如今，國際原油貿易格局逐步完善，其對金融與商品市場的影響程度更加深入。隨著上海原油期貨上市，研究原油與宏觀、大宗商品市場之間的相關性和溢出效應，對把握原油市場發展有著不可忽視的重要作用。
內外盤原油期貨的相關性測試
2018年3月26日，我國原油期貨正式上市，相比誕生於20世紀80年代的布倫特原油和WTI原油，上海原油期貨顯得較為年輕。另外，除了投資者比較熟悉的布倫特原油和WTI原油市場外，這裡還需要提到杜拜商品交易所上市的阿曼原油期貨。在此之前，布倫特原油、WTI原油、阿曼原油期貨佔據全球原油期貨市場交易量的前3名。
筆者在對國內外原油期貨進行相關性測試時發現，在接近一年的時間裡，上海原油期貨價格與外盤原油期貨價格的聯動性緊密，相關係數均大於0.8。通過時間序列檢測，不論是短周期（3個月）還是中長周期（6個月至1年），阿曼原油期貨與上海原油期貨的相關性最高。上海原油期貨合約標的為中質含硫原油，可交割油種包括阿聯杜拜原油、上扎庫姆原油、阿曼原油、卡達海洋油、葉門馬西拉原油、伊拉克巴斯拉輕油以及中國勝利原油。因此，對比交割油種為輕質油的布倫特與WTI原油，上海原油與阿曼原油的價格波動更趨於一致。
筆者在對布倫特原油、WTI原油、阿曼原油、上海原油進行Granger因果檢驗測試時發現，外盤原油期貨均可解釋為上海原油期貨的Granger原因，而用上海原油期貨去做外盤價格的解釋則需要較高的顯著性水平。測試結果反映出，雖然當前上海原油期貨暫時跟隨外盤價格變動，但是在上市不到一年的時間內，上海原油期貨的成交量已經超過阿曼原油，躍居世界第3位，可以相信未來上海原油期貨的影響力將進一步擴大。
下面我們從美元和VIX、通脹和TIPS方面來分析油價與宏觀市場的聯動情況：
油價與美元和VIX的聯動情況
據不完全統計，全球約有200種貨幣，在思考油價與貨幣市場的相互影響效應時，應當將原油儲量納入考量。相比原油儲量少的國家，美國、俄羅斯等國家的原油供應以及貨幣變動與油價的關聯度更高。一般而言，以美元定價的原油等大宗商品價格應當與美元走勢呈負相關性，投資組合效應體現於美元貶值、美元資產收益率下降，促使投資者轉向投資石油以及其他風險資產，所以油價和美元呈現負相關性。
不過，從近幾年美元與國內外油價的變動趨勢上可以看出，這種邏輯在短周期內可能出現反轉。以2018年為例，數月中出現了美元與油價同漲同跌的情況，出現這種情況的原因主要有兩點：一是儘管能源部門對美國的國內生產總值做出了巨大貢獻，但是美國經濟的多樣性降低了對單一行業的依賴；二是從美國貨幣政策與外交政策上看，油價通過影響物價對利率形成正面推動，而美元強勁走勢也成為美國經濟擴張上行的佐證，二者相輔相成。
除了短周期體現出的正相關性外，從相關性絕對值來看，近5年美元與油價的關聯度不斷下滑，側面反映出石油美元體系有所鬆動。總而言之，油價與美元之間的聯動性隨著時間而變化，在市場出現極端行情（大漲、大跌）時，兩個市場引發投資者對衝策略，所以相關性絕對值會上升。
為了能夠更好地聯繫起美元與原油市場，筆者通過跟蹤VIX指數來尋求其中的規律。VIX指數可以理解為投資者恐慌情緒的反映，市場參與者對後市波動的恐慌程度越深，VIX指數就越高。相比美元，VIX指數與油價的負相關性更明顯，特別是在金融危機時期，市場悲觀或樂觀的心態變動都反映出其對期貨市場的投資信心變化，進而間接作用於油價。當市場參與者傾向風險偏好投資，將加大原油市場的投入力度，進而助推油價。
歷史經驗表明，當VIX指數發生大幅波動時，油價與美元的關聯度也將更加緊密；在VIX指數表現平緩的時期，受經濟全球化影響以及美元優勢地位受到挑戰時，美元與油價之間的負相關性則趨弱。
