結(jié)構(gòu)突變理論導(dǎo)向下的歐盟碳排放權(quán)價格影響因素和風(fēng)險分析
【摘要】 我國正處在工業(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,歐盟排放權(quán)交易體系(EU ETS)是世界上第一個,也是交易量最大、最成熟的碳交易市場。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碳價影響因素、掌握碳價波動特性、把握碳價波動風(fēng)險,對我國構(gòu)建碳金融市場體系、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)價格的影響因素和波動風(fēng)險。首先對碳排放權(quán)價格的結(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,發(fā)現(xiàn)碳價在樣本期內(nèi)發(fā)生了兩次明顯的結(jié)構(gòu)突變,不同碳價每次發(fā)生結(jié)構(gòu)突變的時點(diǎn)非�？拷�,且與美國次貸危機(jī)和歐洲債務(wù)危機(jī)等宏觀經(jīng)濟(jì)事件爆發(fā)的時點(diǎn)吻合。其次,利用退勢或分段對碳價進(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),對碳排放權(quán)價格的影響因素和波動風(fēng)險進(jìn)行研究。在分析碳價的影響因素時,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、脈沖響應(yīng)和方差分解等方法,重點(diǎn)考察了原油價格和股票指數(shù)對碳價的影響。結(jié)果表明,當(dāng)受到重大事件影響時,油價、股價和碳價之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性；分離重大事件影響后,油價、股價的正常市場波動對碳價的影響作用非常小。在度量碳價的波動風(fēng)險時,構(gòu)建了一種新的風(fēng)險度量模型——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)合刻畫單個碳資產(chǎn)的波動率,不僅考慮了尾部溢出數(shù)據(jù)的擬合優(yōu)度,同時還考慮了中間數(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,本文運(yùn)用Copula-t函數(shù)來估計,而不是簡單的假設(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等其他模型的實證結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)該模型相對其他模型更具優(yōu)越性,利用其對碳資產(chǎn)組合的風(fēng)險進(jìn)行度量是合理而有效的。
1緒論
1.1研究背景和意義
從國際來看，由于我國的年碳排放量非常大，是全球僅次于美國的第二大碳排放國，引起了國際社會的廣泛關(guān)注，將來面臨著國際社會的減排壓力會越來越大。此外，作為全球影響最大的碳金融中心，歐盟在議會和歐洲委員會會議上通過新法案，決定自2012年1月1日起將國際航空業(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飛行過程所排放的二氧化碳繳納碳稅。據(jù)中國航空運(yùn)輸協(xié)會預(yù)計，一旦歐盟準(zhǔn)時開征航空“碳稅”，中國民航業(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害了非歐盟成員國航空公司的利益，包括中國、美國在內(nèi)的26個國家分別向歐盟施壓，并聯(lián)合制定了反對歐盟航空碳稅的報復(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，面對其他各國的強(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)，是影響碳價波動的另一重要因素。天氣的變化，尤其是極端天氣的出現(xiàn)，會影響人們對化石燃料的使用，進(jìn)而引起碳價波動。當(dāng)極寒天氣出現(xiàn)時，人們?yōu)榱巳∨哟罅藢剂系氖褂�，造成碳排放量增加，企業(yè)對碳排放權(quán)的需求增加，引起碳排放權(quán)價格上漲，反之，則引起碳價的下跌。Considine (2000) 研究發(fā)現(xiàn)，極端天氣（極熱和極寒）對能源消費(fèi)有較大影響，能源消費(fèi)的變化會影響碳排放和碳需求從而影響排價。Wilfried等（2007) 也認(rèn)為，EUA是一種稀缺資源，EUA價格受能源價格波動和氣候變化的影響程度較大。Mansanet-Batalle等（2007) [71實證研究了極端天氣對碳配額價格的影響，實證結(jié)果同樣表明，極值溫度（極熱或極寒天氣）對碳配額價格的影響非常顯著，溫度對碳價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碳價的影響，發(fā)現(xiàn)極寒天氣對碳價影響顯著，而極熱天氣對碳價的影響不顯著，極寒天氣的極度調(diào)整比極寒天氣本身對碳價的影響程度更大。Hintermann (2010) [9]的研宄也表明，發(fā)現(xiàn)極寒天氣與碳配額價格之間存在非線性關(guān)系，季節(jié)性調(diào)整的極寒天氣會對碳配額價格影響顯著，而極熱天氣對碳配額價格的影響不顯著。
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2歐盟碳排放權(quán)價格的結(jié)構(gòu)突變檢驗
