我國碳交易市場價格周期及其波動性特征分析

郭白瀅，周任遠(yuǎn)

（1.華東師范大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，上海 200241；2.上海財經(jīng)大學(xué) 國際工商管理學(xué)院；3.上海開放大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，上海 200433）

我國碳交易市場價格周期及其波動性特征分析

郭白瀅1，周任遠(yuǎn)2，3

（1.華東師范大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，上海 200241；2.上海財經(jīng)大學(xué) 國際工商管理學(xué)院；3.上海開放大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，上海 200433）

碳排放權(quán)交易是我國利用市場機(jī)制應(yīng)對氣候變化的主要途徑之一。碳交易價格水平及其波動情況是碳市場機(jī)制設(shè)計合理性的直接反映。文章對我國碳交易市場價格的周期及其波動特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：我國各個碳交易試點在履約期內(nèi)價格變化具有相似的季節(jié)性特征，并且機(jī)構(gòu)和個人投資者的引入對于市場活躍度的提高具有顯著作用。文章對于碳交易價格變化規(guī)律的探索可以作為制定市場價格波動平抑政策和設(shè)計碳金融產(chǎn)品的依據(jù)，并且可以為全國性碳市場制度設(shè)計提供借鑒。

碳市場交易機(jī)制；價格波動特征；碳金融

0 引言

目前，碳排放權(quán)交易（以下簡稱碳交易）已經(jīng)成為世界各國利用市場機(jī)制積極應(yīng)對氣候變化的主要途徑之一。歐盟、美國、韓國以及日本等地區(qū)和國家在本世紀(jì)初就相繼建立了國家間和區(qū)域性的碳交易市場，其運(yùn)行實踐證明了碳排放權(quán)交易可以有效的控制區(qū)域碳排放總量并降低減排成本。為了更好的對接國際碳交易市場，并且使我國溫室氣體排放控制從單純依靠行政手段逐漸向更多地依靠市場力量的轉(zhuǎn)化，“十二五規(guī)劃綱要”明確提出我國要逐步建立碳排放權(quán)交易市場。為此，國家發(fā)改委于2011年10月批準(zhǔn)建立北京、天津、上海、深圳、廣東、湖北和重慶七個碳交易試點，期望通過試點的運(yùn)行探索碳交易市場機(jī)制及其運(yùn)行規(guī)律，為之后全國性碳交易市場的建立積累必要的經(jīng)驗。

以上七個碳交易試點于2013年6月18日到2014年6月19日之間先后啟動交易。交易試點主要采取免費分發(fā)配額基礎(chǔ)上自主公開或協(xié)議交易的方式，市場交易主體包括控排企業(yè)、機(jī)構(gòu)投資者以及個人投資者，交易的標(biāo)的為碳排放配額與CCER（China Certified Emission Reduction，中國核證自愿減排量）。到目前為止，盡管從總體來看各交易試點的運(yùn)行情況良好并且有效的實現(xiàn)了對于本區(qū)域控排總量增長的控制，但是在交易過程中依然存在著很多亟待解決的問題，例如交易總體不活躍、成交價格波動較大以及成交量在整個履約周期分布嚴(yán)重不均等問題，這些問題都需要在全國碳交易市場設(shè)計中予以考慮并解決。

從已有的文獻(xiàn)來看，碳交易市場的相關(guān)研究還比較少，尤其是國內(nèi)對于碳交易市場價格的研究，其中包括碳交易價格的影響因素、形成機(jī)制以及波動規(guī)律等問題的研究。在目前的市場條件下，我們尤其需要對于碳交易市場價格的變動規(guī)律進(jìn)行深入的研究，因為這是現(xiàn)有碳市場機(jī)制設(shè)計合理性和有效性的直接反應(yīng)，這方面的研究可以為今后全國碳交易市場的機(jī)制設(shè)計和管理制度完善奠定基礎(chǔ)，也為碳金融創(chuàng)新提供直接依據(jù)。因此，本文將依據(jù)現(xiàn)有各交易試點的運(yùn)行情況對于我國碳交易市場價格的變動規(guī)律進(jìn)行探討，主要分析碳交易市場價格的周期和波動特征，從交易方式、市場結(jié)構(gòu)以及交易行為等方面研究目前價格變化特征形成的主要原因，并為碳金融產(chǎn)品設(shè)計以及全國性碳交易市場制度設(shè)計提供建議。

1 我國碳交易市場價格周期及其趨勢描述

我們基于全國七個碳交易試點的交易數(shù)據(jù)對于我國碳交易市場價格的變化規(guī)律和特征進(jìn)行分析。其中，北京、深圳、上海、重慶和天津的交易數(shù)據(jù)來自于各交易所官方網(wǎng)站，湖北和廣州的數(shù)據(jù)來自于其官方公告。

