本文尝试对黑色产业链利润进行全面解析，以期探讨包括焦化利润、螺纹钢利润及利润期限结构在内的利润因子的基本属性、利润变化的主导成分以及利润因子与产业行为的关系。
黑色产业链利润概述
黑色产业链可以分解出两条子产业链，一是从炼焦煤到焦炭的焦化产业，二是从铁矿石和焦炭到钢材的炼钢产业。这样一来，黑色产业链就存在两种产业利润：焦化利润和炼钢利润，每一条利润又可以细分为从企业中调研得到的工厂利润、基于原材料和产成品现货价格计算的产业即期利润、基于商品期货合约价格计算的产业盘面利润三种。即期利润和盘面利润之差可以反映现实和预期的强弱关系。因此，我们也把利润的期限结构纳入本文的研究体系。
焦化利润
指标说明
焦化厂利润：选取钢联指标中国独立焦化厂吨焦平均利润，数据频率为周频。
焦化即期利润：根据焦化利润的经验计算公式焦化利润=焦炭价格-1.33×焦煤价格-160而来，其中焦炭价格取钢联指标日照港准一级冶金焦（A13、S0.7、MT7、CSR60、M7）平仓价格指数，焦煤价格取wind指标山西吕梁产主焦煤（A<10.5%、V20-24%、S<1%、G>75%、Y12-15、Mt8%）价格，数据频率均为日频。
焦化盘面利润：根据上述焦化利润的经验计算公式得到，其中焦炭价格取焦炭期货主力合约收盘价，焦煤价格取焦煤期货主力合约收盘价，主力合约的定义方式为1月、5月、9月依次切换，且将换月时间固定为每年的4月15日、8月15日和12月15日。数据频率为日频。
季节性特征
焦化利润的季节性特征总体不算特别强，从即期利润和盘面利润来看，略微表现出一、三季度下行，二、四季度上行的周期走势，而焦化厂利润的季节性特征并不明显。
炼钢利润
指标说明
螺纹钢高炉利润：数据取钢联指标中国螺纹钢高炉利润，数据频率为日频。
螺纹钢即期利润：根据螺纹钢高炉利润的经验计算公式螺纹钢利润=螺纹钢价格-（0.5×焦炭价格+1.6×铁矿石价格）-1250而来，其中螺纹钢价格取钢联指标中国螺纹钢HRB400E、Φ20汇总均价，焦炭价格取钢联指标日照港准一级冶金焦（A13、S0.7、MT7、CSR60、M7）平仓价格指数，铁矿石价格取钢联指标日照港力拓61.5%PB粉价格，数据频率均为日频。
螺纹钢盘面利润：根据上述螺纹钢高炉利润的经验计算公式得到，其中螺纹钢价格取螺纹钢期货主力合约收盘价，焦炭价格取焦炭期货主力合约收盘价，铁矿石价格取铁矿石期货主力合约收盘价，主力合约的定义方式为1月、5月、9月（螺纹钢改为10月）依次切换，且将换月时间固定为每年的4月15日、8月15日和12月15日。数据频率为日频。
季节性特征
相比焦化利润，炼钢利润的季节性规律要强很多，三种不同口径测算的利润表现出相似的季节性特征，即一、三季度利润上行，而二、四季度利润下行，且一年当中，4月和9月出现利润高点，6月前后出现利润低点。
利润期限结构
期限结构因子由公式利润期限=即期利润-盘面利润计算而来。
在期限结构上，焦化利润和炼钢利润表现出相似特性，即一、二季度下跌（现货利润相对盘面利润走弱），三、四季度上涨（现货利润相对盘面利润走强）。
作为产业链的上下游，焦化利润与炼钢利润具有相关性，二者相关系数多数时间在0.25—0.75，但2021年前后出现明显背离。结合当时的市场环境来看，笔者认为主要原因是2020年年底对澳煤进口设限导致国内焦煤阶段性供应不足，进而带动焦化利润走出不同于螺纹钢的行情。
利润变化的主导因素
利润是产成品价格与原材料价格之差。当商品利润增加时主要有三种可能：一是产成品价格上涨幅度超过原材料价格上涨幅度；二是产成品价格下跌幅度小于原材料下跌幅度；三是产成品价格上涨同时原材料价格下跌。我们把第一种情况定义为产品端主导的利润变化，把第二种情况定义为原料端主导，而对于第三种情况需要进一步区分，若产成品价格变化幅度大于原材料，则归入产品端主导，反之认为是原料端主导。