從內盤方面來看，通過上海原油期貨上市至今這段時間的比較，就短期而言，VIX指數與上海原油期貨之間的關聯度，不足以成為預測內盤價格變化的主要指標。造成這樣的原因主要有兩點：一是樣本數據少，難以發現規律性變動；二是由於VIX指數主要反映外盤恐慌情緒的波動，進而向美元、大宗商品等領域傳導，傳導鏈過長使得效果大打折扣。不過，上海原油期貨上市時間短，未來筆者將持續跟蹤上海原油期貨與VIX指數之間的聯動情況。
由於全球基礎能源大量運用於交通與工業環節，所以國際原油價格直接影響社會投入成本，原油市場與通脹聯繫緊密，二者一般呈現一定的同向性，但是在不同時間段二者的相關性強弱有所不同。
下面筆者以油價上漲時段作為劃分節點，1973年10月16日，第一次石油危機爆發，油價從3美元/桶跳漲至40美元/桶，隨後的8年裡消費者物價指數CPI翻了一倍多。相似的情況在1970年以前也有發生，但是時間跨度長達25年。1990年海灣戰爭石油危機期間，油價再次從20美元/桶漲至40美元/桶，但是消費者物價指數保持相對穩定。同樣，在1999年至2005年的油價上漲期間，居民消費價格指數增長率僅在30%，但是2007年之後油價與通脹的相關性有所恢復。
在這裡筆者引入了美國通脹保值債券（TIPS）的概念，通常被認為是一種極低風險的投資，因為得到了美國政府的支持，並且本金部分按消費物價指數變動調整。TIPS按照實際收益率進行報價，通常緊跟油價的上行步伐，投資者可以通過與其關聯度較強的油價走勢來預判通脹變化。
從國內來看，由於上海原油期貨上市時間短，暫未能有足夠的數據支持其與國內CPI之間的強相關性。不過，我國一直以來就是原油消費大國，需求量逐步攀升，我國也是原油進口大國，對外依賴度達到70%，上海原油期貨打破了定價壁壘，人民幣計價模式也利於更好地服務實體經濟，與CPI指數密切相關的行業大多需要傳統石油能源供給，這也暗示著未來我國原油期貨市場也將同國外一樣，成為宏觀經濟變動的重要預判指標。
以黃金和銅為研究標的
下面我們選擇黃金和銅作為研究原油相關市場的標的，之所以選擇黃金和銅，不僅因為這兩個大類品種在國際市場上的優勢地位，更因其與原油類似，同時具備商品屬性和金融屬性。它們的價格在全球經濟中發揮著重要作用，並對金融活動產生廣泛的經濟影響。
從長期來看，原油和黃金價格呈正相關性。黃金價格的變化可能影響油價的波動，黃金和原油都在國際市場上以美元交易，美元貶值將導致原油和黃金的名義美元價格上漲。此外，油價大漲將增加黃金需求，促進黃金價格上漲。可以說，美元、黃金、原油三者之間彼此制衡。例如，筆者在對黃金與布倫特原油、WTI原油進行時間序列關聯性測試時發現，布倫特原油與黃金價格的相關參數更大。
與美元類似，在金融危機出現時，原油和黃金市場之間的聯動性顯著增加，黃金作為避險工具受到投資者的青睞。不過，同比最近5年原油和黃金市場的聯動性可以發現，黃金和原油的關聯度約為0.4，呈現下降趨勢。究其原因，在金本位與布雷頓森林體系瓦解之後，黃金的影響面減小，而原油往往受到地緣政治等因素的影響，黃金則作為避險資產存在。
筆者分析認為，就中長期而言，黃金與原油比價維持穩定的概率較大。就上海原油期貨而言，由於其與布倫特原油的聯繫非常緊密，將來也可從上海原油期貨與黃金之間的互動性出發，尋找跨市場套利機會。
