能源是经济与社会可持续发展的不可或缺的物质基础。随着经济全球化与金融自由化的发展,国际能源市场之间的联动性和协同性也日趋强烈,从而使得一国能源市场价格的波动除受到自身历史波动的影响外,还要受到国际其他能源市场价格波动的影响,这不仅增加了能源投资者的投资风险,而且还给经济社会的健康、稳定与可持续发展带来了影响。而能源期货市场作为能源市场的重要组成部分,具有价格发现和风险规避的功能。然而,能源期货市场自身所具有的高杠杆性等特征同时也使得能源期货市场价格的波动往往较现货市场更为剧烈,从而反过来又影响了期货市场价格发现和风险规避的实现与效果。因此,如何有效地研究能源期货市场之间的相关关系,以防范和降低能源市场价格波动风险,促进能源市场的健康稳定发展具有极其重要的研究价值和现实意义。长期以来,能源(期货)市场与其他金融市场(如股票市场)一样,其相关关系的研究也是以“有效市场假说”为基础的传统金融经济学来开展的。然而,越来越多的实证研究发现,能源(期货)市场的波动并非传统的金融经济学理论所说的那样具有简单的线性结构特征,而是普遍呈现出复杂的诸如有偏胖尾(Skew and Fat Tail)、长记忆性(Long Memory)、分形(Fractal)以及多分形(Multifractal)等非线性结构特征,从而使得能源期货市场之间的相关关系和协同效应也就更非简单的线性关系所能够描述的了。如果仍然按照传统的线性相关理论来研究能源期货市场之间的相关关系,势必与能源市场的实际不相符合。因此,基于能源期货市场之间相关关系的研究就必须要围绕着非线性结构特征来展开。而经济物理学派提出的分形理论(Fractal Theory)打破了原有的线性研究的范式,从动力学和几何学的角度来探讨金融系统的复杂非线性特征,更为全面、细致地描述了金融市场的价格波动特征。然而,需要说明的是,分形理论有单分形理论(Monofractal Theory)和多重形理论(Multifractal Theory)两种类型。由于多重分形理论可以刻画金融资产价格在不同时间标度上不同波动程度的详细信息,而单分形理论仅能描述资产价格波动的宏观概貌,因而相较于单分形理论,多分形理论更能反映金融市场复杂的非线性动力学特征。为此,本文运用多重分形理论来研究能源期货市场之间的非线性依赖关系及其潜在的动力学特征。就我国能源期货市场而言,目前仅存有上海期货交易所的燃料油期货,并于2004年8月25日才开始正式上市交易。与西方成熟的能源期货市场相比,我国能源期货市场成立时间较短,存在着市场规模小、交易机制不完善、市场监管较弱等问题,这些问题使得我国能源期货市场更易受到欧美等其他能源期货市场的影响与制约。基于此,本文以我国上海燃料油期货市场(shry)和美国西德克萨斯轻质原油期货市场(wti)为代表性的研究对象,运用多重分形相关性分析方法来研究新兴能源期货市场与欧美成熟能源期货市场之间的非线性相关关系,以期能够为我国能源风险管理部门进行能源管理决策、能源投资者进行投资风险管理与防范提供相应的对策与建议。首先,本文对上海燃料油期货市场(shry)和美国西德克萨斯轻质原油期货市场(wti)收益率序列的非正态、分形与多重分形特征进行了判定与分析。通过描述性统计量分析以及qq图分析,结果表明:shry和wti市场收益率序列均不服从正态分布的假定,而是具有有偏、厚尾和尖峰的特征,呈现出非线性的结构特征。进一步,运用重极标分析法(rescaledrangeanalysis,r/s)、消除趋势波动分析法(detrendedfluctuationanalysis,dfa)和多重分形消除趋势波动分析法(multifractaldetrendedfluctuationanalysis,mf-dfa)对两个市场收益率序列的分形与多重分形结构进行了检验,结果表明:shry和wti市场不仅都具有持久性特征和长记忆性特征,呈现出单一分形结构特征,而且还具有多重分形结构特征。其次,本文运用多分形消除趋势交叉相关分析(multifractaldetrendedcross-correlationanalysis,mf-dcca)方法上海燃料油期货市场(shry)与美国西德克萨斯原油期货市场(wti)之间的多重分形整体相关关系进行了研究与分析,结果表明shry与wti市场之间的依赖关系并非是随机游走的,而是具有持续性和反持续性特征,并呈现出复杂的多重分形现象。再次,本文运用非对称多重分形消除趋势交叉相关分析(multifractalasymmetricdetrendedcross-correlationanalysis,mf-adcca)方法进一步研究和分析了上海燃料油期货市场(shry)与美国西德克萨斯原油期货市场(wti)之间非对称多重分形相关关系,结果表明:shry(或者wti)上涨和下跌趋势下的多重分形依赖关系并非表现出一致性,而是呈现出非对称特征;具体而言,无论是shry市场上涨或者下跌,还是wti市场上涨或下跌,上涨趋势下的shry与wti相关关系的持久性在大波动中强于下跌趋势下的相关关系的持久性,而在小波动中则弱于下跌趋势下的相关关系的持久性特征。然后,本文运用多重分形谱宽度度量了不同趋势下上海燃料油期货市场与西德克萨斯原油期货市场之间的风险程度,结果表明无论是shry市场还是wti市场,上涨趋势下的shry与wti相关关系的风险程度均小于下跌趋势下的相关关系的风险程度,但shry上涨、下跌趋势下的shry与wti相关关系较wti不同趋势下的相关关系更为复杂。最后,根据本文的实证研究结果与结论,提出了如下对策与建议:(1)发展和完善我国能源期货市场,规避能源价格波动风险。期货市场具有价格发现和套期保值的功能与作用,而我国能源期货市场发展还不完善,应尽快健全和完善我国能源期货交易市场,尤其是尽快完善我国原油期货交易市场,从而为能源利益相关者参与能源生产与投资提供根本性的制度保障。(2)加强能源金融监管,完善能源信息披露,加大投资教育,引导投资者进性理性投资。解决我国能源期货市场交易中表现出的盲目“跟风”等现象,既需要政府管理部门加强能源信息披露,强化能源金融监管力度,也需要加大投资者的投资教育,引导投资者的投资行为。(3)应密切关注欧美成熟能源期货市场在国际能源市场中的作用以及对我国能源期货市场价格波动的影响。我国能源期货市场与欧美成熟能源期货市场之间的持久性和反持久性特征,表明欧美成熟能源期货市场的价格波动很有可能会引起或加剧我国能源期货市场价格的波动,因而对于我国投资者和风险管理部门而言,不仅要关注我国能源市场的发展态势,而且还要关注国外市场对我国市场的影响。