Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tỷ giá hối đoái đóng vai trò tương tự như giá cả trong nền kinh tế thị trường, có tác động sâu sắc đến các cân đối kinh tế vĩ mô của một quốc gia và mối quan hệ kinh tế quốc tế. Tỷ giá tác động trực tiếp tới cán cân tài khoản vãng lai, cán cân thương mại và cán cân vốn, đồng thời là công cụ điều hành chính sách tiền tệ và kiềm chế lạm phát của các chính phủ. Tại Việt Nam, trong tiến trình chuyển đổi sang nền kinh tế thị trường và hội nhập kinh tế quốc tế, đồng Việt Nam (VND) vẫn chủ yếu neo đậu vào đồng Đô la Mỹ (USD). Việc điều chỉnh và theo dõi tỷ giá USD/VND có ý nghĩa then chốt đối với hoạt động xuất nhập khẩu, kiểm soát cán cân thanh toán và thu hút đầu tư nước ngoài.

Trước bối cảnh thị trường tài chính quốc tế và trong nước giai đoạn 2015–2021 xuất hiện nhiều biến động phức tạp, tác giả Nguyễn Thị Linh Thư (Khoa Toán Kinh tế, Trường Đại học Kinh tế Quốc dân) đã thực hiện chuyên đề thực tập tốt nghiệp chuyên ngành Toán Tài chính với đề tài: "Phân tích biến động tỷ giá USD/VND giai đoạn 2015 - 2021 và ứng dụng mô hình ARIMA dự báo tỷ giá trong ngắn hạn" dưới sự hướng dẫn của ThS. Đào Bùi Kiên Trung.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể như sau:

  1. Phân tích diễn biến tỷ giá USD/VND trên thị trường chính thức và thị trường phi chính thức trong giai đoạn từ ngày 01/01/2015 đến ngày 30/03/2021.
  2. Ứng dụng mô hình chuỗi thời gian ARIMA để dự báo tỷ giá bình quân liên ngân hàng (BQLNH) USD/VND trong ngắn hạn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Tỷ giá bình quân liên ngân hàng USD/VND.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Thị trường ngoại hối Việt Nam với chuỗi dữ liệu khảo sát và thu thập theo tuần từ ngày 01/01/2015 đến ngày 30/03/2021 (dữ liệu chuỗi số liệu định lượng gồm 300 quan sát từ 01/01/2015 đến 22/03/2021).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình nghiên cứu

Chuyên đề tổng hợp nền tảng lý thuyết về tỷ giá hối đoái và các phương pháp dự báo tỷ giá hiện hành:

  • Khái niệm và vai trò của tỷ giá: Khái niệm tỷ giá theo Karl Marx trong bộ Tư bản (1858), định nghĩa của Paul Anthony Samuelson, Nguyễn Đăng Dờn (2009), Nghị định của Chính phủ về quản lý ngoại hối ngày 17/8/1998, và phương pháp yết giá trực tiếp / gián tiếp theo PGS.TS Nguyễn Văn Tiến (2008). Các chức năng cốt lõi được nêu gồm: chức năng so sánh sức mua, chức năng khuyến khích và chức năng phân phối thu nhập.
  • Các phương pháp dự báo tỷ giá: Phân tích cơ bản (dựa vào GDP, lạm phát, lãi suất, cán cân thanh toán, chính sách của Ngân hàng Trung ương), phân tích kỹ thuật (Lý thuyết Dow, đường hỗ trợ - kháng cự, sóng Elliott, các mô hình biểu đồ giá), và phương pháp chuỗi thời gian định lượng.
  • Mô hình chuỗi thời gian ARIMA(p,d,q): Phương pháp tiếp cận Box-Jenkins (1976) dựa trên nguyên tắc "hãy để dữ liệu tự nói". Mô hình kết hợp quá trình tự hồi quy AR(p), quá trình tích hợp sai phân bậc d để đạt tính dừng I(d), và quá trình trung bình trượt MA(q).
  • Quy trình kiểm định và chẩn đoán: Sử dụng kiểm định nghiệm đơn vị Dickey-Fuller (DF) và Augmented Dickey-Fuller (ADF) để kiểm tra tính dừng; đồ thị hàm tự tương quan mẫu (SACF) và hàm tự tương quan riêng phần (SPACF) để nhận dạng bậc mô hình; kiểm định Wald đối với hệ số chặn; kiểm định tính dừng và tự tương quan của phần dư; kiểm định hiệu ứng ARCH (Heteroskedasticity Test) để kiểm tra phương sai sai số thay đổi.

