基于期权加油卡的石油零售商定价策略研究

基于期权加油卡的石油零售商定价策略研究

一、价格市场化改革程度不高,导致价格变动近年来，中国个人车辆的产量有所增加。2004年底，中国个人车辆的产量仅为1939万辆，2009年底达到2218万辆（1）。5年年平均复合增长率为21.89%（见图1），石油供应大幅增加。而同时,国际原油价格大幅波动。如欧洲布兰特原油价格(2)从2006年1月约60美元/桶涨到2008年7月的超过145美元/桶的历史峰值,随后在不到6个月的时间内降到约30美元/桶,此后回调到70—80美元(见图2)。而我国成品油零售价格调整虽滞后于国际原油价格,波动幅度也较小,但总体呈现大幅上升态势。(3)以上海93#汽油价格为例(4),2006年1月国内价格为4.26元/升,此时原油价格约为60美元/桶;2008年7月国际原油价格达到145美元/桶的峰值时,此时93#汽油涨至6.05元/升;而在2008年12月国际油价大幅回调至34美元时,93#汽油仅下调至5.06元/升;2010年以来,国际油价在70—90美元之间波动,国内成品油价格却上调至历史最高水平6.87元/升(见图3)。国际原油价格的剧烈波动通过滞后的国内调控政策传导至国内成品油的需求终端,广大成品油消费者承担了巨大的价格风险,处于非常被动的地位。2009年7月一项关于成品油价格的权威调查显示,(5)93%的受访者表示对过去一个月内连续两次上调成品油价格感到“不适应”,广大消费者认为发改委的定价机制不透明,并没有严格按照“22天浮动4%”的规则。由于国内缺乏相应的风险对冲机制,消费者迫切需要一种金融创新工具来帮助其规避风险,也希望油价调整政策更加透明和公平。对石油零售商而言,一方面,成品油价格的市场化改革程度不到位,使得成品油价格倒挂,炼油部门亏损。在油价最高的2008年,中石油和中石化在国家补贴近700亿元后炼油部门仍然亏损。(1)石油厂商希望能进一步推进油价市场化改革。另一方面,目前成品油零售市场竞争日趋激烈。自2004年和2006年开放成品油零售和批发市场后,已形成中石油、中石化、国外石油零售商和民营企业共同竞争的格局。截至2009年底,全国95655座加油站中,中石油自营及特许加油站占全国加油站总数的18%;中石化自营及特许加油站数量占总数的31%;其他国有、民营、外资加油站占总数的51%。(2)成品油是一种同质性商品,零售业公司获取竞争优势的关键在于服务。王会良(2009)指出,发达国家成品油行业已经从寡头垄断转为自由竞争,企业需要提高其服务质量来获得竞争优势。高淑晶(2007)提出可采用如优化零售网络、降低运营成本、提升零售配送网络等多种手段来吸引客户。不过石油零售商(尤其是那些非垄断地位的公司)如能通过运用创新金融工具,则有可能实现相对于竞争对手的“绿色价格优势”,从而在竞争中锁住客户,进而扩大市场份额,取得战略性的竞争优势。对政府部门而言,处于争议中心的发改委在成品油市场化改革的进程中其实承受了非常大的压力。尽管成品油价格管制的目的是减少国内消费者所受到的国际油价波动冲击,然而从实行效果来看,不仅供应商不满意,消费者也不满意。2009年之前,成品油价主要参考布伦特、米纳斯和迪拜三地原油的平均价,加国内平均成本、税收和合理利润来确定基础油价和成品油价格。2009年发改委发布《石油价格管理办法(试行)》,进行成品油价市场化的尝试,试图进一步“与国际接轨”,然而就近年国内成品油市场出现的种种问题看,成品油改革没达到预期效果。其主要问题包括:(1)此方法是以成本为基础,忽略了产品的需求价格弹性(王素玲,2010)。这种收益率管制定价方法(rateofreturnpriceregulation,ROR)在成熟市场国家的公用事业行业定价中已被放弃,其主要原因是公司有利润率的保障,可能会虚增成本,不利于降低产品成本,也造成监管者的监控困难。(2)新成品油定价机制规定的成品油价的调整是对过去的22个工作日里国际油价涨跌的反映,而不是对未来国际油价走势的提前预判。由于任何个人和单位都可以根据国际油价的波动来预测国内油价的变化,且22个工作日的调价区间太长,这种滞后调整带来的最突出问题就是投机者能预测价格变化,并进行成品油投机,这是油荒发生的根源(刘满平,2010)。