魏瑞娟

（天津大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072）

全球氣候變暖不僅影響著人們的日常生活還影響著世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，為此世界各國(guó)都在致力于尋求節(jié)能減排的方法?；茉慈紵a(chǎn)生的溫室氣體占人類(lèi)溫室氣體排放總量的80%[1]，可認(rèn)為全球氣候變暖的主要原因可歸咎于化石燃料的燃燒[2]。石油作為化石能源的主導(dǎo)產(chǎn)品，其消耗量占全球化石能源消耗總量的40%。因此，要控制碳排放實(shí)施碳減排，明確石油價(jià)格對(duì)碳排放的具體影響顯得尤其重要。為降低全球溫室氣體排放量，聯(lián)合國(guó)政府組織早于1997年制定了《京都議定書(shū)》，為碳減排開(kāi)拓了一種新型的市場(chǎng)化途徑，并希望通過(guò)碳市場(chǎng)價(jià)格來(lái)控制全球碳排放量。由此，認(rèn)為碳市場(chǎng)的建立對(duì)碳排放量具有一定的控制作用。并且，石油價(jià)格已經(jīng)被證實(shí)是影響碳市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)的顯著因素[3-5]。由此，在分析石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響時(shí)，就需考慮碳市場(chǎng)引入的情況下，石油價(jià)格通過(guò)碳市場(chǎng)價(jià)格對(duì)碳排放的間接影響。因此，采用了eviews軟件可從兩個(gè)方面擬合和度量了石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響：一是石油價(jià)格作為影響因子對(duì)碳排放的直接影響；二是引入碳市場(chǎng)時(shí)，石油價(jià)格通過(guò)作用于碳市場(chǎng)價(jià)格對(duì)碳排放的間接影響。并重點(diǎn)擬合了石油價(jià)格通過(guò)對(duì)碳排放的間接影響。

1 樣本數(shù)據(jù)說(shuō)明

1.1 樣本數(shù)據(jù)來(lái)源

論文旨在研究石油價(jià)格、碳價(jià)、碳排放間的影響機(jī)制，涉及指標(biāo)變量說(shuō)明及來(lái)源如下：

目前，國(guó)際上石油價(jià)格的常用變量有布倫特原油（Brent）和美國(guó)西德克薩斯輕質(zhì)原油（WTI），但WTI易受到當(dāng)?shù)毓┬栌绊?。因此，選取Brent離岸價(jià)格作為石油價(jià)格的代表變量。

歐盟創(chuàng)建的碳排放交易體系（EUETS）配額的市場(chǎng)價(jià)值占全球碳市場(chǎng)價(jià)值的80%以上[6]。并且EU ETS第一階段（2005.4-2007.12）碳價(jià)與石油價(jià)格間不存在協(xié)整關(guān)系[4]，因此采取EU ETS第二階段期碳現(xiàn)貨價(jià)格作為碳價(jià)的代表變量。

EU ETS的參與者為歐盟各國(guó)，選取歐盟歷年二氧化碳排放量作為碳排放的代表變量。依據(jù)碳排放的主要貢獻(xiàn)者是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出[7]，可將年度碳排放轉(zhuǎn)化為月度數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化公式：C=Cy其中C為月度碳排放，Cy為y年碳排放，GDPym為y年m月國(guó)民生產(chǎn)總值，GDPy為第y年國(guó)民生產(chǎn)總值。匯總本文所用變量如表1所示。

表1 變量含義及來(lái)源Tab.1 M eaning and source of variables

1.2 數(shù)據(jù)描述性分析

通過(guò)eviews可計(jì)算石油價(jià)格、碳價(jià)與碳排放之間的pearson相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值（如表2）。由表2可看出碳排放、石油價(jià)格及碳價(jià)三者之間均存在一定相關(guān)性。比較而言，石油價(jià)格與碳排放間的相關(guān)性最低，碳價(jià)與碳排放間的相關(guān)性最高，而石油價(jià)格同碳價(jià)之間的也存在較高的相關(guān)性。通過(guò)相關(guān)系數(shù)間的簡(jiǎn)單運(yùn)算，可得到引入碳市場(chǎng)時(shí)，石油價(jià)格與碳排放的間接相關(guān)系數(shù)（0.47×0.58=0.27）要高于石油價(jià)格與碳排放的直接相關(guān)系數(shù)（0.24）。因此，在分析石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響時(shí)，有必要考慮碳市場(chǎng)引入的情況下，石油價(jià)格通過(guò)作用于碳價(jià)對(duì)碳排放的間接影響。在進(jìn)行石油價(jià)格對(duì)碳排放影響的實(shí)證分析時(shí)，分兩方面：一是不考慮碳市場(chǎng)，石油價(jià)格對(duì)碳排放的直接影響；二是考慮碳市場(chǎng)，石油價(jià)格對(duì)碳排放的間接影響。

