彭武元，陳思宇

（中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，武漢430074）

《中國應(yīng)對氣候變化的政策與行動(dòng)2019 年度報(bào)告》于2019 年11 月27 日正式發(fā)布，這是我國連續(xù)第11 年發(fā)布這份報(bào)告，全面反映了我國從2018 年以來在氣候變化領(lǐng)域的相關(guān)政策和工作，顯示了我國政府積極應(yīng)對氣候變化的成效。自2018 年以來，我國政府加強(qiáng)推進(jìn)應(yīng)對氣候變化工作，采取一系列管控溫室氣體排放的相關(guān)政策措施，碳排放強(qiáng)度呈下降趨勢。我國政府高度重視并支持清潔能源以及可再生能源的開發(fā)，并積極推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，推進(jìn)符合中國國情的碳排放市場建設(shè)，從而讓碳排放交易市場平穩(wěn)運(yùn)行，發(fā)揮市場機(jī)制在管控和縮減溫室氣體排放、壓低全社會減排成本方面的作用。黨的十九大報(bào)告強(qiáng)調(diào)“推進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，構(gòu)建市場化的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系，積極發(fā)展綠色金融”。碳排放市場是中國綠色金融市場體系及生態(tài)文明機(jī)制的關(guān)鍵組成部分，也是環(huán)境經(jīng)濟(jì)相關(guān)領(lǐng)域綠色發(fā)展政策的成功實(shí)踐。國家發(fā)改委在2017 年12 月19 日發(fā)布了《全國碳排放交易市場的建設(shè)規(guī)劃（發(fā)電行業(yè)）》，標(biāo)志著我國將正式啟動(dòng)全國統(tǒng)一碳排放市場的建設(shè)。中國是世界第二大經(jīng)濟(jì)體，溫室氣體排放量位居世界第一，減排潛力巨大。如果能促進(jìn)碳攤牌市場的發(fā)展，將有助于改善我國在國際碳排放市場上的被動(dòng)地位。因此，在哥本哈根氣候會議上，中國承諾2020 年相對于2005 年人均GDP 的二氧化碳排放量減少40%至50%。對試點(diǎn)碳排放市場價(jià)格波動(dòng)的研究，不僅可以作為今后形成全國統(tǒng)一碳配額價(jià)格波動(dòng)的基礎(chǔ)，而且可以滿足我國逐步構(gòu)建綠色金融體系的發(fā)展需求，切實(shí)地實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

國內(nèi)很多學(xué)者用ARCH 族模型進(jìn)行分析，對國內(nèi)的碳價(jià)格描述，并提出了相關(guān)建議。本文的創(chuàng)新點(diǎn)是引入了MSM 模型（馬爾可夫轉(zhuǎn)換多重分形模型）對碳市場價(jià)格進(jìn)行分析預(yù)測，克服了GARCH 模型預(yù)測的中不能描述多重分形特征的缺點(diǎn)，并對碳價(jià)格進(jìn)行預(yù)測，對政府制定政策和全國碳市場的建立，具有借鑒意義。

一、文獻(xiàn)綜述

自2005 年《東京協(xié)定》簽署以來，世界上建立了許多大規(guī)模的碳排放市場。其中，成熟的歐盟碳排放交易體系在世界上最具影響力、最成熟，它促進(jìn)了歐盟綠色金融業(yè)的發(fā)展，為歐盟帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。歐盟國家大量減少溫室氣體排放的成熟體系，也使得歐盟國家在參與世界碳排放交易的權(quán)利得到大大增強(qiáng)。碳排放交易市場的建設(shè)可以獲得經(jīng)濟(jì)以及社會方面諸多優(yōu)勢，這使得國內(nèi)外許多專家學(xué)者展開了對碳排放交易的研究。

Holtsmark 和Maestad 首先關(guān)注政策因素對碳價(jià)格的影響［1］。Daskalakis 等［2］比對了德國碳排放配額的價(jià)格，得出碳配額價(jià)格存在劇烈波動(dòng)的結(jié)論，投資者在其中不存在套利價(jià)格。Keppler 和Mansanet［3］發(fā)現(xiàn)了煤炭、天然氣、電力市場和碳市場之間的相互作用機(jī)制，并認(rèn)為煤炭價(jià)格和天然氣價(jià)格對碳期貨價(jià)格有影響。Chevalier［4］使用方差風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)模型核算了歐盟從2008—2011 年的碳減排數(shù)據(jù)。Yu 和Mallory［5］構(gòu)建了匯率通過能源相對價(jià)格和出口貿(mào)易需求兩個(gè)渠道影響碳市場的理論框架，并利用SVAR 模型證明了歐元對美元匯率對歐盟排放交易體系碳價(jià)格的影響。Segonn 等［6］比較了GARCH、FIGARCH、Markov 切換GARCH、Markov 切換多重分形等模型對碳價(jià)格波動(dòng)的影響，結(jié)果表明，這些模型各有優(yōu)缺點(diǎn)，但在大多數(shù)情況下，MSM 表現(xiàn)較好。Calel 和Dechezleprètre［7］對EUETS（歐盟排放交易體系）的研究表明，EUETS 在促進(jìn)低碳技術(shù)創(chuàng)新方面具有重要作用。EUETS 至少增加了10%的歐盟低碳技術(shù)專利，沒有明顯的擠出效應(yīng)。Dutta［8］研究了碳排放市場價(jià)格是否存在異常值和時(shí)變跳躍點(diǎn)，分析了油價(jià)風(fēng)險(xiǎn)與碳價(jià)格波動(dòng)的關(guān)系。結(jié)果表明，碳價(jià)格對石油市場價(jià)格的波動(dòng)具有高度的敏感性。