(1)(3)在投机行为和油荒现象发生后,发改委改变了博弈方式,在成品油价格调整中采用“模糊化”方式,故意采取和之前定的调整原则(市场预期)不一致的调整(具体见图5)。但这种模糊化的处理必然导致定价机制的透明度下降,而且调价时易涨难跌,这也是引发消费者不满的主要原因。针对成品油定价体制中出现的问题,不少学者提出了各自的解决对策,如袁宁(2007)提出提高成品油市场竞争度,鼓励外资进入,搭建可交易的市场平台;董秀成(2005)和刘满平(2010)均提出缩短调节周期、减小调价幅度以及加强投机监管措施等建议;冯连勇、胡燕、孙王敏(2009)提出建立原油、成品油的应急机制,提高成品油价格中的税赋比例等。李永波(2010)建立一个古诺模型对成品油市场进行研究,其结论是应该放开成品油进口和市场的准入,并赋予成品油企业公平购买原油的资格。这些对策从理论上讲可在一定程度上缓解成品油定价机制中的矛盾,但不够细化,也没提供量化标准,因此实际实施可能有限。王素玲(2010)则指出可先确定成品油的市场价(即国际价格),然后用倒逼方式为国内成品油定价。但这样的直接改革方法缺乏过渡过程,可能对市场形成巨大冲击。陈智文(2006)的方法比较特殊,他认为为避免投机,国内油价和国际接轨不宜过于直接,从而建议采用类似汇率目标区间的做法,根据国际价格设定一个国内价格的目标区。政府只干预超出目标区的油价波动。可采用建立战略石油储备和成立石油价格稳定基金等方式来维持目标区。汪立、范英、魏一鸣(2007)则建立了基于Agent的成品油市场模拟模型,其主要结论是随着政府价格管制的放松,应提高市场价格的透明度以降低消费者的最低购买成本,也应加强替代能源的开发以增加需求弹性。段龙龙(2010)则采用计量模型分析了成品油的影响因素。结果发现影响国内成品油价格的主要因素除了国际原油价格,还包括国内物价总水平。可见国内成品油定价应和国内宏观经济运行周期协调。总的来看,虽然对成品油定价的改革存在各种思路,但各学者均认可其最终目标是实现市场化。此外为避免巨大冲击,成品油的市场化改革只能循序渐进,而无法一蹴而就,这也是大多数学者认可的。本文设计了一种新型金融工具“期权加油卡”来试图调整消费者、石油零售商和相关政府政策部门等各方的利益关系,以达到三赢的目的。本质上而言,期权加油卡是一种石油零售商向消费者出售的看涨期权。消费者向石油零售商购买期权加油卡,拥有了在未来某段时期(如三个月)内任意日以约定价格购买一定总数量成品油的权利;石油零售商为了对冲风险,可在国际成品油期权市场购买与其所出售期权数量相等的期权。期权加油卡的实现使消费者可自己管理价格风险,政府并不需要“越俎代庖”来控制价格。这种金融工具可以在成品油消费者和石油零售商之间建立一种新的商业模式。期权加油卡的根本作用是为消费者自行管理油价的市场风险提供工具,也帮助石油企业锁住终端消费者,最重要的是可为成品油进一步的市场化改革创造良好条件。本文的主要创新主要有两点:(1)提出了期权加油卡这个金融创新模式来帮助解决现有成品油定价机制改革中的困局。从短期看,假定现有的政府监管的定价机制不变,期权加油卡的推出可改善消费者和石油零售商的福利。对消费者而言,为其增加了一个控制价格风险的机会。对石油零售商而言,为其在风险可控的前提下增加了一个新型的市场营销手段。从长期看,由政府监管的定价机制应向市场定价机制转变。可以预期,这种转变过程不会是一蹴而就,而是需要各方渐渐适应的比较长的过程。期权加油卡的推出可帮助各博弈方从政府监管定价机制向市场机制转变。对消费者而言,期权卡的价格就是其所面临的风险的价格,无非就是市场化下的风险价格较大而已;对石油零售商而言,在政府监管定价和市场定价环境下的套期保值策略的操作本质上也是一样的,且后者的风险更小(见第四部分);对政府而言,如果各方利益可以得到协调,保持经济平稳的目标可以较低的成本来实现,其实就可以考虑减少政府干预甚至退出市场干预,让市场借助自己的力量来达到市场平衡。(2)提出了在一定假设条件下,可以用亚式期权来处理“总量一定而多次行权”这类特殊的期权问题。本文首先提出期权加油卡的产品设计和运作模式,然后为三种不同现货价格路径下的期权加油卡定价,接着计算三种情况下石油零售商的套期保值策略,最后提出相关政策建议。