煤炭行業(yè)基本面量化及策略配置

1、引言隨著 A 股市場機構(gòu)化進程的持續(xù)推進，“抱團”行情成為常態(tài)，從 2020年的消費醫(yī)藥，到 2021 年的周期新能源，結(jié)構(gòu)化行情持續(xù)演繹。面對這樣的市場，“押賽道”成為獲取超額收益的重要一環(huán)。而一個好的賽道，必須具備的特征就是景氣度持續(xù)向好。因此，如何進行賽道的優(yōu)選，就是我們發(fā)布基本面量化系列報告的初衷。在前期報告中，我們已經(jīng)針對周期、金融、消費、科技四個大類板塊分別構(gòu)建了基本面景氣度監(jiān)測體系，搭建了依據(jù)景氣度進行板塊篩選的總體框架。此后，我們將進一步對二級子行業(yè)進行細分框架梳理，完善“一級板塊-二級子行業(yè)”的分析框架體系。本篇為針對周期板塊細分行業(yè)進行分析的第二篇專題報告，主要關注煤炭行業(yè)

2、。2020 年下半年以來，煤炭行業(yè)大放異彩，先后經(jīng)歷了疫后強勁復蘇帶來的需求側(cè)驅(qū)動行情和雙碳目標帶來的供給側(cè)驅(qū)動行情，投資者對煤炭行業(yè)的關注度也顯著提升。本篇報告中，我們首先對煤炭行業(yè)景氣驅(qū)動要素進行分析，構(gòu)建行業(yè)景氣分析框架，隨后結(jié)合對產(chǎn)業(yè)鏈的梳理，對涉及到的各個要素進行數(shù)量化監(jiān)測，最終實現(xiàn)對煤炭行業(yè)的有效配置。圖 1 2020 年下半年以來，煤炭持續(xù)跑贏市場2.221.81.61.41.212020-92020-102020-112020-122021-12021-22021-32021-42021-52021-62021-72021-82021-92021-102021-112021-1

3、22022-12022-22022-32022-42022-50.8SW煤炭全A數(shù)據(jù)來源：煤炭行業(yè)景氣分析框架煤炭為典型的資源型行業(yè)，利潤驅(qū)動核心在于產(chǎn)品價格。作為一類資源型行業(yè)，煤炭的成本端僅包括人力、資源稅等相對固定的成本，而產(chǎn)品價格彈性較大，因此利潤驅(qū)動核心在于產(chǎn)品價格變化。作為國內(nèi)定價大宗品，煤炭價格主要受國內(nèi)供需關系的影響，供給端和需求端均需重點關注。與原油等國際定價大宗品不同，煤炭主要為國內(nèi)定價，只需考慮國內(nèi)的供需關系變化。一方面，煤炭需求端對接電力、鋼鐵、建材等強周期行業(yè)，受宏觀經(jīng)濟景氣影響明顯；另一方面，煤炭供給端在供給側(cè)改革前后逐漸經(jīng)歷了嚴重供給過剩至供給不足的過程，供給端的

4、變化對行業(yè)運行也有重要影響。圖 2 煤炭景氣分析框架數(shù)據(jù)來源：根據(jù)供需關系的不同組合，即可實現(xiàn)對行業(yè)景氣的準確判斷：供給下行需求上行，行業(yè)景氣確定性上行。當供給下行、需求上行時，意味著行業(yè)供需關系明顯改善，產(chǎn)品價格存在上行動力，行業(yè)景氣確定性上行。供給上行需求下行，行業(yè)景氣確定性下行。當供給上行、需求下行時，意味著行業(yè)供需關系顯著惡化，產(chǎn)品價格面臨壓力，行業(yè)景氣確定性下行。供給需求同步上行時，需結(jié)合庫存變化來判斷供需平衡關系。供需同步上行時，只通過供給和需求兩個維度難以準確判斷供需孰強孰弱，我們此時結(jié)合庫存來輔助判斷。若此時煤炭的下游行業(yè)處于補庫存周期，則意味著煤炭還能享受下游補庫帶來的額外需