國內(nèi)很多專家學(xué)者在2010 年碳排放試點(diǎn)市場建立之初，就開始對價(jià)格波動(dòng)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測進(jìn)行了研究。張婕等［9］運(yùn)用ARCH 模型簇檢驗(yàn)了碳排放市場交易價(jià)格的波動(dòng)特性，分析了導(dǎo)致波動(dòng)特征差異的政策原因，并指出在建立全國性碳市場時(shí)應(yīng)采取嚴(yán)格的懲罰措施、免收會費(fèi)、允許個(gè)人投資者積極參與等制度。陳詩一［10］指出，雖然節(jié)能減排對于前期技術(shù)的進(jìn)步具有負(fù)面影響，但是由于前期技術(shù)效率高，后期技術(shù)進(jìn)步會起主導(dǎo)作用，我國工業(yè)全要素的生產(chǎn)率在接下來40 年中將持續(xù)穩(wěn)定。魏立佳等［11］指出低排放企業(yè)相對于高排放企業(yè)在價(jià)量聯(lián)動(dòng)穩(wěn)定的碳市場中占據(jù)最大優(yōu)勢，在其他穩(wěn)定機(jī)制的碳市場中優(yōu)勢要小得多。宋亞植等［12］基于脫鉤理論，運(yùn)用隨機(jī)分析方法從企業(yè)視角度量碳成本，構(gòu)建影響企業(yè)碳成本的決定方程，并進(jìn)一步模擬“企業(yè)-政府-市場”與初始碳價(jià)格之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，得到符合中國碳市場發(fā)展規(guī)律的初始價(jià)格波動(dòng)區(qū)間。徐廣月和宋德勇［13］基于環(huán)境庫茲涅茨曲線理論，利用1990—2007 年間的面板數(shù)據(jù)，研究了中國碳排放的環(huán)境庫茲涅茨曲線是否存在。結(jié)果顯示，中國東部、中部地區(qū)人均碳排放量存在環(huán)境庫茲涅茨曲線，但西部地區(qū)不存在曲線。陳偉和宋偉明［14］分析了國際主要碳市場的價(jià)格形成機(jī)制和波動(dòng)情況，并對國際碳市場價(jià)格波動(dòng)的影響因素進(jìn)行了實(shí)證分析。研究發(fā)現(xiàn)，碳市場價(jià)格將受到配額分配制度、經(jīng)濟(jì)環(huán)境和政策取向等因素的影響。通過梳理和分析國內(nèi)外學(xué)者對碳排放交易市場的研究成果，發(fā)現(xiàn)研究者傾向于關(guān)注世界上成熟的碳排放交易市場，如歐洲的碳排放交易體系，或中國某個(gè)碳排放交易市場，雖然國外成熟的碳排放交易市場的研究成果可以為我國碳排放交易的發(fā)展提供借鑒，但對我國處于發(fā)展初期的8 個(gè)碳排放交易市場缺乏全面的研究，中國碳排放交易市場政策的影響以及價(jià)格區(qū)間的界定仍有待研究和探討。

鑒于上述原因，本文重點(diǎn)研究我國8 個(gè)碳排放交易試點(diǎn)市場的價(jià)格波動(dòng)特征，以期找出8 個(gè)碳排放交易市場的價(jià)格波動(dòng)是否存在顯著差異，利用多重分形模型對8 個(gè)試點(diǎn)市場價(jià)格進(jìn)行預(yù)測，對全國市場的建立具有重要意義。

二、試點(diǎn)碳市場價(jià)格波動(dòng)模型分析

（一）碳排放數(shù)據(jù)介紹

本文選取了國內(nèi)8 個(gè)試點(diǎn)碳排放交易市場從2014 年6 月19 日至2019 年10 月10 日的碳排放配額現(xiàn)貨交易數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。因?yàn)橹貞c碳市場開放時(shí)間為2014 年6 月19 日，為了更為直觀的觀察同時(shí)間段碳市場之間的差異，因此設(shè)置了相同的數(shù)據(jù)時(shí)間段。由于天津碳排放市場開放時(shí)間為2017 年1 月9 日，因此天津試點(diǎn)數(shù)據(jù)開始日期為2017 年1 月9 日。由于中國碳排放交易市場成立時(shí)間比較短，尚無碳排放期貨交易等業(yè)務(wù)交易市場，僅開展碳排放配額交易現(xiàn)貨業(yè)務(wù)，在本文中選取中國8 個(gè)碳排放交易市場碳排放配額現(xiàn)貨日均價(jià)作為分析對象。選取情況見表1。

表1 碳排放數(shù)據(jù)介紹表

（二）交易主體數(shù)量及特征

國內(nèi)8 個(gè)試點(diǎn)碳交易市場，其中每個(gè)碳排放市場參與企業(yè)的數(shù)量和特征各有不同，且參與企業(yè)的數(shù)量會隨著年份的變化而有不同程度的變化，見表2。