二、检查市场的风险期权加油卡是一种看涨期权,消费者向石油零售商购买期权加油卡,成为看涨期权的多头,拥有在未来某段时期(如三个月)内以固定价格随时购买一定总数量的成品油的权利;石油零售商向消费者销售期权加油卡,成为看涨期权的空头,收取期权费。为对冲风险,石油零售商需要在国际期权市场购买相同规模的期权。期权加油卡应包括标的物、约定标准单位、执行价格和到期日等要素,表1拟定了各个关键要素。“标的物”是国内主要的三种汽油,不同标号的汽油可对应不同系列的加油卡。本文以93号汽油价格为例。“约定标准单位”是一手合约所对应的汽油数量,按照一辆汽车年行驶20000公里计算,一年油耗2000升,月均不到200升。同时考虑有的消费者会低于平均水平,因此将标准单位设定为50升。石油零售商也可通过市场调查制定出符合具体情况的差异化产品。“购买头寸限制”中的下限为一张卡的量,上限则需经调研,根据个人和单位分别确定,防止市场操纵。“计价货币”为人民币,考虑到石油零售商要到美国期权市场进行风险对冲,美国市场的损益要从美元转回人民币。“执行价格”为公开销售日前10天的均价,这意味着石油零售商发行的是销售日的平价期权。将期权加油卡设计成平价期权,一则方便消费者作判断,二则平价期权的流动性一般较高,可方便石油零售商到美国市场套保。“有效期”为公开销售日后的三个月。“交割期”为期权加油卡的有效期,即三个月内可随时交割。“交割方式”为实物交割,“行权方式”为可多次随时行权,这是符合消费者的消费习惯。如消费者对一张50升的加油卡,可第一次行权25升,第二次行权25升。这种设计虽符合消费者的加油习惯,但也使得期权加油卡比一般的美式期权更为复杂。美式期权虽可在有效期内随时行权,但一旦行权后,就不可再次行权。而这里的期权加油卡则可分多次行权,“50升”是多次行权的总量。石油零售商可选择在现有加油卡到期后再发行后三个月的加油卡,即一年发行四次,也可以采用每个月滚动发行,每个月月初发行。当然也可根据具体情况调整为6个月或一年期。为简化讨论,本文将着重讨论在每个月滚动发行、存续期为3个月的情况。由于期权加油卡可多次行权(如50升汽油分两次行权),因此无论用标准的美式期权还是欧式期权都无法完全对冲石油零售商的实际风险。然而在NYMEX期权市场挂牌的一种平均价格期权(averagepriceoption)正可满足上述套保需求。平均价格期权是亚式期权(1)的一种类型。NYMEX挂牌的这种平均价格期权,其标的物是纽约港精制氧化混调型常规汽油(NewYorkHarborreformulatedblendstockforoxygenateblendingregulargasoline,简称RBOB)的期货合约,交割价为到期日前一个月的平均价格。消费者可选择三个月中的某天或某几天去加油行权,这是一个不均匀不连续的过程,但对石油零售商而言,成千上万消费者的行权量很可能就是均匀而连续了。假设石油零售商每日销售的油量一定,可用一系列亚式期权对冲消费者的行权对石油零售商的风险。图4给出了每个月滚动发行、存续期为3个月的假设下期权加油卡运作模式的示意图。在期初t0时,消费者购买期权加油卡(时间节点(1)),石油零售商在NYMEX期权市场购买3个RBOB平均价格期权C1、C2和C3(时间节点(2)),其到期日分别为一个月后(t1),两个月后(t2)和三个月后(t3),这三个期权所对应的价格风险对冲区间(如图5中阴影部分所示)正好连成一个t0-t3的三个月长的连续区间。消费者拥有在t0-t3区间内加油并选择行权的权力(时间区间(3)),而石油零售商也可在三个期权到期日选择是否行权(三个时间节点(4))。三、管理模型的求解期权加油卡的合理定价是这种金融产品实现的基础。期权加油卡不是标准的欧式或美式期权,姜礼尚(2003)提出对具有固定执行价格的几何平均亚式期权可给出明确的解析解,但RBOB汽油期权为算数平均亚式期权,其解析解较难得到。根据Hull(1997)、Cuthbertson(2004),可采用蒙特卡罗模拟(Monte-Carlosimulation,以下简称MCS)方法对其定价。MCS定价涉及以下几个变量:加油卡的执行价格、无风险利率、期限以及成品油现货价格的波动率。其中只有成品油零售价格的波动率未知,因此问题关键是确定波动率。先生成三种汽油现货市场的路径,并用GARCH模型估计三种情况下的年化波动率,然后用MCS计算期权价格。