黑色研究员

　　李昂

　　从业资格号:F3085542

　　交易咨询号：Z0018818

　　我国铁矿石最主要的供应商是四家矿业公司（四大矿山），分别为必和必拓、力拓、淡水河谷以及福蒂斯丘。以2021年数据为例，从四大矿山进口的铁矿石占比超过我国铁矿石进口量的80%（而进口铁矿石占我国全年铁矿石消费量的约80%）。因此就我国的情况而言，铁矿石是典型的寡头垄断市场。本文旨在应用经济学模型对寡头市场的阐述对铁矿石价格运行模式进行分析，以期能够与铁矿石商品价格运行的规律相互印证。

　　最终，本文通过寡头垄断市场的经济学模型，总结出了“铁矿石价格指数的周期性波动由需求端主导驱动”这一假设，并利用历史数据加以印证。而我们的结论是：假设为真。因此或许对需求端变化的推衍才是未来铁矿石研究更加重要的部分。

　　寡头垄断市场是一种介于完全垄断与垄断竞争之间的市场模式，其主要特征为：

　　1）供应商较少：少数厂商占据市场重要位置[主要供应商是四大矿山]；

　　2）依存竞争：厂商做出决策时需考虑竞争对手的反应，商品价格长期处于动态平衡当中[在厂商无串谋的情况下，否则会形成垄断利益集团]；

　　3）产品同质化：寡头市场中产品同质化较重，但厂商会寻求异质以增加其竞争优势[各种不同的粉矿、块矿品牌]；

　　4）行业壁垒较高：进出不易，难以出现新的竞争对手[长期以来，其余品牌的铁矿石在我国市占率依然较低]。

　　无串谋的寡头垄断

　　相较于其余市场模式，寡头垄断市场存在独特的“拐折的需求曲线”。在市场参与者理性的假设下，寡头垄断市场中的主要竞争模式是非价格的。因为价格战在长期来看难以帮助厂商建立竞争优势，反而会损害其利润。但不可否认的是，寡头垄断市场中价格战时有发生。所以经济学家P.M.Sweezy认为，寡头厂商在依存竞争中所采取的价格策略是“跟跌不跟涨”。因为在竞争环境下，假如某一寡头厂商提价而其余厂商不跟随，将导致该寡头厂商失去较多销售份额（因为产品相对同质化，买方可以选择其余厂商）。而某一寡头厂商降价时，其余厂商则会选择跟随以避免市场份额的减少，所以该寡头厂商的销售份额难以出现大幅增加。在上述逻辑下，寡头垄断市场中的需求曲线是拐折的。

　　如图所示，在寡头厂商A提高其产品价格突破某一阈值p1时，其需求曲线会进入“高弹性”区间，较小的价格变动将导致需求大幅的下滑。而假如其降低价格向下突破某一阈值p2时，其需求曲线会进入“低弹性”区间，降低价格难以在销售量方面获得相应的补偿。

　　另一方面，也可以观察到，即使寡头厂商A的边际成本出现上升，至供应曲线M1；或下降，至供应曲线M2，只要不超出一定的阈值，其利润最大化的平衡点就依然是定价p0，生产/销售量也依然为Q0。结合“跟跌不跟涨”的定价策略，可以推断出：在寡头垄断市场中，如果成本没有出现结构性或系统性的大幅变动（例如2019年初淡水河谷溃坝等事件），一个理性的寡头厂商不会轻易变动其产量与价格。映射至铁矿石可得出相应的结论，即四大矿山的产量与定价在没有系统性事件触发的前提下，是相对粘滞的。

　　不过传统模型中很多假设存在缺陷，导致在推演中得出：寡头垄断市场在竞争中会出现完全竞争市场中的结果，即寡头厂商会在不断的价格竞争中将市场价格压减至各自的边际成本，最终长期经济利润为0（伯特兰德悖论）。埃奇沃斯模型（Edgeworth Model）为改善这一情况，做出了新的设定：1）寡头厂商的生产能力是有限的，任一寡头厂商的产能都无法满足该价格水平条件下的市场需求；2）市场中可以存在不同的价格；3）依存竞争的发生需要时间。在新的假设下，寡头厂商会在长期的博弈中达成产量/销售量上的均衡，最终各个厂商均能按期最大产能供应产品，且市场能够完全出清。埃奇沃斯模型肯定了寡头垄断市场中产量变动的粘滞性（因为供应量与最大产能相等，所以寡头厂商的供应弹性与其生产设施建设周期高度相关，难以在短期内释放大量供应）。但同时，埃奇沃斯模型也表明寡头垄断市场中并不存在稳定的均衡价格，其价格在完全竞争市场价格与完全垄断价格之间来回波动。

