外，当全球原油需求量没有受到全球或区域性经济或金融危机冲击时，OPEC 剩本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。9 9 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 9 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 余产能与国际原油价格变化趋势相同，但是当全球原油需求量大幅缩减时，国际原油价格受到需求端的影响更加强烈，两者变化趋势会产生不一致。2.1.2 页岩油产量 页岩油的增产目前也成为了影响国际原油价格的重要供给端因素。相比于常规油气资源，页岩油的优势在于生存韧性强，价格弹性大。这是因为每当国际原油价格降低的时候，美国页岩油开采商选择开发浅层区以降低成本，原油价格升高时则选择开发深层区来均衡成本。因此 OPEC 组织在页岩油革命初期选择增产并未使页岩油的产量减少，所以当页岩油产量持续增长时，OPEC 组织选择采用减产的方法支撑并稳定油价，然而当原油价格上涨时又进一步促进了页岩油的生产，因此，在未来很长时间内都会是这样一个循环常规油气减产支撑油价、非常规油气资源到临界点增产压价、然后常规油气再减产提价。这一循环便是常规油气与非常规油气之间反复博弈的动态再平衡过程。接着，我们便将以页岩油作为非常规油气的代表来分析页岩油产量与 BRENT,WTI 原油价格之间的关系。图 4：原油价格与页岩油产量 资料来源：wind，申万宏源研究 如图 4 所示，页岩油产量与国际油价之间的关系并不明朗，在部分阶段两者趋势趋同，但在部分时期，两者趋势完全相反。所以我们依然基于页岩油产量对 BRENT原油价格进行 OLS 回归分析。表 3：页岩油产量与 BRENT 原油价格 截距项 回归系数 p 值 t 值 R2 相关系数 月度/页岩油t-2.35293 0.00955 0 6.80833 0.57687 0.75952 本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1010 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 10 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 季度/页岩油t 7.86982 0.00801 0.01571 2.90463 0.45761 0.67647 年度/页岩油t 67.49694-0.00123 0.81733-0.29508 0.0801-0.28301 月度/页岩油t-1-1.28161 0.00958 0 6.46772 0.55901 0.75952 季度/页岩油t-1 13.35017 0.00764 0.05405 2.21443 0.35269 0.67647 年度/页岩油t-1 116.15431-0.00935 0 1-0.28301 月度/页岩油t+1-10.05003 0.01076 0 9.34629 0.72581 0.75952 季度/页岩油t+1-13.96479 0.01137 0.00001 8.48141 0.8888 0.67647 年度/页岩油t+1 18.51316 0.00574 0 1-0.28301 资料来源：申万宏源研究 从表 3 中，我们发现基于页岩油产量月度数据，页岩油产量与 BRENT 原油价格有着显著的正相关关系且相关程度较高，另外，基于页岩油产量滞后一期的月度数据，页岩油产量与 BRENT 原油价格在月度与季度的测算区间下都有显著的同向变化关系，而且页岩油产量滞后一期数据对于 BRENT 当期原油价格的解释比例最高，这说明页岩油产量受到原油价格影响，页岩油产量随着原油价格的上涨而提高，随着原油价格的降低而缩减，所以根据页岩油产量的变化可以判断出当期或者过去一段时间原油价格的变化趋势。2.2 需求 2.2.1 经济增速 在需求端方面，由于原油在工业领域的广泛运用，我们将着重分析经济增速，制造业 PMI 指标以及 RBOB 汽油-WTI 原油对原油价格的影响。关于经济增速对油价的影响，我们将从中长期来展开分析，首先我们从下方图5 可以初步发现原油价格与经济增速在中长周期上的关联度较高。从长期来看，原油价格的变化趋势与经济增速的变化趋势基本保持一致，同时在部分阶段，原油价格的变化要滞后于经济增速的变化，例如在 2008 年全球金融危机时期，美国与中国的 GDP 增速在 2007 年初就已经开始回落，而国际原油价格是在全球金融危机爆发之后才开始回落。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1111 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 11 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 图 5：GDP 增速与国际原油价格 资料来源：wind，申万宏源研究 表 4：美国 GDP 增长率与 BRENT 原油价格 截距项 回归系数 p 值 t 值 R2 相关系数 季度/GDP 增长率t 69.77691-0.57987 0.74759-0.3231 0.00149-0.03859 年度/GDP 增长率t 63.84968 0.04572 0.9906 0.01197 0.00001 0.00299 季度/GDP 增长率t-1 71.51039-0.87081 0.62722-0.48783 0.00344-0.03859 年度/GDP 增长率t-1 78.50685-3.06955 0.40963-0.84825 0.04577 0.00299 季度/GDP 增长率t+1 72.25077-1.16171 0.52146-0.64439 0.00598-0.03859 年度/GDP 增长率t+1 83.38065-4.62599 0.25043-1.19556 0.087 0.00299 资料来源：申万宏源研究 表 4 是 BRENT 油价基于美国经济增速在季度区间以及年度区间的回归分析结果，从 P 值来看，回归系数并不显著；虽然从长期而言，经济增速与油价的相关性有所提升，但是其解释力度依然不强。