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汇率与股票价格动态关系研究——基于GARCH均值模型
摘 要
汇率制度的改革给中国资本市场带来了划时代的变化。本文以2005年6月至2017年8月美元兑人民币汇率的月度数据和上海综合指数（SHCI）为基础，采用GARCH均值模型对我国汇率与股价的动态关系进行了实证分析。实证结果表明，我国股票市场对外投资开放程度不高；我国股票价格与汇率市场之间存在双向影响机制，人民币升值将导致股票市场下跌；从市场波动的角度看，汇率的不确定性不会对股市走势产生影响，两个市场之间的风险传导机制也不显著。
关键词：汇率；股票价格；GARCH均值模型
- 引言
2015年8月11日，中国人民银行宣布启动新一轮汇率改革，调整人民币兑美元汇率的汇率机制。自那时起已经过了三年。自去年年初以来，人民币走势发生了逆转。9月1日，人民币汇率中间价、境内和境外人民币汇率共同上升至过去14个月以来的新高。8月份，中国内地人民币迎来了自2005年汇率改革以来的最大月度增长。同一天，A股市场也呈现出上涨趋势。股票价格与汇率的关系一直是一个值得研究的课题。汇率变动不仅影响一个国家的宏观经济运行，也影响着微观经济主体的经营行为和业绩，从而导致公司股票价格和收益的波动。随着全球金融自由化的发展，国内市场通过“上海-香港证券联结”和“债券-债券”的方式不断深化与全球金融市场的联系。我国金融体系仍处于发展和完善阶段，金融稳定对经济稳定和经济可持续发展具有重要意义。随着国内资本市场自由化程度的提高和对外开放程度的加深，中国融入经济全球化的程度不断提高，外汇市场将成为连接国内外资本市场的桥梁。为了防止外部冲击通过外汇市场引发国内金融市场动荡，有必要明确汇率与国内金融资产价格的动态传导关系，并研究和建立相应的反应机制。因此，深入研究股票市场与外汇市场的互动关系，不仅有助于深入了解金融市场之间的关联性，而且对防范金融风险和对金融市场改革的政策制定具有重要的参考意义。
在汇率与股价关系的研究中，商品市场理论（Dornbusch和Fischer，1980年）和资产组合平衡理论（Gavin，1989年）从前从理论模型的角度讨论了汇率与股价的关系。在实证研究中，针对发达国家和新兴经济体的研究较多，但尚未得出一致的结论。在研究人民币汇率与中国股票价格的关系时，大多数学者认为，汇率与股票价格之间存在着长期的因果关系。Liu Lin、Meng Yu和Yang Kun（2015），Deng Yu和Yang Chaojun（2007）发现，股票价格与汇率之间存在长期稳定的协整关系，而Zhao Jinwen和Zhang Jingsi（2013）发现，股票价格与汇率之间存在短期联系。研究结论是多种多样的，但他们都对两者之间的风险传递关注较少，这也是本文要讨论的最重要的因素。
论文的剩余部分结构如下：第二部分是本文的文献综述和可能存在的创新之处；第三部分是模型的设计；第四部分是数据选择及其描述性统计分析；第五部分是实证结果分析；最后一部分给出了主要结论和政策建议。
2. 文献综述
关于汇率与股票价格之间的关系，学术界有两个经典的理论假设：商品市场理论和资产组合平衡理论。
商品市场理论（Dornbusch和Fischer，1980）从经常账户或贸易余额的角度出发，认为汇率波动对股市产生影响，其影响程度取决于国际贸易在该国整体经济中的重要性和贸易不平衡。汇率变动作为对外贸易的主要因素，直接影响国内产品在国际市场上的竞争力，从而影响进出口贸易额的变化。进出口数量的增加或减少，必然会影响从事进出口相关的企业的生产经营，进而影响经营业绩并引起股价变动。此外，汇率变动不仅会影响外币计价公司的交易成本和风险敞口，还可能通过进口商品价格变动引发国内通胀，导致股市价格波动。
资产组合平衡理论（Gavin，1989）主要解释了基于资本账户的汇率与股票价格之间的相互作用，其认为股票价格的变化会导致汇率波动，两者之间存在负相关。汇率与一般商品相同，其价格取决于外汇市场货币的供求。当国内股市处于牛市时，财富效应扩大，从而刺激当地货币需求和利率。根据利率平价理论，国际资本流入，导致本币升值。股票价格的下跌会使投资者的财富缩水，“挤压效应”也会削弱财富效应的影响，从而减少对国内货币的投资和需求，导致利率下降，利率下降将导致资本外流，进而导致本币贬值。
