我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的跳躍與共跳研究

黃菲菲

（廣州城市理工學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院，廣州 510800）

1 引言

在40 多年的改革開(kāi)放進(jìn)程中，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)帶來(lái)了大量的二氧化碳排放，引發(fā)了氣候變暖等氣候變化問(wèn)題。同時(shí)，作為全球最大的碳資源儲(chǔ)備國(guó)，我國(guó)近年來(lái)面臨嚴(yán)峻的減排壓力與綠色低碳轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)并實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，我國(guó)逐步建立了8 個(gè)試點(diǎn)碳排放權(quán)交易平臺(tái)，于2017 年開(kāi)啟全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)，并于2020 年提出“雙碳”目標(biāo)。2021 年7 月16 日，全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)正式啟動(dòng)交易，但目前交易市場(chǎng)并不活躍，碳價(jià)波動(dòng)頻繁導(dǎo)致市場(chǎng)交易的收益不穩(wěn)定，制約著市場(chǎng)的可預(yù)測(cè)性，這必然對(duì)碳定價(jià)機(jī)制產(chǎn)生不利影響，引致碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的交易價(jià)格產(chǎn)生跳躍性波動(dòng)，碳收益存在突增或驟降的現(xiàn)象，從而對(duì)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。因此，識(shí)別碳排放權(quán)交易市場(chǎng)收益的跳躍行為，分析并度量碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的共同跳躍特征，對(duì)于建設(shè)統(tǒng)一的碳市場(chǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)研究?jī)r(jià)值。這一方面的研究不僅可以推動(dòng)我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的健康發(fā)展，而且可以為全球氣候變化問(wèn)題的解決提供有價(jià)值的參考。

近年來(lái)，學(xué)術(shù)界對(duì)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的波動(dòng)特性進(jìn)行了深入研究。特別是碳交易價(jià)格的跳躍方面[1,2]。這些學(xué)術(shù)研究共同為了解碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的價(jià)格波動(dòng)特性提供了深入的理論和實(shí)證分析。隨著碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的不斷擴(kuò)張，市場(chǎng)成交量與成交額持續(xù)出現(xiàn)高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，引起了國(guó)內(nèi)學(xué)者的廣泛興趣[3]。例如，趙昕等[4]采用SVCJ 模型估計(jì)了中國(guó)碳金融市場(chǎng)價(jià)格的跳躍概率、跳躍幅度和跳躍擴(kuò)散效應(yīng)的特征，評(píng)估了中國(guó)碳金融市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)極端跳躍風(fēng)險(xiǎn)。然而，目前較少文獻(xiàn)關(guān)注中國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)價(jià)格的共跳問(wèn)題。因此，本文通過(guò)Barndorff-Nielsen and Shephard（2004）模型（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“BN-S 模型”）評(píng)估我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)價(jià)格的跳躍特征[5]，并結(jié)合共跳模型，剖析我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的跳躍和共跳特征，從而為更深入地理解我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的價(jià)格波動(dòng)機(jī)制提供參考。

2 跳躍與共跳的定義與衡量方法

近年來(lái)，學(xué)界檢驗(yàn)價(jià)格跳躍的方法主要通過(guò)非參方法，統(tǒng)計(jì)在無(wú)跳躍和有跳躍兩種情境下關(guān)鍵變量的顯著性差異來(lái)判定資產(chǎn)價(jià)格是否存在跳躍，例如，常見(jiàn)的已實(shí)現(xiàn)波動(dòng)率方法（Realized Volatility，RV）與BN-S 檢驗(yàn)。由于已實(shí)現(xiàn)波動(dòng)率方法和BN-S 檢驗(yàn)等方法為研究資產(chǎn)價(jià)格的跳躍和波動(dòng)性提供了強(qiáng)大的工具和技術(shù)，這些方法的應(yīng)用有助于更全面地理解資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)的機(jī)制和特性。本文采用BN-S 檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，以區(qū)分存在跳躍和不存在跳躍情況下的統(tǒng)計(jì)顯著性。

2.1 BN- S 檢驗(yàn)方法

根據(jù)Barndorff-Nielsen and Shephard（2004）模型，價(jià)格跳躍擴(kuò)散過(guò)程服從以下公式：

式中，Jt代表價(jià)格pt在t 時(shí)間的跳躍，Jt的計(jì)算公式為Jt=。ctj代表j 產(chǎn)品在t 時(shí)間的跳躍次數(shù)；Nt代表跳躍的總次數(shù)。同時(shí)，Jt的計(jì)算可以通過(guò)二次變差（Quadratic Variation，QV）得到，QV 滿(mǎn)足以下公式：

二次變差QVt的計(jì)算主要通過(guò)已實(shí)現(xiàn)波動(dòng)RVt估計(jì)：

式中，r 代表根據(jù)j 產(chǎn)品價(jià)格計(jì)算得到的收益率。

同時(shí)，Barndorff-Nielsen and Shephard（2004）模型構(gòu)造了二次變差BVt，那么BVt滿(mǎn)足如下關(guān)系：