表2 碳排放管控企業(yè)數(shù)量表

在深圳碳排放市場中的管控企業(yè)中，高新產(chǎn)業(yè)及機(jī)電產(chǎn)業(yè)占據(jù)了總體管控企業(yè)數(shù)量的50%以上，在2018 年時(shí)總體數(shù)量達(dá)到758 家，在各試點(diǎn)碳排放市場中，總體數(shù)量只少于北京碳排放市場同年總體數(shù)量，說明深圳碳排放市場企業(yè)參與度較高，企業(yè)參與意識相對強(qiáng)烈。天津碳排放市場中整體數(shù)量不大，電力、化工類企業(yè)較多，占整體企業(yè)數(shù)量的60%以上。湖北碳排放市場的整體管控水平較高，管控企業(yè)呈逐年增長趨勢，電力、化工類企業(yè)居多，在企業(yè)總量中占60%以上，企業(yè)參與度逐年增高。重慶碳排放市場近幾年企業(yè)參與量變化不大，從整體來看，電力、化工類占比較大。福建碳排放市場雖然成立時(shí)間較晚，但是規(guī)則程序較為完善，參與的企業(yè)中鋼鐵、陶瓷、水泥相關(guān)企業(yè)占比較大，約占管控企業(yè)總數(shù)量的65%。廣東碳排放市場電力、水泥、造紙、化工相關(guān)企業(yè)較多，約占總體管控企業(yè)的80%。北京碳排放市場參與企業(yè)數(shù)量較多，參與企業(yè)數(shù)量居各試點(diǎn)首位，且企業(yè)參與度較高，這也導(dǎo)致北京碳排放市場的碳配額平均價(jià)格較高的情況。上海碳排放市場鋼鐵、電力、化工方面的企業(yè)較多，約占總體管控企業(yè)的75%，上海碳排放市場的管控企業(yè)對于碳排放配額的總體需求量較大，這也間接導(dǎo)致上海碳排放市場碳配額價(jià)格的穩(wěn)步上升。

（三）交易機(jī)制對碳價(jià)格的影響

各試點(diǎn)市場的交易機(jī)制略有不同，但整體方向的把控方面較為一致。 在納入碳排放管理和交易的企業(yè)方面，天津、湖北、重慶、福建、廣東、北京、上海碳排放市場的標(biāo)準(zhǔn)均為年排放2 萬噸二氧化碳（或年綜合能源消費(fèi)量1 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）及以上的企業(yè)。而深圳碳排放市場的標(biāo)準(zhǔn)為任意一年的碳排放量達(dá)到3000 噸二氧化碳當(dāng)量以上的企業(yè)，大型公共建筑和建筑面積達(dá)到10000 平方米以上的國家機(jī)關(guān)辦公建筑的業(yè)主。這樣就造成深圳碳排放市場企業(yè)參與數(shù)量較多的情況。碳排放配額方面，各碳排放市場一般在基準(zhǔn)線法、歷史強(qiáng)度下降法、歷史排放法、標(biāo)桿法4 種方法選其中3 種或者兩種相結(jié)合，從整體來講各碳排放市場的配額分配方法差別不大，因此配額分配方法對價(jià)格的影響不大。在配額發(fā)放方面，深圳碳排放市場、廣東碳排放試點(diǎn)市場配額實(shí)行部分免費(fèi)發(fā)放和部分有償發(fā)放，其中，電力企業(yè)的免費(fèi)配額比例為95%，鋼鐵、石化、水泥、造紙和航空企業(yè)的免費(fèi)配額比例為97%。 福建碳排放市場采用上年度經(jīng)核查的產(chǎn)量測算配額，并以經(jīng)測算的配額的70%作為本年度預(yù)分配配額分配給重點(diǎn)排放單位；本年度實(shí)際配額將在本年度核查完成后根據(jù)經(jīng)核查的實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)整，多退少補(bǔ)。天津碳排放市場配額分配以免費(fèi)發(fā)放為主、以拍賣或固定價(jià)格出售等有償發(fā)放為輔。湖北碳排放市場實(shí)行預(yù)分配額通過注冊登記系統(tǒng)發(fā)放給企業(yè)，在完成企業(yè)碳排放量核查后，根據(jù)當(dāng)年實(shí)際生產(chǎn)情況核定其實(shí)際應(yīng)發(fā)配額。北京碳排放市場新增設(shè)施配額和配額調(diào)整量將在各重點(diǎn)排放單位完成上年度排放報(bào)告和核查報(bào)告報(bào)送后，免費(fèi)發(fā)放或回收。其中，新增設(shè)施配額需各重點(diǎn)排放單位按要求提出申請，由北京市發(fā)改委核算后發(fā)放。水泥企業(yè)、石化企業(yè)、其他服務(wù)業(yè)企業(yè)（單位）和其他行業(yè)企業(yè)（單位）配額調(diào)整量根據(jù)實(shí)際情況予以收回。供熱企業(yè)（單位）、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和發(fā)電企業(yè)（熱電聯(lián)產(chǎn)）、交通運(yùn)輸企業(yè)的移動(dòng)排放設(shè)施配額將根據(jù)2017 年實(shí)際生產(chǎn)量或服務(wù)量等生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)，按照“多退少補(bǔ)”原則，予以收回或補(bǔ)足。上海碳排放市場則根據(jù)企業(yè)上年度因含碳能源消耗導(dǎo)致的直接排放占其總排放量的比例，確定其本年度的碳排放直接發(fā)放配額數(shù)量，通過上海市配額登記注冊系統(tǒng)免費(fèi)向納管企業(yè)發(fā)放。因各試點(diǎn)市場目前均為先免費(fèi)分配相對足額的碳排放配額，然后根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量再進(jìn)行相應(yīng)的配額量調(diào)整，因此各試點(diǎn)市場的配額規(guī)則雖有差異，但從整體碳排放市場的價(jià)格方面來說，配額規(guī)則對整體價(jià)格影響差別不大。從碳排放交易機(jī)制方面分析，交易機(jī)制對價(jià)格的影響是存在的，對試點(diǎn)市場的平均價(jià)格的高低有一定影響，但對于市場內(nèi)某一段時(shí)間出現(xiàn)的峰值，影響較小。