5、求，需求彈性更大，產(chǎn)品價格上行動力更強；而若此時下游行業(yè)處于去庫存周期，則意味著下游當前在消耗此前囤積的庫存，煤炭的需求彈性被削弱，產(chǎn)品價格上行動力則較弱。因此，從邏輯上來說，供給、需求、庫存三者同步上行時，供需緊平衡，煤炭行業(yè)的投資機會要更加顯著。供給需求同步下行時，需結(jié)合庫存和價格變化來判斷供需平衡關系。供需同步下行時，若下游庫存上升，則意味著行業(yè)處于被動補庫周期，供過于求導致下游庫存累積，此時行業(yè)無投資機會。而若下游庫存下降，則可能存在兩種情況：下游廠商對未來需求預期悲觀，不愿補充庫存，此時為庫存周期理論中經(jīng)典的主動去庫存周期，無投資機會；由于供給約束導致下游雖有意愿但卻無法回補庫存，此

6、時供給極弱，行業(yè)仍然存在投資機會，典型如 2021 年 8 月前后。而在上述第二種情形下，常規(guī)的指標均難以做出判斷，我們只能依托供需關系所實現(xiàn)的結(jié)果，即產(chǎn)品價格來進行判斷。總結(jié)來說，根據(jù)上述分析，在不同的供需關系組合下，煤炭價格在以下幾種情形中具備上行動力，從而能夠驅(qū)動行業(yè)獲取超額收益（：1）供給下行需求上行；（2）供給、需求、庫存同步上行；（3）供給、需求、庫存同步下行，且價格上行。此處，我們共涉及了供給、需求、庫存、價格四個維度的信息，下面，我們就通過對煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的梳理，篩選最能反映各個維度信息的指標，以實現(xiàn)對煤炭行業(yè)景氣度的有效判斷。煤炭產(chǎn)業(yè)鏈梳理及指標篩選煤炭產(chǎn)業(yè)鏈整體可以拆解為煤炭開

7、采、煤炭洗選與加工以及下游需求三部分。煤炭產(chǎn)業(yè)鏈大致可劃分為上游資源開采、中游洗選加工、下游對接需求三大塊，煤礦中開采得到的原煤在經(jīng)過處理后可得到多種煤，其中比較重要的兩類為動力煤和煉焦煤，其下游分別對接火力發(fā)電及鋼鐵、建材、化工等行業(yè)。下面，我們結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈邏輯，對需求、供給、庫存、價格四個維度分別進行指標篩選。圖 3 煤炭產(chǎn)業(yè)鏈圖譜數(shù)據(jù)來源：需求從需求端來看，煤炭下游行業(yè)中，火電占比最高，需求與經(jīng)濟景氣關系密切。煤炭的下游需求主要來自火電、鋼鐵、煤化工以及建材四大行業(yè)，合計占到煤炭總需求的近 90%，其中火電占比最大，需求占比超 50%。由于上述行業(yè)均為強周期行業(yè)，因此煤炭需求與經(jīng)濟景氣關系

8、密切。在此思路下，我們在前期報告周期板塊基本面量化及策略配置中，以 PMI 新訂單指數(shù)為基準，構(gòu)建得到制造業(yè)綜合景氣指標來反映經(jīng)濟整體景氣度，進而反映煤炭下游需求變化。圖 4 煤炭下游中火電需求占比超 50%（2018 年）10%7%16%13%54%火電鋼鐵建材化工其他數(shù)據(jù)來源：產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，但是，在進一步分析后，我們發(fā)現(xiàn)通過宏觀經(jīng)濟景氣判斷煤炭需求存在一定問題：從短期來看，水電出力的季節(jié)性變化會對火電需求造成擾動。我國水力發(fā)電約占 20%，貢獻了顯著發(fā)電量，而每年 6-10 月為豐水期，水電出力顯著增加，相應的對火電的需求就會減少，而其他月份水電出力較少，對火電的依賴則會增加，這就會對根據(jù)經(jīng)