时间区间为2006年2月到2010年9月,(1)即假设从2006年2月开始发行期权加油卡,然后根据现货价格波动率和其它参数为其定价。(一)市场化价格管制首先生成93#汽油的三种现货价格路径(见图5)。第一种为完全市场下的价格,此时国内成品油市场完全放开,价格完全与国际接轨,用经过货币和体积单位换算后的RBOB现货价格表示;第二种为完全按照发改委2009年新发布的《石油价格管理办法》所制定的价格,即当国际市场原油价格连续22个工作日移动平均价格变化率r超过4%时,相应调整国内成品油价格;当国际市场原油价格p高于每桶80美元且低于130美元时,按照r(130-p)/(130-80)的幅度来调整;当国际市场原油价格高于130美元时成品油不提价。以2006年1月1日汽油零售价格(4.26元/升)为基准价,模拟现货价格,将这种情况称为“模拟价格”;第三种为国内真实价格,即根据发改委调价公告得到的国内成品油的真实价格。从图5可明显看出,其一,市场化价格大多数情况都较实际价格低,这其实是国内成品油价格管制的结果;其二,前期实际价格与模拟价格相差不大,但在2007年到2008年之间实际价格明显偏低,价格管制使国内消费者没有受到国际油价大幅上涨的冲击,但2008年之后,实际价格却明显高于模拟价格,这正是前文提到的消费者不满的主要原因。(二)模型拟合与变量界定Engle(1982)提出了自回归条件异方差模型(ARCH),该模型把条件方差作为前期误差平方的函数,解决了时间序列波动性的时变问题。在此基础上,Bollerslev(1986)将ARCH模型扩展为广义ARCH(即GARCH),其滞后结构更加灵活。潘慧峰、李金水(2005)使用1997—2003年的样本建立ARCH模型研究了我国成品油价格的波动性特征,发现其与国际油价波动的一致性较低。本文采用残差项服从正态分布的GARCH(1,1),模型,对三种现货路径下的波动率进行估计。GARCH(1,1)模型的方程如下:条件均值方程:条件方差方程:式(1)中,yt为现货价格的日对数收益率。为简化模型,假设其不受其何外生变量影响。均值为常数μ,εt为残差项,其服从均值为0,方差为σt2的正态分布;α1为一阶滞后残差项平方的系数;β1为方差的一阶自回归系数;利用2006年1月至2010年9月的三种现货路径下价格的对数收益率,得出GARCH模型的参数(见表2)。图6给出了三种现货路径下的年化波动率,可以看到市场化下的价格波动最大,而模拟情况下虽然波动率的变动幅度也较大,但明显低于市场化情况。在真实的国内价格路径下,波动率最低且相对平稳,这是政府采取价格管制的结果。可发现,国内成品油价格波动特征和市场化下的波动特征仍存在很大差异。这和潘慧峰、李金水(2005)的研究结果一致。(三)月期期者的期望价值假设现货价格S服从以下ITO过程:其中,μy为漂移率,σy为年化波动率,u是服从标准正态分布的随机变量。在计算中,μy和σy分别为GARCH模型估出的参数;dt=0.004,即一年按250个交易日计算;贴现的无风险利率rf采用同期一年期存款利率。首先利用式(4)模拟出未来三个月的现货价格(模拟次数n为10000次),分别计算每个月内现货价格的平均值,则第τ月到期的期权加油卡第n次模拟的价值为:假定每个月石油公司销售的油量稳定,行权的数量相等,所以期权加油卡的价格为三个月加油卡价格的算术平均,即:10000次模拟的平均价格为:还可以计算上述期权对现货相对价格RC,这表示期权费占现货价格的比例:将上述方法重复运用到2006年1月到2010年9月的三种现货路径下,就可得到三个期权价格的时间序列(共57个点,见图7),表2给出了三种情况下的期权价格和相对期权价格在时间上的描述性统计。从表3可看出,由于市场化的价格波动率很大,期权价格也较高,为12.82元每50升,相对价格为7.05%,而国内真实情况下平均为4.81元每50升,相对价格为1.77%。这意味着消费者为管理其价格风险所需支付的代价为总支出的2%—7%,应该是一个可以接受的水平。从图8来看,市场化的期权价格水平最高,而按照国内真实水平估算的期权价格水平最低。这说明在油价完全由市场机制主导时,相应的期权加油卡价值最高;而国内目前的成品油定价机制很大程度上受到政府管制,几乎没有波动,相应期权价值也就较低。