量化原油投资手册（一）：供需篇

1、 目 录 HYPERLINK l _bookmark0 一、需求端分析3 HYPERLINK l _bookmark1 （一）经济景气分析3 HYPERLINK l _bookmark2 （二）原油需求分析4 HYPERLINK l _bookmark3 二、供给端分析6 HYPERLINK l _bookmark4 （一）原油产量分析6 HYPERLINK l _bookmark5 （二）产能分析7 HYPERLINK l _bookmark6 （三）上游勘探钻井等活动8 HYPERLINK l _bookmark7 三、库存分析11 HYPERLINK l _bookmark8 （一）OE

2、CD库存11 HYPERLINK l _bookmark9 （二）美国库存13 HYPERLINK l _bookmark10 （三）浮仓15 HYPERLINK l _bookmark11 四、天气16 HYPERLINK l _bookmark12 五、结语16 HYPERLINK l _bookmark13 六、风险提示17 HYPERLINK l _bookmark14 七、附录18OPEC OPEC 国家的产量比重逐渐详细价格机制可参阅相关文献。图 1：影响原油价格因素资料来源：EIA， 织等大多数机构都从供需、库存、经济增长等几个方面来分析（图 1逻辑，对于其与原油价格的关系展开论

3、述。一、需求端分析（一）经济景气分析OECD 的综合领先指标（Composite leading indicator-CLI）作为领先指标来讨论。图 2：美国 CLI VS GDP Normalised(CLI) Normalised(GDP) Normalised(CLI) Normalised(GDP)WTI150Normalised(CLI)100Normalised(CLI)WTI100WTI985096094Date资料来源：OECD,Bloomberg, 图 2 中展示的是美国 CLI 和 GDP 数据，很明显 CLI 会提前 6 个月左右（详细可参阅 OECD分析（WTI CL1

4、,后文如无特别说明均按此约定。图 3：美国 CLI VS GDPNormalised(CLI) Normalised(GDP)104Normalised(CLI) Normalised(GDP)150102Normalised(CLI)100Normalised(CLI)WTI100WTI9850960941995/1/11997/1/11999/1/12001/1/12003/1/12005/1/12007/1/1Date2009/1/12011/1/12013/1/12015/1/12017/1/12019/1/1资料来源：OECD,Bloomberg, （二）原油需求分析首先采用国际能源

5、署原油需求预测数据（取最近季度预测数据。图 4：原油需求及变动资料来源：IEA,Bloomberg, 全球原油需求从196 年1 月的726 b/（illon barrels per da)增长到019 年4 月100.4 md/d38%IEA 全球原油需求变动作为作为原油的变量，净值结果见下图。图 5：IEA 原油需求变动择时策略净值PctgOilDemandPctgOilDemandOilDemandOilDemandPctgPctgWTIWTI资料来源：IEA,Bloomberg, 从图中可以看到净值结果要优于基准。但是在 2008 年前后出现的上涨下跌行情，并没有给出信号。在 2002

6、 年之前的结果也不明显。另外，采用 EIA 短期能源展望(STEO)数据,如图 6 。STEO 原油需求预测值与实际值基本符合。OECDNon-OECDTotal World Consumption6420-6-4-202predict46-2-4-6real图 6：STEO 原油需求预测值 VS 实际值OECDNon-OECDTotal World Consumption6420-6-4-202predict46-2-4-6real资料来源：EIA , 采用 STEO 原油需求变动作为作为原油的变量，净值结果见下图。也是有一定的效果。图 7：EIA 原油需求变动择时策略净值OECD-1M O

7、ECD-2YNon-OECD-1M Non-OECD-2YOECD-1M OECD-2YNon-OECD-1M Non-OECD-2YTotal World Consumption-1M Total World Consumption-2Y4.54.03.53.0CL12.5CL12.01.51.00.50.02008/1/12009/1/12010/1/12011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/12020/1/1 Date资料来源：EIA,Bloomberg, 二、供给端分析对于供给端，本文

8、分别从实际产量、产能、上游活动三个方面来分析。另外，采用 STEO预测产量数据来分析其是否可以用来做石油投资的参照。（一）原油产量分析图 8：原油产量数据资料来源：IEA , OPECOPECIEA STEOBloomberg 提前预测的数据来做相同分析。图 9：原油产量择时策略净值资料来源：IEA , Bloomberg, 采用 STEO 原油预测数据择时,净值结果见下图。图 10：原油产量择时策略净值CL1 OPEC-1M OPEC-2Y CL1 OPEC-1M OPEC-2Y TOTAL-1M TOTAL-2YNon-OPEC-1M Non-OPEC-2Y54CL13CL12102008