銅與原油的比價也是油市投資者較為關注的。從長期走勢來看，雖然銅與原油的比價也呈現正相關性，但與黃金有所區別的是，銅的商品屬性更強，而黃金的貨幣金融屬性更突出。在基本金屬中，銅與原油之間的關聯度最高。一方面，銅大量運用於製造業、工業、建築等全球經濟支柱產業，所以銅價是宏觀經濟環境改善與否的驗證指標之一；另一方面，能源投入約佔銅生產總成本的40%，但是伴隨著社會對環保的重視以及清潔能源的投入使用，能源與銅的相關性確實有所下滑。
另外，銅與原油市場的供需矛盾不同。對原油來說，主要矛盾集中在供應端，消費需求則是影響銅價的中長期因素。近30年出現過數次銅和原油比價大漲大跌的情況，通過分析得知，在銅價與油價均出現上漲時，前者上行速度往往更快，這主要由於經濟環境改善、基建與房地產發展迅速，市場對銅的需求增加，從而使得銅與原油比價迅速衝高。然而，在銅與原油比價下跌的情況下，則主要是由於油價大漲引發通脹問題，導致銅市需求表現低迷。因此，在進行銅與原油的跨市場套利操作時，需要特別關注銅需求端的變化。
以PTA為研究標的
能化產業鏈覆蓋面廣、品種繁多，作為上遊的油價自然與下遊多種化工品行情密切聯繫。下面重點介紹與原油關聯度較強的期貨品種pta，PTA期貨是我國所特有的期貨品種，pta期貨發展迅速，已經成為非常成熟的期貨品種，同時受到行業特殊性的影響，投資者參與度廣，成交量高。最近幾年，pta現貨貿易大多採取點價交易模式，生產廠商也希望通過期貨市場更好地規避風險，鎖定利潤。
筆者在對pta與各類原油期貨進行相關度測試時發現，不論是短周期還是長周期，pta期貨價格與上海原油期貨的相關度均大於0.7，基本高於其與外盤原油的相關性。從時間序列的角度分析，油價近3個月的相關性超過0.9，而長周期下則為0.75，說明原油與pta的相關度也伴隨著時間變化。筆者認為，這主要是由兩個市場的季節性與供需錯配不同導致的，但是近幾年在能化產業鏈下遊品種中，pta與原油的相關性逐漸增強。
從產業鏈的角度來看，原油—石腦油—PX—pta環節自上而下，在計算pta加工成本時，必須考慮上遊PX。誠然，回歸到基本面分析價格影響因素時，還需將PX裝置變動、供需庫存等納入考量範圍，但是當油價發生劇烈波動時，必將帶動石腦油—PX的價差變化。
2018年，pta市場經歷了一輪牛市行情，除了供需緊平衡的原因外，我們也能看到，自OPEC減產以來，油價節節攀升，布倫特油價一度衝破85美元/桶，推動pta價格衝高。因此，在實際操作中，投資者也可以通過原油的基本面來指定下遊採購策略，對pta加工利潤進行衡量，以實現期現結合的盈利模式。
在選取2018年1月1日至今的數據進行線性回歸擬合測試時，筆者發現，上海原油期貨與pta價格組的R^2大於WTI油價與pta價格組。由於我國原油期貨採取人民幣定價，所以不存在美元匯率變動引發的偏離。隨著我國原油期貨日趨成熟，也將給pta上下遊生產企業帶來更多的跨市場套利機會。值得注意的是，模型顯示R^2越接近於1，說明擬合程度越好。在上海原油期貨上市的幾個月中，其與pta期貨的擬合度呈現小幅上升，也說明二者的相關性不斷升高。
另外，緊跟原油的國際化步伐，pta期貨正式引入境外交易者。我國對pta的上遊PX與原油一樣，進口依賴度高達60%。境內外投資者對pta在期貨上的套利及套保需求量大，也使得pta與原油之間的價格映射效應更顯著。
綜合以上分析，原油作為「大宗商品之王」，與諸多市場聯繫緊密、相互影響，時間序列模型的檢驗結果也說明這種關聯度並非一成不變。研究原油與宏觀以及其他大宗商品的相關性和溢出效應，將幫助投資者把握最新的投資機會，併合理控制風險，調整跨市套利組合。國內原油期貨市場的不斷發展壯大，必將為市場參與者提供更新更廣的盈利平臺。