表2 碳排放、碳價(jià)與石油價(jià)格間的pearson相關(guān)系數(shù)Tab.2 Pearson correlation coefficients between variables

2 石油價(jià)格對(duì)碳排放的直接影響

由變量間的pearson相關(guān)系數(shù)已知，石油價(jià)格與碳排放間存在相關(guān)關(guān)系，可通過(guò)回歸方程分析在不考慮碳市場(chǎng)時(shí)，石油價(jià)格對(duì)碳排放的直接影響。取石油價(jià)格和碳價(jià)每月15日（若遇節(jié)日向后順延）的收盤(pán)價(jià)為其月度價(jià)格，分別記為、。運(yùn)用eviews對(duì)碳排放、石油價(jià)格及碳價(jià)月度數(shù)據(jù)做單位根（ADF）平穩(wěn)性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 碳排放與石油價(jià)格和碳價(jià)的ADF平穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Results of ADF stationary test on each variable

由表3可得，碳價(jià)是平穩(wěn)序列，盡管碳排放與石油價(jià)格序列均不平穩(wěn)，但一階差分后平穩(wěn)，符合協(xié)整檢驗(yàn)的條件，可建立石油價(jià)格與碳排放間的協(xié)整模型，具體回歸結(jié)果如下：

對(duì)回歸方程的殘差做ADF檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其為平穩(wěn)序列，認(rèn)為上述回歸結(jié)果有效。說(shuō)明在不考慮碳市場(chǎng)的情況下，碳排放與石油價(jià)格之間存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。但式（1）模型的擬合優(yōu)度值不到60%，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量的值僅為2.89。因此得到在無(wú)碳市場(chǎng)介入的情況下，石油價(jià)格對(duì)碳排放的這種影響機(jī)制偏弱，模型整體的擬合效果不佳，這與上文中石油價(jià)格與碳排放相關(guān)系數(shù)偏低一致。由P值可知，在10%顯著性水平下，盡管本期石油價(jià)格對(duì)本期碳排放的影響不顯著，但上期石油價(jià)格卻對(duì)本期碳排放具有較顯著的負(fù)向影響，說(shuō)明石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響具有一定的滯后效應(yīng)。整體而言，在不引入碳市場(chǎng)的情況下，石油價(jià)格對(duì)碳排放控制能力偏弱（影響系數(shù)越小，控制力越弱），且具有一定滯后性。

3 石油價(jià)格對(duì)碳排放的間接影響

所謂石油價(jià)格對(duì)碳排放的間接影響，是指在分析石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響時(shí)，首先分析石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響，然后結(jié)合碳價(jià)對(duì)碳排放的影響，最終得出石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響機(jī)制。

3.1 石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響

1)協(xié)整檢驗(yàn)

表3檢驗(yàn)結(jié)果表明碳價(jià)與石油價(jià)格均服從I（1），符合協(xié)整檢驗(yàn)的前提，可建立碳價(jià)與石油價(jià)格間的固定參數(shù)協(xié)整模型2。對(duì)固定參數(shù)協(xié)整方程的殘差進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，結(jié)果如表4所示，由表可知在5%顯著性水平下，石油價(jià)格與碳價(jià)之間不存在顯著的協(xié)整關(guān)系，因而固定參數(shù)協(xié)整不能刻畫(huà)二者間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系。因此，將采用狀態(tài)空間模型來(lái)描述石油價(jià)格與碳價(jià)之間時(shí)變參數(shù)的均衡關(guān)系。

2）狀態(tài)空間模型

狀態(tài)空間模型形式如下[8]：

測(cè)量方程：CPt=α+βt×Bt+εt

表4 殘差的ADF平穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Results of ADF stationary test on errors

將變量代入式（2），采用時(shí)變參數(shù)的協(xié)整關(guān)系來(lái)刻畫(huà)碳價(jià)與石油價(jià)格之間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系，運(yùn)行eviews相關(guān)程序，可得與之間的狀態(tài)空間模型結(jié)果如表5所示。

表5 石油價(jià)格與碳價(jià)間的狀態(tài)空間模型結(jié)果Tab.5 State spacemodel between oil price and carbon price

