胡 勇，楊 銘

（1. 北京師范大學(xué)珠海校區(qū) 人文和社會科學(xué)高等研究院，廣東 珠海 519087；2. 北京師范大學(xué)珠海分校 國際商學(xué)部，廣東 珠海 519087）

一、文獻綜述

碳定價機制源于“污染者負擔(dān)原則”（“polluter pays principle"），是目前全球各國一致贊同的應(yīng)對氣候變化主要手段之一。全球主要國際及國內(nèi)金融機構(gòu)、非政府組織的環(huán)境經(jīng)濟學(xué)家均認為，經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域的碳定價機制對緩解氣候變化具有重要理論導(dǎo)向意義[1]。中共中央關(guān)于制定第十四個五年規(guī)劃方針中明確提到，中國可持續(xù)經(jīng)濟政策需要推動綠色低碳發(fā)展路徑，增加環(huán)境保護投入，帶動綠色金融和綠色科技的普及和應(yīng)用。當(dāng)下我國碳金融市場備良好的法律及政策環(huán)境[2]，為我國推動碳交易市場提供了有效市場基礎(chǔ)。與此同時，北京、天津、深圳、廣州、上海、湖北等地區(qū)先后成立碳排放交易所試點。受不同區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政策環(huán)境等因素影響，以及全國碳交易機構(gòu)設(shè)立方案尚未出臺的背景下，各碳交易試點發(fā)展狀況各具特色。

依前期研究發(fā)現(xiàn)，碳排放權(quán)交易價格與空氣質(zhì)量、社會經(jīng)濟發(fā)展水平、政府政策、天然氣價格、煤炭價格與歐盟 EUA 價格有關(guān)，其中，導(dǎo)致碳排放交易價格波動影響因素主要是天然氣價格、煤炭價格和社會經(jīng)濟發(fā)展水平[3]。Murray等選取2009年至2012期間美國東北部實施“區(qū)域溫室氣體減排計劃”的經(jīng)濟環(huán)境、天然氣價格及環(huán)境政策三要素開展分析后預(yù)測該地區(qū)發(fā)電企業(yè)減排額達到24%[4]。趙哲等運用格蘭杰因果檢驗分析經(jīng)濟增長與碳排量二者間因果影響關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn)全球各區(qū)域經(jīng)濟增長均會提高相關(guān)地區(qū)人均二氧化碳排放量[5]。此外，姜雪通過對碳排放權(quán)交易價格的影響因素進行分類整理，從制度因素、經(jīng)濟因素、社會因素和環(huán)境因素視角，逐漸細分到具體因素，并提出構(gòu)建碳交易市場的建議和政策[6]。劉逸飛等以廣州碳試點地區(qū)為例，發(fā)現(xiàn)GDP、能源價格與碳排放權(quán)市場價格緊密相關(guān)[7]。Jonathan等學(xué)者認為，除上述影響因素，天氣情況在一定程度上也會影響碳價[8]。由此可見，從制度、環(huán)境和能源三個視角探究影響碳排放交易市場碳價因素，具有概括性和普遍性。

關(guān)于碳價波動性研究，呂勇斌等認為各試點碳排放權(quán)交易價格具有明顯的聚集性波動效應(yīng)[9]。刁蕓菲等通過GARCH對碳交易市場收益率序列進行實證研究，發(fā)現(xiàn)收益率序列表現(xiàn)出波動聚集性和自相關(guān)性等特征[10]。Liu等針對試點交易市場碳價對數(shù)收益率的實證分析中，分析結(jié)果證明碳價波動性具有偏鋒度、肥尾、波動聚集性等特點[11]。郭蕾等研究發(fā)現(xiàn)，碳價水平受歷史影響較大，序列循環(huán)周期長，未能實現(xiàn)有偏的隨機游走特征，此研究說明碳交易市場參與主體的活躍程度低[12]。朱麗潔根據(jù)實證分析認為，北上廣深四地區(qū)碳排放交易價格呈現(xiàn)相當(dāng)高的相關(guān)性，上述地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、自然能源、經(jīng)濟發(fā)展等因素所帶來的碳交易價格影響不容忽視，以上要素發(fā)展對其他試點市場具有引導(dǎo)作用[13]。孫曉明研究發(fā)現(xiàn)，我國各碳交易試點碳交易價格的波動有聚集效應(yīng)；從各個碳交易試點的GARCH-M估計結(jié)果可見，碳交易主體收益率具有高風(fēng)險特征，該研究還發(fā)現(xiàn)，北京、深圳和福建三地碳排放權(quán)價格波動特征與成熟金融市場的特征更具相似性[14]。

