第一章 引言
第一节 研究背景
早在 2011 年世界经济论坛中，世界经济论坛全球风险调查就已经指出，在接下来的 10 年里，世界经济最有可能存在的风险为资产价格崩溃（Asset price collapse）、极端大宗商品价格波动（Extreme commodity price volatility）、极端消费价格波动（Extreme consumer price volatility）以及极端能源价格波动（Extreme energy price volatility）。在过去的 8 年时间内，能源市场以及大宗商品价格的暴涨暴跌也印证了国际社会对这一问题担忧的正确性以及紧迫性。图 1 和图 2 展示了近年来国际石油和我国稀土市场价格跌宕起伏的不稳定状态。最近，由国际能源署（IEA）和经济合作与发展组织（OECD）联合发布的 2018 年世界能源展望指出（World Energy Outlook 2018），能源市场未来仍然存在很大的不确定性和风险。该报告明确指出能源市场中的地缘政治因素日益复杂，未来不确定性加大。尤其是对石油需求稳健的增长和石油市场供给的紧缩的矛盾冲突在 21世纪 20 年代格外突出。
为什么能源价格和大宗商品价格的不确定性和波动如此引人注目？能源价格和大宗商品价格的不确定性和波动不仅在宏观上对一国经济的发展产生显著的影响，而且在微观上，价格的不确定性直接影响企业的生产成本，决定了企业对于生产资料的选择。并且伴随近年来大量资本的流入，能源和大宗商品的“金融化”进程日益显著，能源和大宗商品价格的不确定性也日益加强，对于投资者而言，价格的不确定性也会直接决定投资组合的选择。在全球变暖、极端环境问题频发和能源危机日益受重视的背景下，能源价格的不确定性直接影响着未来能源使用的选择：如果能源价格持续保持高位，则不可避免的越来越多的资金会流入到新能源的研发投入中；若能源价格持续低迷，新能源的发展不可避免收到阻碍。可见，传统能源价格、大宗商品价格和新能源的发展已然构成复杂的整体。
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第二节 研究意义
一、 理论意义
首先，稀土作为大宗商品同时也是国际上重要的战略物资，吸引了许多学者的注意。但是对于稀土价格的研究，目前主要停留在定性的分析以及对稀土供给和需求的讨论，较少将稀土看作是具有较强投资属性的能源战略物资，考虑其与其他市场之间的溢出效应。而稀土与石油类似，同属于初级能源并且是不可再生资源，具有很强的投资价值，因此考虑市场之间的溢出效应具有非常重要的意义。其次，从宏观部门层面以及微观上市公司层面对三个市场之间的溢出情况进行研究，有利于对稀土期货市场建立和相关能源市场投资的理解。最后，近年来针对石油和新能源以及其他市场之间的溢出效应的研究已经成为一个重要的研究领域，而中国的石油进口量位列世界第一，石油消费量位列世界第二，同时是新能源的最大投资国，本文的研究即是对中国国情的具体讨论，同时也是对该领域的适当拓展。
二、 现实意义
伴随着市场的不断完善和经济的持续发展，影响稀土价格的因素日益复杂，除了基本的供给和需求面的分析外，市场间的溢出效应与日剧增。上期所（上海期货交易所）与中国稀土行业协会从 2014 年就开始在稀土期货课题方面展开合作，并于 2018 年 3 月30 日签署战略合作协议，这标志着稀土和期货两大行业建立更加紧密的合作关系，稀土期货即将推出。本文讨论的稀土与新能源和石油之间的溢出效应有利于加深对稀土价格的理解，面对日益复杂多变的市场，增加对于稀土价格不确定性的理解和把握。对于在能源领域的投资者来说，本论文的结论有利于优化投资组合以及规避风险；对于稀土市场和新能源市场中的上市公司而言，本文研究有利于更好的进行融资管理；对于政策制定者来说，论文结论更加突出了稀土的重要性，便于政策制定者针对稀土行业进行更好的管理。
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第二章 文献综述
第一节 稀土价格和市场研究
