結(jié)構(gòu)突變理論導(dǎo)向下的歐盟碳排放權(quán)價(jià)格影響因素和風(fēng)險(xiǎn)分析
【摘要】 我國(guó)正處在工業(yè)化、城市化快速發(fā)展的進(jìn)程中,產(chǎn)生了大量的溫室氣體排放,從而面臨著巨大的減排壓力。溫室氣體減排催生了碳交易市場(chǎng),歐盟排放權(quán)交易體系(EU ETS)是世界上第一個(gè),也是交易量最大、最成熟的碳交易市場(chǎng)。EUETS的建立,不僅促進(jìn)了歐盟溫室氣體的減排,而且為歐盟帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)收益。了解EUETS碳價(jià)影響因素、掌握碳價(jià)波動(dòng)特性、把握碳價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),對(duì)我國(guó)構(gòu)建碳金融市場(chǎng)體系、參與低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及搶占碳金融發(fā)展制高點(diǎn),具有重要的借鑒意義。本文基于結(jié)構(gòu)突變的視角,考察了碳排放權(quán)價(jià)格的影響因素和波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。首先對(duì)碳排放權(quán)價(jià)格的結(jié)構(gòu)突變進(jìn)行考察。先后運(yùn)用參數(shù)穩(wěn)定性方法和Bai-Perron多重內(nèi)生結(jié)構(gòu)突變方法進(jìn)行檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)碳價(jià)在樣本期內(nèi)發(fā)生了兩次明顯的結(jié)構(gòu)突變,不同碳價(jià)每次發(fā)生結(jié)構(gòu)突變的時(shí)點(diǎn)非�？拷�,且與美國(guó)次貸危機(jī)和歐洲債務(wù)危機(jī)等宏觀經(jīng)濟(jì)事件爆發(fā)的時(shí)點(diǎn)吻合。其次,利用退勢(shì)或分段對(duì)碳價(jià)進(jìn)行處理,以剔除結(jié)構(gòu)突變的影響,并利用處理后的數(shù)據(jù),對(duì)碳排放權(quán)價(jià)格的影響因素和波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究。在分析碳價(jià)的影響因素時(shí),通過構(gòu)建含結(jié)構(gòu)突變的VAR模型,并利用非線性Granger因果檢驗(yàn)、脈沖響應(yīng)和方差分解等方法,重點(diǎn)考察了原油價(jià)格和股票指數(shù)對(duì)碳價(jià)的影響。結(jié)果表明,當(dāng)受到重大事件影響時(shí),油價(jià)、股價(jià)和碳價(jià)之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性；分離重大事件影響后,油價(jià)、股價(jià)的正常市場(chǎng)波動(dòng)對(duì)碳價(jià)的影響作用非常小。在度量碳價(jià)的波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)時(shí),構(gòu)建了一種新的風(fēng)險(xiǎn)度量模型——Copula-SV-GPD模型。該模型首次將SV-GED模型與極值理論結(jié)合來聯(lián)合刻畫單個(gè)碳資產(chǎn)的波動(dòng)率,不僅考慮了尾部溢出數(shù)據(jù)的擬合優(yōu)度,同時(shí)還考慮了中間數(shù)據(jù)的擬合優(yōu)度。此外,在刻畫組合資產(chǎn)間聯(lián)合分布時(shí),本文運(yùn)用Copula-t函數(shù)來估計(jì),而不是簡(jiǎn)單的假設(shè)資產(chǎn)間服從正態(tài)分布,這也有助于提高模型的精度。通過與Copula-GARCH-GED和Copula-SV-GED等其他模型的實(shí)證結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)該模型相對(duì)其他模型更具優(yōu)越性,利用其對(duì)碳資產(chǎn)組合的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行度量是合理而有效的。
1緒論
1.1研究背景和意義