上述理论假设清楚地阐明了汇率与股价的理论关系，但基于实际情况的多样化，两者之间的实证结果可能会与理论相悖。国内学者也对外汇市场与国内股票市场的关系进行了相关的实证研究。对于汇率与股价的短期和长期关系，结论是不同的，并且两者之间的关系是正向还是负向，也存在不一致。大多数学者认为，汇率与股价之间存在着长期的因果关系。Liu Lin，Meng Yu和Yang Kun（2015）利用阈值协整检验和随机波动性的TVP-VAR模型研究了两者之间的关系。结果表明，从长期来看，汇率与股价呈负相关。二者之间存在着时变特征，即人民币兑美元汇率贬值可能导致股价上涨，但并不一定。汇率与股价的关系主要取决于宏观经济的总体环境。Deng Yu和Yang Chaojun（2007）的研究结果发现，股票价格与汇率之间存在长期稳定的协整关系，汇率与股票价格之间存在单向格兰杰因果关系，即人民币升值会伴随股票价格上涨。Zhao Jinwen和Zhang Jingsi（2013）发现，人民币升值将导致短期国际资本外流，股价下跌，导致短期资本持续外流。因此，人民币将转为贬值，短期资本将回流，股票价格将上升到合理水平，从而得出人民币汇率与股票价格正相关的结论。此外，Ba Shusong和Yan Min（2009）认为，货币市场是股票市场和外汇市场之间的桥梁。在研究股票价格与汇率的关系时，忽视货币市场结论将不完整，两者之间的关系将不完善。因此，将股票价格和汇率作为内生变量，将价差作为外生变量，在向量自回归多元EGARCH模型的基础上得出，汇率在短期内具有正向的引导关系，即人民币贬值引导股票价格上涨；而从长期来看，汇率对股票价格具有负向的引导关系。还有一些学者认为，两者之间的长期关系并不显著。Li Yaqiong和Huang Lihong（2010）提出，股票收益率与人民币汇率之间不存在长期均衡关系，但不能否认存在短期单向格兰杰因果关系，即人民币名义汇率是股票收益率的格兰杰原因。然而，Bu Lin、 Li Zheng和Zhang Xinyue（2015）研究发现，股票价格与汇率之间甚至没有因果关系。
上述文献主要集中在讨论汇率与股票价格之间的因果关系，而对汇率与股票价格之间的风险传递则关注得较少。因此，本文可能存在的创新之处是利用GARCH均值模型将协同效应的研究思想应用于汇率和股票价格的研究，不仅注意二者均值的相互影响，还要注意股票市场与外汇市场之间的风险传导。
3. 模型建立
本文重点关注模型建立过程中以下三个问题。首先，考虑到汇率变动与股票价格的内生性，本文构建了包含汇率变动和股票价格的VAR模型，作为实证分析的基本框架。当然，影响股市走势的因素有很多。一个完整的VAR体系显然不限于两个变量。然而，正如Frankel和Romer（1999）所指出的，当我们关注两个变量的相关性时，二变量简化形式是最直观稳定的结构。
第二，汇率对股票价格存在两种影响方式。一是汇率变动，二是汇率的不确定性预期。现有的研究大多直接用两者的“变化”来度量不确定性，但实际上，不确定性的根源在于“波动”，而不是简单的变化。因此，汇率波动性（即标准差）对于测量不确定性显然更为准确和直观。为此，本文引入汇率变动率（均值）和波动率（标准差）作为VAR模型的解释变量，以区分汇率变动引起的股价变动和汇率的不确定性预期。
最后，运用Engle等人（1987）与Engle和Kroner（1995）的观点作为参考，本文利用广义自回归条件异方差（GARCH）模型重构了每个变量的方差结构，并以此为基础生成波动性作为解释变量。因此，我们建立了以下的GARCH均值模型：
均值方程:
（1）
不同于传统的VAR模型，GARCH均值模型充分考虑了随时间变化的解释变量的异方差，并根据方程描述的GARCH过程生成方差与协方差矩阵(2)。
方差方程：
（2）
其中，解释变量是汇率的代替变量和期的股票市场表现，。 作为解释变量的滞后项，代表之后1至期。 是条件异方差的标准差向量，分别由协方差矩阵的对角元素的平方导出。 是常数项。, , 是自回归系数矩阵，表征向量阶滞后的影响系数。 是在期内的干扰项，服从均值为零的正态分布和的协方差矩阵。是的系数矩阵, 测量了波动性对条件均值的影响。
以汇率和股票价格本身的滞后效应为研究对象，研究自回归系数矩阵的意义和符号。通过系数联合显著性检验，研究了滞后效应的统计意义。而长期影响的标志则决定着影响的方向。