另一方面,自2008年下半年到2009年,受到全球金融危机的影响,油价波动剧烈。相应地,这一时期期权加油卡价格也维持在很高的水平,这能够体现期权的本质和作用。四、期末储备策略：加油卡包的保险策略(一)水j及stusa、t从图5可以看出,模拟价格和真实市场的汽油价格明显比经过货币和体积单位换算得出的RBOB汽油价格高。为了使不同情况下的套期保值策略的效果具有可比性,本文引入了溢价比率λ,其计算公式为:其中,t为石油零售商建立期权头寸的月份,j表示三种现货路径,j=1表示市场化价格,j=2表示模拟价格,j=3表示国内真实价格。Sjcn,t为第t月第j种情况下中国市场的汽油零售价格,Stusa为第t月纽约港RBOB的到港价格(换算成元/升)。特别地,在j=1时,国内汽油价格等于美国RBOB价格,S1cn,t=Stusa,即λ1,t=1。在模拟现货路径和国内真实路径下,由于国内价格相对RBOB价格存在较高的溢价,石油零售商在进行套期保值时,对应每份加油卡,石油零售商在NYMEX市场中需要买入λ份的期权才能完全对冲风险。在实际计算中,国内期权卡价格Cjcn,t就直接将MCS的结果代入。但无法找到美国的RBOB平均价格期权的价格。假设在市场化价格情况下(j=1)MCS可公允地为美国市场的RBOB平均价格期权定价,即Ctusa=C1cn,t。对于j=2和j=3的情况,直接代入即可。(二)a石油零售商在nimex行权时的权益价值石油零售商第t月初构造的套期保值损益由四个部分构成:其一为在国内销售期权加油卡的现金流入,即Cjcn,t;其二为在NYMEX购买λj,t份的期权的现金流出-λj,tCtusa;其三为每月消费者行权时的价差损失。设Xjcn,t为期权加油卡的合约规定的执行价,根据合约设计,用公开销售日前十日国内汽油平均零售价格表示,设Ijcn,t+τ为加油卡每月的结算价,即第t+τ月汽油平均价格,则消费者的每月行权时的价差损失为-max(Ijcn,t+τ-Xjcn,t,0);其四为每个月底石油零售商在NYMEX行权时的价差收益。设Ftu+saτ为石油零售商购买的期权的结算价格,即RBOB期货在到期日前一个月的均价;et+τ为t+τ月底美元对人民币的即期汇率;则每个月底石油零售商在NYMEX行权时的价差收益λj,tmax(et+τ/3.875×Ftu+saτ-Xjcn,t/λj,t,0),其中,3.875为计量单位(加仑与升)的换算比,乘以(et+τ/3.875)是将美元/加仑转换为人民币/升;Xjcn,t/λj,t为期权加油卡的执行价除以溢价比率,即为石油厂商购买的美国市场的RBOB平均价格期权的执行价(以人民币计价)。设πj,t为第j种路径下第t月石油零售商发行期权加油卡并在NYMEX买入三份平均价格期权的套保组合损益率,得到:公式(10)中,由于加油卡存续期为三个月,所以第三、第四部分总损益均由三个月单月损益加总得到。Sjcn,t为第t月初国内现货价格,将四项损益之和除以Sjcn,t达到归一化的目的。另外,虽然期权现金流和行权损益的发生时间不同,考虑到1-3个月的时间价值很低,这里未做贴现处理。由于在完全开放市场下,价格的制定最为有效,因此套保策略也应该能够在最大程度上消除风险,故推测该种情况下π值最接近零,且方差最小;而在国内真实市场下,定价过程在很大程度上受到政府管制,造成市场效率的损失,推测其π值应该显著异于零;半开放市场应介于这二者之间。(三)非市场化管制下的套期保值风险按照公式(10),分别计算了在完全市场化、模拟和国内真实情况下,石油零售商套期保值的损益情况,得图9。表4给出了其描述性统计。从表4可看出,π1接近0,达到非常理想的套保效果。而π2与π3明显偏于0,且标准差大于第一种情况,表明由于非市场化的管制,套期保值存在一定的风险。值得关注的是,π2与π3都为正,这主要是由于在国外价格较高时,国内价格不随之上涨,这样石油零售商在NYMEX市场上获得的收益高于消费者行权带来的损失。但这并不能成为石油厂商不愿意推进成品油市场化的理由。这是因为,石油厂商相当部分的利润在炼油环节,在国际油价上涨而国内油价不涨的情况下,虽然因上述套期保值可获得正的收益,但其在炼油环节会遭受更大的损失。五、优化价格定价机制总的来看,石油零售商向消费者发行加油卡可改