美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)的影響
——基于ARIMA模型和事件研究法的實(shí)證分析

文/賀芳，上海大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院

1 引言

2017年6月1日，美國(guó)總統(tǒng)特朗普宣布退出《巴黎協(xié)定》，引起各界一片嘩然。對(duì)此，許多專家對(duì)這一事件將對(duì)在中國(guó)造成多大影響做出了預(yù)估，他們大多是結(jié)合碳市場(chǎng)的現(xiàn)狀以及各國(guó)的應(yīng)對(duì)態(tài)度和措施進(jìn)行了分析，得出了美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》對(duì)中國(guó)碳市場(chǎng)造成的影響有限這一結(jié)論。但是，該結(jié)論僅從定性的角度分析了事件造成的影響，同時(shí)結(jié)論的得出并未經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C。因此，本文通過(guò)建立ARIMA模型并且通過(guò)事件研究法分別對(duì)中國(guó)碳交易量和交易價(jià)格進(jìn)行了實(shí)證研究，定量刻畫了美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)帶來(lái)的影響程度，進(jìn)而使得結(jié)論更具科學(xué)性和說(shuō)服力。通過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C，本文能夠更加直觀地表現(xiàn)出事件帶來(lái)的影響力，為后續(xù)政策的制定提供依據(jù)。

2 文獻(xiàn)綜述

美國(guó)宣布退出《巴黎協(xié)定》，由此帶來(lái)的影響分析目前多停留在定性分析上。張怡然等（2017）認(rèn)為美退出《巴黎協(xié)定》對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)影響有限，美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》會(huì)對(duì)其他國(guó)家履行承諾的積極性造成影響，對(duì)中國(guó)碳市場(chǎng)的力度、規(guī)模和市場(chǎng)啟動(dòng)的時(shí)間產(chǎn)生的影響十分有限。陶鏡羽（2017）認(rèn)為美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》在某種程度上更加堅(jiān)定全球各國(guó)對(duì)于氣候治理的決心。多國(guó)政府和國(guó)際組織堅(jiān)定地表達(dá)了繼續(xù)履行《巴黎協(xié)定》的決心。張麗敏（2017）認(rèn)為美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》引發(fā)了多重不確定性。美國(guó)這一舉動(dòng)，可能推進(jìn)中國(guó)與歐盟的關(guān)系，對(duì)于中國(guó)而言是一次機(jī)遇。ZHANG Hai-Bin等（2017）通過(guò)理論分析，認(rèn)為美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》給中國(guó)造成的影響主要集中在兩方面，第一，由于中國(guó)生態(tài)環(huán)境易受到外界影響，氣候風(fēng)險(xiǎn)因此加大；第二，碳排放空間、減排強(qiáng)度和減排成本等方面，中國(guó)都將面臨不利條件。Paul Higgins（2017）認(rèn)為，決定退出巴黎氣候協(xié)議有損美國(guó)的利益。這是氣候變化風(fēng)險(xiǎn)管理的一個(gè)挫折，也是美國(guó)領(lǐng)導(dǎo)層的一個(gè)打擊。Christoph B?hringery等（2017）從關(guān)稅的角度考慮美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》造成的各方面影響，當(dāng)考慮報(bào)復(fù)性關(guān)稅的現(xiàn)實(shí)選擇時(shí)，碳關(guān)稅不會(huì)成為美國(guó)的可靠威脅，中國(guó)作為一個(gè)貿(mào)易密集程度最高的地區(qū)，卻會(huì)因這種關(guān)稅戰(zhàn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。Yong-Xiang Zhang等（2017）認(rèn)為，美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》不會(huì)改變低碳技術(shù)的發(fā)展和全球氣候治理體制的轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，但是，氣候變化的長(zhǎng)期目標(biāo)和國(guó)際合作將受到美國(guó)氣候變化研究預(yù)算削減和美國(guó)多邊環(huán)境基金捐款取消的影響。因此，本文旨在定性分析的基礎(chǔ)上做出一些提升，定量分析美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)造成的影響，以得出更科學(xué)、直觀的結(jié)果。

3 實(shí)證分析

3.1 研究背景

美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》的原因是特朗普認(rèn)為全球氣候變化是一個(gè)騙局，《巴黎協(xié)定》中的條款對(duì)美國(guó)不公平，損害了美國(guó)的利益。

《巴黎協(xié)定》最大的特點(diǎn)是法律約束力的范圍較廣，涵蓋了發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家，因此確保了氣候治理的有效性。美國(guó)作為全球最大經(jīng)濟(jì)體、第二大碳排放經(jīng)濟(jì)體，其退出將使《巴黎協(xié)定》的成效受到很大挑戰(zhàn)，美國(guó)曾承諾提供的資金也將隨著退出《巴黎協(xié)定》而失效，進(jìn)一步加大了各國(guó)減排壓力。但是，美國(guó)的做法激發(fā)了國(guó)際社會(huì)共同維護(hù)《巴黎協(xié)定》的決心，各國(guó)采取一系列相應(yīng)的措施勢(shì)必減少一定消極影響。