9、/1/12009/1/12010/1/12011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/12020/1/1Date资料来源：EIA , Bloomberg, 采用 Bloomberg 预测 OPEC 当月产量数据来择时，净值结果见下图。图 11：OPEC 原油产量择时CL16CL1Net value4Net value20Date资料来源：Bloomberg, 10 STEO Bloomberg(OPEC)预测的数据做原油投资要优于（图 Boobeg 在当月结束后的两天就公布。（二）产能分析OPEC

10、投资原油，并没有取得明显的收益。图 12：OPEC 原油产能择时Middle East-1M MiddleEast-2Y* Middle East-1M MiddleEast-2Y* OPEC Total-1M OPEC1.81.61.41.2CL11.0CL10.80.60.40.22008/1/12009/1/12010/1/12011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/12020/1/1Date资料来源：EIA,Bloomberg, 进一步，采用剩余产能数据，其它与前一致，得到结果见下图。相

11、比直接采用产能数据， 剩余产能在进行原油投资时更有效。图 13：OPEC 原油剩余产能择时CL1Middle East-1M MiddleCL1Middle East-1M MiddleEast-2Y* OPEC Total-1M OPEC4CL13CL1212008/1/12009/1/12010/1/12011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/12020/1/1Date资料来源：EIA,Bloomberg, （三）上游勘探钻井等活动IEA 队伍月度数据。图 14：美国活跃地质勘探队伍数 U.

12、S. U.S.MaximumNumberofActiveCrewsEngagedinSeismicSurveying Chg(average-3M)WTI-CL11506040100WTI-CL120WTI-CL1500-200-402000/1/12002/1/12004/1/12006/1/1Date2008/1/12010/1/12012/1/1请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。9请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。9资料来源：EIA,Bloomberg, 3 处区域。2004 2007 年末开始勘探活跃度开始下降，2008 图 15：美国钻井数（按井型分）

13、VS 美国原油产量资料来源：Baker Hughes,EIA, HIS Markit (Baker Hughes) 公司发布的数据作为研究对象。上图给出的美国活跃钻井数及原油产量(4 周平均)。从上图可以看出，美国原油生产向致密油气生产的倾斜，垂直井2015 2008 2015 年后出现的钻井数量的大跌，也与当时的经济状况保持一致。贝克休斯公布的北美地区的钻井活动数据是每周发布，其他地区全球的数据是每月发布， 下面就这两组数据分别来测试一下效果。图 16：全球钻井数据变动择时策略净值CL1 U.S.Total World CL1 U.S.Total World International To

14、tal(Oil)* Middle 8CL16CL14201995/1/1 1997/1/1 1999/1/1 2001/1/1 2003/1/1 2005/1/1 2007/1/1 2009/1/1 2011/1/1 2013/1/1 2015/1/1 2017/1/1 2019/1/1Date资料来源：Baker Hughes,Bloomberg, 采用 Baker Hughes 月度的全球钻井数据，净值结果如上图。从结果来看，该数据并没有明显效果。图 17：美国钻井数据(周)变动择时策略净值BL1 VERT. TOTALBL1 VERT. TOTALDIR.+HORZ.Oil Total8

15、BL16BL14201995/1/1 1997/1/1 1999/1/1 2001/1/1 2003/1/1 2005/1/1 2007/1/1 2009/1/1 2011/1/1 2013/1/1 2015/1/1 2017/1/1 2019/1/1Date资料来源：Baker Hughes,Bloomberg, 2013 数据在该段区域失效。此外，还有一个重要的数据，就是美国七个主要致密油气产区（见附图 6）钻井未完井(DUC)数据如下图所示（其它数据见附图 7图 18：美国七大区域 DUC 数据DUCCL19DUCCL18Price ($)7Price ($)DUC6DUC542014/

16、1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/1Date资料来源：EIA , （仅在 016 2017 年出现趋势下跌三、库存分析OECD、美国、及全球浮仓原油数据与油价之间的关系，是否有投资指导意义。（一）OECD 库存图 19：OECD 商业原油成品油库存资料来源：IEA, OECD 商业原油、成品油库存（OECD 政府战略石油储备数据见附录从下图很明显看出原油库存的周期变动，成品油的周期与原油库存周期基本保持一致。图 20：OECD 商业原油成品油库存变动资料来源：IEA,Bloomberg, 这里分析下原油库存变动。表 1 给出的是 OECD 商业