焦化利润
基于前文的定义，我们统计了焦化即期利润和盘面利润的月频主导因素。总体而言，焦化利润主要由焦炭主导，焦煤属于从属方，一般情况下议价权较弱。2021年市场出现了明显变化，焦煤一跃成为主要驱动因素。不过，随着焦煤供应的恢复，市场预计重新回到焦炭主导的局面。
期货端（盘面利润）相对于现货端（即期利润）具有领先作用。期货端2020年下半年开始焦煤成为主要驱动因素，2022年下半年恢复为焦炭主导，而现货端焦煤2021年下半年才开始成为主导因素，并持续至今。
炼钢利润
我们统计了螺纹钢即期利润和盘面利润的月频主导因素发现，现货端利润并没有特别强势的主导方，产品端（螺纹钢）驱动和原料端（焦炭+铁矿石）驱动在样本中基本各占一半，且原料端的比例略多一点；期货端则是产品端驱动的占比明显多于原料端，全样本中产品端主导占比约为63%，即使2018年以后（与现货数据相同的周期），产品端主导的比例也达到60%，明显高于原料端。
螺纹钢的原料端包含焦炭和铁矿石两种商品，故我们对原料端进一步分解，尝试探讨谁是成本的主导因素。基于与前文相似的逻辑，按如下方法来定义成本的主导方——若螺纹钢成本上升，则可能有三种情况：一是铁矿石价格上涨，焦炭价格下跌，但铁矿石涨幅大于焦炭跌幅，铁矿石主导了成本变化；二是焦炭价格上涨，铁矿石价格下跌，但焦炭涨幅大于铁矿石跌幅，焦炭主导了成本变化；三是焦炭和铁矿石价格都上涨，若焦炭涨幅大于铁矿石，则是焦炭主导，反之为铁矿石主导。成本下降的情况可以同理进行定义。
从成本的主要影响因素来看，无论是现货端还是期货端，焦炭和铁矿石基本各占一半，没有明显的主导方，但在不同时期，有可能出现一种商品起主导作用的情况，例如2014—2016年铁矿石是主导方，而2017—2019年焦炭是主导方。
利润期限
用同样的方法对利润的期限结构进行分解。在样本期内，焦化和炼钢利润期限的变化都是现货主导的占比更高一些，其中焦化利润期限由现货主导的比例约为66%、炼钢利润期限由现货主导的比例约为57%。
利润因子与产业行为的关系
利润是企业生产的核心动机，企业行为往往离不开对利润的考量。反之，企业行为也可能会对利润产生影响。因此，为了探究哪些因素会对利润产生影响，以及利润是如何影响产业行为的，下文通过对产业链上下游基本面数据与利润因子关系的考察，尝试以数据实证的方式来分析这种相互影响的过程。
我们按照产业链上下游各主要节点来考察相关的基本面数据，数据主要包括生产和库存两大类，且均来自钢联。
分别计算基本面数据与利润数据在不同滞后期数下的相关系数，形成滞后相关曲线，并通过对曲线的分析来探讨产业行为与利润因子的相互影响关系。不过，需要说明：以下相关性分析的结论仅代表数据意义的领先或滞后关系，并不完全等同于经济意义上的因果，需结合实际情况进行讨论；国内大部分基本面数据周期都比较短，大多不足一个产业周期，限于样本较少，相关结果可能会受到局部特殊行情的影响。
以焦化的上游环节（洗煤厂/矿山）为例进行滞后相关曲线分析。制作焦煤供应和库存因子相对于焦化盘面利润在不同滞后期数下的相关性曲线，再根据滞后期数的正负性和相关系数的正负性分成四个象限，其中左半部分（二、三象限）反映的是利润对行为因子的领先作用，即利润对行为产生影响；右半部分（一、四象限）表示行为因子对利润的领先作用，即行为对利润产生影响；上半部分（一、二象限）表示行为因子与利润呈正相关关系，即两者相互促进；下半部分（三、四象限）反映行为因子与利润呈负相关关系，即两者相互抑制。
曲线的分布，尤其是高点（正相关）和低点（负相关）所处的位置，通常代表两者最主要的关系，而高点或低点所对应的滞后期数粗略代表市场反应时间。