美國(guó)的退出對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)的影響如下：第一、影響市場(chǎng)預(yù)期，加大市場(chǎng)波動(dòng)。市場(chǎng)主體的積極預(yù)期與消極預(yù)期并存使得市場(chǎng)不確定性加大，穩(wěn)定性變差。第二、加大減排壓力，承擔(dān)更大責(zé)任。中國(guó)作為碳排放大國(guó)承擔(dān)的減排負(fù)擔(dān)和成本加大，碳交易市場(chǎng)的發(fā)展挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。

對(duì)于一個(gè)市場(chǎng)的研究通常從數(shù)量和價(jià)格兩個(gè)方面入手，本文分別用ARIMA模型和事件分析法對(duì)碳交易量和交易價(jià)格進(jìn)行實(shí)證研究，從而形成對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)的整體刻畫。

3.2 碳交易量的實(shí)證分析——基于ARIMA模型

3.2.1 樣本數(shù)據(jù)的選取

2013年6月18日，我國(guó)在深圳啟動(dòng)了全國(guó)第一個(gè)碳排放權(quán)交易平臺(tái)。數(shù)據(jù)顯示，自2013年8月起，碳交易數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。因此，選取2013年8月至2017年12月之間月度碳交易量作為研究對(duì)象，數(shù)據(jù)均來(lái)自碳K線。2017年6月1日，美國(guó)總統(tǒng)特朗普宣布美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》，因此選擇2017年6月至2017年12月作為研究區(qū)間。最終，通過(guò)對(duì)該時(shí)間節(jié)點(diǎn)前后碳交易量的走勢(shì)變化，量化分析美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》對(duì)我國(guó)碳交易市場(chǎng)帶來(lái)的影響。

圖1 2013年8月-2017年5月中國(guó)月度碳交易量

表1 ARIMA模型下2017年6月-12月碳交易量預(yù)測(cè)值（單位：噸）

圖2 2017年6-12月ARIMA模型下中國(guó)碳交易量預(yù)測(cè)值與實(shí)際值對(duì)比

3.2.2 建立ARIMA模型

觀察圖1得出：第一，碳交易量有逐年增加的趨勢(shì)；第二，數(shù)據(jù)有周期性，且周期約為12個(gè)月；第三，數(shù)據(jù)的方差逐年增加。

為消除方差不齊并且解決序列的趨勢(shì)性，將序列求對(duì)數(shù)后再做一階差分，得到的結(jié)果比較平穩(wěn)，另外查看 ACF和 PACF的結(jié)果，利用R語(yǔ)言中auto.arima函數(shù)得到最佳模型為ARIMA(0,1,1)(0,1,0)。

預(yù)測(cè)2017年6月至12月中國(guó)月度碳交易量，數(shù)值如表1所示。

3.2.3 模型結(jié)果分析

根據(jù)ARIMA模型得出的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的對(duì)比如圖2所示：6月和7月的實(shí)際值與預(yù)測(cè)值相差較小，說(shuō)明美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》事件對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)并未造成短時(shí)打擊；8月實(shí)際交易量比預(yù)測(cè)值下降68.66%，10月實(shí)際交易量比預(yù)測(cè)值升高182.09%，12月實(shí)際交易量比預(yù)測(cè)值降低了 46.07%，波動(dòng)較大，說(shuō)明在中期，該事件對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)造成了一定影響。

3.2.4 模型的不足

在數(shù)據(jù)選取方面，由于中國(guó)各試點(diǎn)的碳交易市場(chǎng)具有較大差異性，數(shù)據(jù)存在不穩(wěn)定性和偶然性。在模型建立方面，由于難以量化市場(chǎng)本身的不穩(wěn)定性，如履約期前的交易猛增、交易系統(tǒng)的維護(hù)、各地區(qū)交易情況與政策不同等，模型本身的準(zhǔn)確性不夠高，導(dǎo)致結(jié)果的說(shuō)服力不夠強(qiáng)。因此，模型還需在完備的數(shù)據(jù)庫(kù)和全國(guó)碳交易市場(chǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的修正與改進(jìn)。

3.3 碳交易價(jià)格的實(shí)證分析——基于事件研究法

3.3.1 樣本數(shù)據(jù)的選取

由于七個(gè)試點(diǎn)的運(yùn)作模式各不相同，價(jià)格無(wú)法簡(jiǎn)單統(tǒng)一，因此在模型中構(gòu)建價(jià)格指數(shù)Y。

Y為價(jià)格指數(shù)，由同一個(gè)交易日，七個(gè)試點(diǎn)成交價(jià)加權(quán)平均求得。Pi為i試點(diǎn)成交價(jià)，ωt為相應(yīng)權(quán)重，Qi為i試點(diǎn)成交量，Q為七個(gè)試點(diǎn)總成交量。其中成交價(jià)與成交量的數(shù)據(jù)均來(lái)自碳K線。