基于以上研究，本文擬選取北京、廣州、天津三地碳排放交易所2018——2020年期間交易價格，對其進行橫縱向分析，并借鑒GARCH-M模型，對數(shù)據(jù)取對數(shù)收益率進行分析。本研究創(chuàng)新之處在于：在碳價影響因素分析過程中，將氣候環(huán)境要素和經(jīng)濟環(huán)境要素進行合并，以環(huán)境因素影響碳價視角展開分析。和以往研究相比，本研究更加具體，涵蓋的研究內(nèi)容更全面；同時，在碳價波動性分析中，選取北京、廣州和天津三所具有代表性的碳排放交易所最新交易數(shù)據(jù)，該交易數(shù)據(jù)涉及區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展模式及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在較大差異，其碳交易市場運行表現(xiàn)更具有代表性，可研究價值較高。

本研究首先從理論角度對碳交易定價機制進行解讀；然后以數(shù)據(jù)為樣本，參考國內(nèi)北京、廣州、天津三地不同試點碳排放交易所三年交易價格，進行波動性橫向及縱向分析。本文后續(xù)部分安排如下：第二部分對碳交易定價理論開展分析，為后續(xù)實證分析提供理論依據(jù)。第三部分開展碳價模型構(gòu)建及檢驗，選擇三地碳排放交易試點三年期間交易價格，采用GARCH-M模型對數(shù)據(jù)進行波動性分析?；谏鲜龅姆治?，第四部分為結(jié)論，提出針對性對策。

二、碳交易市場價格機制解讀：應(yīng)對氣候變化的全球方案

據(jù)經(jīng)合組織數(shù)據(jù)顯示，全球?qū)嵤┨寂欧哦▋r機制的國家數(shù)量在逐年增加[15]。截至2019年，全球已有47個國家及地區(qū)實施了碳定價機制，其中40個國家推行碳排放交易機制，25個國家推行碳稅制度。其中部分國家同時采納兩種碳定價手段[16]。但從全球布局而言，由于各國政治環(huán)境、法律制度、技術(shù)障礙等因素的差異化導(dǎo)致碳定價機制遠未達到全球普及的程度[17]。在全球碳排放交易機制還未普及的時代，二氧化碳等溫室氣體排放過量而導(dǎo)致氣候變化現(xiàn)象的負外部效應(yīng)，一般通過政府直接強制管控，或是在限定的排放量之外實行碳稅。碳價通過實施碳稅制度及碳交易機制，能夠有效減少企業(yè)碳排放行為。相比于碳稅和政府直接強制管控模式而言，管理部門以企業(yè)歷史排放量制定經(jīng)核定的總碳排放額，將排放權(quán)以拍賣機制或者固定額度方式免費發(fā)放給企業(yè)。該模式較固定的碳稅方式而言，政府干預(yù)色彩較弱，更具靈活性，且可促進各種市場資源要素的合理配置。當(dāng)企業(yè)減排邊際成本低于市場碳價格時即產(chǎn)生有效市場激勵信號。碳價格為排控企業(yè)提供減排成本信號，從理論上激勵各排控企業(yè)優(yōu)化各種市場資源以實現(xiàn)減排成本最小化[18]。

從環(huán)境經(jīng)濟學(xué)理論而言，碳定價對于解決全球氣候變化起著決定性作用[19]。從碳價理論角度而言，有效碳價形成市場激勵要素并促使企業(yè)排放成本內(nèi)化，最終影響企業(yè)決策[20]。此外，碳定價機制可實現(xiàn)碳排放控制的最佳成本效益[21]。減排企業(yè)可通過多種途徑參與碳排放交易市場，包括免費領(lǐng)取政府預(yù)期配額，拍賣市場環(huán)節(jié)，或者二級市場買賣。由于參與企業(yè)減排成本各異，各行業(yè)對碳配額需求也不盡相同。減排成本較低的企業(yè)可把多余碳配額出售給減排成本較高的企業(yè)來獲得經(jīng)濟收益。減排成本較高的企業(yè)則通過購買市場上可流通的碳配額來減少成本，或提高企業(yè)環(huán)保技術(shù)以減低排放成本，最終實現(xiàn)整體減排的收益最大化。

