《Mathematics》:Dynamic Return Spillovers and Heterogeneous Responses Across Energy Equity Markets Under Demand–Supply Risks: A Mixed-Methods Analysis Using Chinese News Texts
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本研究采用TVP-VAR-DY框架考察中国能源部门股权市场体系内随时间变化的收益溢出效应。基于中国主流媒体的文本数据,构建了能源需求–供给风险指数(Energy Demand–Supply Risk Index,EDRI),并应用GARCH-MIDAS模型考察
本研究采用TVP-VAR-DY框架考察中国能源部门股权市场体系内随时间变化的收益溢出效应。基于中国主流媒体的文本数据,构建了能源需求–供给风险指数(Energy Demand–Supply Risk Index,EDRI),并应用GARCH-MIDAS模型考察能源需求–供给风险与动态收益溢出之间的短期和长期关联。研究发现:(1)溢出效应随时间变化并形成紧密关联的网络,其中新能源和电力市场是主要的溢出发出方,而储能和传统能源股权市场主要作为接收方。因此,储能更适合被界定为系统重要性缓冲节点。(2)不同市场的影响存在差异且具有滞后响应特征。石油和天然气市场反应最快,煤炭市场反应较慢。(3)各市场在网络中的位置随时间变化,传统化石能源仍是基本面需求–供给风险的主要来源;新能源和电力在股权市场网络中充当主导性的静态净收益溢出发出方,而传统燃料在危机窗口和成对传导渠道中 specifically 跃升为净发出方角色。
**研究背景与问题**
国际能源体系正经历由地缘政治紧张、消费模式变化以及能源供需不确定性加剧所驱动的基础性重构。在此背景下,能源安全已不能仅从资源可得性角度解读,而日益体现为能源系统抵御外部冲击并维持经济稳定运行的能力。与此同时,能源转型政策、产业转型与消费结构变化之间的交互作用在需求侧产生了新的不确定性来源。当这些因素与供给中断和资源约束相互作用时,互联能源股权市场间的风险传导可能被进一步放大。作为全球最大的能源消费国,中国面临在"双碳"目标下同时保障化石能源供给稳定和加速向低碳能源系统转型的双重挑战。因此,探究能源需求–供给风险如何演化及其如何影响能源股权市场间的收益溢出,对于理解现代能源系统的韧性与稳定性至关重要。
现有关于能源股权市场收益溢出的研究主要考察特定外部不确定性(包括地缘政治风险(Geopolitical Risk,GPR)和气候政策不确定性(Climate Policy Uncertainty,CPU))对能源价格波动的影响。然而,这些研究仅关注地缘冲突导致的供给侧影响或经济政策引起的需求侧波动,很少在统一框架下考虑供需风险,且往往将供需分开处理,忽视了二者的交互溢出效应。Bento等认为能源安全不仅关系到供给的连续性,还关系到供需之间动态匹配的稳定性。一方面,地缘冲突溢出与关键矿产约束交织,增加了基础设施建设和能源运输风险,油气供给中断通过燃料替代和成本传导影响煤炭、电力和储能调度;另一方面,极端气候、AI算力激增和电气化转型共同推高电力峰值负荷,凸显供需失衡风险。这种供需双边风险在油气、煤炭和电力之间形成了复杂的风险溢出网络,极有可能诱发能源系统的系统性风险。因此,本研究将油气、煤炭、电力和储能纳入统一分析框架,从供需视角系统测度能源股权市场间的收益溢出效应及其动态演化特征。
当前对于能源股权市场间动态收益溢出的研究,通常使用物理量指标、价格波动或国际通用指数(如地缘政治风险指数(GPR)和经济政策不确定性指数(Economic Policy Uncertainty,EPU))来衡量能源股权市场风险水平。尽管这些指标能较好反映国际宏观环境变化和外部冲击对能源股权市场的影响,但在识别中国能源股权市场因政策导向、供需结构调整和能源转型引起的风险变化方面仍存在局限。尤其在中国独特的能源政策背景下,官方媒体发布政策信号和风险叙事往往包含更深层的供需预警信息,传统指标难以对其进行及时有效的描述。同时,中国官方媒体发布的能源相关政策报告和引导信息通过市场预期对能源价格未来走势和波动产生深远影响。融合大数据文本挖掘技术能够从海量非结构化文本中精准提取市场感知和政策信号。基于此,本研究结合word2vec词向量扩展和语义词密度加权方法,利用《人民日报》等主流媒体文本构建了中国能源供需风险指数(EDRI)。通过语义空间映射,该指数不仅量化了供给侧保障和需求侧压力,还提升了风险量化的前瞻性和情境适应性。