伴随着对全球气候变暖的关注以及对化石燃料的可耗竭性和安全性的担忧，新能源的引入和实施日益受到重视。新能源的发展主要依赖于光伏、燃料电池和风力涡轮机等新兴技术，而这些新兴技术的发展在很大程度上受制于一些必不可少同时又无可替代的材料，其中就包括稀土。除此之外，稀土之所以吸引着世界各地的研究者的注意，另一个重要的因素是它所具有的政治属性。“中东有石油，中国有稀土”，邓小平说的这句话揭示了稀土在我国所具有的重要战略地位。包括美国和英国在内的许多发达国家也对稀土给予了很高的重视，将其列为关键性的战略资源。甚至有学者提出，在不久的将来，稀土将和饮用水、石油和磷（用于肥料）等资源一起，对重新定义国际全球平衡起到至关重要和决定性的作用。
现有的资料中，存有一些书籍和评论从历史、环境、社会和技术层面对稀土进行研究，同时美国、日本和印度等国家也发布了一些关于稀土产业和中国稀土供给相关的重要报告。本章节首先从稀土市场、稀土价格以及稀土与新能源发展的关系对已有相关研究进行综述。
自上世纪 80 年代以来，鉴于稀土的储量优势和低廉的开采加工成本，全世界范围内的稀土加工生产逐步的转移至我国。然而，考虑到稀土资源的不可再生性、生态环境的日益恶化以及中日之间关于钓鱼岛的争议，中国决定对稀土的出口实施严格的限制。这一措施直接导致国际稀土价格的暴涨，同时也使世界其他国家意识到他们对于我国稀土的强烈依赖性。至此之后，对于稀土的国际供给问题研究日益得到重视。
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第二节 波动溢出研究
自 Engle（1982）提出 ARCH 模型和 Bollerslv（1987）提出 GARCH 以来，对波动的研究就成为学术界的研究热点。Engle（1982）提出 ARCH 模型，并以此模型估计了英国的通货膨胀的异方差情况，结果证实了存在显著的异方差效应，并且在混乱的上世纪 70 年代效果更为显著。Bollerslv（1987）提出了 GARCH 模型，并用于外汇汇率和股票指数的估计。上述模型主要用于单变量的估计，在此基础上，Engle and kroner （1995）提出了双变量 BEKK-GARCH 模型。Engle（2002）提出条件动态 GARCH 模型（DCC-GARCH），并将该模型用于股票和债券、道琼斯指数和 NASDAQ 等时间序列的估计，结果证实有很好的拟合性。
随着金融在新能源领域的普及，探索新能源与原油之间的动态关系引起了世界的关注。同时，石油价格的收益和波动与新能源和技术股价格之间的动态相互依赖关系也成为重要的研究领域之一。
Soyemi （2018）考察了油价冲击对尼日利亚能源相关股票上市的直接和间接影响。他们发现，虽然石油冲击对公司股票收益有直接的正向影响，但石油冲击与公司股票收益之间也存在着间接的关系，这是通过市场收益传递的。然而，石油危机对公司股票收益的直接影响大于其间接影响。Wen（2014）使用非对称 BEKK-GARCH 模型研究了中国新能源企业和化石燃料企业股价的收益和波动溢出效应。实证结果表明，新能源股和化石燃料股普遍被视为竞争资产，新能源股的利好消息会影响化石燃料股的吸引力，新能源股投资的投机性和风险性高于化石燃料股投资。Reboredo（2015）利用 Copulas 研究了石油和可再生能源市场之间的系统风险和依赖关系，以表征依赖结构，并计算作为系统风险度量的条件风险值。他们发现，石油回报率与几个全球和行业可再生能源指数之间存在显著的时变平均和对称尾部依赖关系。
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第三章 市场现状分析及理论基础 ........................... 18
第一节 市场现状描述 ..................................... 18
一、 石油市场 .................................. 18
二、 稀土市场 .................................. 18
