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石油冲击的异质效应对汇率的影响：基于分位数回归法
摘 要：过去几十年里，汇率变动的决定因素引起了研究者相当大的关注。然而，大多数研究忽视了石油冲击对汇率的影响在汇率回报分布中变化的可能性。我们采用分位数回归方法来解决这个问题。结果表明，根据分位数方法石油冲击对汇率的影响具有异质效应。美元大幅贬值或升值往往会加剧石油冲击对汇率回报的影响。石油需求正向冲击会引起石油出口国的货币升值压力，这一结果在收益分布上下尾部上都是稳健的。这些结果为投资者和决策者提供了丰富而有用的信息。
关键词：石油冲击；汇率；异质性效应；分位数回归
研究背景：
石油通常被视为比较优势和关键战略资源，其价格动态可能影响实体经济和金融市场。在国际石油市场，由于美元是主要的开票结算货币，以美元报价的外汇汇率是油价冲击传递到实体经济和金融市场的主要渠道。因此，石油冲击对汇率的影响是一个重要的研究课题。
自从Golub（1983）和Krugman（1983）提出了为什么油价变动会影响汇率的论点，许多研究都检查了油价和汇率之间的关系。一些研究提出了石油价格冲击和汇率之间存在微弱的关系的证据。例如，Huang和Guo（2007）认为，真实的石油价格冲击导致中国实际汇率的小幅升值。Basher等人（2012）也检查了油价、汇率和股价之间的关系，为油价和汇率之间的关系提供了有限的支持。Reboredo（2012）发现，油价和汇率之间的依赖性很弱，油价和汇率之间没有极端的市场依赖性。另一方面，更多的研究表明，石油价格冲击是汇率变动的决定性因素。Amano和Van Norden（1998）得出结论，石油价格导致持续的美元实际汇率冲击。使用面板协整技术，Camarero和Tamarit（2002）发现，实际油价是西班牙比塞塔长期实际汇率的主要决定因素之一。此外，对于石油价格和汇率之间的关系究竟是正向还是负向，存在大量的不同意见。许多研究发现石油价格和美元之间存在正向的联系，这意味着石油价格的上涨与美元升值有关（例如Akram 2004；Rautava 2004；Benassy-Quere等人。2007；Chen和陈2007；Coudert等人2008；Ghosh 2011；Cavalcanti和Jalles 2013）。相比之下，一些研究得出结论，在石油价格上涨之后，美元汇率贬值（例如，Narayan等人2008；Askari和Krichene 2010；Wu等人2012；Ji和Fan 2012；Aloui等人2013；Turhan等人2013）。
从以前的讨论来看，可以说现有的关于石油价格和汇率之间的关系的实证证据是混合的。从计量经济学的观点来看，有几个理由可以解释差异大的原因：用于分析的样本，用于估计两者关系的模型和方法。此外，鉴于汇率异质性的汇率收益被忽略，我们认为这些结果可能是有偏差的。理论上，一次油价冲击可以通过两个不同的渠道传递到一个国家的汇率上：贸易渠道和财富效应渠道。这两个不同的渠道对石油出口国和石油进口国的汇率有不同的影响[1]。然而，我们主要关注对油价冲击的汇率反应的分布的异质性。对为什么汇率反应将表现出分布的异质性做理性考虑是有必要的。我们认为，当一个国家的汇率经历大幅贬值或升值时，贸易条件和经常账户平衡将发生变化，这随后导致汇率异常。“中央银行干预效应”和“出口选择效应”可部分解释汇率反应的异质行为。[2]例如，根据“中央银行干预效应”的观点，当一国货币经历贬值时，为了避免货币贬值的恶化的影响，中央银行将介入并购买特定货币（Beine等人2002；Wieland和Westerhoff 2005），这将消耗外汇储备，并导致经常账户失衡。根据“出口选择效应”的观点，当货币经历贬值时，绩效较高的公司倾向于吸收其标价中的汇率变动。对于规模最高的十分位数，出口商在汇率贬值10％后增加出口价格2.5％（Berman等人，2012年）。增加出口价格的行为将改变贸易条件，并影响汇率对石油价格冲击的反应。