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu

  • Phương pháp định tính: Tổng hợp, phân tích, đối chiếu các văn bản pháp quy, tài liệu, giáo trình kinh tế lượng và báo cáo thị trường nhằm làm rõ nguyên nhân biến động tỷ giá theo từng thời kỳ.
  • Phương pháp định lượng: Sử dụng phần mềm EViews 8.0 để thực hiện thống kê mô tả, kiểm định tính dừng ADF, ước lượng tham số mô hình bằng phương pháp bình phương tối thiểu (OLS), kiểm định giả thiết thống kê và tiến hành dự báo điểm cùng khoảng tin cậy.
  • Nguồn dữ liệu: Chuỗi số liệu tỷ giá BQLNH USD/VND được thu thập theo tần suất tuần, quy mô mẫu gồm 300 quan sát từ nguồn dữ liệu công bố trực tuyến (www.vn) trong giai đoạn từ 01/01/2015 đến 22/03/2021.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý thuyết về tỷ giá và lý thuyết mô hình dự báo tỷ giá

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về tỷ giá hối đoái trong nền kinh tế mở và phương pháp luận của mô hình dự báo chuỗi thời gian. Tác giả phân tích 3 chức năng chính của tỷ giá (so sánh sức mua, khuyến khích xuất nhập khẩu, phân phối lại thu nhập) cùng tác động của tỷ giá tới GDP, cán cân thương mại, cán cân vốn và chỉ số giá tiêu dùng.

Trong phần phương pháp luận, tác giả tập trung làm rõ tính chất dừng của chuỗi thời gian ngẫu nhiên ($E(Y_t)=\mu$, $Var(Y_t)=\sigma^2$, $Cov(Y_t, Y_{t+k})=\gamma_k$). Văn bản nhấn mạnh hậu quả của việc sử dụng chuỗi không dừng trong mô hình hồi quy cổ điển là hiện tượng hồi quy giả mạo (spurious regression), khiến các kiểm định $t$ và $F$ mất hiệu lực. Quy trình 4 bước của phương pháp Box-Jenkins (Nhận dạng mô hình $\rightarrow$ Ước lượng thông số $\rightarrow$ Kiểm tra chẩn đoán $\rightarrow$ Dự báo) được xây dựng chi tiết làm căn cứ thực hành cho Chương 3.

+-------------------------------------------------------------------+
|               BƯỚC 1: NHẬN DẠNG MÔ HÌNH                           |
|  - Kiểm định tính dừng chuỗi gốc bằng đồ thị, SACF/SPACF, ADF     |
|  - Lấy sai phân bậc d để đạt chuỗi dừng I(d)                      |
|  - Quan sát ACF và PACF để xác định bậc p và q                    |
+-------------------------------------------------------------------+
                                  |
                                  v
+-------------------------------------------------------------------+
|               BƯỚC 2: ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ                           |
|  - Ước lượng các hệ số AR và MA bằng phương pháp OLS              |
+-------------------------------------------------------------------+
                                  |
                                  v
+-------------------------------------------------------------------+
|               BƯỚC 3: KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN                          |
|  - Kiểm định ý nghĩa thống kê của các hệ số hồi quy               |
|  - Kiểm định phần dư (tính dừng, tính nhiễu trắng, hiệu ứng ARCH) |
|  - So sánh tiêu chí AIC, SIC và hệ số R^2                         |
+-------------------------------------------------------------------+
                                  |
                                  v
+-------------------------------------------------------------------+
|               BƯỚC 4: DỰ BÁO NGẮN HẠN                             |
|  - Dự báo điểm và xác định khoảng tin cậy                         |
|  - Tính toán sai số dự báo (RMSE, MAE, Theil) so với thực tế      |
+-------------------------------------------------------------------+