（四）日平均交易價(jià)格分析

由表3 可知，深圳市碳排放交易市場日均價(jià)格在整體碳排放市場中相對較高，日均價(jià)格30.72826 元。標(biāo)準(zhǔn)差為11.53206，說明價(jià)格波動(dòng)較大。最高76.79 元與最低3.3 元的差價(jià)為73.49 元，這也說明價(jià)格波動(dòng)較大。偏態(tài)為0.3004087，表明日平均價(jià)格拒絕正態(tài)分布，處于右偏態(tài)分布；峰度為3.75298，表明日平均價(jià)格同樣拒絕正態(tài)分布，為尖峰分布。深圳碳排放市場成立較早，企業(yè)對碳排放政策的理解相對深入，企業(yè)需求量也比較大，所以日平均價(jià)格較高。

表3 日平均交易價(jià)格描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

天津市碳排放交易市場日均價(jià)格低于8 個(gè)碳排放交易市場平均價(jià)格，日均價(jià)格22.44538 元。標(biāo)準(zhǔn)差5.060841 表明價(jià)格波動(dòng)很大。最高42.41 元與最低7 元的價(jià)差也表明，價(jià)格波動(dòng)不大。偏度-0.239793 表示日均價(jià)格拒絕正態(tài)分布，屬于左偏態(tài)分布，峰度5.258587 表示日均價(jià)格拒絕正態(tài)分布，屬于尖峰厚尾分布。2016 年10 月至2019 年7 月，天津市場出現(xiàn)大量數(shù)據(jù)缺失。從數(shù)據(jù)面看，碳排放市場交易缺乏活力，導(dǎo)致天津碳排放市場交易量相對較小，碳排放市場價(jià)格水平以及碳排放政策建設(shè)有待于進(jìn)一步發(fā)展。

湖北省碳排放交易市場日均價(jià)格在8 個(gè)碳排放交易市場中處于較低水平，日均價(jià)格22.15762 元。標(biāo)準(zhǔn)差6.780548 表明價(jià)格波動(dòng)較大，最高54.64 元與最低9.38 元的價(jià)差為45.26 元，價(jià)格波動(dòng)較大。偏度為0.7502324，表明日均價(jià)格拒絕正態(tài)分布屬于右偏態(tài)分布；峰度為3.736896，表明日均價(jià)格數(shù)據(jù)與正態(tài)分布相比相對陡峭，出現(xiàn)尖峰厚尾分布?？偟膩碚f，湖北省碳排放交易市場體系較為成熟，碳排放交易量相對較大，并已成為國內(nèi)交易量最大的碳排放市場。

重慶市碳排放交易市場日均價(jià)格在8 個(gè)碳排放交易市場中最低，日均價(jià)格為8.008496 元。標(biāo)準(zhǔn)差為7.414218，最高39.6 元與最低1 元相差38.6 元，說明碳市場價(jià)格波動(dòng)較大。偏度為1.803593，說明日均價(jià)格數(shù)據(jù)拒絕正態(tài)分布屬于右偏態(tài)分布，峰度為6.508426，出現(xiàn)尖峰厚尾分布?？傮w而言，重慶市碳排放交易市場建立較晚，但市場發(fā)展速度較快，發(fā)展趨勢較好。

福建省碳排放交易市場日均價(jià)格高于8 個(gè)碳排放交易市場的平均值，日均價(jià)格為23.397 元。標(biāo)準(zhǔn)差8.265579，最高42.28 元與最低7.99 元的差異為34.29 元，說明價(jià)格波動(dòng)相對較大，偏度0.4644046 表明日均價(jià)格呈現(xiàn)右偏態(tài)分布，且峰度為2.195835，說明同樣呈現(xiàn)尖峰分布。一般來說，福建外資合作企業(yè)眾多，大大增加了碳排放量的需求，因此福建碳排放交易市場發(fā)展雖時(shí)間不長，但整體良好。

廣東省碳排放交易市場日均價(jià)格高于8 個(gè)碳排放交易市場日平均價(jià)格，日均價(jià)格為9.17285 元。標(biāo)準(zhǔn)差17.78857，最高71.02 元與最低1.27 元的差價(jià)為69.75 元，說明日均價(jià)格波動(dòng)較大。與正態(tài)分布相比，3.205117的偏態(tài)為右偏態(tài)分布。峰度為15.42242，表明日均價(jià)格存在尖峰厚尾分布。廣東碳市場政策相對完善，審核體系較為成熟。相比之下，需求相對穩(wěn)定，日均價(jià)格波動(dòng)較大。