　　由此得出两个假设，在无串谋的寡头垄断市场中：

　　铁矿石价格的短期波动中枢，在不断的价格竞争中趋向于成本较高供应商的边际成本，亦即铁矿石的完全竞争市场价格；

　　因为寡头垄断市场中供应的改变是相对粘滞的，因此铁矿石价格指数的周期性波动往往由需求端主导驱动。

　　卡特尔/垄断联盟

　　在寡头垄断市场中，如果供应商之间存在串谋行为，则会形成垄断联盟，或称为卡特尔。串谋行为是指寡头厂商为最大化集团利益，在厂商间建立契约，以对产量、价格、技术或销售条件等进行控制，形成对买方不公平的市场条件。存在串谋的寡头垄断市场本质接近完全垄断市场。价格卡特尔以及数量卡特尔是最常见的垄断联盟形式。其中价格卡特尔的主要用意是维持某一价格以谋取“非常态利润”，例如垄断高价、价格托底或降价排挤非卡特尔企业。数量卡特尔则对寡头厂商的生产量以及销售量做出约束，刻意降低市场供给、造成供应缺口以推升价格。世界上最知名的卡特尔组织之一是欧佩克。

　　目前铁矿石市场中不存在明面上的卡特尔组织。但通过分析历史产量数据，可以发现2018年后澳洲矿山的生产节奏极其一致。其中力拓与必和必拓在过去5年间产量增长节奏基本相当，而福蒂斯丘（FMG）的产量增长节奏则刚好与他们相反。这一现象不能作为澳洲矿山之间存在卡特尔联盟的直接证据，却会令人怀疑澳洲矿山之间存在一定的默契。淡水河谷的产量同比数据则无法观测到相应的规律。

　　但另一方面，垄断协议是有悖于企业“利润最大化”的初衷的，反而在协议下超配额生产能使企业获取更大的利润。因此在博弈论中，卡特尔协约商之间的相互背叛才是市场最终的均衡（也导致实际卡特尔组织的存续生命普遍较短）。而通过我国铁矿石交割品牌的变化，其实可以观察到各个矿山之间竞争的脉络。近年来铁矿石主力合约的最便宜交割品在卡粉、PB粉、金布巴粉、超特粉以及杨迪粉等品牌之间转换，复杂且特异的商品是寡头非价格竞争的核心。综上，我们判断矿山间的关系像是松散的卡特尔联盟（可能会在短期内形成价格或产量联盟），但从长期来看有限度的竞争是依然存在的。

　　由此，对此前的假设做出调整：

　　在串谋市场中，铁矿石价格的短期波动中枢趋向于寡头厂商的边际利润，亦即铁矿石的完全垄断市场价格。

　　而且与完全垄断市场中商品价格在MC=MR达到均衡不同的是，寡头垄断市场中的价格均衡值并非MC=MR，反而需要在每次达成博弈均衡后再去寻找（寡头垄断市场中的供应厂商均为价格寻找者）。因此另一个推论是，我们应该可以观察到在铁矿石价格在上涨的过程中，供应量因寡头串联出现减少；反而在价格处于相对高位后且相对凝滞的情况下，铁矿石供应不断增加[这一现象可以理解为铁矿寡头在“均衡价位”寻找利润最大化的产量]。

