引言
原油期货套利方式主要有跨月套利、跨市场套利及裂解价差套利。原油裂解价差是指原材料和产品的价格差即原油和原油提炼品之间的价格差异，包括汽油裂解价差、燃料油裂解价差、柴油裂解价差、石脑油裂解价差等。裂解价差扩大意味着产品的利润率较高，也意味着原油后市有较大的上涨空间；如果价差收窄说明利润率也降低，产品可能存在滞销或者原油超涨的情况。本文通过分析发现，裂解价差并无季节性，而且价差很不平稳，造成季节性的原因是冬、夏季油轮换，非交易行为，库存比对冬季的价差影响最明显，对夏季的价差指导性较差。
A库存的季节性
本文研究的期货品种均来自于NYMEX的WTI轻质原油和RBOB汽油。分析的裂解价差为汽油和原油期货价差。为了更好地体现季节性影响，本文的季节性指标为库存数据。
美国原油库存具有很强的季节性。库存量从每年的1月至4月逐渐升高，主要原因是这段时间炼厂检修造成原油消耗趋缓，导致库存积压。另外，这段时间天气寒冷，大部分炼厂会提前加大订单，短期内库存增速加大。进入春夏后库存一直被消耗，为满足夏季汽油的高需求做准备。到了9月和10月，原油库存有了小幅的增加，是生产取暖油而提前备库存所致；进入年末，库存又会出现平稳下降趋势，主要是由取暖油驱动加工需求加大。
通过观察可以发现，2009年至2014年之前原油库存一直维持很稳定的变动，均值和波动率都相当平稳。库存稳定的宏观因素是2008年后美联储维持低利率环境，企业扩大生产的动力不足。低利率的预期让远期现金流的折现更具有吸引力，所以在需求稳定的情况下，供给的萎缩直接导致低库存。结合价格曲线理论，可以看到2009年至2014年，WTI原油呈现长期贴水结构，即近月合约价格高于远月价格，使企业备库的成本增加，从而限制库存进一步增长。
库存的实质性增长出现在2015年年末。美联储开始加息，短时间内基准利率从0.14%抬升至0.37%。远期现金流折现的价值变低，令企业当期扩大生产的信心增加。尽管当时原油价格依旧低迷，不过曲线结构转为深度的升水，通过增产来备库的行为开始盛行。值得一提的是，页岩油的技术突破让开采成本进一步降低，之前低利率获得的利润成功帮助这些企业渡过低油价难关。在长达2年之久的备库周期，叠加页岩油革命，让美国原油库存达到了历史峰值，但伴随OPEC减产让曲线结构的周期反转，即由之前的升水结构转为深度贴水结构，抛货行为成为主基调，所以2017年原油库存下降幅度同样创下历史新高，让2018年的库存水平得到平衡。
与原油库存类似，汽油的库存同样具有很强的季节性。夏季的出行高峰导致市场对汽油的需求增加，所以库存在8月为当年最低，这样的情况会一直持续到10月，因为油品要从夏季标准转为冬季标准。库存增长的发动点从11月开始直至来年的2—3月会达到最高。这段时期汽油高库存的原因是冬季生产取暖油时，不得不生产更多的汽油导致，而冬季对汽油的需求比较低，让库存保持高位。但随后的炼厂休工和夏季的到来又让库存迅速下降。
总体来看，汽油的库存水平随着原油库存水平抬升而上升。原油库存在2017年的时候达到峰值，汽油的库存也达到高值。但汽油库存上升的幅度并没有原油那么大，主要原因是下游的需求并未出现实质的增长，因为将原油作为原材料的交易买卖更能带来直接的效益，而汽油库存更多被需求端所影响，这也从侧面解释了原油库存在2017年创下历史峰值的原因，因为需求的增长并没有想象中那么好。值得一提的是，汽油库存在2017年受飓风影响下降明显进而达到平衡。
B价格的季节性
根据原油库存的季节性，在冬季，库存处于高位；到了夏季，库存处于低位。按照传统理论，油价应该在冬季受到高库存压制，而夏季则大概率出现反弹。
价格解析分为三部分，第一部分为基准项，即平均价格，可以体现价格重心的上升或下降；第二部分为趋势项，体现整体的趋势，是价格中枢趋势的数理指标，此部分的波动大，容易受到外界影响；第三部分为季节因子，是每年季节性的内在驱动。针对前两个部分，用ACF和PACF方法检验数据的自回归和偏自回归。第三部分的季节因子将在最后一部分用预测模型。
ACF的数据表明数据平稳性较差，衰变速度缓慢，但PACF的数据表明这段时间的趋势性有抬头。综合比较，这段时间的油价虽然处于振荡，但在回调过程中的趋势仍然为主导。
ACF的衰变速度加快，表明这个阶段的数据平稳性转好，但PACF表示趋势性依旧是主导变化因素。基准项整体有抬升，因此在利用均值回归的策略中，应该考虑基准项的变化（趋势）。
ACF的衰败速度变缓，表明数据的平稳性极差，不适合做均值回归策略。PACF的快速定阶，表明这个阶段的趋势明显。
