基于回归分析的国内天然橡胶需求预测分析

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  [摘要]依据国内1991-2010年天然橡胶消费量、天然橡胶进口金额、天然橡胶进口量、轮胎销售额、天然橡胶单产的数据,利用EVIEWS3.1软件建立国内天然橡胶需求、供给模型。根据模型使用时间序列分析预测方法,预测未来10年中国天然橡胶的需求趋势。
  [关键词]天然橡胶;需求预测;回归分析;时间序列
  [中图分类号]F124.5 [文献标识码]A [文章编号]1671-8372(2012)03-0044-06
  天然橡胶是四大工业原料之一,其他三种分别是钢铁、煤炭和石油。天然橡胶是其中唯一一种可再生原料。作为一种重要的工业原料,其供需状况对于国家制定工业政策、进出口政策有很大的影响,所以国内外天然橡胶市场的需求预测对于国家的政策制定具有参考价值。
  在此问题的研究中,许海平、傅国华从天然橡胶的生产、流通和消费角度分析了天然橡胶的需求,提出了生产函数,做了弹性分析、需求分析[1-2];李均立、张宇慧分析了天然橡胶消费量与GDP的增长关系,利用SAS统计软件建立了天然橡胶消费线性回归模型 [3],对未来的需求量预测并进行了分析;张玉梅等人依据空间均衡理论,考虑各个区域市场的横向联系,建立了天然橡胶市场空间均衡模型,运用模型模拟分析了国际国内因素对天然橡胶市场的影响,进而预测未来天然橡胶市场的走势,用到了GAMS(General Algebraic Modeling System)分析工具。
  可知,天然橡胶需求预测的方法是多种多样的,本文采用定量预测中的回归分析预测法进行预测。回归分析预测方法简单而言就是描述变量之间的数量关系,针对其中具有相关关系的变量,建立回归方程。
  一、天然橡胶市场的需求分析
  (一)影响中国天然橡胶需求的因素分析
  行业结构上,天然橡胶消费量最大的就是汽车工业(约占天然橡胶消费总量的65%)[4],汽车工业的发展带动轮胎制造业的进步。所以汽车工业的发展情况直接关系到轮胎的产量,进而影响天然橡胶的需求。中国的汽车工业刚刚起步,未来发展空间很大。
  中国市场上国产天然橡胶流向为由南向北,以主要消费地上海、青岛和天津为中心向外辐射,中原地区和东北地区也占相当比例。进口天然橡胶主要通过厦门、上海、青岛和天津等口岸,除了被主要进口消费地使用外,其余部分流向为由东向西。
  中国天然橡胶近年消费量见表1。
  中国国内市场天然橡胶的需求量近年来居世界第一,自给率呈下降趋势,大部分天然橡胶需要依赖进口。影响其需求的因素主要是:本身价格、替代品价格、制作工艺技术进步、国际市场交易状况、主要用胶行业的发展状况、政治因素等。
  1.人均国民总收入
  橡胶工业在国民经济发展中具有举足轻重的作用,国民经济的发展显著提高了橡胶制品的消费需求,尤其是汽车消费的增加,汽车行业的发展推动和影响到轮胎的需求,而天然橡胶是轮胎的主要制作原料,轮胎的需求直接影响到天然橡胶的需求状态。因而国民经济的发展是影响天然橡胶需求的重要因素,汽车行业在国民经济发展中的表现决定了其对天然橡胶的影响大小。
  2.天然橡胶本身价格
  天然橡胶是橡胶工业的上游原料,并且天然橡胶的主要消费国大部分自身供给不能满足消费,所以对天然橡胶的消费国而言天然橡胶价格变化直接影响了橡胶工业的生产成本。并且,天然橡胶价格的高低更是直接关系到橡胶下游行业的发展,所以,天然橡胶的价格是影响其需求的重要因素。
  由于天然橡胶的价格在数据获取上具有较大的困难,所以这里只考虑现期价格,且不考虑通胀因素,以历年进口金额除以进口量得到国内市场历年平均价格(见表2) 。
  3.替代品价格
  天然橡胶的主要替代品是合成橡胶,合成橡胶的原料是石油,二者相互制约相互影响,天然橡胶生产增加通常意味着合成橡胶生产的减少。长远来看,由于合成橡胶的上游产品是石油,而石油又是不可再生资源,从而合成橡胶的价格呈现上升趋势,这样天然橡胶的需求必然会增加。
  4.主要下游行业发展状况
  天然橡胶的主要下游行业是轮胎行业,而轮胎是汽车的主要配件,由此,汽车市场、轮胎市场的发展都对天然橡胶的需求起重要作用。特别是天然橡胶市场很大程度上是一个需求导向的市场,因而分析轮胎市场、汽车市场的发展是非常有必要的。
