焦炭与螺纹钢期货跨品种套利研究

焦炭期货即将挂牌上市，中国作为世界上最大的焦炭生产国和消费国，每年焦炭出口约1400万吨，占国际焦炭贸易量的60%，却始终掌握不了自己的定价权。焦炭期货的推出，将给整个行业发展、企业经营运作带来深远影响，有利于加强我国焦炭在国际上的话语权。不仅如此，焦炭与钢材关系密切，焦炭产量的90%用于高炉冶炼，且主要用于冶炼钢铁，因此，焦炭与钢材是产业链的上下游关系。焦炭期货推出后，将与钢材期货合力，实现焦炭钢材整个产业链联动，有助于企业实现“全产业链”套保操作，增强企业抵御风险的能力，提升企业经营的灵活性。

焦炭期货不仅可以为企业提供市场信息，也可以为企业提供新的金融工具，企业不仅可以进行套期保值，还可以利用焦炭、钢材相关品种之间的上下游关系，采取更加稳健的套利操作。焦炭期货上市在即，我们在深入分析产业相关性后，通过对焦炭与钢材现货价格的历史数据进行数理统计分析，对焦炭与螺纹钢进行跨品种套利分析，希望在焦炭期货上市后，理论研究对现实操作能起到借鉴意义。

一、焦炭与螺纹钢期货跨品种套利可行性分析

跨商品套利主要是指利用走势具有较高相关性的商品（如替代品之间、原料和下游产品之间）之间强弱对比关系差异所进行的套利活动。这种相关关系是指品种间具有相互关系，利用这种相关性对不同品种的期货合约分别进行买入和买出，通过品种间的强弱变化引发价差的收缩与扩大，从而实现价差收益。因此，在考虑跨品种套利时，不仅要分析品种相关性的内在机理，还要考虑相关性的影响因素，并结合数理统计分析，总结出一般规律。

焦炭期货4月15日上市，而螺纹钢期货上市时间也不长，为了提高统计的准确性，本文所涉及的焦炭与螺纹钢价格的数据分析均采用现货价格数据。

1.焦炭与螺纹钢关系的内在机理

（1）90%的焦炭用于炼铁

焦炭广泛用于高炉炼铁、冲天炉熔铁、铁合金冶炼和有色金属冶炼等生产，作为还原剂、能源和供炭剂，也应用于电石生产、气化和合成化学等领域。据统计，世界焦炭产量的90％以上用于高炉炼铁，冶金焦炭已经成为现代高炉炼铁技术的必备原料之一，被喻为钢铁工业的“基本食粮”，具有重要的战略价值

和经济意义。因此，对于焦炭来说，钢铁行业可称之为焦炭的“唯一”下游行业，焦炭的需求情况完全取决于钢铁行业的状况。

（2）焦炭是钢材生产的第二大原料

从钢材的生产工艺流程来看，焦炭是钢材生产的第二大原料。钢材的制作工艺包括高炉炼铁、转炉炼钢，然后通过连铸制成钢坯、轧钢，最后制成钢材成品。炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。在高炉中，通过对铁矿石、焦炭、石灰石等高温燃烧，形成铁水；铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料，另加10%左右的废钢；然后，向转炉内吹氧燃烧，铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量，当探头测得达到预定的低碳含量时，即停止吹氧并出钢。焦炭是高炉炼铁过程中必不可少的原料，起到了发热剂、还原剂、骨架支撑和渗碳剂以及为炉料下降提供自由空间等作用。

（3）焦炭对钢材成本的影响

按照行业平均生产工艺，目前钢铁行业中平均生产1吨炼钢生铁需要1.6吨铁矿石、0.5吨焦炭，并参照2007年中国钢铁行业的平均铁钢比（0.96）和废钢单耗（0.15吨），加入水电、管理成本的平均消耗系数作为测算依据，炼制成1吨粗钢。因此，从成本角度来看，1吨粗钢需要使用约0.5吨焦炭，目前约占钢材成本的22%左右。