Chương 2: Phân tích diễn biến tỷ giá USD/VND từ tháng 1 năm 2015 đến tháng 3 năm 2021

Chương 2 phân tích diễn biến thực tế của tỷ giá USD/VND trên thị trường chính thức và thị trường tự do qua từng năm:

  • Năm 2015: Năm biến động mạnh. Ngân hàng Nhà nước (NHNN) đã 3 lần điều chỉnh tỷ giá BQLNH (tháng 1, tháng 5, tháng 8) với mức tăng 1%/lần (tổng điều chỉnh 3%, vượt mục tiêu định hướng 2%), đồng thời nới biên độ dao động thêm 1% hai lần liên tiếp trong tháng 8 trước áp lực Trung Quốc phá giá đồng Nhân dân tệ (CNY) và chỉ số USD Index tăng 9,3%.
  • Năm 2016: Từ ngày 04/01/2016, NHNN chuyển sang áp dụng cơ chế tỷ giá trung tâm. Thị trường giữ được sự ổn định tương đối; đến ngày 30/12/2016, tỷ giá trung tâm đạt 22.159 VND/USD (tăng 1,20% so với đầu năm), tỷ giá NHTM đạt 22.749 VND/USD (tăng 1,1%), tỷ giá thị trường tự do đạt 23.196 VND/USD (tăng 2,4%). Lãi suất tái chiết khấu và tái cấp vốn duy trì lần lượt ở mức 4,5% và 6,5%.
  • Năm 2017: Tỷ giá ổn định do USD Index giảm 9,1% trên thị trường quốc tế. Tỷ giá NHTM giảm khoảng 0,2%, thị trường tự do giảm 1,5%, trong khi tỷ giá trung tâm tăng khoảng 1,5–1,7%. Chênh lệch lãi suất VND–USD duy trì ở mức 6–7%. NHNN mua ròng khoảng 7 tỷ USD tăng dự trữ ngoại hối.
  • Năm 2018: Tỷ giá trung tâm tăng 1,6%, thị trường liên ngân hàng tăng 2,7%. Diễn biến chia thành 3 giai đoạn rõ rệt: Giai đoạn 1 (T1–T5) bình lặng; Giai đoạn 2 (T6–T8) tăng mạnh, ngày 17/8/2018 tỷ giá tự do đạt đỉnh lịch sử 23.650 VND/USD; Giai đoạn 3 (T9–T12) ổn định tại vùng cân bằng mới quanh mức 23.300 VND/USD.
  • Năm 2019: Thị trường duy trì ổn định phần lớn thời gian quanh mức giá mua vào của NHNN (23.175 VND/USD), chỉ tăng cục bộ vào tháng 5–6 do căng thẳng chiến tranh thương mại Mỹ – Trung. Lạm phát CPI ở mức 2,79%, dự trữ ngoại hối đạt mức kỷ lục 73 tỷ USD (tăng gấp hơn 2,5 lần so với cuối năm 2015).
  • Năm 2020: 6 tháng đầu năm dao động hẹp (0,2–0,3%), tăng mạnh 1,86% trong giai đoạn giữa tháng 3 đến đầu tháng 4 do biến động tài chính quốc tế vì đại dịch, sau đó hạ nhiệt từ giữa tháng 4. Đến 30/9/2020, tỷ giá liên ngân hàng và thị trường tự do chỉ tăng lần lượt 0,1% và 0,3% so với cuối năm 2019.
  • Giai đoạn đầu năm 2021 (đến 22/03/2021): Tỷ giá giảm trong tháng 1 và nửa đầu tháng 2 nhờ nguồn cung kiều hối dồi dào, cán cân thương mại xuất siêu 170 triệu USD, sau đó tăng nhẹ trở lại trong tháng 3 và dao động ổn định quanh mức 23.000 – 23.020 VND/USD.

