焦炭期貨即將掛牌上市,，中國作為世界上最大的焦炭生產(chǎn)國和消費國,，每年焦炭出口約1400萬噸,，占國際焦炭貿易量的60%，卻始終掌握不了自己的定價權,。焦炭期貨的推出,，將給整個行業(yè)發(fā)展、企業(yè)經(jīng)營運作帶來深遠影響,，有利于加強我國焦炭在國際上的話語權,。不僅如此，焦炭與鋼材關系密切,，焦炭產(chǎn)量的90%用于高爐冶煉,，且主要用于冶煉鋼鐵，因此,，焦炭與鋼材是產(chǎn)業(yè)鏈的上下游關系,。焦炭期貨推出后，將與鋼材期貨合力,，實現(xiàn)焦炭鋼材整個產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動,，有助于企業(yè)實現(xiàn)“全產(chǎn)業(yè)鏈”套保操作，增強企業(yè)抵御風險的能力,，提升企業(yè)經(jīng)營的靈活性,。焦炭期貨不僅可以為企業(yè)提供市場信息，也可以為企業(yè)提供新的金融工具,，企業(yè)不僅可以進行套期保值,，還可以利用焦炭、鋼材相關品種之間的上下游關系,，采取更加穩(wěn)健的套利操作,。焦炭期貨上市在即，我們在深入分析產(chǎn)業(yè)相關性后,，通過對焦炭與鋼材現(xiàn)貨價格的歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計分析,，對焦炭與螺紋鋼進行跨品種套利分析，希望在焦炭期貨上市后,，理論研究對現(xiàn)實操作能起到借鑒意義,。

　　一、焦炭與螺紋鋼期貨跨品種套利可行性分析

　　跨商品套利主要是指利用走勢具有較高相關性的商品（如替代品之間,、原料和下游產(chǎn)品之間）之間強弱對比關系差異所進行的套利活動,。這種相關關系是指品種間具有相互關系，利用這種相關性對不同品種的期貨合約分別進行買入和買出,，通過品種間的強弱變化引發(fā)價差的收縮與擴大,，從而實現(xiàn)價差收益。因此,，在考慮跨品種套利時,，不僅要分析品種相關性的內在機理，還要考慮相關性的影響因素,，并結合數(shù)理統(tǒng)計分析,，總結出一般規(guī)律。

　　焦炭期貨4月15日上市,，而螺紋鋼期貨上市時間也不長,，為了提高統(tǒng)計的準確性，本文所涉及的焦炭與螺紋鋼價格的數(shù)據(jù)分析均采用現(xiàn)貨價格數(shù)據(jù),。

　　1.焦炭與螺紋鋼關系的內在機理

　?。?）90%的焦炭用于煉鐵

　　焦炭廣泛用于高爐煉鐵、沖天爐熔鐵,、鐵合金冶煉和有色金屬冶煉等生產(chǎn),，作為還原劑、能源和供炭劑,，也應用于電石生產(chǎn),、氣化和合成化學等領域。據(jù)統(tǒng)計,，世界焦炭產(chǎn)量的90％以上用于高爐煉鐵,，冶金焦炭已經(jīng)成為現(xiàn)代高爐煉鐵技術的必備原料之一，被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”,，具有重要的戰(zhàn)略價值和經(jīng)濟意義,。因此，對于焦炭來說,，鋼鐵行業(yè)可稱之為焦炭的“唯一”下游行業(yè),，焦炭的需求情況完全取決于鋼鐵行業(yè)的狀況。

　?。?）焦炭是鋼材生產(chǎn)的第二大原料

　　從鋼材的生產(chǎn)工藝流程來看,，焦炭是鋼材生產(chǎn)的第二大原料。鋼材的制作工藝包括高爐煉鐵,、轉爐煉鋼,，然后通過連鑄制成鋼坯、軋鋼,，最后制成鋼材成品,。煉鋼的主要任務是按所煉鋼種的質量要求，調整鋼中碳和合金元素含量到規(guī)定范圍之內,，并使P,、S、H,、O,、N等雜質的含量降至允許限量之下,。在高爐中，通過對鐵礦石,、焦炭,、石灰石等高溫燃燒，形成鐵水,；鐵水經(jīng)過脫硫,、擋渣等處理后即可倒入轉爐中作為主要爐料，另加10%左右的廢鋼,；然后,，向轉爐內吹氧燃燒，鐵水中的過量碳被氧化并放出大量熱量,，當探頭測得達到預定的低碳含量時,，即停止吹氧并出鋼。焦炭是高爐煉鐵過程中必不可少的原料,，起到了發(fā)熱劑,、還原劑、骨架支撐和滲碳劑以及為爐料下降提供自由空間等作用,。

