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大多數(shù)宏觀經(jīng)濟變量本身是非平穩(wěn)的，但其一階差分為平穩(wěn)過程(DS)，然而有些數(shù)據(jù)本身非平穩(wěn)，但可以通過退化趨勢而獲得平穩(wěn)，這種時間序列成為趨勢穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)突變主要分為三種類型:突變點已知，突變點未知以及結(jié)構(gòu)突變發(fā)生在某一區(qū)間時的單位根檢驗。Stephen(1998)詳細分析原假設(shè)存在單位根的條件下對具有結(jié)構(gòu)變化的單位根過程產(chǎn)生偽拒絕的概率及其檢驗統(tǒng)計量。這些研究基于假設(shè)結(jié)構(gòu)突變發(fā)生為已知或未知時，且結(jié)構(gòu)突變一旦發(fā)生就不會再返回到未發(fā)生變化時的狀態(tài)。但是如果結(jié)構(gòu)變化發(fā)生的數(shù)據(jù)軌跡是在某一區(qū)間，數(shù)據(jù)軌跡會顯著上升或者降低，然后數(shù)據(jù)可能會回復(fù)到原有軌跡。Stephen進一步研究表明在結(jié)構(gòu)變化發(fā)生在某個區(qū)間時，DF檢驗在原假設(shè)下具有確定的極限。并且，對于存在結(jié)構(gòu)變化的時間序列的單位根檢驗，DF統(tǒng)計量不會因為樣本容量的擴大而發(fā)散。王少平等對結(jié)構(gòu)變化的存在對單位根檢驗的影響進行了仿真實驗，結(jié)果表明，當(dāng)結(jié)構(gòu)變化明顯且持續(xù)時間占樣本長度的1/4左右時，DF檢驗具有較高的檢驗勢。但是當(dāng)結(jié)構(gòu)變化持續(xù)時間相對較長時，比如達到1/2，這種結(jié)構(gòu)變化對DF檢驗會產(chǎn)生重要的影響，并會顯著降低檢驗勢。另外，如果結(jié)構(gòu)變化區(qū)間長，但強度較弱時，DF檢驗仍可以以70%的概率保證檢驗結(jié)論的正確性。通過圖1石油價格散點圖的變化趨勢可以看出，我國石油能源價格呈現(xiàn)出典型的區(qū)間結(jié)構(gòu)突變的特征。

一、我國石油能源價格的結(jié)構(gòu)突變分析

(一)我國石油能源價格的數(shù)據(jù)生成過程分析對中國石油能源價格進行結(jié)構(gòu)突變分析，首先驗證石油能源價格是由單位根過程生成還是由趨勢穩(wěn)定過程所生成。由于中國石油價格自1996年與世界石油價格接軌以來，中國石油價格的波動于世界石油價格波動相關(guān)程度較高。而中國石油價格的波動可以通過原油價格的波動在大概率條件下反映出來，而中國大慶油田原油價格可以說是中國石油能源價格波動的代表，并且其相關(guān)數(shù)據(jù)也有官方的正規(guī)統(tǒng)計。因此，本文選取中國大慶原油價格價格(記為OP)作為中國石油能源價格的指標(biāo)來研究，樣本選取2002年11月26號到2013年11月28號每個工作日的價格數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源于美國能源情報署網(wǎng)。因為石油價格數(shù)據(jù)總體呈上升趨勢，有必要檢驗OP的數(shù)據(jù)生成過程是否具有趨勢穩(wěn)定的特征。OP退化趨勢。即退化趨勢后的數(shù)據(jù)仍為單位根過程，所以O(shè)Pt不具有趨勢穩(wěn)定的特征。接下來需要進一步檢驗OPt是否含有單位根，ADF檢驗結(jié)果如表1所示。單位根檢驗結(jié)果表明，統(tǒng)計量值小于臨界值，接受原假設(shè)的概率均大于0.05，因此認(rèn)為石油價格的原序列存在單位根。進一步檢驗石油價格序列OP一階差分后ADF檢驗，檢驗結(jié)果如表2所示。石油價格序列一階差分后接受原假設(shè)的概率均小于0.05，認(rèn)為石油價格序列一階差分不存在單位根，為平穩(wěn)過程。根據(jù)以上兩個過程的單位根檢驗，可以得到的結(jié)論是石油價格序列為I(1)，即一階單整過程。