Chương 3: Dự báo tỷ giá BQLNH USD/VND trong ngắn hạn

Chương 3 triển khai toàn bộ quá trình xử lý số liệu định lượng với mẫu dữ liệu 300 quan sát:

Chỉ tiêu thống kê Giá trị số liệu
Số lượng quan sát (Observations) 300
Giá trị trung bình (Mean) 22.801,17 VND/USD
Giá trị nhỏ nhất (Minimum) 21.760,00 VND/USD
Giá trị lớn nhất (Maximum) 23.560,00 VND/USD

Quá trình kiểm định và lựa chọn mô hình:

  1. Kiểm định tính dừng: Kiểm định ADF trên chuỗi tỷ giá gốc (TYGIA) cho kết quả giá trị thống kê $t = -2,564696$ với $p\text{-value} = 0,1016 > 0,05$, cho thấy chuỗi không dừng. Lấy sai phân bậc 1 ($D(TYGIA)$), kiểm định ADF cho giá trị thống kê $|t| = 14,52167 > |t_{\alpha}|$ với $p\text{-value} = 0,0000 < 0,01$, kết luận chuỗi sai phân bậc 1 đạt tính dừng $I(1)$.
  2. Nhận dạng và ước lượng mô hình: Dựa vào đồ thị tự tương quan PACF và ACF của chuỗi sai phân, tác giả khoanh vùng hai mô hình tiềm năng là ARIMA(1,1,6) và ARIMA(7,1,6).
  3. Kiểm định hệ số chặn: Kiểm định Wald trên hệ số chặn $c$ của mô hình ARIMA(1,1,6) cho kết quả kiểm định $F$ có $p\text{-value} = 0,1829 > 0,05$, chứng minh hệ số chặn $c$ không có ý nghĩa thống kê và được loại bỏ khỏi mô hình.
Mô hình Hệ số AR Prob (AR) Hệ số MA Prob (MA) AIC SIC $R^2$
ARIMA(1,1,6) 0,150 0,010 -0,185 0,001 12,020 12,238 0,027
ARIMA(7,1,6) -0,117 0,040 -0,185 0,001 12,273 12,270 0,025
  1. Kiểm tra chẩn đoán ARIMA(1,1,6): Kiểm định ADF trên chuỗi phần dư cho giá trị thống kê $|t| = 20,82214$ ($p\text{-value} = 0,0000$), chứng minh phần dư có tính dừng. Lược đồ ACF của phần dư nằm trong khoảng tin cậy, xác nhận phần dư là chuỗi nhiễu trắng. Kiểm định Heteroskedasticity Test ARCH xác nhận mô hình thỏa mãn điều kiện ước lượng OLS.
  2. Chỉ số đánh giá độ chính xác dự báo: Sai số căn bậc hai trung bình (RMSE) đạt 109,39888; sai số tuyệt đối trung bình (MAE) đạt 15,55180.

Kết quả và đóng góp

Kết quả dự báo thực nghiệm

Kết quả quy đổi từ dự báo sai phân bậc 1 sang tỷ giá BQLNH USD/VND thực tế trong tháng 3 và tháng 4 năm 2021 được thể hiện qua bảng so sánh:

Ngày dự báo Tỷ giá BQLNH dự báo (VND/USD) Tỷ giá BQLNH thực tế (VND/USD) Sai số (%)
22/03/2021 22.985 22.980 0,217%
29/03/2021 22.986 23.010 0,001%
05/04/2021 23.001 22.990 0,004%
12/04/2021 23.005 23.000 0,004%
19/04/2021 23.007 23.000 0,004%

Kết quả thực nghiệm cho thấy giá trị dự báo dao động quanh mức 22.985 – 23.007 VND/USD, bám sát diễn biến thực tế của thị trường liên ngân hàng (22.980 – 23.010 VND/USD) với sai số tương đối rất nhỏ.