　?。?）焦炭對鋼材成本的影響

　　按照行業(yè)平均生產(chǎn)工藝，目前鋼鐵行業(yè)中平均生產(chǎn)1噸煉鋼生鐵需要1.6噸鐵礦石,、0.5噸焦炭,，并參照2007年中國鋼鐵行業(yè)的平均鐵鋼比（0.96）和廢鋼單耗（0.15噸），加入水電,、管理成本的平均消耗系數(shù)作為測算依據(jù),，煉制成1噸粗鋼。因此,，從成本角度來看,，1噸粗鋼需要使用約0.5噸焦炭，目前約占鋼材成本的22%左右,。

　?。?）焦炭—螺紋鋼的價格傳導機制

　　以上我們對焦炭與螺紋鋼關系進行了靜態(tài)分析，由于焦炭與螺紋鋼存在密切的上下游產(chǎn)業(yè)鏈關系,，因此,，從歷史現(xiàn)貨價來看，螺紋鋼與焦炭的價格趨勢保持一致,。為何螺紋鋼與焦炭的價格有如此高的相關性,？下面我們從動態(tài)角度來分析焦炭與螺紋鋼的價格傳導關系。

　　焦炭與螺紋鋼價格是相互影響、相互制約的,。在鋼價上漲階段,，鋼廠利潤空間被拉大，鋼廠在利潤豐厚的情況下會持續(xù)高速增產(chǎn),，因此,，對于原材料的需求上升，導致原料價格跟隨鋼價上行,，隨后，鋼材供給增加,，供大于求導致庫存上升對鋼價形成壓力,，鋼價回落。在鋼價下跌階段,，鋼鐵業(yè)盈利能力弱化,，受鋼價下跌影響利潤空間受擠壓，鋼廠可能采取限產(chǎn),、減產(chǎn)等措施來減少市場供給,，從而使鋼廠對焦炭等原料的需求減弱，焦炭價格追隨鋼價下跌,，成本的下跌也在很大程度上加劇了鋼價的回落幅度,。在鋼價回落、供給減少的情況下,，市場出現(xiàn)供給偏緊或鋼價回落至終端需求商的心理價位時,，鋼價又將企穩(wěn)回升，重回上行通道,。因此,，焦炭與螺紋鋼形成相互影響、互為因果的閉合關系,。在這樣的價格傳導機制下,，螺紋鋼與焦炭價格趨勢呈現(xiàn)高度相關。

螺紋鋼與二級冶金焦現(xiàn)貨價趨勢圖

 

　　2.焦炭與螺紋鋼的相關性分析

　　從上述分析可知,，焦炭與螺紋鋼屬于產(chǎn)業(yè)鏈的上下游關系,，價格趨勢呈高度相關。為進一步驗證其實際相關性,，考慮到焦炭期貨尚未上市,，螺紋鋼期貨上市時間也非常有限，筆者從Wind資訊上選取2007年1月8日到2011年4月2日的1046個數(shù)據(jù),，對其進行相關性分析,，最終得到實際相關性為0.787（在0.01置信水平內有效）。結果表明，螺紋鋼期貨上市以來,，焦炭和螺紋鋼之間存在較強相關性,，焦炭期貨上市將為相關企業(yè)提供新的金融工具。

上海三級螺紋鋼與唐山二級冶金焦相關性

 

　　通過內在理論及統(tǒng)計意義上進行可行性分析,，我們得出焦炭與螺紋鋼進行跨品種套利在理論上是可行的,。根據(jù)兩者的關系，焦炭與螺紋鋼是產(chǎn)業(yè)鏈上下游的關系,，因此屬于產(chǎn)業(yè)鏈跨品種套利,。