所以经济增速与国际原油价格的相关性不显著，美国 GDP 增速的变化无法对 BRENT 原油价格的变化产生有效的解释。2.2.2 PMI 指数 PMI 指数能够反映出制造业与服务业的增长与衰退，图 6 和图 7 则显示了BRENT 原油价格以及 WTI 原油价格与美国和中国 PMI 指数的中长期关系，从图中本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1212 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 12 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 可以清晰地看出美国和中国 PMI 指数都与原油价格趋势趋同，但存在一定的滞后性，且 PMI 指数的波动程度高于原油价格波动率。图 6：原油价格与美国 PMI 指数（长期）图 7：原油价格与中国 PMI 指数（长期）资料来源：wind,申万宏源研究 资料来源：wind,申万宏源研究 而图 8 与图 9 展现出 BRENT 原油价格以及 WTI 原油价格与美国和中国 PMI指数的短期关系，就短期而言，美国和中国的 PMI 指数趋势依然与原油价格趋势趋同，但滞后性减弱，而且 PMI 指数波动率与原油价格波动率也较为相似。图 8：原油价格与美国 PMI 指数（短期）图 9：原油价格与中国 PMI 指数（短期）资料来源：wind,申万宏源研究 资料来源：wind,申万宏源研究 为了更加严谨地分析美国 PMI 指数对原油价格的影响，我们同样对 BRENT 原油价格基于 PMI 指数进行了回归分析。根据表 5 数值结果可知，PMI 指数的回归系数在月度测算区间下显著，但是在季度区间以及年度区间均不显著，解释力度也本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1313 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 13 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 随着时间跨度的延长而降低。同时，PMI 指数领先一期数据对于 BRENT 原油价格当期数据的解释力度最高，这说明 PMI 指数的变化在长期领先于国际原油价格的变化，当制造业增长繁荣时，PMI 指数上涨，国际原油价格也受到需求端的积极影响而上涨，而当制造业衰退时，PMI 指数有所下降，国际原油价格也收到中下游需求端的消极影响而下降。表 5：PMI 与 BRENT 原油价格 截距项 回归系数 p 值 t 值 R2 相关系数 月度/PMIt-1.57463 1.30937 0.00075 3.42092 0.05185 0.22771 季度/PMIt 5.82183 1.16712 0.08973 1.72068 0.04058 0.20144 年度/PMIt 14.7342 0.93718 0.42544 0.81788 0.04013 0.20033 月度/PMIt-1-4.09312 1.36095 0.00044 3.57042 0.05647 0.22771 季度/PMIt-1 7.88215 1.13997 0.09532 1.69117 0.0398 0.20144 年度/PMIt-1 71.31034-0.08923 0.93762-0.07958 0.00042 0.20033 月度/PMIt+1 8.58072 1.11687 0.00461 2.86361 0.03707 0.22771 季度/PMIt+1 59.20953 0.15997 0.82341 0.22402 0.00073 0.20144 年度/PMIt+1 137.0953-1.36648 0.27556-1.13162 0.07866 0.20033 资料来源：申万宏源研究 而我们再次在历史框架下对国际原油价格基于美国 PMI 指数进行分阶段回归分析，我们依然发现美国 PMI 指数在亚洲金融风暴时期，全球金融危机时期，量化宽松时期，页岩油革命时期以及近期的 OPEC 减产期间都与国际原油价格呈现显著的正相关关系，而且在全球金融危机时期，两者的正相关性最为强烈。这主要是由于 PMI 指数也是对现在以及未来的制造业需求的估计，而 PMI 指数的疲软也反映了市场对于未来原油需求的缩减倾向，使得原油价格随着 PMI 指数的上升而上升，随着 PMI 指数的下降而下降，两者趋势基本保持一致。所以，通过结合长期的 OLS回归分析与具体的历史阶段分析，我们可以进一步确认 PMI 指数可以作为预测原油价格的一个重要指标，PMI 指数的上升预示着原油价格可能上升，而 PMI 指数的下降预示着原油价格可能下降。表 6：PMI 指数与 BRENT 原油价格历史周期分析 油价波动 PMI 波动 回归系数 p 值 相关系数 亚洲金融风暴(1997/07/01-1998/10/01)月度/0 期-25.50%-15.60%0.71654 0.00003 0.85364 全球金融危机(2008/07/01-2009/04/01)月度/0 期-60.93%-21.00%4.93473 0 0.97002 量化宽松(2009/05/01-2011/01/01)月度/0 期 44.61%37.89%1.03998 0.00275 0.63282 页岩油革命,OPEC 增产(2014/01/01-2016/01/01)月度/0 期-64.96%-6.43%6.03999 0.00029 0.6752 OPEC 减产,委内瑞拉断供(2017/01/01-2018/10/01)月度/0 期 52.57%2.68%4.05535 0.00595 0.56682 资料来源：申万宏源研究 本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1414 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 14 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 2.2.3 EIA 原油库存 一般来说，当美国 EIA 原油库存增加，就表明原油供过于求，市场消费动力不足，无法消化过剩原油，这将使原油价格下跌，可以做空原油；另一方面，如果美国原油库存量减少，就说明市场上对原油需求旺盛，需求就会推动生产，从而导致油价上涨。