[论文解读] UPDATE February 2012 - The Food Crises: Predictive validation of a quantitative model of food prices including speculators and ethanol conversion

Marco Lagi, Yavni Bar‐Yam+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 6, 2012

Market Dynamics and Volatility被引用 8

一句话总结

本文验证了一个动态定量模型，该模型纳入了投资者投机与乙醇转化因素，成功预测了截至2012年1月的全球食品价格走势。该模型证实，趋势跟踪型投机与乙醇生产是2004年至2012年食品价格飙升的主要驱动因素，且无需调整参数，表明模型具有稳健性与对未来价格趋势的预测能力。

ABSTRACT

Increases in global food prices have led to widespread hunger and social unrest---and an imperative to understand their causes. In a previous paper published in September 2011, we constructed for the first time a dynamic model that quantitatively agreed with food prices. Specifically, the model fit the FAO Food Price Index time series from January 2004 to March 2011, inclusive. The results showed that the dominant causes of price increases during this period were investor speculation and ethanol conversion. The model included investor trend following as well as shifting between commodities, equities and bonds to take advantage of increased expected returns. Here, we extend the food prices model to January 2012, without modifying the model but simply continuing its dynamics. The agreement is still precise, validating both the descriptive and predictive abilities of the analysis. Policy actions are needed to avoid a third speculative bubble that would cause prices to rise above recent peaks by the end of 2012.

研究动机与目标

• 提供一个定量的、动态的全球食品价格模型，以解释2004年至2012年期间观察到的价格波动。
• 检验该模型的预测准确性是否可超越其原始校准期，延伸至2012年1月。
• 评估投资者投机与乙醇转化对食品价格波动的相对贡献。
• 评估由于持续乙醇生产导致的另一次投机泡沫与食品价格上涨的长期风险。
• 通过识别可操作的政策杠杆（如监管投机与乙醇补贴）来为政策制定提供依据，以防止未来食品危机。

提出的方法

• 该模型将供需动态与由参数 $k_{sd}$ 控制的瓦尔拉斯价格调整机制相结合，$k_{sd}$ 代表市场均衡的恢复速度。
• 通过参数 $k_{sp}$ 纳入趋势跟踪型投机行为，模拟投资者如何将资本转向回报率上升的资产。
• 模型模拟了大宗商品、股票与债券之间的资产配置，其中参数 $\mu_{equity}\gamma_{0}$ 与 $\mu_{bonds}\gamma_{0}$ 控制基于预期回报的变化。
• 乙醇转化被建模为与美国乙醇产量成比例的供给冲击，并通过供需框架捕捉其对玉米价格的影响。
• 通过将模型模拟的食品价格路径（FAO食品价格指数）与2004年1月至2012年1月的实际数据对比，对模型进行验证。
• 比较两种拟合结果：一种使用2011年研究中原始参数（绿色曲线），另一种使用全周期内新优化的参数（红色曲线），以检验模型的稳健性。

实验结果

研究问题

• RQ1 纳入投机与乙醇转化的动态模型，在其初始校准期之外，能在多大程度上准确预测全球食品价格趋势？
• RQ2 2004年至2012年期间，投资者投机与乙醇转化对观察到的食品价格飙升的相对贡献分别是什么？
• RQ3 模型参数在时间上是否稳定？这又对市场基本机制的持续性有何启示？
• RQ4 该模型能否预测新一轮食品商品投机泡沫的出现？若能，何时可能发生？
• RQ5 哪些政策干预措施可减轻由投机或乙醇生产引发的未来食品价格飙升？

主要发现

• 该模型原始参数集（基于2011年3月前的数据推导）在无需任何重新校准的情况下，准确预测了截至2012年1月的食品价格走势，证实了其预测有效性。
• 全周期（2004年1月至2012年1月）新优化的参数变化极小：$k_{sd}$ 下降5.1%，$k_{sp}$ 下降1.6%，$\mu_{equity}\gamma_{0}$ 下降10.5%，$\mu_{bonds}\gamma_{0}$ 下降28.7%，表明模型具有高度稳定性。
• 供给与需求均衡参数 $k_{sd}$ 与投机者参数 $k_{sp}$ 变化微小，表明至2011年为止，市场基本面与投机行为均未发生结构性变化。
• 尽管乙醇补贴已于2011年12月到期，但持续的高油价与美国玉米37%的既有保障性需求，可能维持乙醇生产，使食品价格持续面临上行压力。
• 模型预测，若无进一步乙醇生产增加，另一轮投机泡沫可能在2013年初将食品价格推高至2008年与2011年峰值之上。
• 若乙醇生产继续沿其多年趋势发展，即使无投机行为，长期均衡食品价格也将在一年内达到危机水平，原因在于持续的供给冲击。