　　二、焦炭與螺紋鋼期貨跨品種套利機會分析

　　在具體操作上,，我們應更多地考慮兩者的強弱變化特點及其價差波動區(qū)間,，然后探究焦炭與螺紋鋼的趨勢套利和模型套利的機會。

　　1.趨勢套利機會分析

　　為了更好地把握兩者間趨勢性套利機會,，我們對焦炭與螺紋鋼價格進行分析,，總結出焦炭與螺紋鋼價格波動的特點。

　?。?）鋼材的波動幅度大于焦炭

　　從現(xiàn)貨價格走勢來看,，螺紋鋼價格與焦炭價格呈現(xiàn)一大特點：螺紋鋼價格的波動幅度大于焦炭價格的波動幅度，焦炭價格的變化相對遲鈍,，趨勢性波動頻率以及幅度都遠遠小于螺紋鋼,。我們選取2007年1月8日到2011年4月2日的1046個數(shù)據(jù)計算焦炭與螺紋鋼價格的日均波動率情況，并對日波動率進行絕對值處理,，得出螺紋鋼的日均波動率為0.515%,，焦炭的日均波動率為0.35%。由于螺紋鋼的波動幅度大于焦炭的波動幅度,，在上漲過程中,，螺紋鋼與焦炭的比價呈現(xiàn)擴大趨勢，在套利操作中可采取買螺紋鋼賣焦炭的策略,；在下跌過程中,，螺紋鋼與焦炭的比價呈現(xiàn)縮小趨勢，即焦炭表現(xiàn)出抗跌性,，因此可采取買焦炭賣螺紋鋼的策略,。

螺紋鋼與焦炭價格日均波動率

螺紋鋼與二級冶金焦現(xiàn)貨價及比價圖

　　究其原因主要在于：第一，螺紋鋼的價格更具市場化,。螺紋鋼現(xiàn)貨的流通模式主要以貿易形式為主,，因此受市場影響較大，而且自鋼材期貨上市后,，螺紋鋼的金融屬性日益增強,，期貨市場的集中交易集結了市場各方對遠期價格的看法,，同時期貨市場還充斥著國內外宏觀經(jīng)濟、政治等各種信息,，因此,，短期內鋼材期貨價格可能受外界因素以及自身基本面的影響而發(fā)生劇烈波動，其對現(xiàn)貨市場的影響以及價格波動更加頻繁,，更能體現(xiàn)市場化,。第二，焦炭價格的波動相對遲鈍且波動不頻繁,，主要是由于焦炭流通模式和價格傳導機制所致,。

螺紋鋼日波動率

焦炭日波動率

　　（2）焦炭價格波動存在滯后性

　　由于焦炭與螺紋鋼的價格傳導存在時滯,，因此,，從焦炭與螺紋鋼的價格趨勢來看，焦炭價格存在明顯的滯后性,。對歷史價格進行分析可知，無論在上漲階段還是下跌階段,，焦炭價格的波動一般滯后期為半個月至一個月,。

　　螺紋鋼價格對焦炭價格具有指導和牽引的作用，其原因在于：第一,，焦炭產(chǎn)量的90%用于高爐冶煉,，因此，消費用途上的唯一性使得焦炭價格完全受制于鋼鐵行業(yè)的景氣程度,。第二,，焦炭的流通模式使得焦炭價格的波動缺乏主動性。一方面,，鋼鐵企業(yè)的焦炭自給率較高,。2009年國內焦炭全年產(chǎn)量為3.53億噸，據(jù)估算,，其中獨立焦化廠共生產(chǎn)焦炭2.2億噸,，鋼鐵企業(yè)自產(chǎn)焦炭1.33億噸左右。焦炭的商品化率達到69％,，31%的焦炭是鋼鐵企業(yè)內部消化,，這部分焦炭價格不具備市場性。另一方面,，焦炭現(xiàn)貨貿易模式使得鋼鐵企業(yè)更具主動權,。對于焦炭現(xiàn)貨市場來說，點對點直銷是最主要的貿易模式,，通常買賣雙方可以就品質進行協(xié)商,，交收場所大多是鋼鐵廠或焦化廠，中間貿易環(huán)節(jié)較少，在這種貿易模式中,，鋼廠的強勢地位使得69%進入市場化流通的焦炭也大多受制于鋼廠的定價,。第三，價格傳導機制使得焦炭價格波動滯后,。鋼價的漲跌影響到鋼廠的利潤空間,，利潤空間的大小決定了鋼廠對于焦炭等原料的需求情況，進而左右了焦炭價格,。