  中国天然橡胶的主要下游行业是轮胎,且主要制成品的流向是出口,历年轮胎总出口额见表3,其总出口额可以比较合理地反映天然橡胶下游行业的发展情况。
  5.技术进步
  橡胶工业的技术进步必然会带来橡胶消费量的相关变化。例如,若合成橡胶的工艺实现大幅度提高,则必然会引起合成橡胶的需求增加,进而,天然橡胶的需求量减少,相应的,二者的价格都将下降;若天然橡胶的种植工艺进步,必然造成天然橡胶的产量增加,价格下降,则对天然橡胶的需求增加,合成橡胶需求放缓,总体上二者价格均会降低。由于技术进步难以衡量,并且本文只研究近5年的预测,考虑到短期内很难实现工艺的大幅度进步,所以本文模型里对技术进步不予考虑。
  6.相关政策影响
  对中国需求有重要影响的轮胎出口业,其贸易额受贸易保护主义影响很大。以美国为例,世界贸易组织(WTO)上诉机构在日内瓦发布关于中美轮胎贸易纠纷案的裁决结果,判定美国对中国输美乘用轮胎征收惩罚性关税符合世贸规则。WTO裁决美对华轮胎特保合规的公平性有待检验。加收关税的建议获批,中国轮胎出口量将下滑12%左右。更严重的是,自此中国轮胎出口到美国或将成为历史。美国对华实施特保措施的势头可能会高涨,更多的特保调查将接踵而来,同时也可能会引起其他WTO成员仿效,遏制和限制中国产品出口。
  (二)需求模型的建立
  根据表1和表3的数据,将天然橡胶消费量(DE)作为因变量,将人均国民总收入(GNI)、天然橡胶价格(P)、合成橡胶价格(PS)、轮胎销售额(T)作为自变量作线形图(见图1)。
  根据图1判断各自变量与因变量的关系确定回归方程形式,通过EVIEWS软件建立回归方程。首先将各因素全部加入模型,得到回归方程:   在显著性水平时,查得,显然自变量组对因变量的影响是显著的。但查F分布表得显著性水平,,各参数的t统计量的绝对值均小于临界值,由此模型不能通过t检验。采用逐步回归剔除多重共线性,得到回归方程:
  模型可决系数,可知模型对样本的拟合效果比较好通过拟合优度检验;查F分布表得显著性水平,临界值,说明回归方程显著,即天然橡胶价格、轮胎销售额等变量联合对天然橡胶消费量有显著影响,查t分布表得的临界值,可知在其他解释变量不变的情况下,解释变量天然橡胶价格、轮胎销售额分别对被解释变量天然橡胶消费量有显著影响。
  由式2可知,P回归系数为负,表示天然橡胶消费量与P呈负相关关系,在假定其他因素不变时,当每吨天然橡胶价格增长100美元时,天然橡胶消费量降低4.2787万吨;T回归系数为正,表示天然橡胶消费量与T呈正相关关系,在假定其他因素不变时,当轮胎出口额增加1亿美元时,天然橡胶消费量增加3.4414万吨。这是符合实际经济情况的,也符合上文对影响要素的分析。
  (三)需求预测与分析
  对未来10年进行需求预测,首先需要预测未来天然橡胶价格和轮胎销售额,然后代入需求模型得到需求量的预测值。
  1.天然橡胶价格预测
  采用时间序列预测法(使用的统计软件为SAS9.0)计算天然橡胶价格和轮胎销售额的预测值。由图1可知,天然橡胶价格随时间变化属于非平稳序列,对其做一阶差分运算考察差分后序列的平稳性(见图2)。
  由图2可知一阶差分后时序图表现出平稳时间序列性质。对平稳的一阶差分序列进行白噪声检验(见图3)。
  由图3可知在检验的显著性水平取0.05的条件下,延迟六阶的 统计量的P值为0.2961>0.05 ,所以该差分后序列可视为白噪声序列,即一阶差分已提取了序列中相关信息。对天然橡胶价格10年期预测结果见表4。
  2.轮胎销售额预测
  与天然橡胶价格预测方法相同,对轮胎销售额做时间序列分析预测(见图4)。
  可知对轮胎销售额做二阶差分后可将其序列信息提取出来。白噪声检验结果见图5。
  由图5可知在检验的显著性水平取0.05的条件下,延迟六阶的 统计量的P值为0.7265>0.05 ,所以该差分后序列可视为白噪声序列,即二阶差分已提取了序列中相关信息。对轮胎销售额预测结果见表5。
  3.未来10年天然橡胶消费量预测
  将上文预测所得的天然橡胶价格、轮胎销售额代入需求模型中计算得出未来10年天然橡胶消费量(见表6)。
  二、天然橡胶市场的供给分析
  (一)影响中国天然橡胶供给的因素分析