在8 個(gè)碳排放交易市場中，北京市碳排放交易市場日均價(jià)格最高，日均價(jià)格為55.97351 元。標(biāo)準(zhǔn)差13.3977 表明價(jià)格波動(dòng)較大，最高87.48 元與最低30.32 元的差異為57.16 元，也說明價(jià)格波動(dòng)較大。偏態(tài)為0.996903，表明日均價(jià)格數(shù)據(jù)與正態(tài)分布相比屬于右偏態(tài)分布；峰度為3.362256，表明日均價(jià)格為尖峰厚尾分布。北京市碳排放市場價(jià)格最高，一方面是為國家首都，企業(yè)眾多并且政策法規(guī)完善，另一方面，北京的企業(yè)對于碳排放市場的運(yùn)營模式更為熟悉，因此會出現(xiàn)購買量較大及購買價(jià)格較高的情況。

上海海碳排放交易市場日均價(jià)格在8 個(gè)碳排放交易市場中排名第二，日均價(jià)格為30.17843 元。標(biāo)準(zhǔn)差為17.63251，最高411.09 元與最低4.21 元的價(jià)差為406.88 元，也說明價(jià)格波動(dòng)較大，其中411.09 元的價(jià)格只出現(xiàn)一次，因此不會過多的影響價(jià)格分析。偏度為13.18549，表明日均價(jià)格與正態(tài)分布相比處于右偏態(tài)分布；峰度為291.6211，表明日均價(jià)格出現(xiàn)尖峰分布。上海的企業(yè)環(huán)保意識較為強(qiáng)烈，碳排放市場交易量較大，日均價(jià)格處于中間水平。

（五）月平均交易價(jià)格分析

為了便于對數(shù)據(jù)規(guī)律的變化進(jìn)行分析，本文將碳排放價(jià)格求出月平均值通過圖1 展示結(jié)果，查找到單個(gè)碳排放市場在一定時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的規(guī)和整體碳排放市場的規(guī)律，并分析政策對其的影響。

深圳市碳排放市場在2014 年6 月12 日發(fā)布《責(zé)令補(bǔ)交配額通知書》，其中要求企業(yè)更為規(guī)范的進(jìn)行碳配額交易，因此碳市場價(jià)格在2014 年6 月至2014 年12 月價(jià)格出現(xiàn)小幅的下降，價(jià)格趨于平均水平。2015 年10月發(fā)布《深圳業(yè)務(wù)拓展獎(jiǎng)勵(lì)辦法》激勵(lì)了更多企業(yè)進(jìn)入碳市場，碳市場價(jià)格因此出現(xiàn)了小幅的上漲。2016 年9 月18 日《2016 年度碳排放權(quán)交易工作的通知》發(fā)布，在文件中碳排放量的限定標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)擬定，由于企業(yè)對標(biāo)準(zhǔn)理解不透徹，交易行為較為謹(jǐn)慎，因此在2016 年9 月到2017 年1 月期間價(jià)格一直下降。在2017 年6 月至2018 年6 月期間，出現(xiàn)價(jià)格相對穩(wěn)定的狀態(tài)，由于市場規(guī)則逐步完善，企業(yè)減排意識大大加強(qiáng)，所以出現(xiàn)了平穩(wěn)的市場價(jià)格。

湖北省碳排放市場在2014 年7 月18 日《湖北省工業(yè)企業(yè)溫室氣體排放監(jiān)測、量化和報(bào)告指南》，在2014年8 月至2016 年6 月，由于企業(yè)對政策的了解逐步清晰，以及對于企業(yè)的碳配額也逐步合理，在碳排放市場的價(jià)格則出現(xiàn)了平穩(wěn)下落。在2016 年7 月至2017 年11 月，也是處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)其中歸因于2016 年的碳排放政策與2015 年的相關(guān)政策改變不多，企業(yè)已經(jīng)適應(yīng)這套方案，對于規(guī)則理解透徹，因此會出現(xiàn)穩(wěn)定的價(jià)格市場。在2018 年6 月4 日《湖北碳排放權(quán)抵消機(jī)制有關(guān)事項(xiàng)通知》中規(guī)定了碳排放配額的抵消方法，從而給市場帶來了穩(wěn)定作用。

重慶市碳排放市場和北京市碳排放市場，省份擬定的規(guī)則較少，市場價(jià)格的波動(dòng)主要受國家政策的影響以及行業(yè)企業(yè)對碳市場規(guī)則的適應(yīng)程度和碳配額的合理程度的影響，因此將這兩個(gè)碳排放市場放在整體規(guī)律中進(jìn)行分析。由于福建碳排放市場建立較晚，市場不夠成熟，整體處于價(jià)格與市場調(diào)整磨合的狀態(tài)，因此在文中不作具體分析。