　　通過以上對焦炭與螺紋鋼價格波動的特點分析,，我們發(fā)現(xiàn)，在兩者的價格波動中,，存在明顯的趨勢性套利機會,。由于螺紋鋼的波幅大于焦炭，因此,，趨勢性套利機會與行情趨勢保持一致,。在價格上漲過程中，螺紋鋼與焦炭的比價呈現(xiàn)擴大趨勢,，在套利操作中可采取買螺紋鋼賣焦炭的策略,；在價格下跌過程中，螺紋鋼與焦炭的比價呈現(xiàn)縮小趨勢,，可采取買焦炭賣螺紋鋼的策略,。

　　焦炭與螺紋鋼價格波動存在聯(lián)動性是套利操作的基礎，兩者之間的滯后性在某一時間內強弱對比更加明顯,，但同時也帶來一個問題：當螺紋鋼價格由上漲轉向下跌時,，焦炭價格卻由于滯后可能繼續(xù)保持慣性上漲，因此可能會導致短時間內比價迅速縮??；當螺紋鋼價格由下跌轉向回升時，焦炭價格可能繼續(xù)下跌,，導致比價短時間內迅速擴大,。因此，在實際操作中,，焦炭與螺紋鋼的時滯問題可能會出現(xiàn)價格短時間內變化的情況,，要把握好這個滯后的節(jié)奏問題。

　　2.模型套利機會分析

　　價格是基本供求關系的直接體現(xiàn),，而比價關系則是各品種基本面強弱的直接反映,，因此，比價背后實際上隱含的是各品種基本面的實際狀況,。就焦炭和螺紋鋼而言,，兩者的產(chǎn)業(yè)鏈上下游關系,、貿易模式的差異性造就了焦炭與鋼材進行比價投資組合的基礎。為了更準確地了解焦炭與螺紋鋼之間的價格關系,，我們對唐山二級冶金焦以及上海三級螺紋鋼的價格變動關系進行協(xié)整分析,，數(shù)據(jù)時間區(qū)間為2007年1月8日至2011年4月2日，共1046組數(shù)據(jù),，統(tǒng)計軟件為EVIEWS5.0,。經(jīng)過檢驗，上海三級螺紋鋼和唐山二級冶金焦均是一階單整,，單位根檢驗結果如下圖所示：

上海三級螺紋鋼一階平穩(wěn)

唐山二級冶金焦一階平穩(wěn)

　　之后我們對焦炭與螺紋鋼序列進行簡單回歸,，模型為：

　　Tang2coket=α+βShhrb400t+μt

　　得到擬合方程為：

　　Tang2coke=-394.6302389+0.5373068108×Shhrb400

　　其中，常數(shù)項以及上海三級螺紋鋼的系數(shù)均顯著有效,，且回歸方程的Adjusted R—squared為0.6208,，F(xiàn)檢驗結果的P值為0，說明模型的解釋能力較好,。我們還判定上述回歸結果為協(xié)整方程,，不是偽回歸，這意味著焦炭與螺紋鋼價格之間保持長期均衡關系,，不可能出現(xiàn)無限制的偏離,。當期貨價差偏離正常區(qū)間時，套利機會也隨之產(chǎn)生,，使得兩個品種之間的套利成為可能。

　　根據(jù)歷史經(jīng)驗,，螺紋鋼與焦炭價格比通常在2.1—2.6之間,。為了得到實際比值圖，筆者用唐山二級冶金焦價格除以上海三級螺紋鋼得到一個比值序列,，并做了進一步統(tǒng)計性分析,。從下表可知，螺紋鋼與焦炭的平均比值為2.33（觀察值個數(shù)：1046）,。

比值序列描述性統(tǒng)計結果

 

　　從下面的統(tǒng)計圖可以看出,，2007年至今，上海三級螺紋鋼與唐山二級冶金焦價格比值主要集中在2.3附近,，比值在2.0—2.8之間的樣本數(shù)據(jù)有755個,，占總數(shù)據(jù)比例高達75%。根據(jù)統(tǒng)計結果,，我們認為焦炭與螺紋鋼的合理比價區(qū)間為2.0—2.8,，其波動的核心基準為2.3。因此理論上說,，焦炭與螺紋鋼的比價一般會維持在該區(qū)間內波動,，若比價超出合理波動區(qū)間,，則有回歸的趨勢，套利機會出現(xiàn),。

