國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)碳市場(chǎng)溢出效應(yīng)研究

摘 要：利用Johansen檢驗(yàn)和狀態(tài)空間模型，研究國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)碳市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)及收益率的溢出效應(yīng)。結(jié)果表明，在樣本區(qū)間內(nèi)，國(guó)際石油價(jià)格與碳價(jià)存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系，且國(guó)際石油價(jià)格對(duì)碳市場(chǎng)及收益率存在溢出，說(shuō)明石油價(jià)格可以作為導(dǎo)致碳價(jià)變化的一個(gè)原因。但由于歐盟能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化及碳交易機(jī)制的不斷完善，溢出效力呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這種變化趨勢(shì)對(duì)于我國(guó)建立完善碳交易機(jī)制提供了經(jīng)驗(yàn)啟示。

關(guān)鍵詞：國(guó)際石油價(jià)格；碳市場(chǎng)；溢出效應(yīng)

中圖分類號(hào)：F831.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2012）05-0070-03

前言

在《京都議定書》協(xié)議的約束下，二氧化碳排放權(quán)被賦予商品的屬性，成為一種稀缺資源。Dales（1968）[1]在其著作《污染、產(chǎn)權(quán)和價(jià)格》中指出，污染實(shí)際是政府賦予排放企業(yè)的一種產(chǎn)權(quán)，這種產(chǎn)權(quán)應(yīng)該是可以轉(zhuǎn)讓的，可以通過(guò)市場(chǎng)方式提高環(huán)境資源使用的效率。這是最早提出的關(guān)于“排放權(quán)交易”的概念。排放權(quán)交易是碳市場(chǎng)形成的經(jīng)濟(jì)理論基礎(chǔ)。歐盟排放交易體系作為全球最大的碳交易市場(chǎng)，交易量約占全球總量的3/4，EUA自2005年運(yùn)行以來(lái)交易量與交易額均呈快速上升趨勢(shì)，其中期貨交易占主要部分，現(xiàn)貨交易在金融危機(jī)爆發(fā)后也明顯增長(zhǎng)。

碳價(jià)是碳市場(chǎng)波動(dòng)與運(yùn)行規(guī)律的一種最直觀表現(xiàn)形式。目前，普遍認(rèn)為氣溫和能源價(jià)格是影響碳價(jià)最大的兩大因素。如：Alberola（2008）[2]采用結(jié)構(gòu)變化理論，將碳價(jià)分成不同區(qū)間，發(fā)現(xiàn)能源價(jià)格對(duì)碳價(jià)的影響是顯著的；也指出極端天氣影響碳價(jià)變化。魏一鳴（2008）[3]采用協(xié)整理論研究歐盟交易排放體系與能源價(jià)格之間的長(zhǎng)期與短期互動(dòng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)：能源價(jià)格與第一交易階段碳期貨價(jià)格之間的關(guān)系較弱，而與第二交易階段碳期貨價(jià)格之間存在長(zhǎng)期的均衡關(guān)系，能源價(jià)格變化是推動(dòng)第二階段碳價(jià)變化的主要原因。張躍軍（2010）[4]發(fā)現(xiàn)，碳價(jià)變化的主要貢獻(xiàn)來(lái)源于油價(jià)波動(dòng)，其影響程度占37%。以上的研究成果為本文的研究提供了重要的理論依據(jù)與思路，但大都屬于靜態(tài)層面的測(cè)量，動(dòng)態(tài)層面研究的著眼點(diǎn)在于整個(gè)能源市場(chǎng)對(duì)碳市場(chǎng)的影響，并沒(méi)有給出石油市場(chǎng)具體階段對(duì)碳市場(chǎng)影響的溢出效力。

因此，研究國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)碳市場(chǎng)動(dòng)態(tài)溢出效應(yīng)，對(duì)于探討碳價(jià)影響因素、碳市場(chǎng)特有風(fēng)險(xiǎn)的成因有理論支撐意義，對(duì)碳市場(chǎng)投資者如何規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、相關(guān)決策部門制定政策提供理論支持。本文的主要目的是運(yùn)用計(jì)量方法度量國(guó)際石油價(jià)格對(duì)碳市場(chǎng)波動(dòng)及收益率的溢出效應(yīng)大小，以此辨識(shí)碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的影響因素及其影響程度。

一、 樣本選擇與數(shù)據(jù)說(shuō)明

論文旨在研究國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)碳市場(chǎng)的沖擊，主要考察油價(jià)變動(dòng)對(duì)碳價(jià)格走勢(shì)和收益率兩方面的影響。涉及到的指標(biāo)主要有：

1.采用布倫特原油FOB現(xiàn)貨價(jià)格（Brent Spot Price FOB）作為國(guó)際石油價(jià)格的代理變量。雖然很多文章對(duì)于國(guó)際原油價(jià)格走勢(shì)的描述采用WTI（West Texas Intermediate）價(jià)格為代表，但從走勢(shì)上來(lái)看，WTI原油價(jià)格易受到當(dāng)?shù)毓┬璧挠绊懀c全球原油市場(chǎng)供需基本面無(wú)關(guān)，因此其更像一個(gè)地區(qū)油價(jià)。布倫特原油一般供應(yīng)穩(wěn)定，受當(dāng)?shù)匾蛩氐挠绊懞苄　Ｒ虼耍瑥膰?guó)際代表性出發(fā)，論文選擇布倫特原油價(jià)格作為國(guó)際油價(jià)的代理變量，記為B。

