中国外汇储备规模结构突变研究与预测

102009年第4期福建金融管理干部学院学报No.42009(总第111期)JournalofFujianInstituteofFinancialAdministratorsSerialNo.111中国外汇储备规模结构突变研究与预测王振全1，肖宏伟2（1.北京石油化工学院经济管理学院,北京市102617；2.北京化工大学经济管理学院,北京市100029）①摘要：改革开放以来中国的外汇体制经历了许多改革，对外汇储备产生较大影响和冲击的事件有1994年汇率体制并轨、2001年加入WTO，它们极有可能会引起外汇储备发生结构变化。通过对外汇储备的外生结构变化问题进行深入的研究可以发现：外汇储备发生了结构变化，为带有结构断点的单位根过程，不考虑结构突变可能会带来“伪协整”问题。并借此预测中国的外汇储备仍将呈持续增长态势。关键字：结构突变；外汇储备；制度变革；单位根检验；预测中图分类号：F830.92文献标识码：A文章编号：1009-4768(2009)04-0010-08一、引言改革开放以来，中国对外汇体制进行了众多的改革，经历了1989年汇率调整、1994年汇率体制并轨、2001年加入WTO、2005年实行有管理的浮动汇率制度等一系列政策变革，它们都可能对我国的外汇储备规模产生了较大的影响和冲击。外汇储备是国际收支的储备资产一级项目的主要指标，并且能一定程度地反映经济环境的变化，上述离散事件以及政策变革的冲击使其产生结构变化的可能性比较大。对于经济时间序列的研究，首先应检验其平稳性。自从单位根问题提出以来，时间序列的平稳性问题就一直成为学术争论的焦点。自Dickey-Fuller检验[1]提出以来已被广泛应用于宏观经济计量分析中，来检验序列的平稳性。Nelson&Plosser(1982)采用单位根检验分析了美国14个总量的动态特征，发现其中13个序列是非平稳的[2]，意味着冲击对绝大多数总量具有持续的影响。但是单位根检验和协整理论的发展表明，如果数据生成过程包含结构突变，传统的检验可能导致有偏的结论，从而可能出现“伪协整”问题[3]。Perron(1989)对Nelson&Plosser(1982)的结论提出了质疑，他通过外生设定1929年大萧条和1973年石油危机为可能的结构变化点，对Nelson&Plosser的样本数据进行了分析，发现14个总量数据中有11个是分段趋势平稳的[4]。这些结果显示对于大多数总量来说，具有持久影响的冲击仅有大萧条或石油危机，而其他冲击只对总量产生了短期的效应。Perron（1989）对于结构变化的选择依据是事先掌握的信息以及对总量时间序列进行的数据挖掘，遭到Christiano（1992）基金项目：国家自然科学基金项目（70471021）收稿日期：2009-06-28作者简介：王振全（1956-），男，湖南衡阳人，教授，管理科学与工程博士，研究方向为宏观计量经济预测技术和模型研究；肖宏伟（1983-），男，湖南常宁人，硕士研究生，研究方向为技术经济评价与项目管理。金融管理11的批评，他认为不应该把结构变化点外生给定，外生给定会导致估计结果有偏。Christiano（1992）、Zivot&Andrews（1992)提出了内生化结构断点的单位根检验方法，结果发现无法拒绝其中3个总量序列是非平稳的偏。Perron（1997）采用突变点内生未知的假定重新对美国宏观经济变量时间序列进行检验，检验结果仍支持其1989年的结论[7]。在实证中使用外生还是内生结构突变检验方法，目前仍有较多的争论。Maddala（1998）认为[8]：“计量经济学不使用经济信息，似乎没有充分理由”。实证研究使用何种方法，目前还只能取决于研究的目的和研究者的偏好。由于外汇储备的时间序列数据具有明显的结构突变，而外生结构突变点的检验方法比较依赖于数据的特征，所以本文采用Perron（1989）的外生结构突变方法来检验结构突变的单位根，适合我国的外汇储备规模的结构变化检测。