上海三級螺紋鋼與唐山二級冶金焦比價圖

比價直方圖

　　三,、焦炭與螺紋鋼期貨跨品種套利策略

　　趨勢套利是跟隨市場基本面以及市場主力資金動向來進行套利，即市場熱點變化往往對行情起著推波助瀾的作用,。趨勢套利往往重勢不重價,，忽略實際理論價差，不以理論價差的上下限作為操作依據(jù),。而模型套利則基于品種之間的價差（比值）波動,，而價差波動偏離是基于歷史交易價格數(shù)據(jù)模型的統(tǒng)計邊界值，其本質是利用市場的暫時無效性,。市場暫時無效性會使價差（比值）在一定時間內偏離正常價差水平,，但最終還是會回歸正常水平，價差向正常水平回歸的過程即套利交易盈利的過程,。一般來說,，價差偏離正常水平幅度越大，盈利空間就越大,。趨勢套利和模型套利具有較強的互補性,，在價差處于趨勢中，運用趨勢套利能獲得良好的收益,，而當價差在振蕩期間內,，則用模型套利往往能獲得穩(wěn)定收益。

　　下面以2007年以來螺紋鋼和焦炭現(xiàn)貨市場的實際情況為例,，分析兩個品種的套利機會,。考慮到之前擬合方程結果,，其中系數(shù)為0.53,，我們可以近似1噸螺紋鋼、2噸焦炭的比例進行套利,。

1噸螺紋鋼、2噸焦炭價差圖

 

　　全球金融危機對全球大宗商品的影響深遠,。焦炭由于定價模式不同,，與螺紋鋼相比，價格走勢有一定的滯后性,。在2008年8月到10月間,，螺紋鋼價格下跌幅度遠遠超過焦炭，因而兩者價差出現(xiàn)巨大偏離,。在這種宏觀環(huán)境存在較大不確定性的背景下,，我們應以趨勢套利模型為主,。面對金融危機，全球主要經(jīng)濟體統(tǒng)一立場,，紛紛采取寬松的財政政策,，全球經(jīng)濟順利地從危機中走出。此時,，焦炭與螺紋鋼的價差也逐漸回歸到正常水平,，在這種情況下，就比較適合進行模型套利,。

　　根據(jù)相關數(shù)據(jù),，如果當前比值屬于低位區(qū)（如比價小于2），則采用正向套利,，即買入上海三級螺紋鋼賣出唐山二級冶金焦,；反之，若當前比值屬于高位區(qū)（如大于2.8）,，則反向套利,，即賣出上海三級螺紋鋼買入唐山二級冶金焦。焦炭期貨上市后,，考慮到螺紋鋼期貨1手是5噸,，焦炭期貨1手是100噸，經(jīng)過計算則應以5手螺紋鋼與1手焦炭配對來構建套利組合,。

　　四,、焦炭期貨上市后市場可能出現(xiàn)的變化

　　1.焦炭價格逐步市場化，焦炭與鋼材價格步調有望一致

　　焦炭期貨上市后,，焦炭與鋼材之間的價格聯(lián)系將更加密切,。當前我國焦炭定價以焦炭行業(yè)協(xié)會指導價為主，也有部分中間貿易商根據(jù)市場供需情形適當自主定價,。除此之外，部分焦炭市場人士還參考天津渤海商品交易所焦炭現(xiàn)貨價格和動力煤價格,，以確定最終現(xiàn)貨供銷價格,。焦炭期貨上市或將對國內現(xiàn)貨定價模式產(chǎn)生較大影響，焦炭期貨采用保證金交易方式,，可以大幅降低交易成本,，吸引大量的交易者，市場參與者努力尋找和評估有關焦炭期貨的價格信息,，并根據(jù)這些信息進行買賣交易,，從而使期貨價格能及時、準確地反映各種信息變化,，因此,，焦炭價格變化的滯后性或將逐漸減弱,。我們預計，焦炭期貨上市后,，焦炭與螺紋鋼價格變化步調將更加一致,，兩者相互作用將更為密切，套利風險將進一步降低,，操作穩(wěn)定性將日益增強,。

　　2.焦炭大合約或將抑制市場參與熱情

　　焦炭是繼鉛之后新上市的大合約品種，1手100噸,，估計1手焦炭所需的保證金為2萬元左右,，這勢必在一定程度上影響投資者對焦炭期貨的參與熱情。因此,，焦炭期貨上市后,，螺紋鋼與焦炭的波動頻率及幅度很可能保持螺紋鋼強于焦炭的格局。

　　本文從理論角度對焦炭與螺紋鋼期貨跨品種套利的可行性及機會進行了分析,，焦炭期貨上市后,，則應根據(jù)具體情況進行相應修正。