1.1 我國碳交易市場價格波動的總體特征

截至目前為止，全國七個碳交易試點共納入控排企事業(yè)單位2000多家，年發(fā)放配額總量12億噸二氧化碳，累計排放配額交易量超過4000萬噸，累計成交金額超過10億元。各交易試點從各自交易啟動開始到2016年7月21日的成交價格和成交量的描述性統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

我們用有成交量的天數(shù)占總交易天數(shù)的比例來簡單表示各碳交易試點市場的整體活躍度。在統(tǒng)計區(qū)間內(nèi)，七個交易試點的總體活躍程度差異顯著，其中最為活躍的是湖北，而重慶的活躍度最低，其他試點的活躍程度相當(dāng)；交易試點的日平均成交價格水平也存在較大差異，其中最高的為深圳（55.64元/噸），最低的為湖北（23.05元/噸）；從價格的波動幅度來看，深圳和廣東成交價格的波動幅度較大，重慶最??；成交量方面，湖北的日平均成交量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他試點。各個交易試點的日成交量波動均較大，這主要是因為各交易試點的成交量在交易活躍期和非活躍期分布具有非常大的差異。北京、天津、上海和深圳等六個交易試點的碳交易價格變化如圖1所示（由于重慶有交易量的天數(shù)過于少，在前200個交易日中只有兩天有交易量，我們暫時不考慮重慶碳市場的情況）。

表1 各碳交易試點的成交價格與成交量情況

圖1 各碳交易試點的成交價格變化情況

從圖1可以看到，各試點碳交易價格的總水平和波動性具有較大的差異。在履約期內(nèi)各交易試點的價格變化趨勢具有較為相似的季節(jié)性特征，以下我們對于碳交易價格變化的季節(jié)性特征以及波動特征進(jìn)行深入的分析。

1.2 我國碳交易履約期內(nèi)價格變化的季節(jié)性特征

為了突出市場價格的季節(jié)變化特征，我們選取了各碳排放交易試點有成交量的交易日的價格作為樣本。我們用HP濾波法將北京、天津、上海、深圳、廣東和湖北六個碳交易試點碳交易價格的波動進(jìn)行了分解（分解為趨勢成分與波動成分），其中的趨勢成分如圖2所示，其中的虛線表示履約截止日期，兩條虛線之間為一個履約周期。

圖2 各碳交易試點履約期內(nèi)碳交易成交價格波動的趨勢成分

從圖2可以看到，六個交易試點的履約期雖然長度以及交易價格總水平不盡相同，但是在履約期內(nèi)碳交易價格變化的總體趨勢依然呈現(xiàn)出相似的季節(jié)性特征。由于廣東在首個履約期內(nèi)有交易量的天數(shù)較少（在119個交易日中只有53天有成交量），我們暫時不考慮。這樣，如果忽略價格水平，一個典型的履約期內(nèi)碳交易市場價格的變化趨勢可以分成四個階段：第一個階段，交易啟動期。在碳交易市場啟動以后，控排企業(yè)根據(jù)自身超額碳排放量（預(yù)計碳排放配額需求減去已分配的碳排放配額）在市場中對頭寸進(jìn)行調(diào)整，隨著時間的推移越來越多的企業(yè)從觀望價格走勢到參與到配額交易中來，交易價格隨著市場交易量的增加而相應(yīng)的逐漸攀升，最終達(dá)到履約期的第一個峰值。從圖3各交易試點的交易量變化可以看到，首個交易量的峰值與首個價格的峰值是相重合的；第二個階段，平穩(wěn)交易期。在這個階段，經(jīng)過前一個階段交易的活躍期，參與交易企業(yè)的數(shù)量和交易量逐漸下行并保持平穩(wěn)發(fā)展，價格也從之前的峰值回落，并且進(jìn)入一個平穩(wěn)發(fā)展的時期，上海和深圳這兩個試點價格變化在這個階段表現(xiàn)得最為明顯；第三個階段，履約沖刺期。隨著履約截止日期的臨近和對未履約企業(yè)處罰規(guī)定的出臺，一些仍有排放量缺口的企業(yè)集中開始交易，這時成交量和價格都開始大幅提升，雙雙達(dá)到整個履約期的又一個頂峰。而且這個峰值往往超過了前一個交易啟動期的峰值，各個交易試點不斷刷新單日成交量和成交額的最高紀(jì)錄；第四階段，履約截止臨近期。這時，大部分企業(yè)的排放缺口經(jīng)過前一個階段集中交易已經(jīng)彌合，部分企業(yè)繼續(xù)對頭寸進(jìn)行小幅的調(diào)整，總交易量開始逐漸回落，一些企業(yè)放棄了通過市場獲得足夠的排放配額的機(jī)會。