ACF的衰退速度依旧很慢，但PACF的快速断尾表明趋势操作更适合这个阶段。
综合历史统计发现，油价季节性无法得到ACF和PACF的数据支持。双边表现稳定的情况下，价差大多呈现平稳。特别是当双边均出现很强的单边趋势，价差会表现平稳。
由于价格走势趋同，所以汽油的平稳性检验情况和原油类似。
上述的分析已经表明由消费主导的库存季节性无法传导至价格，但由于消费需求增加导致交易活跃可以利用波动率来体现。
导致高波动率的原因主要分为两种：一种是需求突然增加或减少，一般与出游人数和里程成正比；另一种就是天气因素，如2017年的哈维飓风，对美国核心的几个炼厂造成严重打击，部分地区出现加油荒，当时的1710汽油合约出现暴涨，而炼厂的停产导致库存积压，让对应的原油期货出现下跌。近几年9月的飓风天气都会让汽油价格出现剧烈的波动，因此，波动率是季节性的最好体现。
C裂解价差的季节性
此价差的季节项为非交易行为，所以无法得到季节红利。美国环境保护局（EPA）对汽油的最大RVP（汽油雷德蒸汽压）做出规定，EPA根据不同州的地理位置以及气候不同设置了不同的RVP标准。RVP是汽油挥发度表示方法之一，在夏季温度较高时，汽油气化能力高，降低汽油的RVP。相反在冬季，需要提高汽油的RVP。因此油品质的不同，会体现在移仓换月的价格水平上，不是交易中的实际价格，具体有夏季标准（4月至8月中）、冬季标准（11月至2月中）。因此，2、4、8、11月附近的价格波动不是交易行为导致。通常来说夏季油的成本要比冬季油高，这也就解释了2月合约价格会移至高价位为夏季油做准备，到4月得价格小幅回调，开始进入消费旺季。到了8月夏季油结束，汽油价格移至低位为冬季油做准备，到了11月再移至低价位。裂解价差的情况基本符合上述的情况。
配合前面研究，稳定性分为四个阶段：
2013年3月28日至2014年6月30日，双边弱平稳阶段，裂解价趋势性下跌。这个阶段汽油与原油的库存比表明，炼厂过度加工，而需求无法顺势消耗，导致库存积压对价格有了压制作用。另一个原因就是炼厂在盘面大量做空裂解价差提前锁住利润导致的。进入2014年的夏季，价格低于平均水平。
2014年7月2日至2016年2月11日，双边均呈下跌趋势，裂解价差稳定走低。库存比快速下跌后趋于平衡，比价中枢下移，受到之前做空价差的驱动，汽油快速消耗，导致当年的季节性价差趋势上移。
2016年7月1日至2017年6月30日，双边平稳性转好阶段，裂解价差的冬夏均值收敛，价格中枢抬升。得益于汽油库存比一路走低，冬夏的裂解价差均走高。
2017年6月21日至2018年1月29日，双边上涨趋势，裂解价差的冬夏均值持续收敛，价格中枢抬升。库存比在经历短暂的地位振荡后，开始在迅速回升，主要原因是原油库存的下跌造成的，但相对较高的库存比还是限制了裂解价差的走高。
综合来看，夏季的裂解价差波动大于冬季，因为夏季是用油高峰，并且天气情况可能造成供应不足，再加上投机资金的热度高，所以库存比对夏季的裂解价差影响不是很明显。而冬季的交易热度降低，故价差与库存比的负相关显现，但波动会相对较低。并且，在双边都是平稳或者强趋势的情况下（差分后数据稳定性增加），价差的平稳性也极大增加，方便操作。
D库存比的交易策略
库存比的趋势受原油价格影响明显。结合上述的研究发现，在高油价阶段（2017年6月21日至2018年1月29日和2013年3月28日至2014年6月30日）的库存比是回升态势，主要原因是高油价刺激原油库存消耗，但下游的需求并未出现大幅度增加，加上仓储成本过高，炼厂不得不加大原油裂解，导致了汽油库存保持高位或走高。
在低油价阶段（2014年7月2日至2016年2月11日和2016年7月1日至2017年6月30日）的库存比相对低位，主要原因是低油价让炼厂惜售的情绪增加，并且这两个阶段通常伴随极度升水的价格结构，让仓储成本近一步降低，所以原油的库存会迅速增加，销售的热情不会很大，而汽油受需求的主导，故库存保持低位，最后造成低油价、低库存比的局面。相较于利用原油价格来直接判断价差，库存比可以平滑价格的噪音，让库存比与价差的背离更明显。
根据预测值表明，未来库存比继续走低的可能性比较大，进入夏季，价差的均值将较去年同期会有抬升，但涨幅不如冬季，因此冬季和夏季的价差将进一步缩小。考虑到下半年的原油很可能下跌但汽油消费到达旺季，因此做空裂解价差的策略要谨慎。当前汽油和原油的价格稳定性高，可以结合均值回归的特点进行操作。
