我国自1993年起成为石油净进口国，是世界石油进口和消费增长最快的国家。2004年我国石油年消费3.33亿吨（24.4亿桶)，对外依存度为47.8%。
2005年中国原油产量为1.82亿吨，比2004年增长3.7%，原油净进口1.19亿吨。2005年年初以来，国际油价一路飙升，2005年8月和2006年4月，更是突破70美元大关。我国因没有战略储备不得不高价进口，付出了很大的代价。
在分析国际石油价格时，我们重点讨论石油价格形成机制和分析其影响因素，因此基于油价自身波动趋势与特性建立的传统时间序列模型不再适用，我们应用GRNN 拓扑结构的神经网络，采用现代启发式算法中的遗传算法进行网络优化训练，自主建立了定量分析模型。
第一节 国际油价波动对全球经济的影响
世界经济普遍经历了石油价格历时两年多的持续上涨，受其影响，2005年世界经济增长速度放慢，但估计2006年有望呈现较好增长态势，其中亚洲和北美增长最快。根据世界银行发表的《全球经济展望》报告，全球国内生产总值2005年大约增长3.2%，低于2004年的3.8%。报告认为高油价减少了石油进口国的收入，但增长持续强劲，原因之一是金融市场情况有利，包括通货膨胀率和利率依然较低。然而石油市场供不应求，燃料价格继续上涨，原油等资源价格大幅上扬，对世界经济的影响凸显，对经济增长构成威胁。据国际货币基金组织估计，亚洲、欧洲和北美的国内生产总值2005年和2006年分别增长2.5%和2.7%，但昂贵而多变的石油价格仍然是一个严重的全球风险。
在石油处于现代能源消费结构主体地位的今天，石油已位居经济结构产业链的顶端。因此，石油价格上涨会直接或间接影响物价，形成通货膨胀并对经济发展产生停滞作用，对社会经济运行构成重要影响。以石油为主体的能源价格上升在物价上的影响，除了以石油为主体的能源价格直接或间接地反映到物价上之外，能源在产业链各环节的利税、经营成本上也有反映，并传导进而形成推动这一环节的物价上涨。这些相关的以货币计量的经济流量，最终还会传导到金融和服务领域的以货币计量的社会经济活动流量上，推动这一环节以货币计量的财政税收、经营成本上升，形成能源价格上升推动的物价上升的最终环节。
在能源与现代社会经济运行关系中，这些环节的存在放大了以石油为主体的能源价格对物价和社会经济运行的影响程度。第一次石油危机、第二次石油危机对世界经济影响机制就在于此。
同世界其他工业化国家一样，石油在我国也是处于经济产业链的顶端，油价波动也会传导到物价上，进而对宏观经济和金融政策产生重要影响。当前，我国石油消费不断上升，大量进口导致对外依存度的增大，除了要确保石油供给渠道的稳定和安全外，石油价格也是一个影响我国经济发展的重要因素。在石油的定价机制上，我国的油价是跟随着国际石油价格的波动进行调整，自主调节的能力较差。油价上涨短期看对我国经济影响不大，最大的是外汇支付增加太多，但其深层次的影响不容忽视，因为我国目前正值经济高速发展阶段的高耗能阶段，油价上升将对国内运输业影响最大，并拉动工业成本上升，刺激通货膨胀。而且不仅如此，鉴于当前我国煤、电、油供求关系相对紧张，石油价格持续上涨将会进一步加剧能源紧张，增加相关行业的生产成本，降低相关行业的竞争力。
油价对我国经济的负面影响主要表现在：一、油价上涨影响整个国民经济的平稳运行。原油是国民经济发展必不可少的产品，国际油价持续走高，必将使国内能源价格有所上扬，并拉动石油和以石油为基础的产业价格上扬，形成一种新的涨价因素。因为油价上涨，在增加原油生产企业的利润的同时，会加大对制造业的压力，进一步挤压其利润空间，从而最终反映到消费品价格上。