而从图 10 也可以看出 EIA 原油库存与 BRENT,WTI 国际原油价格之间有明显的反向趋势关系。图 10：EIA 原油库存与国际原油价格 资料来源：wind，申万宏源研究 经过 OLS 回归分析，我们发现美国 EIA 原油库存与 BRENT 国际原油价格之间有一定的负相关关系，但这一关系并不显著，所以我们需要在各个原油相关历史阶段进一步对 EIA 原油库存进行具体分析。表 7：EIA 原油库存与 BRENT 原油价格 截距项 回归系数 p 值 t 值 R2 相关系数 月度/EIA 原油库存t 85.53466-0.0346 0.24063-1.1771 0.00724-0.08509 季度/EIA 原油库存t 88.58115-0.04299 0.40799-0.8331 0.01107-0.10522 年度/EIA 原油库存t 89.93498-0.05835 0.59361-0.54607 0.02086-0.14441 月度/EIA 原油库存t-1 85.52446-0.03401 0.24849-1.15759 0.00704-0.08509 季度/EIA 原油库存t-1 86.47404-0.03541 0.49399-0.68812 0.0077-0.10522 年度/EIA 原油库存t-1 87.12423-0.04397 0.69299-0.40371 0.01238-0.14441 月度/EIA原油库存t+1 86.4601-0.03678 0.21509-1.24387 0.00812-0.08509 季度/EIA原油库存t+1 88.92249-0.04294 0.4169-0.81736 0.01083-0.10522 年度/EIA原油库存t+1 80.69902-0.0293 0.80789-0.24816 0.00471-0.14441 资料来源：申万宏源研究 如表 8 所示，从历史周期进行分析，在大部分阶段，EIA 原油库存与 BRENT原油价格之间都依然呈现显著的负相关关系，在全球金融危机时期，由于市场原油需求量大幅下降，原油价格下降，美国原油库存增加；在量化宽松时期，虽然表 8显示 EIA 原油库存与 BRENT 原油价格正相关，但国际原油价格与 EIA 原油库存的本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1515 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 15 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 正相关并不显著，另外，根据这段时期原油价格波动与 EIA 库存量变化，我们发现国际原油价格与 EIA 原油库存量变化依然存在一定的反向变化趋势，原油价格受到原油市场需求回暖影响而增加，而美国 EIA 原油库存量也相应减少；而在页岩油革命以及 OPEC 增产期间，由于市场原油供给大于需求，原油价格下降，美国增加原油库存；同样的，在近两年，OPEC 签署减产协议以及委内瑞拉断供使得国际原油市场供给回落，原油价格上涨，原油需求相对增加，美国原油库存也随之减少。总之，美国 EIA 原油库存与国际原油价格的关系通过目前以及未来预期的全球原油需求相联系，当原油需求量大幅下降时，原油价格预计将回落，美国当即增加原油库存，而当市场原油需求强劲时，原油价格预计将有所提升，美国当即去除原油库存，所以，根据 EIA 原油库存的调整，我们可以在一定程度上对当前或未来预期的原油价格作出判断。表 8：EIA 原油库存与 BERNT 原油价格历史周期分析 油价波动 EIA 库存波动 回归系数 p 值 相关系数 全球金融危机(2008/07/01-2009/04/01)月度/0 期-60.93%21.74%-0.95185 0.00614-0.79356 量化宽松(2009/05/01-2014/01/01)月度/0 期 69.11%-1.48%0.32179 0.01786 0.3155 页岩油革命,OPEC 增产(2014/01/01-2016/01/01)月度/0 期-64.96%36.12%-0.4223 0-0.81082 OPEC 减产,委内瑞拉断供(2017/01/01-2018/10/01)月度/0 期 52.57%-18.35%-0.23307 0-0.87448 资料来源：申万宏源研究 2.2.4 RBOB 汽油-WTI 原油价差 在美国，汽油是石油制品中销售量最大的一种，而在石油行业，炼油厂的利润直接与原油价格和炼油产品汽油和馏分油（柴油和喷气燃料）价格之间的差值相挂钩，这种价差被称为裂解价差。而汽油裂解价差是指汽油价格与原油价格的差值。当市场汽油需求增加，汽油价格相对于原油价格上涨时，炼厂提炼石油的利润就会增加，即裂解价差将上涨，对原油价格起到更强的支撑，而当原油价格上涨而炼油产品的价格因市场需求趋于稳定而保持稳定甚至下跌时，这一裂解价差将下降。从下图 11 中我们可以发现，国际原油价格与 RBOB 汽油-WTI 原油价差之间存在明显的正相关性，即 RBOB 汽油-WTI 原油价差扩大，国际原油价格相应上涨，RBOB汽油-WTI 原油价差减小，国际原油价格相应下降。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。本研究报告仅通过邮件提供给 国投瑞银 国投瑞银基金管理有限公司()使用。1616 量化策略研究 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 16 页 共 36 页 简单金融 成就梦想 图 11：原油价格与 RBOB 汽油-W