Đóng góp của đề tài

  • Hệ thống hóa bức tranh điều hành tỷ giá của NHNN giai đoạn 2015–2021, làm rõ quá trình chuyển dịch từ cơ chế neo tỷ giá cố định kèm biên độ sang cơ chế tỷ giá trung tâm điều hành linh hoạt hàng ngày từ năm 2016.
  • Đánh giá hiệu quả của các chính sách chuyển đổi quan hệ "huy động – cho vay" ngoại tệ sang quan hệ "mua – bán" ngoại tệ, giúp củng cố niềm tin vào đồng nội tệ và gia tăng dự trữ ngoại hối quốc gia lên mức 73 tỷ USD vào năm 2019.
  • Chứng minh tính khả thi của việc ứng dụng mô hình chuỗi thời gian đơn biến ARIMA(1,1,6) trong việc dự báo xu hướng ngắn hạn của tỷ giá BQLNH tại thị trường tiền tệ Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Tác giả thẳng thắn chỉ ra 4 hạn chế chính trong nội dung nghiên cứu:

  1. Hạn chế về số liệu quan sát: Số liệu tỷ giá BQLNH được tổng hợp theo tần suất tuần. Trong thực tế, tỷ giá liên ngân hàng biến động liên tục theo ngày và theo từng phiên giao dịch, do đó dữ liệu tuần chưa phản ánh hết các dao động bước sóng ngắn trong tuần.
  2. Hạn chế nội tại của mô hình ARIMA: ARIMA là mô hình ngoại suy thuần túy dựa trên hành vi của chuỗi dữ liệu quá khứ, không chứa đựng các biến số giải thích kinh tế thực (structural variables). Khả năng giải thích bản chất kinh tế của biến động tỷ giá chưa cao khi có các cú sốc chính sách bất ngờ.
  3. Chưa tích hợp các biến số vĩ mô: Tỷ giá USD/VND chịu tác động đồng thời của chênh lệch lãi suất, lạm phát, cán cân vãng lai và cung cầu ngoại tệ, nhưng các nhân tố này chưa được đưa vào kiểm định hồi quy đa biến.
  4. Giới hạn thời gian nghiên cứu: Nguồn tài liệu và thời gian hoàn thiện đề tài có hạn nên việc bao quát các mô hình kinh tế lượng phức tạp hơn chưa được triển khai.

Hướng mở rộng nghiên cứu:

  • Kết hợp mô hình ARIMA với các mô hình kinh tế lượng khác và bổ sung các biến giải thích vĩ mô (lãi suất liên ngân hàng, lạm phát, cán cân thương mại) để nâng cao độ chính xác dự báo trung và dài hạn.
  • Sử dụng dữ liệu chuỗi thời gian theo ngày (daily data) để nắm bắt tức thời các biến động thị trường phục vụ công tác điều hành chính sách tỷ giá.

Giá trị tham khảo

Chuyên đề tốt nghiệp là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên và học viên ngành Toán Kinh tế, Toán Tài chính, Kinh tế lượng: Cung cấp tài liệu thực hành hoàn chỉnh về quy trình Box-Jenkins 4 bước trên phần mềm EViews (từ kiểm định nghiệm đơn vị ADF, đọc giản đồ ACF/PACF, kiểm định Wald, đến chẩn đoán phần dư và dự báo).
  • Sinh viên ngành Tài chính – Ngân hàng, Kinh tế quốc tế: Cung cấp chuỗi dữ liệu và phân tích định tính chi tiết về các mốc điều hành tỷ giá của NHNN giai đoạn 2015–2021.
  • Bộ phận phân tích thị trường và quản trị rủi ro tại doanh nghiệp XNK: Tham khảo phương pháp xây dựng mô hình dự báo ngắn hạn nhằm lập kế hoạch phòng ngừa rủi ro biến động tỷ giá.