三、碳價模型構(gòu)建及檢驗

（一） 我國碳交易價格樣本選取

基于研究可行性和數(shù)據(jù)合理性，本研究選取北京、廣州、天津三所碳排放交易所碳排放權(quán)交易數(shù)據(jù)，它們在2018至2020年期間的交易價格如圖1、圖2、圖3所示：

圖1 北京碳排放權(quán)交易點成交量及成交額

圖2 廣州碳排放權(quán)交易點成交量及成交額

圖3 天津碳排放權(quán)交易點成交量及成交額

我們可從圖中發(fā)現(xiàn)，北京碳排放交易市場波動性較強，成交均價最高，成交量在三所交易試點中最高；廣州碳排放交易市場成交量位居第二，價格約為北京的一半；而天津數(shù)值缺失嚴重，至2020年下旬成交量才顯著提高，其碳價格與廣州大體一致，但低于北京市場碳價。

（二） 三地碳交易試點波動性橫向分析

從總體而言，三地碳排放交易試點趨勢具有一致性。三試點地區(qū)從2018年到2020年碳均價呈上升趨勢。除北京2018年波動性較大之外，天津和廣州在2018年走勢平穩(wěn)。2018年期間由于各項碳排放試點政策還未完全落實，且碳金融市場處于起步階段，其碳排放交易價格在市場運行后期較低。直至2019年下半年起，由于國家及地方政府政策基調(diào)及碳市場制度構(gòu)建日漸完善，碳價顯著提升趨勢。

三地碳排放交易試點中，北京地區(qū)成交均價最高，該現(xiàn)象與北京較早成為碳排放交易試點有關(guān)。值得一提的是，北京在2020年底至2021年初期間碳價存在下降趨勢，其主要原因是政府推行清潔能源廣泛使用，同時，同一時期北京地區(qū)各企業(yè)生產(chǎn)效用大幅增加，使得碳排放需求降低。天津在2018年期間碳成交均價數(shù)據(jù)缺失嚴重，該現(xiàn)象與天津作為鋼鐵大省，其政府發(fā)放當(dāng)年碳配額過剩有必然關(guān)聯(lián)。廣州相比于其他兩試點市場，其碳交易價格呈健康穩(wěn)定發(fā)展趨勢。到2020年，三地碳交易市場碳價逐漸趨于平穩(wěn)，這與國家綠色低碳政策持續(xù)推廣以及能源生產(chǎn)型企業(yè)產(chǎn)能和效率提高有著直接相關(guān)性。

價格方面，三地碳交易市場價格不盡相同，最高價和最低價差異較大。北京地區(qū)碳交易價最高，其價格水平是廣州的兩倍之多，是天津的三倍之多。究其原因，主要是北京碳交易市場機制構(gòu)建較為成熟，而天津在2018年處于市場起步階段，各項交易體系尚未完善，導(dǎo)致其成交價格和成交數(shù)目均處于低位。另外，碳配額在市場運行初期以免費形式發(fā)放，無需企業(yè)資金投入，使得天津地區(qū)碳價格持續(xù)走低。

下文我們對三地區(qū)碳交易試點進行計量分析，為方便對價格波動進行數(shù)據(jù)解讀，減少異方差性的影響，我們采用對數(shù)收益率方式，公式如下：

r為對數(shù)收益率，sd是各試點日均價

圖4、圖5、圖6為時序圖處理結(jié)果。

圖4 天津碳價對數(shù)收益率時序圖

圖5 北京碳價對數(shù)收益率時序圖

圖6 廣州碳價對數(shù)收益率時序圖

根據(jù)以上三圖所示，我們可明顯發(fā)現(xiàn)，三地碳交易試點均具有波動性和聚集性，而且三地市場波動性亦存在差異。

從天津日對數(shù)收益率中可見波動變化不明顯且圍繞均值分布；北京時序圖可見北京碳排放交易試點聚集性顯著，有數(shù)次大波動，且大小波動交替出現(xiàn)；廣州碳排放交易市場波動性也較顯著和劇烈，相對于其他兩交易試點而言，其碳價穩(wěn)定性較弱，波動聚集效應(yīng)較為顯著。