在方差方程中，解释变量代表协方差矩阵；, , 分别表示常量矩阵、协方差自回归（AR）系数矩阵和协方差移动平均（MA）系数矩阵。其中，常数矩阵的上对角化保证了协方差矩阵的半确定性，而AR系数矩阵和MA系数矩阵可分别用于研究波动性的短期和长期滞后效应。
4. 样本和数据
4.1. 样本区间和数据选择
本文选取2005年6月至2017年8月的月度数据作为样本，涵盖了以市场供求为基础、参考一篮子货币进行调节、有管理的浮动汇率制度实施过程中的所有样本数据。经过对数差分后，可获得146个月度数据的样品。以上证综合指数（000001.sh）中每个月最后一个交易日的收盘价为月度基准，汇率为每月最后一天人民币兑美元的名义汇率（USDCNY）。所有数据均来自Wind数据库。
4.2. 数据处理和描述性统计分析
中国股市和汇率市场的走势如图1所示。这两条虚线代表了中国实施汇率制度改革的两个关键时间点。2005年7月21日，中国将美元/人民币官方汇率由8.27调整为8.11，并宣布取消仅固定美元的货币政策。此后，中国的汇率改革正式启动。在此之前，中国的人民币汇率与美元有着非正式的联系。自1994年实行固定汇率制度，近年来中国经济持续增长，积累了大量人民币升值预期，所以人民币持续升值10年。2010年6月，我国重新启动人民币汇率形成机制改革，恢复了汇率市场的活力，股票市场正在逐步进行修复和调整。
2015年8月11日，中国人民银行宣布调整人民币兑美元汇率中间价机制。同日，美元兑人民币汇率中间价也从前一天的6.1162升至6.2298，结束了前十年人民币兑美元33%的升值。随后的汇率市场与股市走势的相关性也得到了显著改善。这表明，改革后的汇率制度能够更真实地反映当前外汇市场的供求关系，增强汇率市场的双向浮动弹性。因此，通过比较两个关键时间点前后汇率市场的变化，我们可以很容易地发现，这两项制度改革给我国汇率市场的发展带来了划时代的改变。
为了消除变量非平稳性对分析的影响，本文分别对上证综合指数和汇率序列进行对数差分处理，得到两个月的收益率序列。描述性统计见表1。
上证综合指数和汇率收益率序列的统计特征相似。虽然上证综合指数的收益率偏态小于0，左偏，而汇率偏态大于0，说明有一条长的右尾拖尾，但两者的峰度均高于正态分布3的峰度值，JB检验值在26以上，说明它们具有峰度厚尾的特点，并拒绝了序列服从正态分布。进一步比较两者的差异，可以发现上证综合指数收益率序列的均值和标准差明显大于汇率收益率序列，即股市的波动性远远大于汇率市场的波动性，这与图1描述的情况相一致。
4.3. 实证检验
实证结果如表2所示。股票价格与汇率相互影响，二者之间存在正相关关系。本文主要关注的是外汇市场对股票市场的影响。从这个角度看，如果汇率上升（美元升值，人民币贬值），股票价格就会上涨，反之亦然。人民币升值1%，股市下跌0.0614%。对假设2的检验表明，长期均衡效应，即汇率对股市的影响显著。但这与国内人民币预期升值导致股价上涨的结论相反，这表明我国股市开放度不高，资金流动受到限制，外资投资A股市场的渠道受到限制。人民币的升值和贬值并未导致外资大量流入或流出A股市场。
此外，人民币升值还将通过进出口影响企业利润，从而影响股价。人民币升值降低了中国商品在国外的价格竞争力，导致了出口价格的快速下降和上市公司盈利能力下降后的股价下跌。相反，人民币贬值增加了国内商品在国外的竞争力，增加了出口，从而提高了企业的盈利能力和股票价格的上涨。汇率通过影响商品的进出口来影响小微企业的盈利能力能反映在股票价格上。
GARCH均值模型不仅关注外汇市场变化对国内股市的影响，并且利用方差方程解释了外汇市场的不确定性风险传导。从风险传导的角度，股票价格的方差对汇率有影响，但其长期影响系数很小，接近于零，即可以认为基本没有影响。根据数据分析结果和使用的正确的模型，汇率不确定性对股票价格没有显著影响的假设是正确的。基于以上两点，股票市场与外汇市场之间的风险不具有传染性，风险可以有效隔离。这进一步表明，我国股票市场开放度不高，资本准入受到限制，外资投资渠道受到限制。因此，汇率不影响股票市场资本的流动，而对商品的进出口存在影响。
5. 结论
为了研究汇率改革实施以来汇率市场与股票市场的相关性，本文对2005年6月至2017年8月上证综合指数的GARCH均值模型和汇率收益率序列进行了检验。实证结果表明：
首先，我国股票价格与汇率市场之
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