Câu hỏi thường gặp

1. Dữ liệu đầu vào của mô hình dự báo trong đề tài có đặc điểm gì?

Dữ liệu đầu vào là chuỗi tỷ giá bình quân liên ngân hàng (BQLNH) USD/VND được thu thập theo tuần từ ngày 01/01/2015 đến ngày 22/03/2021, bao gồm 300 quan sát. Chuỗi gốc có giá trị trung bình 22.801,17 VND/USD, giá trị thấp nhất 21.760,00 VND/USD và cao nhất 23.560,00 VND/USD.

2. Vì sao chuỗi tỷ giá gốc TYGIA phải lấy sai phân bậc 1 trước khi ước lượng ARIMA?

Kiểm định ADF trên chuỗi gốc $TYGIA$ cho giá trị $t = -2,564696$ ($p\text{-value} = 0,1016 > 0,05$), chứng tỏ chuỗi không dừng. Nếu hồi quy trên chuỗi không dừng sẽ dẫn đến hiện tượng hồi quy giả mạo. Sau khi lấy sai phân bậc 1 ($D(TYGIA)$), kiểm định ADF đạt $|t| = 14,52167$ ($p\text{-value} = 0,0000 < 0,01$), chuỗi đạt tính dừng $I(1)$, đủ điều kiện đưa vào mô hình Box-Jenkins.

3. Dựa trên tiêu chí nào để tác giả lựa chọn mô hình ARIMA(1,1,6) thay vì ARIMA(7,1,6)?

Mô hình ARIMA(1,1,6) được lựa chọn vì có tiêu chí thông tin Akaike (AIC = 12,020) và Schwarz (SIC = 12,238) nhỏ hơn so với mô hình ARIMA(7,1,6) (AIC = 12,273; SIC = 12,270), đồng thời hệ số xác định $R^2$ của ARIMA(1,1,6) cao hơn ($0,027 > 0,025$). Phần dư của mô hình ARIMA(1,1,6) cũng thỏa mãn tính dừng và tính nhiễu trắng.

4. Kết quả kiểm định hệ số chặn $c$ trong mô hình ARIMA(1,1,6) cho thấy điều gì?

Kiểm định Wald đối với giả thiết $H_0: c=0$ cho kết quả kiểm định $F$ có $p\text{-value} = 0,1829 > 0,05$. Do đó, không có cơ sở bác bỏ $H_0$, nghĩa là hệ số chặn $c$ bằng 0 và không có ý nghĩa thống kê trong mô hình. Tác giả đã ước lượng lại mô hình ARIMA(1,1,6) không chứa hệ số chặn để phục vụ dự báo.

5. Dự trữ ngoại hối của Việt Nam đạt mức nào trong giai đoạn nghiên cứu?

Theo số liệu được tác giả công bố trong văn bản, dự trữ ngoại hối của Việt Nam đã đạt mức kỷ lục 73 tỷ USD vào năm 2019, tăng gấp hơn 2,5 lần so với thời điểm cuối năm 2015.


Kết luận

Chuyên đề thực tập của sinh viên Nguyễn Thị Linh Thư đã kết hợp phương pháp phân tích định tính diễn biến kinh tế vĩ mô và phương pháp định lượng chuỗi thời gian Box-Jenkins để nghiên cứu biến động tỷ giá USD/VND giai đoạn 2015–2021. Kết quả thực nghiệm cho thấy mô hình ARIMA(1,1,6) không có hệ số chặn là mô hình phù hợp nhất để dự báo tỷ giá bình quân liên ngân hàng trong ngắn hạn với sai số rất nhỏ. Công trình phản ánh khách quan hiệu quả điều hành chính sách tiền tệ và tỷ giá của Ngân hàng Nhà nước trong việc duy trì ổn định kinh tế vĩ mô và gia tăng dự trữ ngoại hối quốc gia.