**研究内容与结论**
本研究针对现有研究孤立考察供给侧冲击或需求不确定性和依赖通用代理变量的局限,在统一的双边供需框架下考察中国主要能源股权市场间的动态风险传导。鉴于标准单频模型无法将短期市场情绪与长期结构性方差相分离,研究人员将文本挖掘与混合计量经济学相结合,融合了基于超过610,000篇官方媒体文章构建的新型中国特定能源需求–供给风险指数(EDRI)与TVP-VAR-DY和GARCH-MIDAS组合框架。超越传统波动相关性,这一集成方法揭示了多尺度风险传导机制,展示了月度基本面变化如何持续塑造日度收益溢出的长期条件方差。研究贡献有三:第一,不同于以往聚焦单一风险来源或单个能源股权市场的研究,本研究构建了覆盖主要能源部门的多市场框架以考察供需不确定性下的跨市场风险传导;第二,通过整合文本数据中的政策信息和市场情绪构建了适配中国能源情境的EDRI,实现了从供需双重视角更全面的能源风险测度;第三,结果揭示了中国能源股权市场收益传导模式的结构性转变,传导核心逐渐从传统化石燃料向新能源–电力链转移,储能充当吸收和缓冲节点。同时,油气市场表现出更强的短期响应,而煤炭则展现出更强的持续性和缓冲能力。
**关键技术方法**
本研究采用的主要技术方法包括:(1)TVP-VAR-DY框架,基于一阶TVP-VAR模型结合Diebold–Yilmaz溢出框架,去除传统DY方法对预设滚动窗口的依赖,实现结构变化下市场关联性的灵活刻画,用于测度总关联指数(TCI)、总方向性溢出指数(TO)、总方向性接收指数(FROM)和净溢出指数(NET);(2)基于Word2Vec的文本挖掘方法,利用Skip-gram算法对《人民日报》《经济日报》《光明日报》2016年12月至2025年7月期间约616,000篇新闻报道进行词向量训练,通过余弦相似度扩展风险维度词汇,采用词密度加权方法构建月度EDRI;(3)GARCH-MIDAS模型,将日度净收益溢出指数作为因变量、滞后EDRI作为长期成分的低频协变量,分解为短期成分(GARCH(1,1)过程)和长期成分(MIDAS加权函数),采用最大似然估计(MLE)进行参数估计,并设置K=6、12、24个月三种滞后结构进行稳健性检验。样本数据来源为Wind数据库的六个能源股权市场指数日度收盘价,样本区间为2016年12月1日至2025年11月30日,共2185个日度观测值。
**研究结果**
**静态收益溢出分析**:通过TVP-VAR-DY模型全样本估计得出,中国能源股权市场形成紧密关联的收益溢出网络,总关联指数(TCI)达62.30%。电力(Wind Electricity Power Index,WEPI)和新能源(Wind New Energy Power Generation Index,WNEPI)是净溢出发出方,WNEPI的总溢出(TO)高达79.69%;储能(Wind Energy Storage Index,WESI)和传统能源市场(Wind Coal Index,WCI和Wind Oil and Gas Index,WOGI)主要为净接收方。WNEPI对WEPI的溢出达24.18%,显著超过反向传导。稳健性检验通过替代预测 horizons(H=5、10、20)、滞后阶数和滚动窗口方法确认了核心净溢出关系的一致性,并采用基于残差的多变量移动块Bootstrap方法(500次重复,块长20)验证了统计显著性。
**动态收益溢出分析**:通过总关联指数的时变演化识别出四个阶段:2016年12月至2019年底为政策驱动稳定期,TCI维持在60–62%左右;2020年初至2021年底为外部冲击与转型调整期,2020年3月TCI峰值超过64.5%;2022年初至2024年上半年为地缘风险加剧与能源转型加速期,2022年3月TCI达历史高点64.91%;2024年下半年至2025年10月为多风险共振期,TCI从约57%升至近60%。