　　数据印证1：需求主导铁矿石价格的周期波动

　　使用2018年至今的历史数据对铁水产量以及铁矿石价格指数（取对数）进行对比，可以发现铁水产量在历史中的数个场景中对于铁矿石价格都是同步偏领先指标。2022年以后该领先性出现扰动，在特定场景会出现铁水产量变动滞后于铁矿石价格变动的情况，但需求以及价格的相关性仍能被比较清晰的观测到。我们认为价格的上升导致铁水产量提升这一主张在逻辑上是不通畅的的，因此推断需求端的滞后，可能是铁矿石商品定价权由现货偏移向期货所致。所以市场开始对铁矿石需求预期（铁水产量）提前交易。

　　通过回测，发现在“需求影响周期”中，铁矿价格指数与铁水产量的相关性基本高于0.9，属于较高程度的正向相关。因此我们认为铁矿石需求主导价格周期性波动这一主张是能够在数据上得到印证的。

　　数据印证2：博弈均衡以及发运量

　　从四大矿山发历史运量以及铁矿石价格指数的拟合图来看，供应与价格的相关性系数并不高，很难找到供应/价格呈反比的证据。并且假设中的“在粘滞价格下发运量增加”这一现象并不显著。虽然在数个场合下可以观察到相符的场景，但难以区分发运量的变化是竞争驱动，或是季节性驱动所导致。整体而言，四大矿山发运量的历史规律并未提供关于铁矿石市场趋向于完全垄断的充分证据。

　　另一方面，由发运量曲线也可以观察到，在历史5年中四大矿山的周均发运总量基本在1800-2250万吨之间发生年度季节性波动，除特殊事件外铁矿石供应基本稳定。这与此前文中提到的“供应的粘滞性”是相互印证的：在寡头垄断市场中，大幅提升或减少供应所带来的经济利润较低，因此供应商趋向于维持供应稳定。我们认为目前铁矿石的供应中枢正处于四大矿长期博弈所得出的均衡区间之中。历史数据证明长期来看铁矿石的供应是符合经济学模型所定义的寡头垄断市场特征的，且供应并非影响铁矿石价格波动的主要因子。

　　为什么铁矿石价格的波动经常会被归因于供应端？

　　1）期货合约存续时间较短，因此合约结算价格会被结构性的供给变化所影响。虽然长期来看铁矿石供应稳定在其均衡中枢，但短期矛盾仍将被贴现进入期货合约。

　　2）供应的变化是跳台阶式的，而需求则更加平滑。普遍来讲趋势性变化在长期会被贴现，而突发情况则更可能引发短期的价格剧烈波动。所以供应变化所导致的行情拐点更容易被记住和识别（虽然内核驱动可能依然是需求）。

　　综合而言，根据经济模型所给出的结果，我们可以发现供应变化所驱动的铁矿石行情，本质上是无法带来价格的趋势性变化的。

　　关于无法被铁水所解释的价格波动

　　回顾图4可以发现2019年以来铁矿石价格指数存在4段无法被需求所解释的行情，期间铁水与铁矿石价格的相关性快速下降，甚至转为负值。这4段行情分别为：

　　总结其特点并进行复盘，得出以下结论：1）均发生在四季度前后；2）与市场情绪/预期相关（与理性相关性减弱，破坏了经济模型中绝对理性的假设）；3）引导价格变化的预期关键依然来自需求。因此做出假设：四季度铁矿石行情驱动由现实需求转换为预期需求。上述假设的有效性可以被铁矿石历史基差图所印证。可以看到过去5年终，铁矿石1月与9月合约基差在合约存续期中基本呈现匀速衰减，直至合约交割回归至0值附近。但铁矿石5月合约基差却普遍会在10-12月区间出现加速衰减（也说明历史5年间铁矿石基本会在四季度交易乐观预期），而后持平直至合约交割。

　　综上所述，可以发现铁矿石价格的波动基本是由需求端独立决定的，只是该因子根据季节性可以被分为预期与现实。现实需求无法解释的部分，可被预期所覆盖。这印证了此前文中所提的假设：铁矿石价格指数的周期性波动由需求端主导驱动。

　　总结

　　本文通过寡头垄断市场的经济学模型，总结出了“铁矿石价格指数的周期性波动由需求端主导驱动”这一假设，并利用历史数据加以印证。我们最终的结论是：假设为真。因此或许对需求端变化的推衍才是未来铁矿石研究更加重要的部分。

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