（4）焦炭—螺纹钢的价格传导机制

以上我们对焦炭与螺纹钢关系进行了静态分析，由于焦炭与螺纹钢存在密切的上下游产业链关系，因此，从历史现货价来看，螺纹钢与焦炭的价格趋势保持一致。为何螺纹钢与焦炭的价格有如此高的相关性？下面我们从动态角度来分析焦炭与螺纹钢的价格传导关系。

焦炭与螺纹钢价格是相互影响、相互制约的。在钢价上涨阶段，钢厂利润空间被拉大，钢厂在利润丰厚的情况下会持续高速增产，因此，对于原材料的需求上升，导致原料价格跟随钢价上行，随后，钢材供给增加，供大于求导致库存上升对钢价形成压力，钢价回落。在钢价下跌阶段，钢铁业盈利能力弱化，受钢价下跌影响利润空间受挤压，钢厂可能采取限产、减产等措施来减少市场供给，从而使钢厂对焦炭等原料的需求减弱，焦炭价格追随钢价下跌，成本的下跌也在

很大程度上加剧了钢价的回落幅度。在钢价回落、供给减少的情况下，市场出现供给偏紧或钢价回落至终端需求商的心理价位时，钢价又将企稳回升，重回上行通道。因此，焦炭与螺纹钢形成相互影响、互为因果的闭合关系。在这样的价格传导机制下，螺纹钢与焦炭价格趋势呈现高度相关。

螺纹钢与二级冶金焦现货价趋势图

2.焦炭与螺纹钢的相关性分析

从上述分析可知，焦炭与螺纹钢属于产业链的上下游关系，价格趋势呈高度相关。为进一步验证其实际相关性，考虑到焦炭期货尚未上市，螺纹钢期货上市时间也非常有限，笔者从Wind资讯上选取2007年1月8日到2011年4月2日的1046个数据，对其进行相关性分析，最终得到实际相关性为0.787（在0.01置信水平内有效）。结果表明，螺纹钢期货上市以来，焦炭和螺纹钢之间存在较强相关性，焦炭期货上市将为相关企业提供新的金融工具。

上海三级螺纹钢与唐山二级冶金焦相关性

通过内在理论及统计意义上进行可行性分析，我们得出焦炭与螺纹钢进行跨品种套利在理论上是可行的。根据两者的关系，焦炭与螺纹钢是产业链上下游的关系，因此属于产业链跨品种套利。

二、焦炭与螺纹钢期货跨品种套利机会分析

在具体操作上，我们应更多地考虑两者的强弱变化特点及其价差波动区间，然后探究焦炭与螺纹钢的趋势套利和模型套利的机会。

1.趋势套利机会分析

为了更好地把握两者间趋势性套利机会，我们对焦炭与螺纹钢价格进行分析，总结出焦炭与螺纹钢价格波动的特点。

（1）钢材的波动幅度大于焦炭

从现货价格走势来看，螺纹钢价格与焦炭价格呈现一大特点：螺纹钢价格的波动幅度大于焦炭价格的波动幅度，焦炭价格的变化相对迟钝，趋势性波动频率以及幅度都远远小于螺纹钢。我们选取2007年1月8日到2011年4月2

日的1046个数据计算焦炭与螺纹钢价格的日均波动率情况，并对日波动率进行绝对值处理，得出螺纹钢的日均波动率为0.515%，焦炭的日均波动率为0.35%。由于螺纹钢的波动幅度大于焦炭的波动幅度，在上涨过程中，螺纹钢与焦炭的比价呈现扩大趋势，在套利操作中可采取买螺纹钢卖焦炭的策略；在下跌过程中，螺纹钢与焦炭的比价呈现缩小趋势，即焦炭表现出抗跌性，因此可采取买焦炭卖螺纹钢的策略。

螺纹钢与焦炭价格日均波动率