接下來我們通過表1觀察碳排放市場日均價對數(shù)收益率的描述性統(tǒng)計。

表1 三個碳排放權(quán)交易試點碳價日均收益率的描述性統(tǒng)計

從圖4到圖6我們可觀察到，天津、北京、廣州三地試點的對數(shù)收益率均值均為負數(shù)，但接近于0，說明較為平穩(wěn)且略呈下降趨勢。北京試點對數(shù)收益率標準差最高，其次為天津，廣州最低；三試點均右偏；峰度均比正態(tài)分布的峰度值高，這證明序列具有尖峰厚尾的特點。根據(jù)偏度、峰度和JB統(tǒng)計量可得出，JB統(tǒng)計量大于臨界值2，說明不符合正態(tài)分布假設(shè)，因此可得出序列非正態(tài)分布的結(jié)論。

通過以上統(tǒng)計分析，我們可得出以下結(jié)論，三地碳排放交易市場均符合波動性聚集和非正態(tài)性分布，因此我們建立GARCH模型具備合理性。

（三） 我國三地碳排放權(quán)交易市場的波動性縱向分析

本文中對波動性分析使用異方差模型。

1. 平穩(wěn)性檢驗

建立異方差前我們需進行平穩(wěn)性檢驗。假設(shè)時間序列不平穩(wěn)，則導(dǎo)致偽回歸的結(jié)果，因此我們此次檢驗使用ADF檢驗。

根據(jù)表2檢驗結(jié)果可得出，ADF檢驗統(tǒng)計量均小于1%下的臨界值，且P小于0.05，因此，拒絕原假設(shè)，即時間序列不存在單位根，證明時間序列平穩(wěn)。我們可對數(shù)據(jù)進行處理之后建立GARCH模型。

表2 三個碳排放權(quán)交易點碳價日均收益率的ADF檢驗

2. ARCH效應(yīng)檢驗

根據(jù)最小二乘法建立自回歸方程，對時間序列進行ARCH-LM檢驗，滯后階數(shù)P=1，我們可以得到表3：

表3 三個碳排放權(quán)交易市場碳價日均收益率的ARCH效應(yīng)檢驗

由以上統(tǒng)計結(jié)果可得出，P值小于5%的顯著水平，即拒絕時間序列不存在ARCH效應(yīng)的原假設(shè)。 由此我們可得出結(jié)論，三地碳排放交易市場日均價存在ARCH效應(yīng)。接下來，我們可進行條件異方差建模。

3. 我國三地碳試點交易市場收益率的GARCH-M模型建立

以上統(tǒng)計結(jié)果均說明天津、北京、廣州三地碳排放交易試點存在ARCH效應(yīng)，由此我們下文將對三地收益率序列構(gòu)建GARCH（1，1）模型。

GARCH模型估計方程如表4所示：

表4 碳價日均收益率的GARCH模型估計

根據(jù)結(jié)果表明：天津碳價收益率序列的GARCH項值最高，說明歷史前期碳價水平對后期碳價波動有顯著影響；廣州碳價收益率序列的GARCH項最小，說明歷史前期碳價水平對后期波動影響較小。天津試點ARCH值在這三地試點中最高，表明外界條件對天津碳價波動性影響較大。此外，三地試點ARCH項系數(shù)α值均大于GARCH項系數(shù)β值，說明外部沖擊對于市場波動性的影響要強于市場自身記憶性。

4. 我國三地試點碳交易價格的波動性分析總結(jié)

根據(jù)上述實證分析我們可得出以下結(jié)論：

（1）在碳排放交易價格的對數(shù)收益率描述性統(tǒng)計檢驗中，標準差相對而言較大，說明碳交易風(fēng)險性高；通過表1可知，北京標準差相對于廣州和天津來說數(shù)值最大，因此北京在三地碳排放交易試點中的風(fēng)險最高。

（2）三地碳交易市場價格波動并非呈現(xiàn)相同規(guī)律，價格差異性較大，具備特殊性、區(qū)域性特點。

（3）三地碳排放交易市場的波動價格并無劇烈特征，說明我國碳排放交易市場處于發(fā)展初期階段，市場機制尚未完善，且無活躍運作模式。

四、結(jié)論與對策

（一） 結(jié)論

本文選取2018——2020年期間北京、廣州、天津三所碳排放所交易價格為樣本，對其展開波動性橫向及縱向分析。研究表明：三地碳交易碳市場價格波動及價格水平差異明顯，最高價和最低價差別顯著；同時，三地碳交易試點對數(shù)收益率標準差較大，碳交易風(fēng)險性偏高。