圖1 碳排放價(jià)格月平均值圖

廣東省碳排放市場在2014 年8月16 日發(fā)布《廣東省2014 年度碳排放配額分配方案》，2014 年度實(shí)施部分配額免費(fèi)發(fā)放和部分有償發(fā)放，其中電力企業(yè)免費(fèi)配額比例為95%，鋼鐵、石化和水泥企業(yè)的免費(fèi)配額比例為97%，因此市場上出現(xiàn)了交易價(jià)格急劇下降的情況。在2015 年8 月18 日發(fā)布《廣東省2016 年度碳排放配額分配方案》，其中規(guī)定新建項(xiàng)目必須在新建項(xiàng)目竣工驗(yàn)收前購足有償配額，因此在2015 年8 月至2016 年8 月出現(xiàn)了價(jià)格的回升。在2017 年8 月28 日發(fā)布《廣東省2017 年度碳排放配額分配方案》，此文件規(guī)定按照2016 年度產(chǎn)量計(jì)算和發(fā)放配額，再根據(jù)經(jīng)核查核定的2017 年實(shí)際產(chǎn)量計(jì)算及發(fā)放最終核定配額，并與發(fā)放的預(yù)配額進(jìn)行比較多返少補(bǔ)，在市場上出現(xiàn)了價(jià)格穩(wěn)定，無較大波動(dòng)的情況。

天津市碳排放市場在2015 年10 月20 日發(fā)布《天津市大氣污染防治條例》，其中的政策加強(qiáng)了對空氣污染行業(yè)的管控力度，因此在碳排放市場對碳配額的需求增大，價(jià)格也逐步上升。2016 年4 月5 日發(fā)布《天津市碳排放權(quán)交易管理暫行辦法的通知》，其中規(guī)定配額發(fā)放以免費(fèi)為主，以拍賣或固定價(jià)格等有償發(fā)放為輔。因此導(dǎo)致了企業(yè)獲得了足量的碳排放配額，從而碳排放市場價(jià)格出現(xiàn)跌落。2017 年3 月14 日《天津市“十三五”控制溫室氣體排放工作實(shí)施方案通知》，其中強(qiáng)調(diào)了要實(shí)施能源消費(fèi)總量和強(qiáng)度的雙控，加強(qiáng)重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)耗能企業(yè)的用能管控，這項(xiàng)規(guī)定促使耗能企業(yè)在市場上購買相應(yīng)量的碳排放配額以保證生產(chǎn)，因此碳排放價(jià)格在小幅上升后趨于穩(wěn)定。

上海市碳排放市場在2014 年5 月16 日發(fā)布《上海市碳排放管理試行辦法》，其中規(guī)定年度碳排放量與前一年度碳排放量相差20%以上則對納入配額管理的單位進(jìn)行復(fù)查并審定年度碳排放量。企業(yè)在規(guī)則中消除了對碳排放配額超出部分的顧慮，因此在2014 年10 月至2015 年6 月出現(xiàn)了碳交易價(jià)格的回落。在2016年11 月10 日發(fā)布的《上海市2016 年碳排放配額分配方案》中，調(diào)整了對能源消耗企業(yè)的免費(fèi)發(fā)放配額的比例，從而使市場上的企業(yè)相繼在市場購入少量的碳排放配額，以期達(dá)到生產(chǎn)儲備的目的。在2018 年7 月12日發(fā)布《上海市碳排放核查工作規(guī)則》，其中完善了核查工作程序并對量化方法進(jìn)行了校正，這使得企業(yè)調(diào)整了對待碳配額的認(rèn)知，體現(xiàn)在碳排放交易價(jià)格上則是價(jià)格相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

國內(nèi)8 個(gè)碳排放市場的整體價(jià)格趨勢在2014 年6 月至2014 年9 月處于上升狀態(tài)，在2014 年7 月6 日發(fā)布的《大氣污染防治重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案》，其中要求各地方工業(yè)和信息化主管部門要制定實(shí)施計(jì)劃，加強(qiáng)政策支持，強(qiáng)化效果考核，以及新的碳排放市場重慶碳排放市場的建立，給予碳交易市場一定的積極影響，從而整體碳市場價(jià)格處于上升狀態(tài)。在2015 年1 月8 日《新環(huán)保法四個(gè)配套方法》通報(bào)修訂，實(shí)施對違法排污“零容忍”，嚴(yán)懲不法企業(yè)，此辦法的發(fā)布對企業(yè)的發(fā)展方向指明了方向，從而促使市場更加規(guī)范，體現(xiàn)在碳排放交易價(jià)格上則是趨于平穩(wěn)。2015 年7 月3 日國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局三部聯(lián)合發(fā)文控制重點(diǎn)城市煤炭消費(fèi)管理，政策給予企業(yè)一個(gè)強(qiáng)烈的信號，企業(yè)應(yīng)該進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)型從而從根本上降低碳排放量，因此在2015 年7 月至2015 年9 月出現(xiàn)了整體碳排放價(jià)格的小幅下降。在2016 年6 月29 日發(fā)布《關(guān)于切實(shí)做好全國碳排放權(quán)交易市場啟動(dòng)重點(diǎn)工作的通知》，其中強(qiáng)調(diào)了全國碳排放權(quán)交易市場第一階段將涵蓋石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、電力、航空等重點(diǎn)排放行業(yè)，并納入企業(yè)的歷史碳排放，并進(jìn)行核算、報(bào)告和核查，因此引發(fā)了企業(yè)對國家政策有了進(jìn)一步的理解。切實(shí)的減排政策的實(shí)施，相關(guān)核算規(guī)則的完善，使得企業(yè)在交易市場價(jià)格整體相對穩(wěn)定，并出現(xiàn)小幅下降。在2017 年11 月5 日發(fā)布《中國-加拿大氣候變化和清潔增長聯(lián)合聲明》，文件中強(qiáng)調(diào)雙方將努力創(chuàng)造條件，共享相關(guān)政策信息，加強(qiáng)技術(shù)研究和開發(fā)合作，雙方正將促進(jìn)可持續(xù)能源和資源開發(fā)。此政策給予企業(yè)一定的鼓舞，碳排放價(jià)格小幅上升。