2.采用Bluenext碳現(xiàn)貨價(jià)格作為碳市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)的代理變量，記為C1。本文選擇歐盟排放交易體系第二階段數(shù)據(jù)即從2008年8月13日到2011年3月4日作為樣本區(qū)間（五天制），國(guó)際石油價(jià)格的數(shù)據(jù)區(qū)間與此區(qū)間一致。

3.采用Bluenext碳現(xiàn)貨價(jià)格對(duì)數(shù)收益率測(cè)度碳價(jià)變化趨勢(shì)，對(duì)數(shù)收益率為正，表明碳價(jià)格上升，反之表示碳價(jià)下跌。則：對(duì)數(shù)收益率C2=Ln（Pt /Pt-1），其中，t表示每月時(shí)點(diǎn)，P表示每日收盤價(jià)。

為消除可能的異方差，對(duì)B、C1分別取自然對(duì)數(shù)，分別用LnB、LnC1、表示；C2表示對(duì)數(shù)收益率，已經(jīng)是自然對(duì)數(shù)，所以不對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

二、實(shí)證檢驗(yàn)

（一） 研究思路

1.分別考察布倫特原油FOB現(xiàn)貨價(jià)格的波動(dòng)與碳市場(chǎng)現(xiàn)貨價(jià)格變動(dòng)幅度及收益率之間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系。

2.運(yùn)用時(shí)變參數(shù)的狀態(tài)空間模型，以時(shí)變彈性的均值反映溢出效力的大小。據(jù)此分析國(guó)際原油價(jià)格波動(dòng)對(duì)碳市場(chǎng)溢出效應(yīng)的變動(dòng)趨勢(shì)，并分析原因。

（三） 檢驗(yàn)結(jié)果

1.協(xié)整檢驗(yàn)

（1）在檢驗(yàn)一組時(shí)間序列是否存在協(xié)整關(guān)系之前，應(yīng)先檢驗(yàn)這些時(shí)間序列的單整性。在本文中，是檢驗(yàn)兩個(gè)變量間的協(xié)整關(guān)系，要求兩變量的單整階數(shù)相同。運(yùn)用ADF（Augmented Dickey-Fuller test）檢驗(yàn)方法，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 C2、LnC1與LnB的ADF檢驗(yàn)結(jié)果

注：①“*”為在1%顯著性水平下拒絕原假設(shè)（原假設(shè)H0為原時(shí)間序列存在單位根，即序列非平穩(wěn)）；②I~（n）代表原序列n階差分平穩(wěn)；③檢驗(yàn)?zāi)Ｐ筒缓?shù)項(xiàng)與趨勢(shì)項(xiàng)。

由表1可以看出，C2是平穩(wěn)序列，記為C2~I（0）；LnC1和LnB是一階單整的，分別記為L(zhǎng)nC1~I（1），LnB~I（1）。

（2）由上述檢驗(yàn)可知，序列、是一階平穩(wěn)序列LnC1，LnBC2是平穩(wěn)的，所以，只需討論（LnB，LnC1）的協(xié)整關(guān)系。以下討論這兩個(gè)變量是否存在協(xié)整關(guān)系，這里應(yīng)用Johansen協(xié)整檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 LnB與LnC1的Johansen協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

注：①原假設(shè)H0為協(xié)整關(guān)系數(shù)為0，即不存在協(xié)整關(guān)系；

②Prob.**為接受原假設(shè)的概率；③滯后階數(shù)為2。

由表2可以看出在5%的顯著水平下，跡檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量與最大特征值統(tǒng)計(jì)量都能拒絕協(xié)整關(guān)系數(shù)為0或至多為1的原假設(shè)，由此認(rèn)為L(zhǎng)nB與LnC1至少存在一個(gè)協(xié)整關(guān)系，即國(guó)際石油價(jià)格與碳現(xiàn)貨價(jià)格之間存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。

2.時(shí)變效力檢驗(yàn)

以上的檢驗(yàn)結(jié)果表明，國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)與碳市場(chǎng)的價(jià)格變動(dòng)幅度與收益率之間存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。為了更確切的驗(yàn)證國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)碳市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)及收益率的溢出效應(yīng)大小，本文運(yùn)用時(shí)變參數(shù)的狀態(tài)空間模型，以時(shí)變彈性的均值來(lái)反映溢出效力的大小。

建立LnB與LnC1之間的狀態(tài)空間模型、LnB與C2之間的狀態(tài)空間模型，計(jì)量結(jié)果分別如表3、表4所示。

表3 國(guó)際石油價(jià)格向碳市場(chǎng)價(jià)格溢出的狀態(tài)空間模型結(jié)果

表4 國(guó)際石油價(jià)格向碳市場(chǎng)的收益率溢出的狀態(tài)空間模型結(jié)果

由表3、表4可以看出，模型實(shí)現(xiàn)了較好的擬合，各項(xiàng)參數(shù)均顯著的通過(guò)了檢驗(yàn)，所得到的狀態(tài)空間模型的形式見(jiàn)式（1）、（2）。