第四章 国际石油、新能源与稀土市场间的风险溢出效应 ....................... 30
第一节 数据选取 .................................. 30
二节 模型构建 ................................ 30
一、 向量自回归模型 VAR ............................. 31
二、 GARCH (1,1)-BEKK 模型 ............................ 31
第五章 基于企业高频数据的溢出效应分析 ................................... 41
第一节 数据选取 ............................ 42
第二节 模型设定 ...................................... 44
第五章 基于企业高频数据的溢出效应分析
第一节 数据选取
首先，我们从企业层面探讨三个市场之间的波动溢出效应，相应的本文选取 5 家中国主要稀土上市公司、新能源市场排名前五的上市公司以及国际石油价格（Brent、WTI）相应的 5 分钟高频数据。选择的依据主要有：首先，它们是中正指数公司合成稀土产业指数的重要参考，是合成该指数的前 5 位，超过总成分的 30%，具有一定代表性（各公司具体的市值见表 5-1）；其次，考虑到我们所要求的是 5 分钟高频数据，获取的难度较大，因此选取的时间只到 2016 年。数据的范围从 2011 年 7 月 15 日至 2016 年 3 月 29日，剔除收益日期不一致及因市场交易问题缺失的数据后，每组得到 936 个交易日，高频数据的交易从 9：00—15：30，一天共有 72 个数据，所以一共有 67464 个交易数据。数据来源于深圳天软科技有限公司。具体公司信息见表 5-1：
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第六章 研究结论与政策建议
第一节 研究结论
在国际社会对于未来能源市场价格的剧烈波动和不确定性十分担忧和关注的背景下，本文首先从部门层面上采用广泛应用于波动溢出领域的 MGARCH 族的方法（BEKK、DCC）研究了国际石油、新能源和稀土市场之间的波动溢出效应以及动态相关性，其次从企业层级出发，采用 Diebold and Yilmaz（2012）提出的 DY 溢出指数从企业级层面和高频数据角度出发，研究了国际石油、中国新能源市场和中国稀土市场之间主要上市公司的溢出情况。最后，考虑到价格的剧烈波动以及不确定性会对新能源和稀土市场的投资产生显著的影响，使用 Baruník（2016）提出的溢出非对称测量（SAM）来探讨股票市场中投资者对于稀土和各个类型新能源投资的情绪。主要的研究结论如下：
第一，我国稀土市场与新能源市场存在长期动态相关关系，并且二者动态相关系数长期在 0.8 上下波动，说明我国稀土市场和新能源市场关系十分紧密，这与稀土金属在新能源领域中的广泛应用的现实相吻合。
第二，国际石油和稀土市场之间存在双向波动溢出效应，并且稀土市场和新能源市场二者之间存在显著的双向波动溢出效应。国际石油与稀土市场、稀土市场与新能源市场均存在双向波动溢出，这说明其中一方如果发生突发性事件造成价格上的波动会传递到另一方，这说明近年来国际石油与稀土相关产品价格的暴涨暴跌存在一定的关联。同时，这也说明稀土市场将作为国际石油和新能源市场之间波动溢出的桥梁，对于二者之间的波动存在传递效应。
第三，中国稀土市场中不同的上市公司对于在国际石油和新能源市场中的波动和风险所起到的传递作用是不同的，且所起到的放大和缩小波动的效果呈现随时间动态变化的过程。这可能与各个公司的市场规模、主营业务领域以及业务随时间的动态调整有关。
第四，稀土市场和新能源市场中的投资者大多数均为风险规避者，并且对市场中的负面消息较为敏感。这说明在中国股票市场中，对各类新能源的投资或者投机都较为悲观。通过股票市场进行融资并不是我国新能源企业融资的有效途径。
参考文献(略)