9、濟景氣度來判斷火電需求造成明顯干擾。圖 5 我國發(fā)電結(jié)構(gòu)變化100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021水電火電核電風電光伏其他數(shù)據(jù)來源：從長期來看，隨著光伏等新能源的發(fā)展，火電占比趨勢性降低，煤炭需求與經(jīng)濟景氣的相關性將被持續(xù)削弱。碳中和戰(zhàn)略驅(qū)動下，火電等傳統(tǒng)能源逐漸被光伏等新能源替代是大勢所趨，火電占比趨勢性降低，這將導致煤炭需求與經(jīng)濟景氣的相關性被持續(xù)削弱，通過經(jīng)濟景氣度預判煤炭需求在未來將會面臨更多噪音。圖 6 2050 年全球碳中和假設下各項能源

10、裝機占比預測100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2010201920202030E2040E2050E煤電氣電核電光伏風電水電生物質(zhì)及其他數(shù)據(jù)來源：IEA綜合考慮后，我們選取環(huán)渤海三港口煤炭吞吐量作為煤炭下游需求的代理指標。在我國，煤炭產(chǎn)地集中在晉陜蒙等“三西”地區(qū)，而主要消費地集中在東南沿海地帶，供需錯位下，鐵水聯(lián)運成為我國動力煤的最主要運輸方式。一般來說，煤炭先經(jīng)由大秦線等鐵路由產(chǎn)地運輸至環(huán)渤海港口，再通過海運運輸至下游需求地。在這樣的運輸模式下，環(huán)渤海港口的煤炭吞吐量實際上就直接反映了下游電廠的煤炭需求，與通過經(jīng)濟景氣進行需求判斷相比干擾更小。因此，在需求端

11、，我們重點關注秦皇島港、曹妃甸港、京唐港三個環(huán)渤海主要港口的煤炭吞吐量同比變化。圖 7 需求維度所選指標走勢（經(jīng)季調(diào)、去噪、標準化）10.80.60.40.22011-12011-72012-12012-72013-12013-72014-12014-72015-12015-72016-12016-72017-12017-72018-12018-72019-12019-72020-12020-72021-12021-72022-10-0.2-0.4-0.6-0.8港口吞吐量:秦皇島港港口吞吐量:曹妃甸港港口吞吐量:京唐港數(shù)據(jù)來源：Wind供給從供給端來看，原煤、動力煤及煉焦煤的產(chǎn)量增速最為重要

12、。雖然經(jīng)過洗選加工后得到的煤種類繁多，但其中最為重要的為動力煤和煉焦煤兩大類，它們分別對接火電以及鋼鐵、化工、建材這幾個關鍵下游行業(yè)。因此，從供給端的視角來看，原煤、動力煤及煉焦煤的產(chǎn)量增速最為重要，值得重點監(jiān)測。圖 8 供給維度所選指標走勢（經(jīng)季調(diào)、去噪、標準化）0.250.20.150.10.052011-12011-72012-12012-72013-12013-72014-12014-72015-12015-72016-12016-72017-12017-72018-12018-72019-12019-72020-12020-72021-12021-72022-10-0.05-0.1-

13、0.15-0.2-0.25產(chǎn)量:原煤產(chǎn)量:動力煤產(chǎn)量:煉焦煤數(shù)據(jù)來源：Wind庫存煤炭產(chǎn)業(yè)鏈中最為重要的為動力煤及煉焦煤兩條產(chǎn)業(yè)鏈，下游分別對應電廠及鋼廠和焦化廠，其庫存變化值得監(jiān)測。此外，由于環(huán)渤海港口在我國煤炭運輸中地位突出，因此港口庫存水平對我們監(jiān)測煤炭行業(yè)景氣度變化也具有重要意義。下面，我們分別從動力煤庫存、煉焦煤庫存、港口庫存三個角度出發(fā)進行指標篩選。圖 9 煤炭庫存邏輯圖數(shù)據(jù)來源：選用重點電廠煤炭庫存總計以反映動力煤庫存變化。動力煤主要用于發(fā)電，而在監(jiān)測電廠煤炭庫存時，此前往往會選用日度更新的六大發(fā)電集團煤炭庫存數(shù)據(jù)，但這一數(shù)據(jù)自 2020 年 7 月起持續(xù)停更。因此，我們選取月頻

