中国企业运筹学会第六届学术年会报告人课件.ppt

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余乐安2011年5月7日,国际原油价格预测与分析,内容提要,国际油价的“前世今生”及研究背景,全球各大机构对国际油价预测的“百米赛跑”,1,2,4,3,国际油价预测的“装备与武器”,MADIS对国际油价预测研究的“装备与战果”,国际油价的“前世今生”

（1）,国际油价历史走势（1946-2010）,全球原油期货市场：

纽约商品交易所（NYMEX）、伦敦国际石油交易所（ICE）、新加坡交易所（SGX）、东京工业品交易所（TOCOM）是国际石油期货交易的主要场所。

全球原油现货市场：

西北欧市场：

分布在ARA（阿姆斯特丹鹿特丹安特卫普）地区，服务与西北欧，如德国、英国、法国、荷兰等；地中海市场：

分布在意大利的地中海沿岸；加勒比海市场：

一个较小的现货市场；新加坡市场：

是南亚和东南亚的石油交易中心；美国市场：

靠近墨西哥湾的休斯顿及大西洋的波特兰港和纽约港。

全球原油市场,国际油价的“前世今生”

（2）,全球石油市场的数据（来源：

路透与EIA）纽约WTI期现货价格；纽约NYMSE期货价格；伦敦Brent期现货价格；OPEC一揽子价格；中东Dubai石油价格；中东Oman石油价格；日本TOCOM期货价格；东南亚Tapis与Minas石油价格；中国大庆原油价格。

国际油价的“前世今生”（3）,全球原油市场相关数据,目前国际石油市场流通的原油价格并非由原油的供求双方直接决定的，不同的机构与组织为了各自的利益群体，提出了不同的原油价格，这些价格组成了我们所说的国际原油价格体系。

目前主要的国际原油价格包括以下七种：

（1）石油输出国组织（OPEC）的官方价格；

（2）非OPEC的官方价格；（3）现货市场价格；（4）期货市场价格；（5）以货易货价格；（6）净回值价格，也称倒算净价格（NetBackPricing）；（7）价格指数。

国际原油价格体系,国际油价的“前世今生”（4）,国际油价预测的研究背景

（1）,中国科学院战略定位：

“顶天立地”国家数学与交叉科学中心：

鼓励交叉应用研究中国管理科学研究的创新：

结合中国问题背景和来自实际部门需求，以解决实际问题来进行理论与应用创新,为什么选题“国际油价预测”来做研究？

国际油价预测的研究背景

（2）,国际油价预测研究背景,中国问题背景：

2010年中国进口原油2.39亿吨，原油对外依存度已达53.7%，已超警戒线。

实际部门需求：

国家发改委、中石油、中石化等实际研究项目：

中石化重点研究项目“石油价格波动机制及预测研究”,国际油价预测的研究背景（3）,国家层面：

石油出口国、石油进口国（中国的例子）据估算，国际油价每桶上涨10美元，中国一年就要为进口原油多支付150-180亿美元（2010年中国进口2.39亿吨原油,1吨=7桶），做好预测完全可以为国家节约外汇支出。

企业层面：

套期保值、控制成本（2004年中航油巨亏5.5亿美元的例子）个人层面：

投资决策依据“凡事预则立，不预则废”礼记中庸,国际油价预测研究的重要性,内容提要,国际油价的“前世今生”,全球各大机构对国际油价预测的“百米赛跑”,1,2,4,3,国际油价预测的“装备与武器”,MADIS对国际油价预测研究的“装备与战果”,全球各大机构对国际油价预测

（1）,国际油价预测的关键科学问题,国际原油的价格形成机制是什么？

国际油价的主要影响因素是什么？

如何对国际油价进行预测？

如何验证预测结果的可靠性？

全球各大机构对国际油价预测

（2）,供需因素“石油美元”的美元汇率问题库存情况投机资金，期货市场作用地缘政治事件，“石油战争”：

如伊拉克，OECDOPEC与非OPEC国家的生产政策其他突发事件，如飓风、严冬等多个因素交互，错综复杂使得油价预测成为“一个典型的世界性难题”（高盛,2004）。