圖3 各碳交易點日交易量變化

2 我國碳交易收益率波動及其風(fēng)險水平

鑒于數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性以及廣泛適用性，我們采用各交易所日成交均價的對數(shù)之差來表示各交易市場的日收益率：

2.1 各交易所收益率序列的描述性統(tǒng)計

表2和表3是北京、上海、天津、深圳、廣東和湖北各交易試點日收益率的描述性統(tǒng)計以及平穩(wěn)性檢驗結(jié)果。圖4是各試點收益率的時間變動圖。這里，我們同樣篩除了沒有交易量的交易日。

表2 各交易試點日收益率的描述性統(tǒng)計

表3 各交易試點日收益率序列的平穩(wěn)性檢驗

圖4 各碳交易試點收益率趨勢圖

從表3和圖4中可以看到，各交易所的日收益率的均值接近0；大幅波動和小幅波動具有明顯的“聚集”現(xiàn)象，即存在ARCH效應(yīng)；各交易試點日收益率的峰度都大于3，而上海和天津的峰度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他試點，說明這兩個試點收益率分布相比其他試點更加集中；從分布的偏度來看，各試點的偏度均較小，即收益率分布基本對稱；而且，各試點收益率分布均顯著異于正態(tài)分布。因此，可以說各交易試點日收益率的分布呈現(xiàn)出顯著非正態(tài)的“尖峰厚尾”的特征。此外，根據(jù)ADF檢驗的結(jié)果，各交易試點日收益率時間序列都是平穩(wěn)的。

2.2 各交易試點收益率的波動特征

以下我們用GARCH模型來進(jìn)一步分析各交易試點收益率的波動特征。我們對上述各試點的收益率時間序列條件方差方程選取GARCH（1，1）模型，模型的參數(shù)估計如表4所示。

表4 各交易試點收益率GARCH模型參數(shù)估計結(jié)果

從表4可以看到，北京、深圳、天津、湖北和廣東5個交易試點日收益率時間序列的ARCH項和GARCH項都是非常顯著的，這說明這些試點日收益率均明顯受到外部沖擊和之前波動的影響。

根據(jù)圖4，在首個履約期前后，上海碳交易價格的波動出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性的變化，因此我們在收益率序列的條件異方差方程中引入了虛擬變量D，回歸結(jié)果如表4最后一列所示。可以發(fā)現(xiàn)，在首個履約期后，上海碳交易價格的波動明顯增大了。對于碳市場來說，市場價格的波動性是與市場的活躍程度緊密相關(guān)。對于目前的碳交易市場，市場主體的構(gòu)成和規(guī)模是影響交易活躍程度的重要因素。因為，機(jī)構(gòu)和個人投資者相比排控企業(yè)在交易中更加活躍，同時市場規(guī)模的增加提高了成交的概率。在首個履約期內(nèi)上海在這兩個方面明顯落后于其他試點，這造成了在首個履約期交易整體不活躍。在首個履約期之后，上海碳交易的成交量波動也發(fā)生了明顯的變化，相比首個履約期，之后的日成交量的分布更加均勻和平穩(wěn)，這代表了碳交易市場相比之前更加活躍，市場的定價功能發(fā)揮的更加充分。我們認(rèn)為這種價格和交易量結(jié)構(gòu)性變化的原因主要來自兩個方面：其一，市場結(jié)構(gòu)的變化。自2014年9月3日后，上海環(huán)境能源交易所引入了機(jī)構(gòu)和個人交易者（其他試點在交易啟動時都允許機(jī)構(gòu)和個人投資者的參與），這使交易者的數(shù)量得到了較大幅度的提升，他們也逐漸成為重要的市場交易參與者。前期交易價格的大幅波動成為了機(jī)構(gòu)和個人投資者參與市場交易的重要激勵；其二，排控企業(yè)的學(xué)習(xí)效應(yīng)。經(jīng)過了首個履約期，排控企業(yè)對于履約和交易流程更加熟悉，其他試點對于未履約企業(yè)的處罰以及履約沖刺期交易價格的沖高使排控企業(yè)認(rèn)識到盡早調(diào)整頭寸的重要性。

