基于小波分析的生猪价格波动特征研究

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1、http://www.sinoss.net基于小波分析的生猪价格波动特征研究周鸿卫,杨艳纯（湖南大学金融与统计学院，湖南长沙，410079）摘要：生猪价格的剧烈波动会严重影响到生猪产业的健康发展，本文采用季节性分析以及小波分析研究生猪价格波动的季节性、周期性及趋势性特征。研究结果表明我国生猪价格总体上呈上升趋势，但在上升过程中出现明显的周期性及季节性特征，且各周期的时间长度越来越短，表明生猪价格的波动越来越频繁。针对这种情况，本文提出合理的政策建议以稳定生猪价格。关键词：小波分析；生猪价格；周期性波动中图分类号：F323.7文献标识码：A一、引言自2000年以来，生猪价格经历了不断上

2、涨和下跌的周期性波动，而生猪价格的剧烈波动会给生猪生产者、加工者、投入要素供给者及消费者带来较大的影响，会导致各个环节的决策者行为盲目化和不确定化。当生猪价格下降时，生猪生产者会产生亏损从而影响生猪的生产进而影响生猪的供给，造成居民的生活质量下降；当生猪价格上涨时，生猪生产者将有利可图，然而生猪价格的上涨会给消费者带来经济压力，从而提升消费者价格指数，也会影响居民对生猪的消费。周发明（2014）通过对湖南省生猪价格波动特征进行研究发现湖南省10年间的生猪价格波动既不是单纯的封闭型蛛网,也不是发散型蛛网,生猪价格运行呈现明显的波动性特点。Dorfman和Park(2009)采用贝叶斯自

3、回归趋势平稳模型，对时间跨度为140年的美国生猪存栏数据和增长率进行分析，发现生猪存栏周期包含5种不同的长度，分别是4.5、5.4、6.8、10和13年。郭娜（2013）通过比较各个月份生猪价格,发现近年来生猪价格总体呈现波动上升、波动周期变短、波幅变大的趋势。本文首先采用季节图表法和相对关联法研究生猪价格的季节性波动特征，然后通过采用小波分析的方法对生猪价格进行降噪处理后分析生猪价格的波动周期性及趋势性特征，进而研究我国生猪价格的波动特征。二、生猪价格波动原因分析生猪价格最终都是由于需求和供给的变动而产生波动。陈迪钦（2013）分别从供给和需求两个层面来阐述引起中国生猪价格波动的主

4、要因素,认为生猪价格波动的原因主要来自于供给方面，供给方面的因素主要是生产周期及生产成本的变动。从影响因素的来源来说，生猪价格波动的原因可以分为自身以及外部冲击两个方面。生猪价格波动的自身因素包括生猪生产和消费的时间不匹配，根据“蛛网理论”，因为养殖户是根据当前生猪价格确定生猪养殖量，所以当生猪长大后市场上对生猪的需求发生变化从-1-http://www.sinoss.net而造成生猪需求量与供给量不匹配，使生猪价格产生波动。Harlow(1960)认为由于养殖者对价格反应存在时滞，致使价格和销售之间的时滞要比生猪繁育与屠宰间的时滞更长。生猪价格的外部冲击包括疫病和宏观经济因素等，当

5、生猪发生疫病时，由于生猪的供给量会迅速减少导致需求大于供给从而造成生猪价格上涨；宏观经济因素包括CPI以及对生猪价格产生影响的国家经济政策。李德耀（2008）、郝利忠（2009）等指出散养户由于自身资金实力、技术力量等方面的限制，抗疫情能力低，疫病的发生导致生猪生产剧烈波动，严重挫伤了养殖户的积极性，这也就使生猪价格波动剧烈。另外，由于生猪消费具有季节性的特点，生猪的价格波动表现出季节性的特征，具体为不同月份生猪价格的波动情况不一样，如，由于春节期间人们对生猪的消费量增加，生猪价格往往会上涨。三、模型构建为了对生猪价格的周期性和趋势性波动特征进行研究，本文采用小波分析对生猪价格波动进

6、行消噪处理。小波分析是继傅里叶变换后的主要消噪工具，其基本思想与傅里叶分析大致相同，都是采用一族函数表示某种信号。小波是小区域的波，它是一种长度有限、平均值为0的波。如果，它满足条件，其中是的傅里叶变换，则称为基本小波又称为母小波。小波变换就是通过把做位移T之后，在不同尺度下与原始分析序列作内积得到的。在进行小波变换时需要经过以下几个步骤：（1）选取小波母函数。常用的小波函数包括haar、DbN（Daubechies系列）、symN（Symlets系列），Morlet以及CoifN（Coiflets系列）等小波。不同的小波函数各有其优缺点，由于symN小波函数系列具有双正交性、紧支撑

7、性、对称性等良好的小波函数性质，因此本文选取symN小波函数系列对生猪价格波动进行消噪。（2）确定小波分解层数。确定小波母函数后，需要选择分解的层数对原始序列进行小波分解，分解层数越高去噪效果越明显，但是失真度也会随之增大。在综合考虑去噪效果和失真度的情况下，本文选取5尺度分解对生猪价格的波动序列进行分解。（3）确定阈值。在用一维小波进行信号的消躁处理过程中，需要用阈值进行小波分解系数的量化处理，Matlab中小波工具箱提供了处理阈值的函数，包括rigrs