三、中國試點(diǎn)碳排放交易市場價(jià)格波動(dòng)相關(guān)分析

（一）試點(diǎn)市場收益率序列統(tǒng)計(jì)性描述

首先計(jì)算出在樣本區(qū)間的收益率序列，并對收益率進(jìn)行實(shí)證分析。計(jì)算樣本區(qū)間的收益率序列的方法是先對日均價(jià)取對數(shù)然后進(jìn)行一次差分：

其中：R 為日對數(shù)收益率；pt為第t 日的均價(jià)，pt-1為第t-1 日的均價(jià)。

從表4 中可以得出，北京市碳排放交易市場收益率低于8 個(gè)碳排放交易市場平均價(jià)格，平均值為0.0030799。標(biāo)準(zhǔn)差為0.0689579，說明收益率波動(dòng)處于中等水平。最大值0.1831283 與最小值-0.2830551 的差異表明波動(dòng)率處于中等水平。從-0.6294986 的偏度和6.556964 的峰度可以得出，屬于尖峰厚尾分布，并拒絕正態(tài)分布。另外7 個(gè)碳排放交易市場同樣拒絕正態(tài)分布。天津、廣東、重慶和福建碳排放交易市場的平均回報(bào)率全部為負(fù)值。其余4 個(gè)市場收益率序列的平均值為正值，但依然都未達(dá)到0.01。其中最高平均值是0.005216，說明我國碳排放交易市場收益率的平均水平不高。上海市碳排放市場峰度達(dá)到了269.6526 是因?yàn)樵?019 年8 月28 日出現(xiàn)了411.09 元的高價(jià)，此價(jià)位導(dǎo)致了整體峰度數(shù)據(jù)的突然增大，但是此價(jià)格僅出現(xiàn)一次，因此可能為個(gè)別企業(yè)的行為所導(dǎo)致。標(biāo)準(zhǔn)偏差也相對較小，最大值與最小值之間的差值也較小，表明波動(dòng)不大。天津市碳排放權(quán)交易市場平均收益率為負(fù)，偏態(tài)為-5.132262，峰度為48.38215，說明收益率曲線具有厚尾分布和尖峰分布。從收益率波動(dòng)描述性統(tǒng)計(jì)顯示，我國8 個(gè)試點(diǎn)碳排放交易市場總體收益率還處于較低水平，仍然有很大的提升空間。

表4 收益率波動(dòng)描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

（二）單位根檢驗(yàn)

在研究中國8 個(gè)試點(diǎn)碳排放交易市場的收益序列的過程中，需要規(guī)避出現(xiàn)偽回歸的情況。本文用ADF（擴(kuò)展的迪克富勒檢驗(yàn)）單位根檢驗(yàn)的方法對偽回歸的存在性進(jìn)行驗(yàn)證。8 個(gè)試點(diǎn)碳排放交易市場的ADF 單位根檢驗(yàn)結(jié)果顯示，總收益率序列在1%的水平上否定了原假設(shè)。因此認(rèn)為8 個(gè)試點(diǎn)碳排放交易市場的收益序列全部為穩(wěn)定序列，可用MSM 序列模型進(jìn)行分析。

（三）自相關(guān)性檢驗(yàn)

從表3 可以得出，8 個(gè)碳排放交易市場的收益率序列均沒有呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，而是呈現(xiàn)出集聚波動(dòng)性。這說明常用的回歸方程并不適用于描述8 個(gè)碳排放交易市場的收益率。為此可以運(yùn)用MSM 系列模型來分析8 個(gè)碳排放交易市場的收益率序列。本文運(yùn)用檢驗(yàn)殘差平方圖以確定回歸序列是否可以使用MSM模型。試驗(yàn)結(jié)果顯示，8 個(gè)碳排放交易市場的收益率序列殘差平方均存在自相關(guān)關(guān)系，因此可以運(yùn)用MSM 模型可進(jìn)行分析。

四、MSM 模型選擇及實(shí)證結(jié)果分析

利用Calvet 和Fisher 在2001 年提出的多重分形MSM 波動(dòng)模型對中國碳市場試點(diǎn)收益率的波動(dòng)進(jìn)行建模，MSM 模型可以描述突發(fā)事件引起的波動(dòng)機(jī)制轉(zhuǎn)換，如宏觀政策的變化、自然災(zāi)害的發(fā)生將導(dǎo)致市場波動(dòng)發(fā)生較大變化的因素，然而，無論狀態(tài)數(shù)如何變化，MSM 模型的參數(shù)化計(jì)算都非常簡單。只需估計(jì)4 個(gè)參數(shù)，避免了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換模型過度擬合的問題。MSM 模型可以生成異常值、長記憶和多重分形等特征，將波動(dòng)率轉(zhuǎn)化為多重衰減率，提高了數(shù)據(jù)樣本外的預(yù)測能力。因此，MSM 模型在一定程度上克服了傳統(tǒng)GARCH 波動(dòng)率模型的缺點(diǎn)。GARCH 型不能描述不同時(shí)間尺度上樣本的不同振幅的波動(dòng)，MSM 模型能夠彌補(bǔ)GARCH 模型的這一缺陷。