尤其在航空业、石化工业及汽车等产业中，油价的突然上涨将直接影响整个行业的发展。油价上涨还常常导致名义工资上升，在名义工资上升而总需求下降的情况下，又会导致失业率的上升。二、油价上涨加大原油进口成本和战略储备投入。中国全年进口原油为1.2亿吨，折合约8.8亿桶来估算，由于国际原油价格高，将直接导致中国全年外汇损失达到88亿美元。中国成为国际高油价最大的承受者，2005年中国仅原油一种产品的进口就将造成300亿美元的贸易逆差，高油价将拖累中国GDP下降0.7至0.8个百分点。另外，国际油价上涨较快，必然大量增加建立我国战略储备的资金。三、油价持续上涨可能给中国的产业结构带来更为深远的影响。我国经济正处于投资拉动型向消费拉动型转变的阶段，同时也从简单的来料加工和原始的制造业向真正的制造业转型。但是，以制造业为龙头作为经济支柱，是以大量消耗能源和原材料为前提的。能源价格上涨会阻碍消费这驾马车，从而对中国经济转型产生显着影响。
四、油价下降过大同样对我国经济产生不利影响。石油及石化产业能否均衡发展关键在于稳定的石油价格。跟中东等石油生产国相比，我们的国内产油成本要高得多。如果国际油价下跌到我国生产成本之下或者是在海外投资获取的份额油成本之下时，我们的企业就面临着当期亏损和现金周转拮据的困境。
国际油价大幅飙升对我国经济的负面影响是显而易见的，但是，目前的高油价并不会改变中国经济快速增长的基本趋势，做这种判断，主要是依据以下因素。首先，我国正处在一个新的经济增长期，形成这种增长的基本元素不会在短期内消失，增长的动力将长期存在；其次，一系列宏观经济调控措施有助缓解中国石油市场的紧缺现状，缓解油价上涨带来的通货膨胀压力；第三，一些优质企业在一定程度上可以消化部分高油价带来的成本压力。
第二节 构建油价波动模型
油价是由包括供需状况在内的市场预期价格信号驱动的，同时美元化石油市场又受到美元汇率、投机对冲基金、地缘政治变化、恐怖事件等因素影响，油价具有高度复杂的不确定性。历史上出现的两次石油危机凸现了世界经济增长对油价波动表现出的脆弱性。
国际油价的大幅波动对世界经济增长带来风险和挑战，石油价格问题对宏观经济稳定和可持续发展有重要影响，对石油生产国和消费国均有显着的影响。七八十年代的石油危机曾导致世界经济走向衰退，近两年国际油价大幅上涨引起国际社会的普遍关注，研究油价波动也成为政府、大公司和学术界的一个热点。
原油价格波动之所以备受瞩目，一个重要原因在于全球化、多元化石油市场具有高度复杂不确定性，表现为：经常性部分地被管制和干预，生产及交货地点之间博弈关系复杂多变，易受到存贮量不足限制、季节性和气候条件变动影响、投资周期影响以及地区战争冲突等突发事件影响。石油需求相对缺乏弹性，一旦供给短缺，价格就会急升并连续走强，直至需求下降缓解供给缺口，这些使得石油价格具有两大明显特性：昂贵和多变。
国内外关于油价的定量分析主要是从油价波动的基本面入手，就油价本身波动趋势与特性研究未来其变化，而从政治、经济、安全等角度关注油价变化的研究则多停留在定性层面。我们研究的重点不是关注油价自身波动的特性，不是预测油价明天、下个月会涨到多少，探究的并不是问题的表象而是内在实质性成因，关注的是油价变动的深层次影响因素。这一研究着眼于长期性和战略性的分析，目的是使我们能从纷繁变动的油价波动中找出规律性的认识，其中最重要的就是哪些因素对油价变动具有显着的影响，通过观察和判断这些关键因素的变化来把握油价变动的趋势。对于这一问题，选择适用的定量方法至关重要。我们基于现代时间序列方法、模糊聚类和人工神经网络建立模型，定量分析油价波动的内在的、深层次的关键因素。
一、构建模型的主要考虑