国际油价预测的本质困难（A）,13,国际油价波动影响因素分析,全球各大机构对国际油价预测（5）,国际油价预测的困难性:

2个例子（B）,尽管油价预测比较困难，但“并不表示我们就无所作为”（成思危，2006）。

许多国际机构，如世界银行、IMF、OPEC、国际能源署、高盛、花旗、美林、德意志银行、野村证券等都在做国际油价预测工作，展开了对国际油价预测的“百米赛跑”。

国际油价预测的本质困难（C）,全球各大机构对国际油价预测（6）,全球各大机构对国际油价预测（7）,2008年全球各大机构的预测结果,大部分都不准,全球各大机构对国际油价预测（8）,2009年全球各大机构的预测结果,大部分也不准,全球各大机构对国际油价预测（9）,2010年各大机构的预测结果,内容提要,国际油价的“前世今生”,全球各大机构对国际油价预测的“百米赛跑”,1,2,4,3,国际油价预测的“装备与武器”,MADIS对国际油价预测研究的“装备与战果”,国际油价预测的主要“装备与武器”

（1）,利用不可再生资源理论来求取石油价格的最优路径（Hotelling,JoPE）从成本角度进行分析，模型的决策变量是通过选择一个开采率使得利润的净现值最大（Solowetal.,BellJoE）从市场结构出发，根据市场参与者，OPEC和非欧佩克以及各消费国之间的动态博弈结构分析市场价格的大致走向，其中，萨伦特用纳什-古诺（Nash-Cournot）模型分析世界石油市场结构,国际油价预测研究的7类方法（13）,国际油价预测的主要“装备与武器”

（2）,从经济计量学的角度建立计量预测模型基于供需框架下的价格确定模型利用原油期货市场价格的指示作用来预测未来的油价波动利用一些最新的技术构建的基于知识的预测方法，包括Delphi专家调查法、信任网络及概率网络、目标区域理论、小波分析理论、ANN、SVM等等。

国际油价预测研究的7类方法（47）,基本因素预测法，又称经济预测法，是指通过经济变量与大宗商品价格之间的关系估计大宗商品价格变动的一种预测法。

适用于中长期趋势的预测。

经济变量主要包括：

总供应、总需求、经济增长率（GDP增长率）等。

可分两种方式：

主观判断法和计量经济模型法。

国际油价预测的主要“装备与武器”（3）,基本因素预测法（Fundamentalist）,主观判断法：

综合运用经济学理论知识，结合各种具体情况进行推理分析和经验性判断。

计量经济模型法：

利用计量经济学方法（主要是回归分析），通过模型的建立对汇率变化趋势做定量分析。

多为大投资公司和大投资银行所用。

一般包括下列几个步骤：

影响变量的选择；历史资料的收集和分析；回归方程的确立；相关系数的计算；将动态资料运用到该方程式，然后进行预测。

基本因素预测法（Fundamentalist）,国际油价预测的主要“装备与武器”（4）,技术分析预测法，又称市场内部供求分析法。

是指利用图表和简单的统计方法对大宗商品价格的趋势进行描述和预测，多用于短期分析。

具体方法主要包括：

基本形态分析法、平均移动趋势法、K线图法、相对强弱指数法、动向指数法等数十种。

有许多方法已经编制成软件，类似炒股软件。

国际油价预测的主要“装备与武器”（5）,技术分析预测法（Chartist）,智能模型预测法，是指利用最新的人工智能算法来对汇率的趋势进行描述和预测的方法，一般用于短期分析。

具体方法主要包括：

人工神经网络预测法、支持向量机预测法、遗传算法预测法等数十种。

类似文献中的第7类方法,国际油价预测的主要“装备与武器”（6）,智能模型预测法（IntelligentForecasting）,内容提要,国际油价的“前世今生”,全球各大机构对国际油价预测的“百米赛跑”,1,2,4,3,国际油价预测的“装备与武器”,MADIS对国际油价预测研究的“装备与战果”,MADIS国际油价预测“装备与战果”