對(duì)該模型測(cè)量方程殘差做行ADF檢驗(yàn)（見(jiàn)表4），由表可知在5%顯著性水平下，測(cè)量方程殘差為平穩(wěn)序列，說(shuō)明石油價(jià)格與碳價(jià)間存在時(shí)變參數(shù)的協(xié)整關(guān)系，可采用狀態(tài)空間模型進(jìn)行建模從表5可看出，各項(xiàng)參數(shù)Z檢驗(yàn)值均通過(guò)檢驗(yàn)，說(shuō)明模型是有效的。同時(shí)可得模型擬合優(yōu)度R2為0.94，說(shuō)明模型實(shí)現(xiàn)較好的擬合。狀態(tài)空間模型的表達(dá)式如下：

測(cè)量方程：CPt=10.77+βt×Bt+εt

狀態(tài)方程：βt=-0.021 6×βt-1+μt（3）

根據(jù)狀態(tài)空間模型結(jié)果，可生成狀態(tài)變量序列，得到石油價(jià)格作用于碳市場(chǎng)價(jià)格的時(shí)變參數(shù)運(yùn)動(dòng)軌跡圖，如圖1所示。

圖1 石油價(jià)格與碳價(jià)回歸所得狀態(tài)變量Fig.1 State variable of regression between oil price and carbon price

圖1表明石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)波動(dòng)存在時(shí)變影響，且影響程度呈不斷回落的趨勢(shì)。具體而言：

1）狀態(tài)序列在 [-0.075,0.179]之間變化，平均效力為0.064，石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響基本為正向。這種正向關(guān)系基本符合國(guó)際石油市場(chǎng)與有效碳市場(chǎng)的內(nèi)在傳導(dǎo)機(jī)制；

2）狀態(tài)序列呈現(xiàn)不斷遞減的趨勢(shì)，表明石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響效力處于不斷減小的趨勢(shì)。這與近幾年歐洲能源結(jié)構(gòu)的變化情況一致，歐洲在2009年時(shí)石油的消費(fèi)比重下降了近3個(gè)百分點(diǎn)；

3）狀態(tài)序列在2009年和2012年分別出現(xiàn)負(fù)值，與常識(shí)并不相符。主要原因在于受美國(guó)次貸危機(jī)和歐洲金融危機(jī)的影響，歐盟的經(jīng)濟(jì)發(fā)展明顯受挫，對(duì)碳排放的需求急劇下降。因此，此時(shí)的碳市場(chǎng)價(jià)格已經(jīng)不能反映正常情況下歐盟對(duì)碳排放的需求，碳市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制已經(jīng)失效。

3.2 碳價(jià)對(duì)碳排放的影響

已知碳價(jià)與碳排放間具有較高的相關(guān)系數(shù)，可分析碳價(jià)對(duì)碳排放的具體影響。由表3的ADF檢驗(yàn)結(jié)果可知碳價(jià)和碳排放序列符合建立協(xié)整關(guān)系的條件。eviews具體方程如下：

對(duì)模型的殘差進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其為平穩(wěn)序列，認(rèn)為碳排放與碳價(jià)之間存在長(zhǎng)期均衡的關(guān)系。式（4）模型的擬合優(yōu)度高達(dá)98%，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量值達(dá)19.14，說(shuō)明模型整體擬合效果優(yōu)良，碳價(jià)對(duì)碳排放具有顯著的影響。由P值可看出，在10%顯著性水平下，無(wú)論是本期碳價(jià)還是上期碳價(jià)均對(duì)本期碳排放存在顯著的負(fù)向影響。具體而言，當(dāng)本期碳價(jià)升高一單位時(shí)，會(huì)帶來(lái)本期碳排放降低0.225個(gè)單位；當(dāng)上期碳價(jià)升高一單位時(shí)，會(huì)帶來(lái)本期碳排放降低0.248個(gè)單位。整體而言，若碳價(jià)提升一單位，所帶來(lái)的碳排放降低量將會(huì)近0.47個(gè)單位。碳價(jià)對(duì)碳排放的影響效果要顯著高于不考慮碳市場(chǎng)時(shí)石油價(jià)格對(duì)碳排放的直接影響。