  天然橡胶是一种特殊的农产品,其供给与一般的农产品不同,考虑到产量等于收获面积与单产的乘积,所以可以从单产和收获面积两方面调节天然橡胶的供给[2]。比如可采用新技术加强管理和增加要素投入等方式提高单产,长期内,调整种植面积,从而改变收获面积最终影响产量。假设影响单产的因素主要有技术、前期天然橡胶单产、天然橡胶价格、前期天然橡胶价格。
  对中国而言,天然橡胶的供给包括进口量和自身产量,根据历年数据,中国的天然橡胶供给大部分依赖于进口。影响进口量的因素主要是国产橡胶产量和品质,由于品质难以度量,产量受天然橡胶价格、单产影响,所以这里选取天然橡胶产量作为因变量,天然橡胶价格、天然橡胶单产作为自变量。对于进口量暂且使用时间序列预测法进行预测。表7和表8分别给出国内历年天然橡胶产量和历年天然橡胶单产。
  (二)供给模型的建立
  根据表3、表7、表8的数据,将天然橡胶产量(PRO)作为因变量,天然橡胶价格(P)、天然橡胶单产(Y)、天然橡胶进口量(IN)作为自变量作线形图(见图6)。
  根据图6判断各自变量与因变量的关系,确定回归方程形式,通过EVIEWS软件建立回归方程:
  可知在显著性水平时,可决系数,模型对样本的拟合效果比较好,模型通过拟合优度检验;查F分布表得,,说明回归方程显著,即天然橡胶价格、天然橡胶单产等变量联合对天然橡胶产量有显著影响。查 分布表得,由结果知各参数 统计量的绝对值均大于临界值,即在其他解释变量不变的情况下,解释变量天然橡胶价格、天然橡胶单产分别对被解释变量天然橡胶产量有显著的影响,模型通过 t 检验。
  由式3可知,回归系数为正,表示天然橡胶产量与呈正相关关系,在假定其他因素不变时,当每吨天然橡胶价格增长1倍时,天然橡胶产量增加0.252497倍;回归系数为正,表示天然橡胶产量与呈正相关关系,在假定其他因素不变时,当天然橡胶单产增加1倍时,天然橡胶产量增加1.018205倍。这是符合实际经济情况的,也符合上文对影响要素的分析。
  (三)供给预测与分析
  对未来10年进行供给预测,首先需要预测未来天然橡胶价格和天然橡胶单产,然后代入国内产量模型得到产量的预测值。
  天然橡胶价格在上文中已经进行预测,下面对天然橡胶单产进行预测。对天然橡胶单产做时间序列分析预测,一阶差分后时序图见图7。
  可知对天然橡胶单产做一阶差分后可将其序列信息提取出来。白噪声检验结果见图8。
  由图8可知在检验的显著性水平取0.05的条件下,延迟六阶的 统计量的值为,所以该差分后序列可视为白噪声序列,即一阶差分已提取了序列中相关信息。对天然橡胶单产序列进行10期预测,利用天然橡胶价格、天然橡胶单产预测结果代入需求模型中计算得未来10年天然橡胶产量(见表9)。
  其次,对未来10年天然橡胶进口量进行预测。对天然橡胶进口量做时间序列分析预测,一阶差分后时序图见图9。
  可知对天然橡胶进口量做一阶差分后可将其序列信息提取出来。白噪声检验结果见图10。
  由图10可知在检验的显著性水平取0.05的条件下,延迟六阶的统计量的P值为0.8633>0.05,所以该差分后序列可视为白噪声序列,即一阶差分已提取了序列中相关信息。对天然橡胶进口量序列进行10期预测,得国内天然橡胶进口量和在中国市场总供给量预测结果(见表10)。
  三、 结论
  本文所建立的供求模型的数据基础是国内1991-2010年历年的天然橡胶消费量、天然橡胶进口金额、天然橡胶进口量、轮胎销售额、天然橡胶单产。模型的假定是:不考虑汇率因素影响、经济平稳发展、政策没有大幅变动、不考虑政策的滞后效应。所以该模型适合短期预测,由于存在上述不确定性因素的影响,所以本文预测数值难免与实际情况有偏差。
  由预测结果可知,未来中国天然橡胶的供给量与需求量都将增加,且短期内需求增加仍将快于供给增加,所以天然橡胶市场潜力很大。短期内,由于难以很快提高国内天然橡胶产量,所以应加大进口天然橡胶数量,增加橡胶储备。长期内,必须提高国内天然橡胶种植、加工技术,使国内天然橡胶的数量、质量都得到提升,这样也能增强中国在国际天然橡胶市场及其制成品上的控制权,并且在国际贸易合作中处于有利地位。
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