（1）,国际油价预测新方法TEII方法论（A）,结合油价预测难题，突破创新提出TEII方法论现有预测方法缺陷：

大多从一个侧面刻画国际油价的某一个方面，获得的预测结果误差较大。

在这种情况下，与合作者合作，利用复杂系统建模思想，以智能非线性集成为核心，将文本挖掘、计量模型、智能技术综合集成起来，在国际上提出了一个处理复杂管理系统的研究方法论TEII方法论。

MADIS国际油价预测“装备与战果”（3）,国际油价预测新方法TEII方法论（B）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（4）,国际油价预测新方法TEII方法论（C）,综合集成：

I不是：

多个现有方法的简单加权；定性与定量方法的简单加和；整体论和还原论的简单应用。

而是：

专家体系、数据和信息体系、模型体系以及计算机有机地结合；一个经多次学习、不断调整形成的高度智能化的人机结合、人网结合、以人为主的信息、知识与智慧的集成体系；整体论与还原论的有机结合。

MADIS国际油价预测“装备与战果”（5）,TEII综合集成预测主要特征,从微观经济学角度把握供需基本要素:

SD,P;SD,P考虑了油价市场三方力量：

供给方、需求方、炒作方抓住了市场分析三个面：

基本面、技术面、消息面注意了虚拟供需（期货市场）与实际供需（现货市场）的差异利用了最新的技术成果：

智能技术、综合集成技术等,MADIS国际油价预测“装备与战果”（6）,TEII方法论体系下研究成果,基于计量模型、智能模型、事件分析模型和集成模型，共开发30多套模型与方法来分析油价的线性趋势、非线性趋势以及国际油价波动的重大事件影响。

开发“全球油气监测预警与政策分析系统”一套开发“国际油价波动预测研究网”一个出版专著3本、国外期刊论文若干篇（如后所述）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（9）,TEII方法论体系下应用成果,自己的数据：

总体评价：

自2002年以来的粗略统计（预测网站数据）水平预测上，自2002年以来，周度预测平均误差在3%以内，月度预测平均误差在5%以内，年度预测平均误差在7%以内。

方向预测上，周度预测的平均准确率在74%左右，月度预测的平均准确率在70%，年度预测的平均准确率在69%以上。

MADIS国际油价预测“装备与战果”（10）,2008年全球各大机构的预测结果,我们的预测仅次于高盛！

MADIS国际油价预测“装备与战果”（11）,2009年全球各大机构的预测结果,我们的预测误差最小！

MADIS国际油价预测“装备与战果”（12）,2010年全球各大机构的预测结果,我们的预测误差仅次于OPEC！

MADIS国际油价预测“装备与战果”（13）,TEII方法论体系下应用成果,第三方数据：

国家外管局市场预期调查系统自2006年10月以来，每月底给出未来12个月的WTI油价预测。

通过与花旗、高盛等机构比较发现，预测中心提供的WTI油价预测结果误差较小，在近50家国内外权威机构的预测准确排名中，各个预测指标都名列前5名之内。

其中，截止2010年8月的预测结果显示，一个月、两个月、三个月和四个月的预测误差均在4%以下，预测精度较高。

TEII方法论体系下应用成果：

1个月数据分析,MADIS国际油价预测“装备与战果”（14）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（15）,TEII方法论体系下应用成果：

2个月数据分析,MADIS国际油价预测“装备与战果”（16）,石油需求对收入的敏感性较高，随着全球经济的稳步复苏，原油平均价格有望在2012年左右达到85-120美元/桶。

MADIS对未来3年国际油价的预测结果,简要支撑理由：

相似模式匹配（月度）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（17）,简要支撑理由：

相似模式匹配（季度）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（18）,出版专著3部，学术论文30余篇：

（1）学术论文（代表作）LeanYu,ShouyangWang,KinKeungLai（2008）.ForecastingCrudeOilPricewithanEMD-basedNeuralNetworkEnsembleLearningParadigm.EnergyEconomics,30（5）:

2623-2635.（SSCI）LeanYu,WeiHuang,ShouyangWang,K.K.Lai（2008）.WebWarehouseANewWebInformationFusionToolforWebMining.InformationFusion,9（4）:

501-511.（SCI）XunZhang,LeanYu,ShouyangWang,K.K.Lai（2009）.EstimatingtheImpactofExtremeEventsonCrudeOilPrice:

AnEMD-basedEventAnalysisMethod,EnergyEconomics,31（5）768-778.（SSCI）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（19）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（20）,油价预测相关政策研究与政策咨询报告（A）结合油价预测研究成果，在获得的研究结果基础上完成了10余篇政策研究报告和政策咨询报告，提交中央和国家发改委等决策部门，为国家宏观决策服务。

例如，2007年中央经济工作会议前，提交的2篇政策咨询报告“当前国际油价上涨对我国经济社会的影响分析”和“世界能源供求关系变化趋势对我国能源安全的影响及对策”被中央办公厅所采用。

MADIS国际油价预测“装备与战果”（21）,油价预测相关政策研究与政策咨询报告（B）同时，还实时跟踪预测国际油价等大宗商品走势，及时向政府领导部门提交预测报告，为我国政府相关部门及时应对国际大宗商品市场价格的异常波动决策服务。

例如，2008年7月末递交中办国办的大宗商品预测报告全球大宗商品价格走势分析预测显示（被中办国办采纳），2008年下半年全球大宗商品价格很可能出现较大跌幅，其中，WTI原油价格将会下滑至100美元/桶以下。

MADIS国际油价预测“装备与战果”（23）,油价预测相关政策研究与政策咨询报告（C）这是当时最早预测油价将会大幅下跌的预测报告。

而在2008年7月11日WTI原油期货价格达到147.25美元/桶的历史高位，2008年7月份WTI原油期货均价也高达133美元/桶；高盛等主流国际机构预测国际油价将会冲破200美元/桶大关。

中科院预测中心的预测结果后被证实：

WTI原油期货价格在2008年9月29日收盘价跌破100美元/桶，达到96.37美元/桶；到2008年底跌至44.6美元/桶。

MADIS国际油价预测“装备与战果”（24）,公开评价与引用（A）国际学术界原国际知识与系统科学学会会长的Y.Nakamori教授等评价TEII方法论“是处理复杂系统预测问题方面的一个方法论突破（methodologybreakthrough）”（LectureNotesinDecisionScience,2006）。

相关成果还得到了JournalofPortfolioManagement的主编、美国YaleUniversity教授FrankJ.Fabozzi等数十位学者的多次引用。

多篇相关论文先后被Elsevier网站评为季度“25篇热点论文（Top25hottestarticles）”。

MADIS国际油价预测“装备与战果”（25）,2023/5/25,52,公开评价与引用（B）业界已得到了英国路透集团、中石化等国内外机构有关专家的充分肯定和好评。

（中科院路透联合实验室）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（27）,公开评价与引用（C）高层决策部门到目前为止，基于研究成果所提交的政策研究报告和政策咨询报告已经到胡锦涛主席、温家宝总理在内的多位国家领导人的40余次批示，为国家发改委、商务部、国家能源局、国家外汇管理局等多个高层决策部门提供决策参考依据。

同时为国家发改委、商务部、中国人民银行、国家外汇管理局等部委开发了一批预测与决策支持系统，有力地支持了高层决策。

MADIS国际油价预测“装备与战果”（28）,MADIS国际油价预测“装备与战果”（29）,国际油价预测的相关奖励全国优秀博士学位论文奖北京市科学技术奖一等奖GreenGroupAwardofComputationalFinanceandBusinessIntelligence中国科学院卢嘉锡青年人才奖并获得国家杰出青年科学基金项目资助,由于油价自身波动的复杂性，其变动呈现出高度的非线性甚至是混沌的特性，给预测研究带来了很大的困难。

每一个预测结果的背后均有相关计算技术与经济理论作为支撑，不是随意猜测的结果。

现有的研究方法包括TEII方法论尚待进一步完善，更多新方法有待提出。

对国际原油价格预测的评价,MADIS国际油价预测“装备与战果”（32）,Q&A,Thanksforyourattention!