美國大宗穀物期貨價格時間序列分析-短期預測模型之比較

Time Series Analysis of Grain Futures Prices: Comparison of Short Term Forecasting

翁靖迪(Chin-Dee Wong)

指導教授 ： 陳郁蕙

國立臺灣大學/生物資源暨農學院/農業經濟學研究所/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2008.00330

摘要

本研究主要目的在於利用單變量以及多變量之時間序列方法估計大宗穀物期貨價格，並且比較短期之下時間序列模型預測力之優劣。在預測力的考量之下，同時估計經過差分與未經差分之VAR模型。故本研究係比較三種預測模型－ARMA-GARCH模型、未差分VAR模型及經一階差分後之VAR模型，分別進行美國CBOT期貨價格預測。接著以VAR模型在進行衝擊反應函數分析以及預測誤差變異數分解，藉此了解各種變數間的相互影響程度。
本研究以美國芝加哥期貨交易所所交易之2007年小麥、玉米及黃豆期貨契約之資料，進行期貨價格預測之實證分析。在VAR模型變數設定中，本研究加入西德州原油價格，藉以探討大宗穀物價格上漲連動性是否與油價有關。利用RMSE、MAE、MAPE與Theil U等四種常見預測力指標，對於ARMA-GARCH模型與兩種VAR模型進行預測力評比。實證結果發現，雖然ARMA-GARCH模型雖有相對較佳的預測力，但是並沒有在各個交易契約中有絕對的預測優勢。因此本研究又以無母數之Wilcoxon符號順序檢定驗證ARMA-GARCH模型統計上的預測優勢。而在衝擊反應函數可發現，原油價格領先了玉米期貨價格，並且顯著拉動黃豆與小麥期貨價格的上漲；同時穀物之間存在著明顯的價格連動性，尤其以玉米期貨價格對於小麥與黃豆價格正向帶動幅度最大。而在預測誤差變異數當中，可以發現玉米價格的預測誤差比例中，原油價格顯然佔了極高的比例，表示原油價格為這波大宗穀物的價格連動的主要引導角色。

關鍵字

大宗穀物期貨價格 ； 預測力 ； VAR模型 ； GARCH模型 ； Wilcoxon符號順序檢定 ； 衝擊反應函數 ； 預測誤差變異數分解

並列摘要

The purpose of this thesis aims to establish short-term forecasting models for the futures prices of grains. ARMA-GARCH, level VAR, and differenced VAR model models are chosen here to analyze the dynamic interactions among wheat, soybeans and Corn traded in Chicago Board of Trade and the spot price of crude oil in the western Texas. Then, these interesting relations are applied to predict grain prices 3-month in advance.
Judged purely by model forecastability, the empirical results have shown that the ARMA-GARCH model performs better than other two VAR models in the grain futures prices considered. The impulse response analysis and the forecast error variance decomposition further indicate that oil price directly impacts the futures prices of corn, and oil and corn prices later push the wheat and soybeans prices. In short, these grains are closely related with the rising oil prices which makes those grain futures prices go up.

並列關鍵字

Grain futures prices, Forecasting ； VAR ； GARCH ； Wilcoxon ； Forecast error variance decomposition ； Impulse response function

參考文獻

陳隆麒、李文雄，1998。「臺灣地區房價、股價、利率互動關係之研究－聯立方程模型與向量自我迴歸模型之應用」，『財務金融學刊』。第5卷第4期，51-71。

朱浩民，1994。『期貨市場分析』。台北，華泰。

周鳳瑛、劉曦敏與柏雲昌，1998。「經濟沖擊對長期能源需求的影響—政策模擬之研究」，『經濟研究』。35：2，139-162。

Akaike, H., (1974), "A new look at the statistical model identification on AutomaticControl", IEEE, AC-19, pp.716-723.

Box, G. E. P., and Jenkins, G. M. (1976), Time Series Analysis Forecasting and Control.2 . San Francisico: Holden-Day.