從國(guó)際來看，由于我國(guó)的年碳排放量非常大，是全球僅次于美國(guó)的第二大碳排放國(guó)，引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注，將來面臨著國(guó)際社會(huì)的減排壓力會(huì)越來越大。此外，作為全球影響最大的碳金融中心，歐盟在議會(huì)和歐洲委員會(huì)會(huì)議上通過新法案，決定自2012年1月1日起將國(guó)際航空業(yè)納入歐盟排放權(quán)交易體系（EUETS)，即在歐盟境內(nèi)起降的世界范圍內(nèi)航空公司航班必須為整個(gè)飛行過程所排放的二氧化碳繳納碳稅。據(jù)中國(guó)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，一旦歐盟準(zhǔn)時(shí)開征航空“碳稅”，中國(guó)民航業(yè)僅2012年當(dāng)年將為此支付約8億元，而在將來的9年內(nèi)，中國(guó)33家航空企業(yè)將向歐盟繳納176億元的“買路錢”。由于上述新規(guī)嚴(yán)重?fù)p害了非歐盟成員國(guó)航空公司的利益，包括中國(guó)、美國(guó)在內(nèi)的26個(gè)國(guó)家分別向歐盟施壓，并聯(lián)合制定了反對(duì)歐盟航空碳稅的報(bào)復(fù)方案。值此之際，受歐債危機(jī)的影響，歐盟正面臨著糟糕的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，面對(duì)其他各國(guó)的強(qiáng)烈抗議，歐盟最后不得不做出妥協(xié)，宣布“有條件暫停”航空碳稅新法規(guī)部分內(nèi)容。盡管歐盟做出了部分讓步，但是可以看出，這種讓步并不明顯，而且為了增加談判枝碼，歐盟又在醞醜將航海碳稅納入EUETS中，希望通過海運(yùn)碳稅來對(duì)航空碳稅進(jìn)行彌補(bǔ)。
1.2研究綜述
天氣因素與碳排放密切相關(guān)，是影響碳價(jià)波動(dòng)的另一重要因素。天氣的變化，尤其是極端天氣的出現(xiàn)，會(huì)影響人們對(duì)化石燃料的使用，進(jìn)而引起碳價(jià)波動(dòng)。當(dāng)極寒天氣出現(xiàn)時(shí)，人們?yōu)榱巳∨�，加大了�?duì)化石燃料的使用，造成碳排放量增加，企業(yè)對(duì)碳排放權(quán)的需求增加，引起碳排放權(quán)價(jià)格上漲，反之，則引起碳價(jià)的下跌。Considine (2000) 研究發(fā)現(xiàn)，極端天氣（極熱和極寒）對(duì)能源消費(fèi)有較大影響，能源消費(fèi)的變化會(huì)影響碳排放和碳需求從而影響排價(jià)。Wilfried等（2007) 也認(rèn)為，EUA是一種稀缺資源，EUA價(jià)格受能源價(jià)格波動(dòng)和氣候變化的影響程度較大。Mansanet-Batalle等（2007) [71實(shí)證研究了極端天氣對(duì)碳配額價(jià)格的影響，實(shí)證結(jié)果同樣表明，極值溫度（極熱或極寒天氣）對(duì)碳配額價(jià)格的影響非常顯著，溫度對(duì)碳價(jià)具有明顯的非線性正向影響關(guān)系。但是，Alberola等（2008) [8]通過分別研究極熱和極寒天氣對(duì)碳價(jià)的影響，發(fā)現(xiàn)極寒天氣對(duì)碳價(jià)影響顯著，而極熱天氣對(duì)碳價(jià)的影響不顯著，極寒天氣的極度調(diào)整比極寒天氣本身對(duì)碳價(jià)的影響程度更大。Hintermann (2010) [9]的研宄也表明，發(fā)現(xiàn)極寒天氣與碳配額價(jià)格之間存在非線性關(guān)系，季節(jié)性調(diào)整的極寒天氣會(huì)對(duì)碳配額價(jià)格影響顯著，而極熱天氣對(duì)碳配額價(jià)格的影響不顯著。
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2歐盟碳排放權(quán)價(jià)格的結(jié)構(gòu)突變檢驗(yàn)
2.1數(shù)據(jù)的選取及處理
Bluenext交易所是目前最大的碳現(xiàn)貨交易市場(chǎng)，ECX (歐洲氣候交易所）是目前最大的碳期貨交易市場(chǎng)。因此，本文采用的碳排放權(quán)價(jià)格數(shù)據(jù)中，現(xiàn)貨數(shù)據(jù)來源于Bluenext交易所，期貨數(shù)據(jù)來源于ECX交易所。在EUETS第一階段，只有EUA—種產(chǎn)品用于交易，其交易開始時(shí)間為2005年4月22日，CER產(chǎn)品交易開始于第二階段的2008年3月14日。由于2008年1月2日至2008年3月13日CER產(chǎn)品交易尚未開始，為了保證兩種產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)時(shí)間跨度一致，便于兩種產(chǎn)品實(shí)證結(jié)果的比較，本文舍棄EUA現(xiàn)貨和期貨價(jià)格2008年1月2日至2008年3月13日的52個(gè)樣本數(shù)據(jù)，兩種產(chǎn)品期現(xiàn)貨價(jià)格的時(shí)間跨度均始于2008年3月14日，終于2012年11月21日，各1193個(gè)樣本數(shù)據(jù)。
