能源与有色金属关系研究：基于市场动态溢出的分析

《The North American Journal of Economics and Finance》：A study of the relationships between energy and non-ferrous metals: analysis based on market dynamic spillovers

　　• 结合DY指数和BK指数分析能源市场与非金属市场之间的溢出效应。• 原油和煤炭对其他市场表现出负向溢出效应。• 总溢出水平随时间变化，在新冠疫情和俄乌冲突之后显著上升。• 通过修改预测步长和滚动窗口进行稳健性检验。引言能源是现代工业社会生产和生活中不可或缺的一部分。全球正在努力优化能源结构，推广清洁能源使用，以减轻环境压力并构建更加高效的生态系统。《世界能源展望2024》报告指出，过去十年间化石燃料在能源结构中的占比有所下降，从2013年的82%降至2023年的80%，而同期全球能源需求增长了15%，其中40%的增长来自清洁能源。随着清洁能源成本的逐步降低和生产能力的加速部署，传统能源的需求正在逐渐下降。然而，推动能源转型和升级是一项长期战略任务，当前全球能源消费结构仍以石油、煤炭和天然气等传统能源为主导（Mensi等，2021a）。受新冠疫情、俄乌冲突等极端事件的影响，以及碳减排政策的约束，全球化石资源供应受限，产能扩张缓慢。清洁能源供应更多依赖自然条件，无法维持稳定的能源供应。供需两方面的叠加效应导致能源价格上涨，短期内难以刺激能源供应的扩大，造成能源供需失衡并引发能源危机。随着全球经济绿色化和智能化发展，新兴经济体呈现良好的经济增长态势，长期来看金属市场需求有望增加。金属种类繁多，包括铜、铝、锌、镍、锡等许多品种，是现代先进设备和前沿技术不可或缺的关键材料，广泛应用于各个领域。此外，金属具有较强的金融属性，地缘政治冲突会加剧资金的风险厌恶，导致资金涌入金属金融市场进行对冲，存在较强的成本领先和信号效应（Yahya等，2020；Liu等，2022；Woode等，2024）。一方面，作为战略资源，金属面临重大供给侧中断，短期内产能难以对价格波动进行调整，也难以出现显著的替代品。金属需要通过电解（Lin & Xu，2015；Maccagni，2014）进行冶炼加工，消耗大量电力，依赖一次能源的转换。根据当前全球电力生产结构，原油、煤炭和天然气仍是主要的电力供应来源，传统能源价格波动对金属有直接影响。另一方面，可再生能源装机规模的扩大高度依赖关键材料的可获得性，例如金属。这些金属供应收缩叠加价格大幅上涨，将直接推高风电和光伏项目的建设投资成本。这反过来抑制规模投资并放缓新能源项目建设进度，从而延缓能源转型进程（Guo等，2026）。此外，能源和金属都具有强金融化和对冲特征。在极端危机期间，资本可能流入某一行业期货市场以对冲另一市场急剧下跌的风险，从而产生跨市场风险传染。传统能源和金属市场是重要的全球战略资源。受新冠疫情和俄乌冲突等突发事件的影响，能源和金属市场容易出现极端波动，这不仅会在其他商品市场引发连锁反应，还会对股市、外汇市场等产生跨市场风险溢出效应，可能引发系统性金融风险（Liu等，2022）。以往研究主要关注单一市场内部的风险溢出，具体为能源或金属市场（Zhu等，2021；Gong等，2023）。部分学者将分析扩展到探讨两个市场之间的联动关系。Xing等（2024）发现，在正常市场条件和经济衰退下，核能、风能、太阳能、水能和氢能等绿色能源市场，主要作为非金属市场收益溢出效应传递的中介。此外，Niu & Ma（2025）在时频域研究了原油、绿色金融和金属市场之间的溢出效应。然而，目前关于传统能源与金属市场之间收益风险溢出的研究仍然不足，现有研究缺乏对短期与中长期风险冲击所引起溢出的对比，且区分不同频域中风险溢出强度和方向的频域研究较少（Zhang & Zeng，2023；Gao & Yu，2024；?ivkov等，2024）。因此，本研究结合Diebold和Yilmaz溢出指数（DY指数）和Baruník和K?ehlík溢出指数（BK指数）的分析框架，分别从时间域和频域角度探讨传统能源与金属之间的风险溢出关系。这对于阐明风险传导效应以及政策和风险识别具有重要实际意义。本研究的主要发现如下：第一，总溢出水平呈现时变特征，新冠疫情和俄乌冲突的冲击导致总溢出水平急剧上升。此外，溢出水平在短期内强度更高，而中长期溢出效应显著减弱。本研究的贡献如下：首先，引入DY和BK溢出指数，从时间和频域两个角度探索能源与金属期货市场的风险溢出，拓宽了研究范围。其次，采用滚动窗口方法解决VAR模型中的信息损失问题，更全面地捕捉时变市场关联性。最后，这些发现基于国际能源和金属市场之间的关联，为政策制定者和投资者优化投资组合及有效管理市场风险提供了理论支持。本文其余部分组织如下。第2节简要回顾相关文献。第3节描述建模过程。第4节呈现数据分析和统计。第5节讨论实证结果，第6节得出结论。文献综述随着全球金融一体化程度不断加深，单一市场的波动往往通过各种传导路径影响其他市场。同时，危机事件引发了全球能源市场内不确定性风险的显著升级。新冠疫情和2021年欧洲能源危机席卷全球，迅速引发跨市场风险传染。学者们深入探讨了能源市场与各子市场之间的相互作用。DY溢出指数DY溢出指数模型最初由Diebold & Yilmaz（2009）提出，是对传统VAR模型的一项开创性改进。它从VAR模型的正交方差分解中提取信息，并以指数形式加以封装。该模型增强并拓展了溢出效应的研究方法，但仍存在一些局限性。首先，DY溢出模型只能计算动态总溢出指数，这并不能……数据与初步分析鉴于能源在全球经济中的关键作用，能源市场对全球经济条件表现出高度敏感性，而这些条件有可能引起能源价格波动。新冠疫情被公认为近一个世纪以来最严重的公共卫生危机，迅速传播至全球，引发全球经济衰退并造成金融市场重大动荡（Le等，2021）。因此，我们选择了……结论本研究使用时域和频域溢出指数，对国际能源和金属市场的风险溢出进行了定量分析。本研究选取了六种期货市场：传统能源市场和金属市场。基于2014年1月2日至2023年6月23日的日度数据，建立了DY溢出指数和BK溢出指数模型，以衡量布伦特原油的收益溢出效应强度和方向……伦理与知情同意声明这些考虑事项对于本研究类型不适用。CRediT作者贡献声明Fengxuan Dong（董风炫）：撰写—审阅与编辑，撰写—原稿撰写，方法论，正式分析，数据整理，概念化。Jing Zhang（张静）：撰写—原稿撰写，方法论，正式分析，数据整理，概念化。Hao Ji（季浩）：撰写—审阅与编辑，监督，项目管理，资金获取，概念化。Min Li（李敏）：撰写—审阅与编辑，项目管理，资金获取。Hao Wang（王浩）：撰写—审阅与编辑。利益冲突声明作者声明，他们没有已知的、可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。Fengxuan Dong | Jing Zhang | Hao Ji | Min Li | Hao Wang