17、原油库存周期。 峰 峰谷峰谷峰谷峰谷峰谷峰谷峰谷资料来源：IEA, 图 21：OECD 商业原油库存分析资料来源：IEA, Bloomberg, 在商业库存减少阶段（图中灰色区域51 （空仓 2853.39%（策略与上图逻辑的不同。图 22：OECD 商业原油库存变动择时策略净值CL110CL18Net value6Net value4201996/1/12000/1/12002/1/12004/1/12006/1/1Date2010/1/12012/1/12014/1/12018/1/12020/1/1资料来源：IEA, Bloomberg, （二）美国库存美国每周会公布商业和战略等原油库存

18、，详细数据见下。图 23：美国原油库存Cushing,OKCushing,OKEndingStocksexcludingSPRofCrudeOilU.S. Ending Stocks excluding SPR of Crude OilU.S. Ending Stocks of Crude Oil in SPRSource:EIA, U.S. Energy InformationAdministration700600Stocks (MB)500Stocks (MB)40030020010001982/1/11986/1/11990/1/11994/1/11998/1/12002/1/1200

19、6/1/12010/1/12014/1/12018/1/1资料来源：EIA, 3 次石油应急供应(Emergency Drawdowns)1991 年沙漠风暴行动、2005 年卡特里娜飓风和 年的利比亚战争。其它 SPR 释放还有原油测试销售(Crude Oil Sales)(Exchanges Agreements)(Non-Emergency Sales)23 另外两SPR 的石油储备和库欣原油库存。图 24：美国原油库存变动择时策略净值资料来源：EIA, Bloomberg, 从结果我们看到，在 2008 年之前，采用库存变动信息来进行投资，并没有取得明显的超额收益；而之后石油一定的效果

20、，特别是在 2008 年、2014 年末及 2018 年末原油趋势下跌的行情均给出正确的判断。图 25：美国原油库存变动择时策略净值（2011-）CL1U.S.CL1U.S.EndingStocksexcludingSPRofCrudeOil3Net valueStocks2400Net valueStocks13002011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/1资料来源：EIA, Bloomberg, 2011 年后的结果。为做比对，给出不同阙值下的策略结果（详见附图。图 26：Cushing

21、原油库存变动择时策略净值（2011-）CL1Cushing,CL1Cushing,OKEndingStocksexcludingSPRofCrudeOil3Net valueStocks2Net valueStocks4012011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/1资料来源：EIA, Bloomberg, 对于 Cushing 原油库存数据采用同样的策略，结果如图。可以看到，该数据对于原油投资来说基本是没有明显效果的（更多结果见附图。（三）浮仓27 中还包括全球运输在途的原油量（数据见附图15

22、图 27：浮仓原油库存1100Global Crude Oil in TransitCrude Oil Floating 80100Global Crude Oil in TransitCrude Oil Floating Storage1050Global Crude Oil in TransitCrude Oil Floating Storage8060100060WTI-CL195040WTI-CL1409002016/1/1 2016/4/1 2016/7/1 2016/10/1 2017/1/1 2017/4/1 2017/7/1 2017/10/1Date20202018/1/1

23、2018/4/1 2018/7/1 2018/10/1 2019/1/1 2019/4/1资料来源：Bloomberg, 采用以上两个数据作为因子来投资。如下图，浮仓及运输在途原油量无明显影响。图 28：浮仓原油库存变动择时策略净值Global Crude Oil in Transit Crude Oil Floating Storage Global Crude Oil in Transit Crude Oil Floating Storage CL12.0Net Value1.6Net Value1.20.82016/1/1 2016/4/1 2016/7/1 2016/10/1 2017

24、/1/1 2017/4/1 2017/7/1 2017/10/1 2018/1/1 2018/4/1 2018/7/1 2018/10/1 2019/1/1 2019/4/1Date资料来源：Bloomberg, 另外。采用 STEO 预测的原油库存数据来分析一下，策略结果见下图。图 29：STEO 预测原油库存变动择时策略净值CL1U.S. Commercial Inventory-1MU.S. Commercial Inventory-2Y*CL1U.S. Commercial Inventory-1MU.S. Commercial Inventory-2Y* OECD Commercia

25、l Inventory-1M OECD Commercial Inventory-2Y*5.04.54.03.5CL13.0CL12.52.01.51.00.52008/1/12009/1/12010/1/12011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/12020/1/1Date资料来源：EIA, Bloomberg, 四、天气另外天气情况，比如美国极寒天气等会影响到取暖用油的需求， 2000 年 1 月 10 日，为2000-2001 图 30：美国天气变动择时策略净值CL1Heating Deg