（二） 對策

鑒于以上分析結(jié)論，我們認為政策制定者應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)前碳交易市場現(xiàn)狀完善碳交易機制，使碳價格趨向平穩(wěn)發(fā)展，以適應(yīng)我國碳中和政策的中長期規(guī)劃。 具體而言，我們認為應(yīng)當(dāng)從以下三個方面開展碳交易市場制度完善工作。

1. 構(gòu)建全國統(tǒng)一碳排放配額機制

從上述實證結(jié)果得出，國內(nèi)市場碳價波動較大，價格水平極不均勻，該現(xiàn)象與我國現(xiàn)階段無統(tǒng)一全國性碳配額分配管理制度有關(guān)。鑒于此，我們建議我國未來出臺統(tǒng)一的碳排放權(quán)交易管理制度。我國目前各地區(qū)企業(yè)排放額測算計量工具各不相同，為避免目前行政機構(gòu)發(fā)放配額過度現(xiàn)象，提高碳交易市場機制的減排效率，穩(wěn)定市場預(yù)期，鼓勵更多投資者及企業(yè)參與碳交易，筆者建議我國碳排放碳配額應(yīng)以歷史排放法和基準線法為主要分配方法。就目前各國實際經(jīng)驗來看，以上兩種核定碳排放額方法相對較為科學(xué)；中國目前已有部分試點地區(qū)參照以上手段來確定配額，且運行效果良好。統(tǒng)一碳配額機制的實施有助于提升投資人對碳交易價格的心理預(yù)期，同時可有效穩(wěn)定碳價格的市場波動。

2. 免費碳排放配額與碳排放拍賣機制相結(jié)合

目前我國大部分試點地區(qū)采用碳配額無償分配方式，雖然免費發(fā)放配額這種類似于政府補貼的方式既減輕企業(yè)減排壓力，又可提高企業(yè)參與市場的活躍度，但由于我國即將設(shè)置全國性排量總量上限，免費發(fā)放配額無疑無法有效實現(xiàn)碳交易（Allowance-based trade）的減排目標。我們建議政策制定者應(yīng)當(dāng)結(jié)合碳價格激勵要素，在全國碳排放市場履行期初期階段以免費配額為主，后期逐漸縮減配額總量的同時，逐年按總量比例遞增模式開展配額拍賣機制。碳排放權(quán)拍賣機制能夠有效穩(wěn)定碳價格波動并提升投資者信心。借助該碳價機制，政府可對部分碳排放配額以市場最低價向拍賣市場發(fā)放。同時，為避免排控企業(yè)之間的惡行競爭，規(guī)范性文件中應(yīng)當(dāng)設(shè)置詳細的最低價定價原則、基本拍賣規(guī)則及拍賣收入所得管理制度。

3. 加強碳金融制度創(chuàng)新

為形成有效碳價格并避免其巨大波動，我們需要完善碳交易市場交易機制的同時，應(yīng)增強碳金融創(chuàng)新，完善碳回購、碳債券、碳指數(shù)、碳質(zhì)押貸款、碳賬戶創(chuàng)新等模式。碳價格機制能否有效實現(xiàn)減排目標，關(guān)鍵在于市場能否發(fā)揮碳排放權(quán)的金融屬性，包括流通性、交易模式以及交易種類。鑒于此，為增強碳配額金融屬性的流通性，筆者建議適當(dāng)降低金融機構(gòu)開展碳金融業(yè)務(wù)的準入條件，允許商業(yè)銀行參與碳金融衍生品交易，而不僅僅限制于碳交易結(jié)算業(yè)務(wù)；建立金融機構(gòu)（特別是商業(yè)銀行）與碳交易所的創(chuàng)新合作機制；再者，中央頂層制度設(shè)計者應(yīng)當(dāng)參考證券、股票等其他金融產(chǎn)品，擴充交易模式，在條件適當(dāng)?shù)那闆r下逐步引入場外交易。多級市場交易既有利于碳價格機制引導(dǎo)市場資源合理調(diào)配，也為中小企業(yè)和個人投資者拓寬投資渠道。最后，鼓勵碳排放交易平臺與金融機構(gòu)積極合作共同創(chuàng)新碳金融衍生產(chǎn)品，增加碳配額交易種類，擴大碳交易流動性和交易量，活躍市場，以形成穩(wěn)定、持續(xù)的碳定價機制。