动态净溢出指数显示,WNEPI在全样本期持续为净发出方,WESI在危机期间始终为净接收方(NET值在?14.22至?12.75之间波动),WCI主要为净接收方但在2024年初溢出输出能力显著下降,WEPI为稳定净发出方,WOGI呈弱净接收特征(NET值在?3.0%至?1.9%之间),WGI在2022年俄乌冲突和2023年红海危机期间NET多次上升。
**成对净方向性动态溢出**:通过成对净溢出指数分析发现,传统化石能源股权市场仍是可再生能源发电市场的重要溢出来源,2022年全球能源危机期间成对净溢出增加;WNEPI对WESI的溢出在多数时期强于反向传导;化石能源系统内部(WCI与WOGI、WOGI与WGI之间)的成对净溢出在2022–2023年地缘冲突期间显著增加,2024–2025年WCI与WOGI之间的成对净溢出减小。
**重大事件冲击下的网络结构**:通过事件窗口网络图分析发现,2020年4月负油价事件后WOGI从净接收方转为净发出方,但对WCI和WEPI的溢出在5月中旬显著下降,表明关联主要是短期的;2021年9月煤炭供给危机后WCI从净接收方转为净发出方,冲击迅速传导至电力和储能市场,政策干预后溢出减弱;俄乌冲突爆发后油气和天然气市场对其它能源部门的溢出增强,WNEPI从弱净发出方转为净接收方,WESI吸收的溢出显著增加并达到最高净接收水平。
**EDRI对收益溢出的影响**:通过GARCH-MIDAS-EDRI模型(K=6、12、24)估计发现,ARCH项(α)和GARCH项(β)在所有设定中均为正且显著,满足α+β<1的平稳性条件,表明净收益溢出指数的条件方差存在强波动聚类和持续性。EDRI对净收益溢出指数条件方差的影响因市场和滞后结构而异:WOGI市场响应最快且稳定,系数在各滞后设定下均显著为正;WCI市场在K=6时不显著,随K=12和K=24逐渐增大,表明响应具有滞后性;WESI市场在短期内受EDRI显著影响但随滞后延长而减弱;WNEPI和WEPI市场在中长期滞后阶段呈现不显著或负向影响。上述差异反映了不同能源股权市场的市场化程度和波动传导机制差异。
**讨论与结论**
本文探讨了2016–2025年间中国能源股权市场(包括石油、天然气、煤炭、电力、可再生能源发电和储能)风险传导的演化。通过TVP-VAR-DY框架考察了这些市场间的时变关联性,同时应用文本挖掘技术对《人民日报》《光明日报》和《经济日报》的大规模新闻数据构建了能源需求–供给风险指数(EDRI),并进一步引入GARCH-MIDAS模型考察该风险测度是否与关联性测度的长期条件方差相关。主要结论如下:(1)中国能源股权市场表现出显著的时变关联性和跨部门的异质性传导角色。在收益溢出网络中,WNEPI和WEPI主要充当净溢出发出方,而以WOGI和WCI为代表的传统能源股权市场主要充当净接收方。样本期内总关联指数经历了多次波动,与俄乌冲突、极端天气事件和宏观经济不确定性等重大外部扰动相吻合。(2)EDRI对能源股权市场间收益溢出的影响具有市场异质性和滞后性特征。WOGI市场响应迅速且稳健,呈即时正向驱动效应。在GARCH-MIDAS估计中,以净溢出测度为因变量时,正向θ表明EDRI与该溢出测度的更高长期条件方差相关联,而非与其水平相关联。WESI市场的关联集中在短期和中期。WCI市场具有滞后性,其影响逐渐显现并持续较长时间。相比之下,WEPI市场对外部供需冲击表现出高韧性。(3)中国能源股权市场呈现净发出方与净接收方之间的动态转换。传统化石能源在特定时期和成对渠道中仍是系统波动的 important 来源,尽管在全样本平均净结果中表现为净接收方。随着能源转型推进,新能源–电力–储能链日益紧密关联,对系统稳定性的重要性不断增强。同时,WCI市场在吸收长期波动方面发挥稳定作用,反映了其供给韧性和周期性缓冲能力。研究局限性包括:EDRI基于主要中国官方报纸构建,更多反映国家政策信号和宏观经济信息而非地方或企业层面发展;指数为月度频率,无法完全反映金融市场的高频波动;未来研究可构建针对重大能源冲击的事件定制文本数据集,整合事件全生命周期官方文件与现代文本挖掘方法,更细粒度地追踪能源需求–供给风险动态。