14、更新的重點電廠煤炭庫存總計數(shù)據(jù)來反映電廠庫存變化。圖 10 電廠庫存角度所選指標走勢（經(jīng)季調(diào)、去噪、標準化）1.61.41.210.80.60.40.22008-12008-92009-52010-12010-92011-52012-12012-92013-52014-12014-92015-52016-12016-92017-52018-12018-92019-52020-12020-92021-52022-10-0.2-0.4-0.6重點電廠煤炭庫存數(shù)據(jù)來源：Wind選用樣本鋼廠及焦化廠煉焦煤庫存數(shù)據(jù)反映煉焦煤庫存變化。煉焦煤主要用于煉鋼及化工等行業(yè)，鋼廠及焦化廠的煉焦煤庫存數(shù)據(jù)可較好反映

15、下游廠商煉焦煤庫存變化。但值得注意的是，樣本鋼廠與焦化廠的統(tǒng)計家數(shù)在 2017 和 2022 年均發(fā)生了變化，例如對于焦化廠來說，2017 年由53 家調(diào)整為 100 家，2022 年又調(diào)整為 230 家。因此，對于鋼廠和焦化廠數(shù)據(jù)，我們對前后數(shù)據(jù)按比例縮放，拼接得到完整的歷史數(shù)據(jù)。圖 11 煉焦煤庫存角度所選指標走勢（經(jīng)季調(diào)、去噪、標準化）0.60.40.22013-12013-62013-112014-42014-92015-22015-72015-122016-52016-102017-32017-82018-12018-62018-112019-42019-92020-22020-72

16、020-122021-52021-102022-30-0.2-0.4-0.6樣本鋼廠煉焦煤庫存樣本焦化廠煉焦煤庫存數(shù)據(jù)來源：Wind選用環(huán)渤海三個重要港口的庫存來反映港口庫存變化。環(huán)渤海港口中，秦皇島港、曹妃甸港、京唐港三個港口的煤炭吞吐量較高，我們選用這三個代表性港口的庫存數(shù)據(jù)來反映港口庫存變化。圖 12 港口庫存角度所選指標走勢（經(jīng)季調(diào)、去噪、標準化）1.510.52011-12011-72012-12012-72013-12013-72014-12014-72015-12015-72016-12016-72017-12017-72018-12018-72019-12019-72020-1

17、2020-72021-12021-72022-10-0.5-1秦皇島港煤炭庫存曹妃甸港煤炭庫存京唐港煤炭庫存數(shù)據(jù)來源：Wind價格價格維度，選用環(huán)渤海動力煤平均價格指數(shù)反映煤炭價格變化。如前所述，我國煤炭多需運至環(huán)渤海港口進行中轉(zhuǎn)，因此環(huán)渤海動力煤平均價格可較好反映當前真實煤炭供需水平。圖 13 價格維度所選指標走勢（經(jīng)去噪、標準化）3.532.521.510.52011-102012-42012-102013-42013-102014-42014-102015-42015-102016-42016-102017-42017-102018-42018-102019-42019-102020-4

18、2020-102021-42021-102022-40-0.5-1-1.5-2綜合平均價格指數(shù):環(huán)渤海動力煤(Q5500K):同比數(shù)據(jù)來源：Wind總結(jié)根據(jù)上文梳理結(jié)果，我們在供給、需求、庫存、價格四個維度，共計篩選得到 13 項指標，用以反映煤炭行業(yè)景氣度。下面，我們進一步綜合這些指標的信息，并構(gòu)建有效的煤炭行業(yè)配置策略。表 1：煤炭景氣度所選指標信息指標層面指標類型指標名稱指標頻率需求港口吞吐量煤炭調(diào)度：港口吞吐量：秦皇島日煤炭調(diào)度：港口吞吐量：曹妃甸日煤炭調(diào)度：港口吞吐量：京唐港東港日供給產(chǎn)量產(chǎn)量：原煤月產(chǎn)量：動力煤月產(chǎn)量：煉焦煤月庫存港口庫存場存量：煤炭：秦皇島港日場存量：煤炭：曹妃甸