2.2基于參數(shù)穩(wěn)定性方法的結(jié)構(gòu)突變檢驗(yàn)
參數(shù)穩(wěn)定性檢驗(yàn)又稱為變結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)，該檢驗(yàn)包括多種方法，運(yùn)用較為廣泛的有Chow檢驗(yàn)、Quandt-Andrews突變檢驗(yàn)、Tsurumi貝葉斯檢驗(yàn)和基于遞歸OLS的殘差檢驗(yàn)等。其中，基于遞歸OLS的殘差檢驗(yàn)相比其他方法具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，如不需要外生給定突變點(diǎn)位置、檢驗(yàn)結(jié)果非常直觀等，在實(shí)證方面運(yùn)用廣泛�；谶f歸OLS的殘差檢驗(yàn)也包括多種，Eviews軟件中可以給出包含殘差檢驗(yàn)、CUSUM檢驗(yàn)、CUSUM平方檢驗(yàn)、一步和N步預(yù)測(cè)檢驗(yàn)在內(nèi)的五種方法。由于數(shù)據(jù)的敏感性可能會(huì)影響檢驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)單個(gè)方法得出的結(jié)論可能會(huì)使結(jié)果產(chǎn)生偏誤，因此一些學(xué)者建議采用多種方法進(jìn)行配套檢驗(yàn)�；诖耍謩e運(yùn)用遞歸OLS殘差檢驗(yàn)和CUSUM平方檢驗(yàn)，對(duì)碳價(jià)序列自回歸模型的參數(shù)穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，考察碳價(jià)的結(jié)構(gòu)突變特性。
3歐盟碳排放權(quán)價(jià)格的影響因素和實(shí)證研究........20
3.1碳排放權(quán)價(jià)格的影響因素分析 .....................20
3.1.1供給因素分析 ........... 20
3.1.2需求因素分析...................... 21
4歐盟碳排放權(quán)價(jià)格的波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)度量............... 29
4.1現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)度量模型的不足 ..................29
4.2 Copula-SV-GPD風(fēng)險(xiǎn)度量模型構(gòu)建............ 30
4.3碳排放權(quán)價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)度量的實(shí)證分析.......................... 32
5結(jié)論及展望..............37
4歐盟碳排放權(quán)價(jià)格的波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)度量
4.1現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)度量模型的不足
但是，要準(zhǔn)確測(cè)量金融資產(chǎn)的在險(xiǎn)價(jià)值并不簡(jiǎn)單。要精確度量VaR值，核心是準(zhǔn)確估計(jì)金融資產(chǎn)的市場(chǎng)波動(dòng)率。目前，GARCH模型和SV模型是刻畫市場(chǎng)波動(dòng)率的兩類主要且被廣泛運(yùn)用的模型。GARCH模型由Engle (1982) Bollerslev (1987) [7i]等提出，具有良好的統(tǒng)計(jì)特性，能準(zhǔn)確描述資產(chǎn)價(jià)格的波動(dòng)現(xiàn)象，被廣泛用于金融數(shù)據(jù)分析、資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)度量、資本資產(chǎn)定價(jià)等研究領(lǐng)域。SV模型由Tayor (1986)提出，該模型在波動(dòng)率方程中引入一個(gè)新的隨機(jī)變量，改進(jìn)了GARCH模型將波動(dòng)率視為歷史信息確定函數(shù)的假設(shè)。相比GARCH模型，SV模型的穩(wěn)定性和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)能力顯著提高。大量理論和實(shí)證方面的研宄表明，SV模型在刻畫金融市場(chǎng)波動(dòng)率上優(yōu)于GARCH模型。