在本文中，所有汇率都以美元报价为外币。因此，正向的汇率回报意味着美元升值（回报分配的右尾），负回报意味着美元贬值（回报分配的左尾）[3]。因此，较低的回报分位数对应于美元大幅贬值，而较高的回报分位数对应于美元大幅升值。鉴于存在“中央银行干预效应”和“出口选择效应”，与不同贸易条件和经常账户相关的汇率回报分配的不同分位数应当减轻或放大石油冲击对汇率的影响。当美元经历大幅贬值（例如，在0.01，0.05和0.1分位数）时，这一结论尤其正确，即暗示着本币将大幅升值。中央银行将积累外汇储备，以限制本币的升值压力。因此，油价冲击对汇率的影响将通过外汇储备的积累来减轻，这与美元经历大的升值（例如，以0.90，0.95和0.99分位数）不同，即，指示本币正在经历大量贬值。在“央行干预效应”和“出口选择效应”的行动下，外汇储备将减少，贸易条件将恶化，这将放大油价冲击对汇率的影响。因此，在调查石油价格和汇率之间的关系时，应当考虑汇率回报的分配异常。
最近，关于石油价格冲击对汇率影响的实证研究向多个方向演变。一方面，许多研究人员考虑石油市场特征从而得出结论，汇率对石油冲击的反应可能取决于该国是石油进口还是石油出口（Lizardo和Mollick 2010；Fratzscher等人2014；Rasmussen和Roitman 2011）。例如，Lizardo和Mollick（2010年）表明，石油实际价格的上涨导致美元相对于加拿大，墨西哥和俄罗斯等石油出口国的货币明显贬值，而美元相对于日本等石油进口国的货币升值。另一方面，Kilian（2009）指出，石油价格冲击的影响在很大程度上取决于石油价格波动的根源是源自石油供应冲击，还是全球总需求冲击或石油特定需求冲击。继Kilian（2009）后，一些研究人员研究了石油供给和需求冲击对汇率的影响（Buetzer等人2012；Atems等2015；Basher等人2016）。特别地，Basher等人（2016年）使用两阶段方法来检查石油供应和需求冲击对实际汇率的影响。在第一步中，他们在Kilian（2009）之后构造了三种石油结构冲击。在第二步中，他们使用两制度（高和低波动率制度）Markov切换模型来研究石油冲击对实际汇率的非线性影响。Markov切换模型假设汇率由制度支配，这种制度与高波动率或低波动率相关。然而，Markov切换模型对于少数机制是可行的，但不能概括汇率反应的整体分布的异质性。
在本文中，我们考虑了石油供应和需求冲击对一系列具有代表性石油出口国和石油进口国：澳大利亚，加拿大，欧盟，日本，墨西哥，挪威和联合王国的汇率分布异质性所造成的影响，以此丰富现有文献。这里所讨论的异质效应与各种分位数的汇率收益有关。我们应用分位数回归模型来研究由Kilian（2009）构建的三个石油冲击的异质性效应对汇率的影响。通过采用分位数回归模型，我们通过观察石油冲击不仅对汇率回报的均值而且对条件分布的形状的影响，从而扩展了早期的分析。特别是，我们研究了石油供给和需求对美元贬值和升值时期的汇率是如何反应的。与石油进口国相比，石油出口国是否存在不同的分配异质性？尽管投资者和贸易商必须了解石油危机对汇率的异质影响，但就我们所知道的，目前还没有研究彻底调查过美元贬值或升值是否会抑制或放大石油冲击对分位数回归框架中实际汇率的影响。
对冲击方程采用分位数回归的动机是双重的。一方面，分位数回归能够描述汇率收益的整个条件分布，从而帮助我们更全面地了解影响石油价格冲击的因素。具体来说，分位数回归估计给每个分位数一个解。因此，我们可以根据其在条件回报分配上的位置评估石油冲击如何影响汇率。使用这种方法，我们能够评估整个条件分布中冲击的决定因素，可以说是最大的兴趣是特别关注美元大幅贬值和升值时期。从风险角度来看，理解在分布极端情况下会发生什么是更有趣的。然而，在美元大幅贬值和升值的时期使用OLS分析并不特别适合。在分位数回归框架中，重点不再是平均效应，而是完全的汇率回报分布。第二，分位数回归估计器对于因变量的偏离观测是稳健的，并且当误差项是非正态时，它可以比OLS回归更有效。这在油价冲击方程设置中是特别有利的，其中交换率回报分布通常由厚尾部表征。