由于决定油价波动的因素太过复杂，我们的研究主要不停留在对油价进行预测，其关键是找出影响油价波动的主要因素，从而针对观察和研究这些主要因素的变动能够较好地把握油价波动的方向和强度，为宏观经济决策和分析提供强有力的支持。石油是寡头垄断，和经济学所假设的完全竞争市场不同。在石油经济中要重点考察石油输出国的财政情况，而不是生产者追逐利润的动机。在油价高的时候，石油输出国财政状况良好，不缺钱花，所以不忙着增加生产。相反，在油价低的时候，财政紧张，不得不多产石油，导致短期油价进一步降低。这种规律使油价很难经常在平衡点上下波动，而是大起大落。
建模时一方面要考虑油价短期和长期运动趋势，另一方面应考虑油价围绕趋势的波动特性，而这种波动性具有非对称性，即高价位时，向下波动仍在高价位附近，而在低价位时，更倾向于向高价位波动。基于数据及其深度联动的特征分析，从而解析油价波动影响因素，在未来有针对性地予以关注则更有意义。
对于油价波动因素分析模型，传统的回归分析模型以及常用的时间序列分析方法如随机游走模型、移动平均模型等无法较好捕捉油价这种具有更复杂的非线性特征数据的能力。以Saeed Moshiri（2004）为代表的经济学家在预测油价波动时，通过对比Pindyck的传统回归模型、Morana和Sadorsky的ARMA和ARCH 模型等，也认为人工神经网络模型更适合用来分析油价的波动。
为准确研究石油波动的成因，前提是了解世界石油市场价格体系的基本构成情况。世界各石油产地按石油重度和硫含量分若干品质和规格，根据美国能源信息局编的《国际原油市场手册2001－2002》，全球不同市场交易的油价达161种之多，欧洲北海布伦特原油（BRENT）、美国西得克萨斯中质油（WTI）、欧佩克一揽子（OPEC）原油三大产品市场基本能反映、预示全球市场供需平衡状况，其紧密关联的价格由于石油品质和运输成本上的微小差别而稍有不同，其他石油价格和交货地点，都参照这三个价格形成各自的标准。其中，BRENT油价实际是根据北海地区15个油田产出的原油综合而得。OPEC油价是指包括阿尔及利亚、印尼、尼日利亚、沙特、阿联酋、委内瑞拉、墨西哥7个国家原油价格的加权平均值。还有值得一提的是美国能源信息署使用的IRAC（Imported Refiner Acquisition Cost）油价，是美国所有进口原油根据数量加权得出的平均价格，实际上与OPEC油价相似，作为名义油价，基本上也能反映出国际油价的变化状况。
原假设是ρ＝1，有一个单位根。式中，β0表示截距项，T表示趋势项，Δ表示一阶差分，εt表示随机误差项。滞后项按照SC准则或AIC准则选择。
ADF 单位根检验表明，WTI，BRENT，OPEC三种油价数据是I（1）过程的非平稳时间序列（α＝0.05)。
在已经判断出三种油价是I（1）过程后，我们基于Granger（1987）提出的协整概念以及Johansen（1988，1991，1995）提出关于协整检验的方法，进行三种油价的协整检验。
三种油价确实存在协整关系（α＝0.05)，格兰杰因果关系检验（α＝0.1，Lag＝4）表明，OPEC原油是BRENT 原油变动的原因，WTI原油与BRENT 原油互为因果关系，从而说明BRENT 原油长期以来一直作为世界原油价格变动的风向标，更能反映出世界原油市场变动的趋势和特点。
在α＝0．1，Lag＝4的水平下，OPEC不是BRENT的格兰杰原因、WTI不是BRENT的格兰杰原因、BRENT不是WTI的格兰杰原因均被拒绝。因此，OPEC原油是BRENT原油变动的原因，WTI原油与BRENT原油互为因果关系，从而说明BRENT原油长期以来一直作为世界原油价格变动的风向标。
我们还采用模糊聚类的方法对八种油价（欧佩克一揽子原油、西得克萨斯WTI原油、布伦特原油、迪拜原油、阿曼原油、米钠斯原油、乌拉尔原油、大庆原油，数据来源于欧佩克网站）进行分析，所得的结果仍反映出BRENT原油价格的基础风向标作用，故本书建模时选用Brent油价作为基础数据进行分析。
