第 1 章 引言
1.1课题背景
由于世界石油价格的波动发生强烈而且频率大，市场的参与人开始迸发出如何规避关于石油价格风险的愿望，石油与金融之间的联系因此而产生。随着中国金融市场发展，其各个市场的关联性增加，各个市场的相互联动表现出非常明显。现货石油市场的成立将有助于石油价格市场化，以满足投资者的风险转移的需求，协同各个金融市场同步稳定发展。 现阶段中国主要现货石油交易市场有北京石油交易所，深圳石油化工交易所，厦门石油交易中心，均采用固定保证金比例设置方式。 现今我国的各现货交易中心大都采用单一固定保证金的设置方式，对他们的保证金比例设置情况进行比较。北京石油交易所成品油保证金标准初始设定为4%，上市一年后上调 1 个点，现在执行的保证金比例调整为 5%。深圳石油化工交易所设有前海油、柴油、汽油三个品种，其中柴油保证金比例为 5%，汽油保证金比例为 4%，前海油根据合约吨数设置不一样的保证金比例，即 10 吨的保证金是 5%、20 吨的保证金是 4%、50 吨的保证金是 3%、100 吨的保证金是 2.5%。厦门石油交易中心主要上市品种为海峡油，保证金比例设置为 5%。 保证金是影响石油现货交易运行效率和安全性的重要因素，保证金水平的设定既要思考控制违约风险，又要适当的降低交易成本，需要找到两者的平衡。本文将会以北京石油交易所上市的成品油例利用 VaR 方法对保证金水平的设置进行论证。
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1.2研究意义
现货石油市场保证金制度是影响石油现货交易运行效率和安全性的重要因素，被誉为防范交易市场风险的第一道防线，在整个交易模式中，保证金直接或者间接的影响整体交易规则和制度的制定。保证金水平的设定既要考虑控制违约风险，又要降低交易成本，是交易模式设计者必须要考虑的问题。 由于现货石油投资是一种高风险高收益行为，它要求在控制违约风险与降低交易成本、提高交易活跃度中得到权衡。相对于风险计量来说而言，很难找到一个既简单便捷、又精准的度量方法。而 VaR 法最大特点在于它能把金融资产的全部风险总结成单个简单数据来体现出来，即为风险管理的重点——潜在损失，这是通常的风险计量指标所不能做出的。VaR 方法引发了很多的人对其关注，在各种风险管理的方法之中。该方法是由 JP Morgan 公司发明的一种以概率论为根基、并使用现代统计的方法。VaR 方法的对于人们产生的强大磁力在于它把风险总结成为了简单的一个数字，并用货币计量潜在损失。 VaR 的特点：1.可以用货币计量风险大小，使用者可以利用 VaR 值对投资资产风险进行估算；2.可以事前计算潜在损失，而不是在事后统计核算损失大小；3.可以评估整个投资资产组合的风险大小。 但 VaR 方法也存在局限性。VaR 方法主要是用来计量系统风险，倘若仅仅凭借 VaR 方法，就很有可能忽略掉其它种类的风险。此外，VaR 值表达的是一定置信水平下的最多损失，但不能去除大于该值的损失的小概率事件。例如，假设某日 99％置信水平下的 VaR 值为人民币 5200 元，仍会有 1％的可能性会使损失超过人民币 5200 元。一旦发生这种状况，将给经营者产生严重的后果。因而VaR 方法不能覆盖掉所有的风险，仍必需结合其它手段或参数，进行辅助。
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第 2 章 VaR 的理论及其方法研究
2.1 VaR方法简介进入 90 年代，随着金融领域的不断前行，规模逐渐壮大，也日趋规范；各金融单位之间的竞争也发生了改变，尤其是金融产品的创新愈发多元化，使金融单位的竞争模式转变为创新模式的竞争，从而导致了金融单位的经营发生了重大改变，现在全世界的各大金融单位都在积极参与金融产品的创新，却使得风险问题愈发严重。 现阶段 VaR 方法已经成为衡量系统风险的重要方法之一。VaR(Value at Risk)为 “在险价值”，是：在市场正常浮动情况下资产的可能最多损失[9]。 例如，某金融资产，在下一个交易日，置信水平设定为 90％，在正常行情的金融市场中，VaR 值为 6 万元。其含义是指，持有的这个金融资产在下一个交易日内，由于金融资产价格波动而带来的浮亏超过 6 万元的概率为 10％，可以计算出平均 20 个交易日才可能出现一次日浮亏大于 6 万元的情况。置信水平的设定体现该公司对风险态度，投资者或者资产管理者可以根据对收益的预期和对承受亏损的能力来调整置信水平。第一，用于风险控制。目前国际已有多家金融机构及非金融机构采用 VaR方法进行风险管理。使用 VaR 方法进行风险控制，可以量化风险，使金融交易潜在风险明了化，并可以设定 VaR 限值，以防止出现过量投机行为，可以作为金融机构经营者了解交易情况参考的技术指标[14]。 第二，用于业绩评估。在金融投资中，收益与风险成正比，超额收益经常陪伴着超额风险，交易员可以为了实现巨额利润，无视潜在的超额风险，不利于公司总体发展。公司需要稳健经营的基础上合理发展，必须要限制交易员的交易行为，避免可能的过度投机行为。所以，可以引入量化风险值的作为交易员评价指标[15]。 第三，用于估算风险资本值。风险资本的投资对象一般是创业期的中小型企业，其中大多是新兴的高技术企业。风险资本高风险且高回报，并大多以私募方式筹资 [16]。
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2.2VaR 的计算方法