基于此，本文可以構(gòu)建變量Ht，變量Ht的計(jì)算公式如式（5）所示，主要用于檢驗(yàn)價(jià)格跳躍特征：

式中，當(dāng)Ht大于某個(gè)臨界值時(shí)，則認(rèn)為價(jià)格發(fā)生了顯著的跳躍。TQ 的計(jì)算公式為。U 代表一個(gè)服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的函數(shù)；n 代表樣本數(shù)；μ 代表給定系數(shù)值，具體可參考Barndorff-Nielsen and Shephard（2004）模型；E 代表期望函數(shù)。最終，本文的跳躍公式如下所示：

式中，α=0.99，則Φα=2.575 829 304。

2.2 共跳的定義

但由于BN-S 檢驗(yàn)的對(duì)象為單個(gè)資產(chǎn)，而資本市場(chǎng)的研究對(duì)象通常涉及多個(gè)資產(chǎn)，因此，需要檢驗(yàn)多個(gè)資產(chǎn)的共同跳躍[6]。在本文中，主要針對(duì)國(guó)內(nèi)八大碳排放權(quán)交易市場(chǎng)進(jìn)行共跳檢驗(yàn)。此處的共跳定義如下：

式中，Mkt 代表t 時(shí)間的市場(chǎng)集合；Jump 代表m 市場(chǎng)下的i 產(chǎn)品在t 時(shí)間發(fā)生了跳躍；I 代表跳躍次數(shù)總和；COJump 函數(shù)代表t 時(shí)間不同市場(chǎng)的共同跳躍次數(shù)。這一研究旨在更全面地理解多個(gè)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)之間的共同跳躍現(xiàn)象，對(duì)于深化碳市場(chǎng)的波動(dòng)性和關(guān)聯(lián)性的認(rèn)識(shí)具有重要的學(xué)術(shù)意義。

3 實(shí)證研究

3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究的數(shù)據(jù)樣本來(lái)自我國(guó)6 個(gè)碳排放權(quán)交易所，具體為北京、上海、廣東、天津、深圳和湖北，數(shù)據(jù)來(lái)源于科華碳（北京）信息技術(shù)研究院研發(fā)的“碳K 線(xiàn)”，其中深圳市場(chǎng)每年都會(huì)發(fā)布當(dāng)年的期貨合約。為了確保數(shù)據(jù)的有效性，本文從2013 年6 月19 日至2019 年4 月18 日的每日成交價(jià)格中提取樣本數(shù)據(jù)，并計(jì)算每日價(jià)格的收益率，重慶碳排放權(quán)交易所與福建碳排放權(quán)交易所因?yàn)閿?shù)據(jù)量不足，因此并不在本文研究范圍內(nèi)。

本文使用MATLAB 進(jìn)行計(jì)算，并得到6 個(gè)碳排放權(quán)交易所的跳躍時(shí)間，結(jié)果如表1 所示?？梢杂^察到，不同市場(chǎng)的跳躍行為存在差異。例如，相對(duì)成熟的市場(chǎng)如北京和上海，其跳躍行為更為活躍，通常伴隨更大的價(jià)格波動(dòng)。這一觀察結(jié)果反映了不同市場(chǎng)的特點(diǎn)和波動(dòng)性。

表1 六大碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的跳躍日期

3.2 共跳檢驗(yàn)

本部分基于緯度接近因素，對(duì)比處于同一緯度的碳市場(chǎng)共振現(xiàn)象。具體分為3 組進(jìn)行對(duì)比，分別是：①北京與天津；②上海與湖北；③廣東與深圳。

3.2.1 北京與天津

共跳特征檢驗(yàn)表明，北京與天津的碳排放權(quán)交易市場(chǎng)呈現(xiàn)相似的跳躍特征，跳躍強(qiáng)度隨時(shí)間推移發(fā)生明顯變化。根據(jù)表1 的數(shù)據(jù)可知，北京與天津同時(shí)跳躍集中發(fā)生在2014年5～7 月以及2015 年1 月、3～4 月。這與2014 年5 月“新國(guó)九條”政策的發(fā)布和《北京市碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》的實(shí)施相關(guān)，刺激了北京碳市場(chǎng)的活躍度，其后的6～7 月，北京市發(fā)改委分別發(fā)布《關(guān)于再次督促重點(diǎn)排放單位加快開(kāi)展二氧化碳排放履約工作的通知》和《關(guān)于2014 年配額交易有關(guān)事項(xiàng)的通知》，進(jìn)一步推動(dòng)了北京碳市場(chǎng)發(fā)展，7 月30 日的累計(jì)成交量突破200 萬(wàn)噸。天津市發(fā)改委印發(fā)的《天津市碳排放權(quán)交易管理暫行辦法》以及天津市人民政府發(fā)布的《天津市2014 年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃》，標(biāo)志著天津碳排放權(quán)交易市場(chǎng)正式啟動(dòng)。2014 年6 月，北京和天津的試點(diǎn)碳市場(chǎng)進(jìn)入履約期，自5 月開(kāi)始，兩市的交易活動(dòng)逐漸升溫，6 月達(dá)到高峰。2015 年，《政府工作報(bào)告》《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見(jiàn)》這兩份文件出臺(tái)，標(biāo)志著擴(kuò)大碳排放權(quán)交易試點(diǎn)和建立全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)成為碳排放權(quán)交易的重要發(fā)展方向，顯著地刺激了碳市場(chǎng)的活躍度，使得這兩個(gè)市場(chǎng)出現(xiàn)顯著的共同跳躍特征。