3 結(jié)論與政策建議

碳交易是利用市場機(jī)制應(yīng)對氣候變化的主要途徑之一，其價格變化是碳市場制度設(shè)計與管理有效性的直接反映。本文通過對各交易試點運(yùn)行一年多來的價格變化分析，發(fā)現(xiàn)我國碳交易價格變化表現(xiàn)出以下的特征：（1）在首個履約期內(nèi)，各交易試點的價格變化呈現(xiàn)出相似的季節(jié)性特征。一個典型的履約期可以分為四個階段：交易啟動期、平穩(wěn)交易期、履約沖刺期和履約截止臨近期。交易價格在交易啟動期和履約沖刺期分別達(dá)到了峰值，同時伴隨著交易量的峰值的出現(xiàn)。這種季節(jié)性特征是由市場主體（主要是排控單位）的行為和心理決定的。但是總體看來，交易不夠活躍，交易價格波動較大。（2）北京、天津、深圳、廣東和湖北交易試點的成交價格波動具有明顯的ARCH效應(yīng)，即大幅波動和小幅波動的集聚現(xiàn)象，日收益率波動受到外部沖擊的影響，并且具有長期記憶效應(yīng)。（3）上海碳交易價格波動在履約前后發(fā)生了結(jié)構(gòu)性的變化。在履約期后，碳交易價格的波動性明顯提升，這主要是由機(jī)構(gòu)和個人投資者的引入擴(kuò)大了市場容量以及企業(yè)對于交易需求的提升造成的。

我國建立全國性碳交易市場已經(jīng)被提上了日程，2015年是全國碳交易市場準(zhǔn)備的關(guān)鍵一年，其中一項關(guān)鍵的工作就是根據(jù)碳試點的運(yùn)行情況，探索碳交易的市場規(guī)律，將各試點的經(jīng)驗納入到全國碳市場的制度設(shè)計和日常管理中來。根據(jù)目前各個碳交易試點的運(yùn)行情況，在建立全國碳交易市場過程中需要在以下方面有所突破。

第一，繼續(xù)擴(kuò)大碳交易市場的規(guī)模。目前，我國碳市場的規(guī)模還比較小，這是造成成交價格波動大以及成交量在交易活躍期和非活躍期分布嚴(yán)重不均的主要原因，這一方面限制了市場定價功能的發(fā)揮，另一方面也使市場對于排放總量的控制作用有限。因此，在構(gòu)建全國性碳交易市場過程中，要在現(xiàn)有會員單位的基礎(chǔ)上擴(kuò)大市場的規(guī)模。此外，機(jī)構(gòu)和個人交易者的參與可以明顯提高市場的活躍度，提高市場的有效性。

第二，引入碳金融。碳排放權(quán)價格的大幅波動會給參與交易的排放企業(yè)造成過重的成本負(fù)擔(dān)以及風(fēng)險控制和管理的難度。通過碳金融產(chǎn)品對企業(yè)分配獲得的配額和自主開發(fā)獲得的核證減排量（CCER）等原始碳資產(chǎn)進(jìn)行資源配置，可以幫助企業(yè)更好地規(guī)避價格風(fēng)險，發(fā)現(xiàn)收益機(jī)遇并實現(xiàn)碳資產(chǎn)保值增值。目前，碳期貨市場的構(gòu)建已經(jīng)成為各個試點下一步工作的重點。

第三，產(chǎn)品的多元化。目前，碳交易市場活躍度較低的另一個原因就是產(chǎn)品的單一化。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)對于期限和風(fēng)險管理的需求，降低了碳市場的流動性和有效性。因此，在擴(kuò)大碳交易市場規(guī)模的同時還要積極的進(jìn)行交易品種的開發(fā)。

[1]Lennox J A，Nieuwkoop R V.Output-based Allocations and Revenue Recycling:Implications for the New Zealand Emissions Trading Scheme[J].Energy Policy，2010(38).

[2]Feng Z H，Zou L L，Wei Y M.Carbon Price Volatility:Evidence from EU ETS[J].Applied Energy，2011(88).

[3]陸岷峰，楊亮.成長鏈金融原理推導(dǎo)與發(fā)展研究[J].華僑大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版)，2016，（2）.

[4]王鑫，滕飛.中國碳市場免費配額發(fā)放政策的行業(yè)影響[J].中國人口·資源與環(huán)境，2015，（2）.

[5]崔連標(biāo)，范英，朱磊，畢清華，張毅.碳排放交易對實現(xiàn)我國十二五減排目標(biāo)的成本節(jié)約效應(yīng)研究[J].中國管理科學(xué)，2013，（2）.

（責(zé)任編輯/浩 天）

F205

A

1002-6487（2016）21-0154-04

上海哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃課題（2013EGL005）

郭白瀅（1982—），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，博士，講師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)與量化投資。

周任遠(yuǎn)（1981—），男，安徽銅陵人，博士研究生，講師，研究方向：機(jī)制設(shè)計。