“历史模拟法”是指利用历史某一个时间段内的金融资产组合风险的收益的分布，通过计算历史记录之后的平均收益，和在已确定的置信水平 α 中的最小收益率，求得 VaR 值[19]。在“历史模拟法”与“方差——协方差法”之外，对于计算金融资产组合VaR 值的方法，还有一个更加复杂的方法——“蒙特卡罗模拟法”。“蒙特卡罗模拟法”是基于相关历史的数据及假定分布和参数特征，借用随机数的方法，模拟得到很多的金融资产组合的收益的数值，再得出 VaR 值。“蒙特卡罗模拟法”的计算步骤如下： 第一，根据所发出的问题建立一个概率或者随机模型，使所提出的问题的解对应于其模型之中随机变量的概率、均值和方差等等某些特征，所建立的模型中的主要的特征参量相关的方面要与系统或实际的问题相一致。 第二，依据模型之中每一个随机变量的分布，用电脑产生出随机数，得到一次模拟过程所需要的足够随机数数量。 第三，依据相关随机模型的分布特性与概率模型的特点，设计和选择适当的方法。 第四，仿真试验，得到出对应的解。以上必须按照所建立的模型开展进行。 第五，对模拟试验的结果的统计研究，得到问题的解的精度估计。
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第 3 章 现货石油市场保证金水平设定情况 .... 10
3.1 我国现货石油市场现状简述 ..... 10
3.1.1 我国现货石油价格形成的特点 ....... 10
3.1.2 我国现货石油价格影响因素 ......... 10
3.2 现货石油市场保证金制度 ....... 12
3.2.1 保证金制度 ......... 12
3.2.2 保证金的分类 ....... 13
3.2.3 保证金水平设定的理论依据与影响因素 ...... 14
第 4 章 实证分析 ..... 16
4.1 样本数据和计算系数的选取 ..... 16
4.2 数据分布的特征分析 ..... 20
4.3 VaR 的历史模拟法在保证金水平设置中的实证分析 ....... 31
4.3.1 计算步骤 .... 31
4.3.2 实证分析 .... 32
4.3.3 历史模拟法的优缺点 ........ 35
4.4 VaR 的蒙特卡罗模拟法在保证金标准设定实证分析 ....... 37
4.5 两种方法的数据对比 .... 44
第 5 章 结论 ......... 46
第 4 章 实证分析
4.1 样本数据和计算系数的选取
在对保证金进行覆盖率优劣的衡量时，需要了解现货石油市场交易的违约率情况，然而违约率在国际现货市场上没有统一的规定和标准。本文选择现货石油市场相对比较稳定和规范的北京石油交易所中的两个品种作为样本数据进行分析。本文所使用的价格数据均来源于北京石油交易所行情软件成品油现货交易系统交易端，采用样本数据历史价格为日结算价。由于现货石油 93#汽油（吨）上市时间较短，数据有限，因此本文在分析中将会参考两种较有代表性的国际原油期货价格。 美国西德克萨斯轻质原油，简称 WTI 即 West Texas Intermediate（Crude Oil），是北美地区较为常用的一类原油，现在 WTI 原油已经成为全球原油定价的一个重要基准。布伦特原油，英文 Brent oil，由于出产于北大西洋北海布伦特地区而得名。布伦特原油期货在伦敦洲际交易所和纽约商品交易所进行交易，是油价市场的重要基准之一。本文选用 2012 年 10 年 01 日至 2015 年 7 月 31 日美国西德克萨斯轻质原油期货（连续）的结算价和布伦特原油期货（连续）的结算价数据进行探讨。
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结论
随着我国资本市场和金融市场的不断完善和发展以及加入WTO以后金融市场面临的时机与挑战，对于目前我国现货石油市场所处的特定发展阶段，需要促进其健康发展，同时加强风险管理势在必行。作为一种风险度量和管理的工具，VaR 目前在国内外已成为度量市场风险的主流方法，但在保证金水平设定中应用较少，因此，VaR 模型对我国现货石油市场保证金水平设定具有一定意义。 保证金制度是影响石油现货交易运行效率和安全性的重要因素，保证金水平的设定既要考虑控制交易风险，又要适当的降低交易成本，需要将两者平衡起来。我国现货石油市场保证金水平设定的研究应建立在风险管理理论基础之上。风险管理思想从早期的风险管理理论：投资组合理论和资本市场理论，到现代的 VaR风险管理技术。我国现货石油投资的风险管理就是在这些理论基础上进行的，只有将这些理论运用到现货石油投资的风险控制当中去才能有效地规避交易风险，设置合理的保证金比例。要设置现货石油设置合理的保证金比例首先必须能识别其风险，本文对现货石油市场风险进行了定性分析。其次现货石油投资的风险是可以评估的，本文 VaR 风险管理技术对现货石油投资的风险管理进行定量分析。 在定量分析中，本文选用历史模拟法和蒙特卡罗模拟法作重点分析，蒙特卡罗模拟法是运用 Matlab 软件进行模拟。本文选用现货石油市场相对比较稳定和规范的北京石油交易所中的 93#汽油（吨）和美国西德克萨斯轻质原期货（连续）的结算价作为样本数据进行分析。由于样本数据的日对数收益率不服从正态分布，有尖峰特性，因此选择使用 T 分布进行拟合，研究表明自由度为 4.5 的 T 分布拟合效果较好，因此在走势模拟中选择自由度为 4.5 的 t 分布作为随机扰动的分布假设。
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参考文献(略)