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，ECX (歐洲氣候交易所）是目前最大的碳期貨交易市場。因此，本文采用的碳排放權(quán)價格數(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)時間跨度一致，便于兩種產(chǎn)品實證結(jié)果的比較，本文舍棄EUA現(xiàn)貨和期貨價格2008年1月2日至2008年3月13日的52個樣本數(shù)據(jù)，兩種產(chǎn)品期現(xiàn)貨價格的時間跨度均始于2008年3月14日，終于2012年11月21日，各1193個樣本數(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
參數(shù)穩(wěn)定性檢驗又稱為變結(jié)構(gòu)檢驗，該檢驗包括多種方法，運(yùn)用較為廣泛的有Chow檢驗、Quandt-Andrews突變檢驗、Tsurumi貝葉斯檢驗和基于遞歸OLS的殘差檢驗等。其中，基于遞歸OLS的殘差檢驗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、檢驗結(jié)果非常直觀等，在實證方面運(yùn)用廣泛。基于遞歸OLS的殘差檢驗也包括多種，Eviews軟件中可以給出包含殘差檢驗、CUSUM檢驗、CUSUM平方檢驗、一步和N步預(yù)測檢驗在內(nèi)的五種方法。由于數(shù)據(jù)的敏感性可能會影響檢驗結(jié)果，根據(jù)單個方法得出的結(jié)論可能會使結(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�；诖耍謩e運(yùn)用遞歸OLS殘差檢驗和CUSUM平方檢驗，對碳價序列自回歸模型的參數(shù)穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗，考察碳價的結(jié)構(gòu)突變特性。
3歐盟碳排放權(quán)價格的影響因素和實證研究........20
3.1碳排放權(quán)價格的影響因素分析 .....................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)價格的波動風(fēng)險度量............... 29
4.1現(xiàn)有風(fēng)險度量模型的不足 ..................29
4.2 Copula-SV-GPD風(fēng)險度量模型構(gòu)建............ 30
4.3碳排放權(quán)價格風(fēng)險度量的實證分析.......................... 32
5結(jié)論及展望..............37
4歐盟碳排放權(quán)價格的波動風(fēng)險度量
4.1現(xiàn)有風(fēng)險度量模型的不足
但是，要準(zhǔn)確測量金融資產(chǎn)的在險價值并不簡單。要精確度量VaR值，核心是準(zhǔn)確估計金融資產(chǎn)的市場波動率。目前，GARCH模型和SV模型是刻畫市場波動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)計特性，能準(zhǔn)確描述資產(chǎn)價格的波動現(xiàn)象，被廣泛用于金融數(shù)據(jù)分析、資產(chǎn)風(fēng)險度量、資本資產(chǎn)定價等研究領(lǐng)域。SV模型由Tayor (1986)提出，該模型在波動率方程中引入一個新的隨機(jī)變量，改進(jìn)了GARCH模型將波動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)定性和長期預(yù)測能力顯著提高。大量理論和實證方面的研宄表明，SV模型在刻畫金融市場波動率上優(yōu)于GARCH模型。
4.2 Copula-SV-GPD風(fēng)險度量模型構(gòu)建
傳統(tǒng)隨機(jī)波動（SV)模型最早由Clark ( 1973) 提出，但此時的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，對歐盟碳排放權(quán)價格的結(jié)構(gòu)突變進(jìn)行了檢驗。EU ETS是世界上第一個、也是交易量最大、最成熟的碳排放權(quán)交易體系。EUETS共分為三個階段，第一階段（2005-2007年）是試驗階段，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。碳價的波動特征，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)險規(guī)避的起點(diǎn)，同時與相關(guān)政府機(jī)構(gòu)管理碳排放權(quán)交易所相關(guān)。結(jié)構(gòu)突變是時間序列的重要波動特征，結(jié)構(gòu)突變的產(chǎn)生，往往是市場受到重大事件影響之后的結(jié)果，對相關(guān)企業(yè)參與交易和政府部門監(jiān)管交易所尤為重要。針對碳排放權(quán)交易價格是否存在結(jié)構(gòu)突變，現(xiàn)有文獻(xiàn)已經(jīng)進(jìn)行了部分研究，但是普遍存在實證數(shù)據(jù)過舊、數(shù)據(jù)處理方式不當(dāng)、檢驗方法不合理等問題。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EU ETS第二階段的EUA和CER期貨和現(xiàn)貨價格的結(jié)構(gòu)突變進(jìn)行全面考察，檢驗碳價是否發(fā)生結(jié)構(gòu)突變、以及發(fā)生結(jié)構(gòu)突變次數(shù)和時點(diǎn)，并結(jié)合宏觀經(jīng)濟(jì)事件進(jìn)一步探討了碳價發(fā)生結(jié)構(gòu)突變的原因。結(jié)果表明，碳價在樣本期內(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)生突變的時點(diǎn)相當(dāng)接近。致使碳價發(fā)生第一次突變的原因是2008年下半年，金融危機(jī)對國際碳市場帶來的重大沖擊；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。
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