假設(shè)εt表示碳排放市場指數(shù)收益率的信息量，μt是條件均值，則碳排放市場指數(shù)收益率rt= μt+ εt。MSM 模型用以下隨機(jī)波動(dòng)形式對碳排放市場指數(shù)收益率的信息量εt進(jìn)行建模，假設(shè)信息量εt服從多頻率的隨機(jī)波動(dòng)的離散時(shí)間馬爾可夫過程：

其中：隨機(jī)變量中的Zt是標(biāo)準(zhǔn)化殘差，此隨機(jī)變量服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布中的獨(dú)立同分布隨機(jī)序列；σ 是一個(gè)常數(shù)；Mk，t(K ∈{1，2，3，…，kˉ})是波動(dòng)率成分，具有相關(guān)性，且滿足Mk，t≥0，E(Mk，t)= 1。假設(shè)kˉ個(gè)乘子之間相互獨(dú)立，波動(dòng)率成分向量那么隨機(jī)波動(dòng)率σt可以改寫為，因此，可以得出波動(dòng)率成分向量Mt決定隨機(jī)波動(dòng)率的動(dòng)態(tài)變化。

在實(shí)證研究中，一般將初始向量t0設(shè)為一個(gè)馬爾可夫過程，每個(gè)狀態(tài)都具有遍歷性。將MSM 波動(dòng)率模型的似然函數(shù)寫成以下形式：

在一定程度上，對于kˉ，MSM 波動(dòng)率模型的最大似然函數(shù)的參數(shù)是一致的。MSM 波動(dòng)率模型與標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)波動(dòng)率模型的區(qū)別在于，MSM 波動(dòng)率模型具有封閉形式的似然函數(shù)。與一般的馬爾可夫機(jī)制轉(zhuǎn)換模型相比，MSM 模型可以通過四個(gè)參數(shù)捕捉金融時(shí)間序列的多種狀態(tài)。

本文利用MSM 模型對國內(nèi)8 個(gè)試點(diǎn)碳排放市場進(jìn)行蒙特卡洛價(jià)格預(yù)測，模擬次數(shù)為10000 次，無風(fēng)險(xiǎn)利率為r=2.7484%，由表5 及圖2 可看出，8 個(gè)試點(diǎn)市場本次模擬定價(jià)與實(shí)際價(jià)格模擬效果良好，誤差最大為1.0775%，最小僅為0.0394%，與價(jià)格曲線基本重合。

表5 模擬價(jià)格數(shù)據(jù)對比

圖2 模擬價(jià)格對比圖

五、結(jié)論與建議

本文對中國8 家試點(diǎn)碳市場價(jià)格以及碳排放市場價(jià)格收益率進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)各試點(diǎn)市場平均價(jià)格差異較大，在對個(gè)全國碳月均價(jià)分析過程中，發(fā)現(xiàn)新的碳排放市場的建立會對各個(gè)碳市場交易價(jià)格有提升作用，免費(fèi)碳排放配額比例的適當(dāng)調(diào)整有利于碳排放配額交易價(jià)格下降，碳排放市場核算與核查體系的逐步完善會使碳排放配額交易價(jià)格趨于平穩(wěn)。本文引入MSM 模型對國內(nèi)8 個(gè)碳排放試點(diǎn)市場價(jià)格進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果與真實(shí)價(jià)格形成良好的擬合效果。

（1）逐步建立全國統(tǒng)一的碳交易市場。一方面，要完善政策制度，如完善相應(yīng)的立法體系、監(jiān)管體系等；另一方面，要融入更多的高耗能行業(yè)，擴(kuò)大碳市場在多種行業(yè)中的輻射范圍。應(yīng)提供更多的碳金融產(chǎn)品，并使國家認(rèn)證的CCER 盡快進(jìn)入國家碳市場。

（2）完善法制和政策規(guī)范。完善的碳市場法律制度可以引導(dǎo)我國加快可持續(xù)發(fā)展步伐，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加快市場機(jī)制的順利運(yùn)行。在完善法律體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建碳金融產(chǎn)品體系，并及時(shí)地防范風(fēng)險(xiǎn)。

（3）建立監(jiān)管和審核制度。一方面，中國碳排放市場的發(fā)展，應(yīng)該學(xué)習(xí)歐盟碳市場體系構(gòu)建方式，另一方面，也要加強(qiáng)外部監(jiān)管和審核力度。良好的市場機(jī)制能夠優(yōu)化碳排放市場的資源配置。

（4）加強(qiáng)企業(yè)對碳排放交易相關(guān)知識的培訓(xùn)。我國碳市場運(yùn)行仍處于試點(diǎn)階段，企業(yè)對于國家的相關(guān)政策缺乏深度理解。碳排放市場相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)按期對相關(guān)企業(yè)進(jìn)行政策解讀和知識培訓(xùn)，以此來達(dá)到市場平穩(wěn)運(yùn)行的目的。