中国外汇储备规模是具有单位根的非平稳过程还是围绕着结构断点的分段趋势平稳过程，在我国资本控制政策效果研究方面和分析国际重大事件影响及计量建模预测方面都有着重要的意义。本文主要检验了我国的外汇储备规模是单位根过程还是分段趋势平稳过程，是否发生了结构变化，并在检测的基础上对外汇储备规模进行预测。二、外生结构变化检验（一）外生结构变化的定义栾惠德、张晓峒和李峰（2004）详细综述了有结构突变的单位根检验方法[9]，在其基础上归纳结构突变的单位根过程及其检验如下。结构突变点已知时，称其为外生性结构突变点。设先验给定的外生冲击发生在时点TB，并运用λ=TB/T来表示该结构变化点在总体样本区间上所处的位置。设DUt表示序列在时刻TB发生均值漂移(截距项)结构变化的哑元变量。⎩⎨⎧≤=.,0;1,TBtTBtDUt模型A：ttteDUty+−++=)(121μμβμ模型A设定序列发生了水平截距漂移，即序列的截距项由TB前的μ1变化为TB后的μ2，当te∼I(1)时，称yt由结构变化的单位根过程所生成，这一模型亦称崩溃模型。当突变发生在斜率而截距不变时，设DTt是序列在时刻TB发生趋势漂移(斜率项)结构变化的哑元变量。⎩⎨⎧≤=.,0;TB,-tTBtTBtDTt②①模型B：ttteDTty+−++=)(121βββμ模型B设定序列的斜率在TB后，由β1变成为β2，由于斜率反映增长率，因此也称模型B为变化的增长率模型。当截距和斜率同时具有结构突变时，对应的模型为：模型C：tttteDTDUty+−+−++=)()(121211ββμμβμ模型C设定结构变化在截距和趋势项同时发生，在TB点后，截距项由原来的μ1变化为的μ2，①时间序列实际从TB+1期引入结构变化计算，实际结构变化点是在TB点之后一期。12趋势项由原来的β1变成为β2。（二）外生结构变化点的检测通过以上成分分解，结构变化点外生给定的序列检验就转化为退化趋势之后的残差序列的单位根检验，即，如果对应的残差序列et是单位根过程，则{yt}是发生结构变化的单位根过程；如果对应的残差序列是稳定过程，则{yt}是发生结构变化的分段趋势平稳过程。于是，基于以上三个模型的时间序列结构变化检验的原假设和备选假设分别为：)1(~:0IeHt)0(~:1IeHt当et∼I(1)时，yt为结构突变的单位根过程，而et∼I(0)时，yt为结构突变的趋势平稳过程。基于上述分析结构突变的单位根检验就转化为对退化趋势之后的残差的单位根检验，检验统计量ρˆt的极限分布与λ有关，不同于传统的单位根，也就导致了不同的临界值。三、结构突变检验（一）数据来源本文选取样本区间为1981.01-2009.03的中国外汇储备规模月度数据。数据来源于国家外汇管理局王章()和中国人民银行网站（）。-400-20002004006008001981年1月1983年1月1985年1月1987年1月1989年1月1991年1月1993年1月1995年1月1997年1月1999年1月2001年1月2003年1月2005年1月2007年1月2009年1月亿元外汇储备增量图1中国外汇储备规模增量图05000100001500020000250001981年1月1983年1月1985年1月1987年1月1989年1月1991年1月1993年1月1995年1月1997年1月1999年1月2001年1月2003年1月2005年1月2007年1月2009年1月亿元8003300580083001080013300158001830020800亿元外汇储备规模外汇储备规模季节调整图2中国外汇储备季节调整后时间序列图B:13从图1可以看出我国外汇储备月度数据有一定的季节性波动，故本文使用乘法模型调整原始序列，运用CensusX-12方法对外汇储备规模数据进行季节调整。从图1的中国外汇储备规模增量图可以明显的看到该数据序列当中有两个异常点。