(二)石油價格結(jié)構(gòu)突變模型分析2002年11月份石油價格為29.15，此后一直到2008年7月平穩(wěn)上升過程，從2008年7月份開始一直到2008年12月份，石油價格劇烈下跌，從7月份的143.75到12月份的34.38。但從2008年12月份后，石油價格又緩慢上升到2012年3月份，之后呈無趨勢的波動狀態(tài)。由此可以看出，2008年7月份到12月份可能發(fā)生結(jié)構(gòu)突變。這種突變的特征為持續(xù)一段時期，石油能源價格總量在下降，因此可以推斷這段時期石油能源價格表現(xiàn)為截距的突變。假定隨機誤差項服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，數(shù)據(jù)生成過程的結(jié)構(gòu)變化所持續(xù)的長度即π的長度約占整體樣本長度的4%，這說明在整個數(shù)據(jù)軌跡中，時間趨勢只起到支配地位，對整個樣本而言，數(shù)據(jù)軌跡并不由時間趨勢項支配。因此，設(shè)定用于檢驗單位根的DF回歸模型中不包含時間趨勢。于是退化結(jié)構(gòu)突變趨勢的結(jié)果為:根據(jù)結(jié)構(gòu)突變模型的回歸結(jié)果，對參數(shù)進行顯著性檢驗，接受原假設(shè)的概率均小于顯著性水平0.05，因此模型的截距項和趨勢項均顯著，且結(jié)構(gòu)由92.3323突變至90.23。在此基礎(chǔ)上，對退化趨勢后的數(shù)據(jù)et進行單位根檢驗。檢驗結(jié)果顯示et為平穩(wěn)序列。

二、結(jié)論

本文通過建立我國石油能源價格的結(jié)構(gòu)突變模型，可以看到如果不考慮結(jié)構(gòu)突變，當(dāng)用ADF統(tǒng)計量進行單位根檢驗時，將會把一個帶結(jié)構(gòu)突變的趨勢平穩(wěn)過程誤判為隨機趨勢非平穩(wěn)過程，也就是說如果進行檢驗單位根時不考慮結(jié)構(gòu)突變，檢驗功效會大大降低。這與Perron在1989年的結(jié)論相吻合。也說明中國石油能源價格波動是一個結(jié)構(gòu)突變的趨勢平穩(wěn)過程。對于經(jīng)濟時間序列，通常認(rèn)為原序列非平穩(wěn)而一階差分序列平穩(wěn)的過程，每個隨機沖擊都具有長記憶性，方差趨于無窮大，其均值概念會變成無意義的指標(biāo)，而對于含有結(jié)構(gòu)突變的趨勢平穩(wěn)過程，隨機沖擊只具有有限記憶能力，其影響會很快消失，由此引起的對趨勢的偏離也只能說是一種暫時的影響。本文的實證結(jié)果表明中國石油能源價格是帶有結(jié)構(gòu)突變的趨勢平穩(wěn)過程，這具有很重要的意義，這意味著中國石油能源價格雖然會受到很多種沖擊因素的影響，出現(xiàn)不同程度的波動，但是這種對于總趨勢的偏離可以說是暫時的，如果從較長時期看，石油價格會沿著均衡路徑平穩(wěn)變化。對我國石油能源價格的數(shù)據(jù)生成過程出發(fā)，對數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程進行實證檢驗。研究發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)突變發(fā)生在某一區(qū)間的模型可以很好的解釋中國石油價格波動的數(shù)據(jù)特點，同時也表明忽視這種結(jié)構(gòu)變化將導(dǎo)致經(jīng)濟解釋的錯誤。因此，對于外生突發(fā)事件對石油能源價格的沖擊應(yīng)理性對待，制定相關(guān)的應(yīng)急措施。由于價格的波動會在一段時期過后回歸到均衡變化路徑，因此，國家石油能源發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)注重提高能源利用效率，發(fā)展節(jié)能技術(shù)，鼓勵開發(fā)國際石油市場，建立發(fā)展我國石油衍生品市場，完善我國能源的定價機制等。

作者：李艷紅單位：南開大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院