19、港日場存量：煤炭：國投京唐港日動力煤庫存重點電廠煤炭庫存量：總計月煉焦煤庫存煉焦煤庫存：國內(nèi)樣本鋼廠周煉焦煤庫存：國內(nèi)獨立焦化廠周價格動力煤價格綜合平均價格指數(shù):環(huán)渤海動力煤(Q5500K)周數(shù)據(jù)來源：煤炭行業(yè)景氣指標與投資策略構(gòu)建煤炭行業(yè)景氣分指標構(gòu)建對于各個維度，利用主成分分析法合成構(gòu)建景氣分指標。對于需求、供給、庫存三個維度來說，我們都選取了不止一項指標，且同組指標間走勢一致性較強，因此我們采用主成分分析的方法，取第一主成分作為景氣分指標。其中，對于庫存維度，首先利用主成分分析合成港口庫存和煉焦煤庫存指標，再與動力煤庫存結(jié)合進行主成分分析，得到最終的庫存維度分指標。各個維度分指標走勢如下

20、所示。圖 14 四大維度景氣分指標走勢3212013-12013-62013-112014-42014-92015-22015-72015-122016-52016-102017-32017-82018-12018-62018-112019-42019-92020-22020-72020-122021-52021-102022-30-1-2-3-4需求供給庫存價格數(shù)據(jù)來源：煤炭行業(yè)投資策略構(gòu)建根據(jù)前文分析，在不同的供需關系組合下，煤炭價格在以下幾種情形中具備上行動力，從而能夠驅(qū)動行業(yè)獲取超額收益：供給下行需求上行；供給、需求、庫存同步上行；供給、需求、庫存同步下行，且價格上行。下面，我們首先利

21、用構(gòu)建得到的四大維度指標，對這一觀點進行驗證，分別按供給、需求、庫存三個價格決定因素邊際變化方向劃分為 8 種狀態(tài)，觀察行業(yè)在每種狀態(tài)下是否能夠獲取超額收益?；販y結(jié)果與邏輯推演結(jié)果一致，進一步驗證了指標選擇的合理性。由下圖可見，煤炭行業(yè)在以下三種狀態(tài)下能夠跑出超額收益：需求上供給上庫存上、需求上供給下庫存上、需求上供給下庫存下。而在供給需求庫存均邊際下行時，行業(yè)既存在強勢行情也存在弱勢行情，此時就需要我們結(jié)合煤炭價格變化來剝離出其中的強勢行情?？梢姡呗曰販y結(jié)果與我們前文所述邏輯完全相符，這也可以進一步驗證各個維度指標選擇的合理性。圖 15 不同組合狀態(tài)下煤炭行業(yè)相對凈值表現(xiàn)數(shù)據(jù)來源：根據(jù)上文

22、中的研究結(jié)果，我們構(gòu)建出以下月度調(diào)倉的煤炭行業(yè)投資策略：計算四個維度的景氣分指標，每月月末調(diào)倉。每月月末根據(jù)所能取得的信息進行供給、需求、庫存以及價格的指標計算。對所有用到的指標，為防止使用到未來數(shù)據(jù)，若在月末時無法取得當月數(shù)據(jù)，先做滯后一個月處理，然后計算得到綜合指標。根據(jù)四維指標走勢判斷是否開倉。根據(jù)我們前文構(gòu)建的分析框架，在以下三種情況下往往意味著煤炭景氣度上行，此時我們買入申萬煤炭行業(yè)指數(shù)：需求上供給上庫存上、需求上供給下、需求下供給下庫存下價格上。而在其他情況下，則直接買入 全 A 指數(shù)。策略表現(xiàn)較好，超額收益顯著。以 全 A 作為比較基準，在 2015 年1 月至 2022 年 5 月的回測區(qū)間內(nèi)，策略實現(xiàn)收益 293.1%，同期 全A收益 33.6%，申萬煤炭指數(shù)收益34.4%，策略相對申萬煤炭指數(shù)和Wind全 A 的超額收益分別為 258.7%、259.5%，超額收益顯著。圖 16 策略凈值表現(xiàn)4.543.532.521.510.502015-12016-12017-12018-12019