26、ree Days-percent Heating Degree Days-Difference CL1Heating Degree Days-percent Heating Degree Days-Difference Cooling Degree Days-percent Cooling Degree Days-Difference1.61.41.2CL11.0CL10.80.60.40.22008/1/12009/1/12010/1/12011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/12020/1

27、/1Date资料来源：EIA,Bloomberg, 价格传导还没有考虑。该变量不能带来显著的收益。五、结语本面的数据并不会给出信号。后续的工作，会研究原油期货参与方、与其它大宗商品、不同品种不同期限、其它宏观数据等与原油行情的关系，以及事件（比如 OPEC 会议、战争、罢工、SPR 释放等）对于原油价格的影响。六、风险提示七、附录附图 1 OPEC 原油产量择时策略净值CL1Crude-1M Crude-2YCL1Crude-1M Crude-2YOther Liquids-1M Other Liquids-2YTotal OPEC Supply-1M Total OPEC Supply-2Y

28、65CL14CL132102008/1/12009/1/12010/1/12011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/12020/1/1Date资料来源：EIA , Bloomberg, 附图 2 OPEC 原油产量择时（1995-）EA,Boeg附图 3 OPEC 原油产量择时(不同基准) CL1策略 CL1策略1 策略2策略1:以Bloomberg的数据为基准做判断策略2:以IEAcrude的数据为基准做判断54Net value3Net value2102012/1/12013/1/1201

29、4/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/1Date资料来源：EIA,Bloomberg, 附图 4 美国钻井数（按产物分）VS 美国原油产量资料来源：Baker Hughes,EIA, 附图 5 美国致密油产量 VS 水平井数量other tight oilHORZ.tight oilother15other tight oilHORZ.tight oilother12Crude oil production (mb/d)10Crude oil production (mb/d)10Rig Count (100)8Rig Count (100)6

30、542001999/1/12001/1/12003/1/12005/1/12007/1/12009/1/12011/1/12013/1/12015/1/12017/1/12019/1/1Source:EIA-AEO2018,BakerHughesDate资料来源：Baker Hughes,EIA, 附图 6 美国钻井生产报告(DPR)涉及区域资料来源：EIA, 附图 7 美国七大地区钻井数据 DrilledCompletedDUC2.2 DrilledCompletedDUC2.081.81.67DrilledDUC1.4DrilledDUC1.261.050.80.640.432014/1/

31、12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/1Date资料来源：EIA, 附图 8 OECD 政府原油成品油库rude (mb/d)1250Crude (mb/d)3001200Products (mb/d)250Products (mb/d)11501100200105010001509501001996/1/11998/1/12000/1/12002/1/12004/1/12006/1/12008/1/12010/1/12012/1/12014/1/12016/1/12018/1/12020/1/1资料来源：IEA, 附图 9

32、OECD 政府原油成品油库存变动Crude Products120Crude Products100-3StocksChg (mb/d)80-3StocksChg (mb/d)6040200-20-40-601996/1/11998/1/12000/1/12002/1/12004/1/12006/1/12008/1/12010/1/12012/1/12014/1/12016/1/12018/1/12020/1/1资料来源：IEA, 附图 10 OECD 商业原油库存（3 年）资料来源：IEA, 附图 11 OECD 商业原油库存变动Crude-STOCKschg-1 Crude-STOCKsc

33、hg-3 Crude-STOCKschg-1 Crude-STOCKschg-3 200STOCKschg-1 (mb/d)150STOCKschg-1 (mb/d)100500-50-100-1501996/1/11998/1/12000/1/12002/1/12004/1/12006/1/12008/1/12010/1/12012/1/12014/1/12016/1/12018/1/12020/1/1资料来源：IEA, 附图 12 美国原油库存变动择时策略净值（不同阙值）资料来源：EIA,Bloomberg, 附图 13 美国原油库存变动择时策略净值（不同阙值,2011-）CL1策略CL1

34、策略策略策略策略3.02.5Net value2.0Net value1.51.00.52011/1/12012/1/12013/1/12014/1/12015/1/12016/1/12017/1/12018/1/12019/1/1资料来源：EIA,Bloomberg, 附图 14Cushing 原油库存变动择时策略净值资料来源：EIA,Bloomberg, 附图 15 原油浮仓库存Crude Oil Floating Storage Middle EastEuropeCrude Oil Floating Storage Middle EastEuropeUS Gulf West Africa North Sea S