3.3 石油價(jià)格對(duì)碳排放的間接影響

結(jié)合上文已知，在長(zhǎng)期均衡狀態(tài)下，石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的平均影響力為正，影響系數(shù)為時(shí)變的β；碳價(jià)對(duì)碳排放的影響為負(fù)向，整體影響系數(shù)為0.47。將三者間的影響關(guān)系相結(jié)合，得到長(zhǎng)期均衡狀態(tài)下，石油價(jià)格的上漲會(huì)使碳排放降低，具體傳導(dǎo)機(jī)制為：石油價(jià)格上升—碳價(jià)上升—碳排放減少。同時(shí)依據(jù)石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響系數(shù)（β）和碳價(jià)對(duì)碳排放的影響系數(shù)（0.47），得到在考慮碳市場(chǎng)時(shí)，石油價(jià)格對(duì)碳排放的間接影響系數(shù)為β×0.47。

為了進(jìn)一步比較石油價(jià)格對(duì)碳排放的直接和間接影響力的大小， 可求解不等式方程 β×0.47＞0.055， 解得 β＞0.118。由前文研究結(jié)果已知石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響系數(shù)在[-0.075,0.179]之間變化，因此可以得到當(dāng)石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響系數(shù)大于0.118時(shí)，石油價(jià)格通過(guò)影響碳價(jià)對(duì)碳排放的間接影響效力將高于石油價(jià)格對(duì)碳排放的直接影響效力。

結(jié)合圖1，發(fā)現(xiàn)2008—2009年金融危機(jī)之前，石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響力基本在0.118以上，說(shuō)明此時(shí)段下，碳市場(chǎng)的建立可增強(qiáng)石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響能力，可更好的實(shí)施碳減排。此時(shí)段下，歐盟經(jīng)濟(jì)體系發(fā)展良好，碳市場(chǎng)幾乎不受外界干擾，市場(chǎng)交易活躍，碳價(jià)基本反映了市場(chǎng)的供需情況，可代表運(yùn)行機(jī)制較為成熟的市場(chǎng)階段，稱(chēng)之為有效碳市場(chǎng)。

觀(guān)察除2008—2009年金融危機(jī)之前的其他時(shí)段，碳市場(chǎng)均受到了外界因素的干擾，使碳市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制失效。其中2009年受美國(guó)金融危機(jī)的影響，歐盟經(jīng)濟(jì)逐漸蕭條，導(dǎo)致碳排放需求明顯下降，碳價(jià)趨近零；2010年歐盟碳市場(chǎng)接連出現(xiàn)增值稅欺詐、循環(huán)買(mǎi)賣(mài)CER等不利因素，使碳市場(chǎng)一度處于停滯狀態(tài)[9]。2011年碳市場(chǎng)運(yùn)行雖有所改觀(guān)，但年底受歐洲金融危機(jī)影響，使碳價(jià)失效趨近零。

通過(guò)分析得到，石油價(jià)格既可通過(guò)直接影響又可借助碳市場(chǎng)間接影響碳排放。長(zhǎng)期而言，石油價(jià)格對(duì)碳排放的直接和間接影響均為負(fù)向。然而只有當(dāng)碳市場(chǎng)有效時(shí)，石油價(jià)格通過(guò)碳價(jià)對(duì)碳排放的影響力才會(huì)增強(qiáng)。

4 結(jié)論

通過(guò)實(shí)證研究得出，石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)波動(dòng)和碳排放存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系，這與以前學(xué)者的研究結(jié)論相一致。通過(guò)對(duì)比石油價(jià)格對(duì)碳排放的直接影響及間接影響，得出石油價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響系數(shù)高于0.118時(shí)（碳市場(chǎng)有效階段），引入碳市場(chǎng)會(huì)增強(qiáng)石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響力，說(shuō)明在石油市場(chǎng)減排的實(shí)施中建立碳市場(chǎng)是必要的。因而當(dāng)碳市場(chǎng)運(yùn)行有效時(shí)，碳市場(chǎng)的減排途徑就可體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是通過(guò)碳市場(chǎng)價(jià)格來(lái)控制各參與國(guó)碳排放量的需求，從而實(shí)施減排；二是通過(guò)碳市場(chǎng)價(jià)格，增強(qiáng)石油價(jià)格對(duì)碳排放的影響力，從而通過(guò)石油價(jià)格的微小上升，控制碳排放，實(shí)施減排。作為世界最大的溫室氣體排放國(guó)，我國(guó)應(yīng)借鑒國(guó)際碳市場(chǎng)建立和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，建立適合本國(guó)體制的碳市場(chǎng)。盡量減少碳市場(chǎng)的外界干擾因素，并不斷完善碳市場(chǎng)的運(yùn)行機(jī)制，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)減排目的。

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