1992年7月的增量为-194.093亿美元和2003年12月的增量为-169.76亿美元，其中第一个异常点是由于我国的统计外汇储备的方法变化而造成的，第二个异常点由于我国政府在当时进行的大规模采购而导致外汇储备增量为较大负值。由于CensusX-12季节调整后不能够把趋势项、周期波动项分开。我们用H-P滤波将增长趋势和波动成份分离开来，通过观察趋势性、周期波动性，为后面的结构变化检测考虑选择哪个模型形式做准备。05000100001500020000250001981年1月1982年6月1983年11月1985年4月1986年9月1988年2月1989年7月1990年12月1992年5月1993年10月1995年3月1996年8月1998年1月1999年6月2000年11月2002年4月2003年9月2005年2月2006年7月2007年12月亿元-1000-800-600-400-20002004006008001000亿元外汇储备规模季节调整趋势项周期波动图3中国外汇储备规模季节调整后H-P滤波图从图3中国外汇储备规模季节调整后H-P滤波图可以看出，结构突变只发生在斜率上，截距不变。外汇储备可以分成1981.01-1993.12、1994.01-2001.02、2001.03-2009.03三个不同的时期。1981.01-1993.12期间，我国外汇储备增长缓慢，1993年12月汇率体制并轨后，我国外汇储备开始呈现增加趋势，但幅度不大，2001年3月我国加入WTO后，我国外汇储备规模增加越来越快，增加的速度惊人。（二）对数化处理为了使研究序列的趋势线性化，消除时间序列中存在的异方差现象，而又不影响变量之间的长期稳定关系和短期调整效应，本文对季节调整后的序列取了自然对数，对汇率序列直接取对数，在变量前加l表示取自然对数，即：)_ln(sawhcblwhcb=（三）单位根检验在结构变化检验之前，必须考虑该序列通常意义下的平稳性。如果原序列是平稳的，则作更高级的检验也就毫无意义了。对汇率数据进行ADF检验，其中滞后阶数k选取BIC准则进行确定。结果发现外汇储备规模序列是一阶单位根过程(见表1)。表1单位根检验结果变量ADF检验值检验类型（c，t，p）5%临界值结论lwhcb-2.6974（c，t，5）-3.4234不平稳△lwhcb-5.1476（c，0，4）-2.8700平稳注：检验类型中（c，t，p）分别指常数项，时间趋势项，滞后期。（四）突变检测根据外汇管理的政策变迁和突发事件，结合外汇储备的数据生成过程，我们发现1994年汇率14体制并轨和2001年加入世贸组织之类的重大事件对我国的外汇储备规模有着较大的影响和冲击。从时间序列图形可以看出，结构突变只发生在斜率上，截距不变。设DTt1是序列在时刻TB1（1993年12月）发生趋势漂移(斜率项)结构变化的哑元变量，设DTt2是序列在时刻TB2（2001年2月）发生趋势漂移(斜率项)结构变化的哑元变量。⎩⎨⎧≤=.,0;,TB-t1111TBtTBtDTt，⎩⎨⎧≤=.,0;,TB-t2222TBtTBtDTt模型B：ttteDTty+−++=)(121βββμ为了检验时刻TB1（1993年12月）是否为结构变化点，因为时刻TB2（2001年2月）也可能为结构变化点，因此我们选取时间段为1981.01-2000.12运用模型B来检验时刻TB1（1993年12月）是否为结构变化点。记1981年1月时间t=1，以此类推，TB1（1993年12月）时间为t=156，2000年12月为t=240，则65.0240/156==λ。运用时间段1981.01-2000.12得到模型B如下：ttDTtlwhcb×+×+=0107.00116.00935.4（t：）83.8623.857.88（p：）0.000.000.000223.0,0116.0,0935.421===ββμ2R=0.9139F=1257.286从模型的估计结果来看,可决