3.2.2 上海與湖北

根據(jù)表1 的數(shù)據(jù)可知，上海與湖北發(fā)生共跳的時(shí)間集中在2014 年4～5 月、9 月、11～12 月，2015 年1 月、3 月以及2016 年的3 月。其中，2014 年4～5 月的上海市場(chǎng)與北京、天津市場(chǎng)一樣，面臨首次履約期沖擊。在2015 年之前，上海市場(chǎng)碳價(jià)格波動(dòng)幅度較大且呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。經(jīng)濟(jì)增速下降是造成碳排放權(quán)交易市場(chǎng)波動(dòng)的因素之一，特別是能源密集型行業(yè)，如電力和鋼鐵等大宗能耗企業(yè)的碳排放需求減少，對(duì)碳市場(chǎng)的需求下降。此外，碳減排額度（CCER）能夠?qū)μ寂欧艡?quán)交易價(jià)格跳躍產(chǎn)生影響。2015 年，湖北碳市場(chǎng)試點(diǎn)地區(qū)將碳減排額度納入市場(chǎng)交易，低成本的CCER 導(dǎo)致碳市場(chǎng)排放權(quán)出現(xiàn)供過(guò)于求的現(xiàn)象。隨后，2016 年3 月碳市場(chǎng)面臨新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)以及股票市場(chǎng)的劇烈波動(dòng)，這進(jìn)一步打壓了碳配額價(jià)格，使其持續(xù)下跌。例如，2016 年3 月國(guó)內(nèi)首單碳配額賣(mài)出回購(gòu)業(yè)務(wù)落地上海碳市場(chǎng)及2016 年1 月的股災(zāi)沖擊，使得上海與湖北碳配額市場(chǎng)日漸冷淡，共振現(xiàn)象明顯。

3.2.3 廣東與深圳

根據(jù)表1 的數(shù)據(jù)可知，廣東與深圳發(fā)生共跳的時(shí)間較早，集中在2014 年3 月、7 月、12 月，2015 年3～6 月，2016 年11 月，2017 年1 月以及2018 年11 月。上述多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的主要影響因素可分為3 類(lèi)：首先是受到政策導(dǎo)向事件的影響，如2014 年發(fā)布的《深圳市碳排放權(quán)交易管理暫行辦法》《廣東省2015 年度碳排放配額分配實(shí)施方案》；其次是受到履約期的影響，如廣東披露的2014 年度企業(yè)碳排放權(quán)履約率為100%；最后受到市場(chǎng)沖擊性事件的影響，即2016 年1 月的股災(zāi)沖擊，以及2018 年11 月的泉港碳九泄漏事故。

4 結(jié)論

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)六大市場(chǎng)發(fā)生跳躍的影響因素，通過(guò)相近緯度的市場(chǎng)兩兩對(duì)比，得出六大試點(diǎn)市場(chǎng)共振的時(shí)間多數(shù)不同、反應(yīng)不一致的結(jié)論。究其原因，得到如下結(jié)論：首先，我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)表現(xiàn)出高度波動(dòng)性，呈現(xiàn)明顯的跳躍特征，且各個(gè)市場(chǎng)之間存在跳躍的差異。其次，在市場(chǎng)發(fā)展初期，我國(guó)碳市場(chǎng)的共跳現(xiàn)象主要發(fā)生在履約期，尤其是2014 年的3～6 月。然而，隨著政策和機(jī)制的逐漸成熟，履約期對(duì)跳躍現(xiàn)象的影響顯著減弱。再次，廣東和深圳市場(chǎng)的共跳現(xiàn)象較為顯著，占據(jù)了全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)中的較大比例。這一現(xiàn)象與廣東和深圳市場(chǎng)在碳金融產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面的高度成熟有關(guān)，同時(shí)，突發(fā)事件（如碳九泄露事件）對(duì)市場(chǎng)的影響也較為顯著。值得注意的是，湖北和上海市場(chǎng)的跳躍頻率最高，反映出金融市場(chǎng)越發(fā)達(dá)，市場(chǎng)跳躍的概率越高。最后，地理位置差異在一定程度上影響了市場(chǎng)之間的共跳現(xiàn)象。因此，我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的參與者應(yīng)積極了解市場(chǎng)價(jià)格跳躍行為及其共跳效應(yīng)，以規(guī)避潛在的極端風(fēng)險(xiǎn)事件可能引發(fā)的市場(chǎng)波動(dòng)。同時(shí)，投資者和監(jiān)管部門(mén)可以借助量化模型，對(duì)價(jià)格波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保我國(guó)的統(tǒng)一碳排放權(quán)交易市場(chǎng)能夠穩(wěn)健有效地運(yùn)行。