量測(cè)方程：

狀態(tài)方程： （1）

量測(cè)方程：

狀態(tài)方程： （2）

根據(jù)狀態(tài)空間模型的結(jié)果，生成狀態(tài)序列，得到國(guó)際石油價(jià)格作用于碳市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)的時(shí)變參數(shù)運(yùn)動(dòng)軌跡和國(guó)際石油價(jià)格作用于碳市場(chǎng)收益率的時(shí)變參數(shù)運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖1、圖2所示。

圖1 國(guó)際石油價(jià)格作用于碳市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)幅度的時(shí)變參數(shù)運(yùn)動(dòng)軌跡

圖2國(guó)際石油價(jià)格作用于碳市場(chǎng)收益率的時(shí)變參數(shù)運(yùn)動(dòng)軌跡

圖1、圖2表明國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)于碳市場(chǎng)的是存在溢出性的，具體來(lái)看：

（1）在整個(gè)樣本區(qū)間內(nèi)，狀態(tài)序列SV1F均為正值，在[0.214 565，0.296 080]之間波動(dòng)，平均效力為0.240 73。由圖1可知，，狀態(tài)序列存在一個(gè)明顯的波動(dòng)，起初溢出效力處于增大階段，在2008年10月22日達(dá)到最大值0.296 080；隨后效力逐漸減小，于2011年3月4日達(dá)到最小值0.214 565。由時(shí)變彈性均值可以看出，國(guó)際石油價(jià)格的波動(dòng)可作為解釋碳市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)的一個(gè)原因；但從平均效力值看，石油價(jià)格波動(dòng)作為碳市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)原因的貢獻(xiàn)值開(kāi)始變小，這與歐盟能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是相一致的。1999—2009年的10年中，石油在歐盟能源消費(fèi)總量中的比重雖由原來(lái)的39.2%下降到36.6%，但隨著可再生能源在能源消費(fèi)中所占比重由1999年的5%上升到2009年9%，石油作為最主要消費(fèi)能源的地位也會(huì)逐漸改變。

（2）在整個(gè)樣本區(qū)間內(nèi)，狀態(tài)序列SV12F均為正值，在[0.002 5，0.004 6]之間波動(dòng)，平均效力為0.003 7。由圖2可知，效力值在2008年9月1日達(dá)到最大值0.004 6；隨后在震蕩下滑的趨勢(shì)下，2009年2月13日達(dá)到最小值0.00 5；2009年8月及其以后效力值波動(dòng)趨勢(shì)放緩。從總體數(shù)值來(lái)看，國(guó)際石油價(jià)格作用于碳市場(chǎng)收益率的效力值并不是很明顯；從其走勢(shì)看，2009年8月之前的走勢(shì)與石油價(jià)格波動(dòng)趨勢(shì)相一致，之后處于平穩(wěn)狀態(tài)，這與歐盟碳市場(chǎng)交易機(jī)制的不斷完善有密切關(guān)系。

三、結(jié)論

本文通過(guò)實(shí)證研究得出，國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)碳市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)及收益率存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系，這與以前學(xué)者得出的結(jié)論相一致。在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)空間建模，得出國(guó)際石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)碳市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)及其收益率存在溢出，對(duì)碳價(jià)的溢出效力明顯，且有逐漸減小趨勢(shì)，這與歐盟的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、政府政策有很大的關(guān)系；對(duì)碳市場(chǎng)收益率的溢出效力不是很明顯，由于歐盟碳排放交易機(jī)制的不斷完善，溢出效力開(kāi)始表現(xiàn)平穩(wěn)。

綜上所述，作為碳配額交易市場(chǎng)，歐盟建立的一套與自身發(fā)展相匹配的碳交易體制已發(fā)揮作用，這一體制以成本最優(yōu)化、減排效果最大化為目標(biāo)，且經(jīng)過(guò)第一階段的試運(yùn)行，第二階段的運(yùn)營(yíng)已趨于平穩(wěn)。但碳市場(chǎng)本身是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其影響因素都呈動(dòng)態(tài)非線性變化，而且其他潛在影響碳價(jià)格的因素尚未出現(xiàn)在碳市場(chǎng)中，如來(lái)自清潔發(fā)展機(jī)制市場(chǎng)和聯(lián)合履約機(jī)制市場(chǎng)的供給等等，因此，對(duì)于探討碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)成因是需深入進(jìn)行研究的問(wèn)題。

同時(shí)，我國(guó)作為全球最大的清潔發(fā)展機(jī)制市場(chǎng)，如何建立與完善符合我國(guó)國(guó)情的碳交易機(jī)制是進(jìn)行國(guó)際碳交易的基礎(chǔ)，必須加強(qiáng)立法支持、政府監(jiān)管，發(fā)揮金融創(chuàng)新工具功能，為我國(guó)在碳交易過(guò)程中爭(zhēng)取主動(dòng)權(quán)。

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