具体分析供应曲线，整体都在上半部分，表明焦煤的生产与利润呈正相关关系；曲线的高点在第一象限，表明生产行为与利润的关系主要是生产影响利润；大约4周的时间曲线达到局部高点，表明生产对利润的滞后影响大约在1个月。具体分析库存曲线，整体都在下半部分，表明库存与利润总体呈负相关关系；曲线的低点（负相关）在第三象限，表明库存与利润的关系主要是利润对库存产生影响；大约10周的时间曲线来到局部低点，表明利润对库存产生影响大约有两个月的时滞。
焦化利润与产业行为
我们把焦化产业分上游（矿山/洗煤厂）和下游（焦化厂）两个环节分别进行分析，其中上游环节主要考察洗煤厂的生产和矿山的库存指标，下游环节主要考察焦化厂的生产及其焦炭和焦煤的库存指标。
焦化产业上游（矿山/洗煤厂）
上游生产行为与利润的主要关系是生产影响利润：焦煤的提产或减产会促使焦化利润上涨或下降，市场反应时间大约在1个月。库存与利润的主要关系是利润影响库存：焦化利润的上涨或下跌会导致库存下降或上升，企业的调整时间在两个月左右。
焦化产业下游（焦化厂）
计算焦化下游企业的相关行为因子与利润的滞后相关系数发现，焦化厂的生产行为与利润的关系主要表现为利润影响生产：焦化利润的上涨或下跌会促使焦化厂提高或降低产能利用率。焦炭库存与利润的关系主要表现为利润影响库存，利润的上涨或下跌会促进焦炭库存的下降或上升。焦煤库存与利润的关系也表现为利润影响库存，利润的上涨或下跌会促使焦煤库存的上升或下降。基于上述信息，可以得到焦化厂的行为逻辑，即在利润较高时提高产能利用率，同时对原材料（焦煤）主动补库，导致焦煤库存上升，而焦炭的库存在提产的状况下下降，表明需求大于生产，利润主要由需求驱动。
综合整理后可以梳理出两条行为逻辑线索：
焦化利润较高时→焦化厂提高产量→焦化厂大量采购焦煤补库，焦化厂焦煤库存上升→上游企业（矿山）焦煤库存下降→焦化厂在利润高时把产品（焦炭）大量卖给钢厂，焦化厂焦炭库存下降。
上游企业（洗煤厂）提高产量→焦煤价格走弱，焦化利润上升。
炼钢利润与产业行为
同理将螺纹钢产业分为上下游两个环节，其中上游又分为焦炭和铁矿石两个节点，并对每个节点分别进行考察。
螺纹钢产业上游（焦化厂）
制作焦化厂的生产和库存因子与炼钢利润的滞后相关曲线发现，焦炭的生产受炼钢利润的影响，且相关关系为负，即当炼钢利润较为可观时，反而会降低焦炭的产能利用率；库存因子与利润的关系相对没有那么明显，更倾向于表现为库存对利润产生影响，且相关关系为负，即低库存有助于推高产业利润。
螺纹钢产业上游（矿山）
国内铁矿石高度依赖进口，理论上国外矿山的数据更能反映市场的供应情况，但限于数据的易获得性，我们暂时用国内的市场数据作为替代。制作铁矿石相关节点关于炼钢利润的滞后相关曲线发现，供应因子的相关性曲线倾向于表现为铁矿石的供应促进了炼钢利润的上涨，库存曲线则表现为炼钢利润高时铁矿石港口累库。
螺纹钢产业下游（钢厂）
以钢厂为研究对象，钢厂的生产因子与利润表现为弱负相关，即钢厂在利润高时反而倾向于减产（可能是为了维持企业的高利润），这可以从铁矿石累库中得到印证；钢厂的铁矿石库存也在高利润时累积，同样印证了减产行为；焦炭库存与钢厂利润关系不大；螺纹钢厂库库存与利润则呈弱负相关关系，领先滞后关系不明显。
综上所述，可以将与炼钢利润相关的主要产业行为逻辑总结如下：
炼钢利润高→钢厂生产下降（可能是为了维持高利润水平）→原材料需求减少→焦化厂生产下降，钢厂铁矿石累库，港口铁矿石累库。
焦化厂焦炭库存下降，矿山产能上升→螺纹钢利润上涨。
焦化利润与炼钢利润
绘制不同的滞后相关曲线发现，焦化盘面利润相对于焦化即期利润和焦化厂利润都存在短暂的领先作用。此外，与经验上认为的焦化利润受制于炼钢利润不同，数据上表现为焦化利润领先于炼钢利润。
与焦化利润表现相似，螺纹钢盘面利润相对于螺纹钢即期和高炉利润具有短暂的领先作用，且滞后于焦化盘面利润。（作者单位：中州期货）
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