目前，有几篇论文已经应用分位数回归模型来研究汇率行为。例如，Nikolaou（2008）认为，分位数回归方法允许我们直接捕捉不同幅度的油价冲击对实际汇率的影响，并且可以检测实际汇率的不对称，动态调整。Huang等人（2011）发现，分位数回归方法通常比其他主流方法做出更可靠的汇率波动率预测。Tsai（2012）使用分位数回归模型来研究亚洲市场股票价格指数和汇率之间的关系，发现当汇率极高或极低时，股票和外汇市场之间的负相关关系更为明显。Kuck等人（2015）应用分位数回归技术来研究汇率的时间依赖模式，并表明美元升值倾向于表现出对过去收益具有正向依赖的特征，而美元贬值往往对过去收益具有反向依赖。这些来自不同角度的研究表明，在不同分位数上汇率存在分布异质性。然而，还没有论文彻底研究出分位数回归模型框架中石油冲击对汇率的异质影响。
本文的其余部分安排如下。在“方法”部分，我们讨论经验策略，在“数据和摘要统计”部分，我们描述数据及其描述性统计。“经验结果”部分提供了经验结果，“结论”部分提出了研究的结论。
方法
油价结构冲击的识别
为了识别这些在石油市场的结构性冲击，一个简化的VAR模型表述为
(1)
其中yt是内生变量的3个矢量，其包括全球原油生产的百分比变化△prod，全球实际经济活动的指数rea和油的实际价格rpo。alpha;是要估计的截距的3向量。A1，......，Ap是要估计的系数的矩阵，et是3个创新向量，其可以是同时相关的，但是与它们自己的滞后值不相关，并且与所有右侧变量不相关。注意，包含静态和非静态变量的混合的VAR模式可能遭受一种伪回归问题。因此，在估计VAR模型时，我们应该预测变量的稳定性。
根据et=A0-1εt我们假设et与基本原油市场冲击εt有关。因此，（1）可以重写为原油市场冲击结构性VAR模型
(2)
根据Kilian（2009），ε1t表示石油供给冲击，ε2t表示全球总需求冲击，ε3t是石油需求冲击。直观地，我们将它们分别称为石油供应冲击，总需求冲击和石油需求冲击。A0-1的识别通过施加以下排除限制来实现：
(3)
公式（3）的识别限制。首先意味着石油供应不会同时响应石油需求或石油价格冲击。这样解释的原因是：由于在短期内改变生产成本较高，石油生产商不愿意在需求变化之后立即改变其产量。第二，紧接着供应冲击变化的是石油供给冲击而不是石油价格冲击。这种限制符合由于石油价格变动而导致的全球实际经济活动调整乏力。最后，假定实际油价对该月内石油供需冲击作出反应。这个假设是合理的，因为原油供应或实体经济的任何外生变化都立即反映在油价中。
石油结构冲击的分位数回归模型
石油冲击对每个汇率的影响可以基于线性回归模型[4]进行估计
(4)
其中Ri,t是国家i在时间t的汇率回报率。εts，εtd和εtp分别是确定的石油供应，总需求和石油特定需求冲击。这个模型不包括滞后的石油冲击作为解释变量，因为汇率市场非常有效，并且当外部冲击发生时新的信息被汇率市场迅速吸收。
在线性回归模型中，由OLS估计的系数是模型参数的条件均值。这个条件均值可以捕捉一般的实际汇率对石油市场冲击的影响，但对于反映石油市场冲击对美元贬值或升值期间的实际汇率的影响，它的信息价值有限。事实上，这对于了解实际汇率在汇率回报分布尾部对石油市场结构性冲击如何反应将是有用的，这可以通过分位数回归更好地揭示。与线性回归模型相比，分位数回归提供了条件变量对因变量的影响的更精细和更准确的结果。
分位数回归方法提供了关于石油市场结构冲击对不同市场环境下实际汇率收益的影响的具体见解，包括美元大幅贬值（较低分位数）和升值（较高分位数）。因此，为了解释石油市场冲击对实际汇率的可能的异质影响，一个与方程（4）相关的条件分位数回归模型可以指定为：
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