4.2 Copula-SV-GPD風(fēng)險(xiǎn)度量模型構(gòu)建
傳統(tǒng)隨機(jī)波動(dòng)（SV)模型最早由Clark ( 1973) 提出，但此時(shí)的SV模型尚不能刻畫收益率序列的具體特征。Taylor (1986) Ruiz (1994) t8"等學(xué)者提出了一種基于離散化隨機(jī)微分方程的SV模型，用以刻畫資產(chǎn)收益的波動(dòng)特征，被看作為該類模型的基本型，因而也被稱為標(biāo)準(zhǔn)SV模型。標(biāo)準(zhǔn)SV模型假定資產(chǎn)收益服從正態(tài)分布，但是大量實(shí)證研究表明，金融資產(chǎn)往往因具有“尖峰厚尾”而不服從正態(tài)分布。SV-GED模型在標(biāo)準(zhǔn)SV模型基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，假設(shè)資產(chǎn)收益服從更為靈活的GED分布，其基本形式如下：
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5結(jié)論及展望
首先，對(duì)歐盟碳排放權(quán)價(jià)格的結(jié)構(gòu)突變進(jìn)行了檢驗(yàn)。EU ETS是世界上第一個(gè)、也是交易量最大、最成熟的碳排放權(quán)交易體系。EUETS共分為三個(gè)階段，第一階段（2005-2007年）是試驗(yàn)階段，主要交易產(chǎn)品是EUA的現(xiàn)貨和期貨。第二階段（2008-2012年）是京都履約階段，主要交易產(chǎn)品除了EUA現(xiàn)貨和期貨外，還包括CER現(xiàn)貨和期貨。第三階段是（2013-2020年）是歐盟履約階段，主要交易產(chǎn)品也是EUA和CER的現(xiàn)貨和期貨。碳價(jià)的波動(dòng)特征，不僅與相關(guān)企業(yè)參與碳排放權(quán)交易相關(guān)，是制定交易策略、進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的起點(diǎn)，同時(shí)與相關(guān)政府機(jī)構(gòu)管理碳排放權(quán)交易所相關(guān)。結(jié)構(gòu)突變是時(shí)間序列的重要波動(dòng)特征，結(jié)構(gòu)突變的產(chǎn)生，往往是市場(chǎng)受到重大事件影響之后的結(jié)果，對(duì)相關(guān)企業(yè)參與交易和政府部門監(jiān)管交易所尤為重要。針對(duì)碳排放權(quán)交易價(jià)格是否存在結(jié)構(gòu)突變，現(xiàn)有文獻(xiàn)已經(jīng)進(jìn)行了部分研究，但是普遍存在實(shí)證數(shù)據(jù)過舊、數(shù)據(jù)處理方式不當(dāng)、檢驗(yàn)方法不合理等問題。為此，本文分別運(yùn)用參數(shù)穩(wěn)定性方法和Bai-Perron內(nèi)生多重結(jié)構(gòu)突變方法，對(duì)EU ETS第二階段的EUA和CER期貨和現(xiàn)貨價(jià)格的結(jié)構(gòu)突變進(jìn)行全面考察，檢驗(yàn)碳價(jià)是否發(fā)生結(jié)構(gòu)突變、以及發(fā)生結(jié)構(gòu)突變次數(shù)和時(shí)點(diǎn)，并結(jié)合宏觀經(jīng)濟(jì)事件進(jìn)一步探討了碳價(jià)發(fā)生結(jié)構(gòu)突變的原因。結(jié)果表明，碳價(jià)在樣本期內(nèi)發(fā)生了兩次明顯的結(jié)構(gòu)突變，且不同序列每次發(fā)生突變的時(shí)點(diǎn)相當(dāng)接近。致使碳價(jià)發(fā)生第一次突變的原因是2008年下半年，金融危機(jī)對(duì)國(guó)際碳市場(chǎng)帶來的重大沖擊；而導(dǎo)致發(fā)生第二次突變的原因是2011年年底，歐債危機(jī)的爆發(fā)導(dǎo)致原本尚未完全復(fù)蘇的經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷，從而波及碳交易市場(chǎng)。
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