3.3.2 事件分析法的應(yīng)用

估計(jì)窗、事件窗和事后窗的選取如表2所示，時(shí)間段內(nèi)均為交易日。由于特朗普在大選期間承諾上任百日內(nèi)就宣布美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》，因此估計(jì)窗從2017年1月開始。事件窗選取在美國(guó)宣布退出《巴黎協(xié)定》的時(shí)間日前后一天。

表2 估計(jì)窗、事件窗和事后窗的選取

事件分析的收益率定義為：

估計(jì)窗內(nèi)的收益率模型為：

模型通過(guò)異方差與自相關(guān)檢驗(yàn)，表明其設(shè)定符合要求。

根據(jù)上述模型可知，在事件窗內(nèi)的正常收益率ERt為-0.0004，異常收益率ARt用et表示，標(biāo)準(zhǔn)化的異常收益率ARt*=et/s（et）～N（0,1），表 3 為正態(tài)統(tǒng)計(jì)量超過(guò) 5%的臨界值的時(shí)間與ARt*。

3.3.3 模型結(jié)果分析

觀察事件發(fā)生后的異常收益率波動(dòng)情況得出，8月異常收益率波動(dòng)幅度大，頻率高，10月、11月和12月分別有短時(shí)大幅度波動(dòng)。表3在數(shù)值上給出了異常收益率波動(dòng)的程度，其中8月、10月、11月和12月中分別有9個(gè)、4個(gè)、2個(gè)和2個(gè)交易日ARt*超出5%顯著性水平的臨界值。說(shuō)明在短期內(nèi)，美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)價(jià)格影響不大，但中期產(chǎn)生了一定影響，價(jià)格波動(dòng)較大。

表3 在5%水平下顯著的標(biāo)準(zhǔn)異常收益率統(tǒng)計(jì)量ARt*

事件發(fā)生后價(jià)格指數(shù)Y的變動(dòng)情況，6月至 8月價(jià)格指數(shù)整體趨勢(shì)持續(xù)走低，9月至12月價(jià)格指數(shù)波動(dòng)較大，但整體趨勢(shì)不明顯。說(shuō)明美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》后，中國(guó)碳交易市場(chǎng)在短期整體行情低迷，在中期波動(dòng)大，穩(wěn)定性差。

3.3.4 模型的不足

在指標(biāo)選取方面，價(jià)格指數(shù)的構(gòu)建較為粗糙，權(quán)重僅取決于當(dāng)日交易量所占比重，未考慮其他因素。在模型建立方面，沒(méi)有剔除其他外界因素的影響，降低了模型的精度。

3.4 綜合分析

造成中國(guó)碳交易市場(chǎng)較大幅度波動(dòng)現(xiàn)象的原因來(lái)自多方面：1.隨著全國(guó)碳市場(chǎng)建設(shè)步伐的加快，人們對(duì)碳交易的預(yù)期看好，市場(chǎng)呈現(xiàn)活躍狀態(tài)，交易量和價(jià)格波動(dòng)較大。2.美國(guó)突然宣布退出《巴黎協(xié)定》在一定程度上引起全球碳市場(chǎng)波動(dòng)，國(guó)際社會(huì)做出的快速反應(yīng)及表態(tài)在短期減輕了沖擊，但中期在具體的應(yīng)對(duì)措施并未落實(shí)的情況下，對(duì)碳市場(chǎng)的影響依然存在，且不確定性加大。3.中國(guó)碳交易市場(chǎng)仍處試點(diǎn)時(shí)期，自身存在一些不穩(wěn)定性，如交易集中在履約期前、不同地區(qū)企業(yè)積極性不同、交易系統(tǒng)的維修等等，這些原因都會(huì)造成碳交易市場(chǎng)的波動(dòng)。

因此，從中期來(lái)看，綜合考慮其他外界因素，美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》這一事件在中期對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)造成了一定影響。此外，中國(guó)碳市場(chǎng)需加快全國(guó)碳市場(chǎng)建設(shè)步伐，營(yíng)造一個(gè)更成熟、健康的市場(chǎng)環(huán)境。

4 中國(guó)對(duì)策

中國(guó)和美國(guó)是碳排放量排名前二的大國(guó)，美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》在需求、預(yù)期等方面對(duì)全球碳交易市場(chǎng)造成直接影響，從而間接影響中國(guó)碳交易市場(chǎng)。中國(guó)是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，20 15年中國(guó)排放104億噸二氧化碳，占全球排放總量的29%。201 6年中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)6.7%，碳排放卻下降了1%，這得益于政府限制煤炭消費(fèi)，此外，美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng) 1.6%，碳排放卻下降了 3%。正是由于中美的減排抵消了其他各國(guó)碳排放量的增長(zhǎng)，使得201 6年度全球碳排放零增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，中國(guó)在全球碳減排中扮演著重要角色。

2017年12月19日，全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)正式啟動(dòng)。發(fā)電行業(yè)率先納入碳市場(chǎng)，按照目前的門檻，納入的企業(yè)數(shù)量超過(guò) 1700家，排放量超過(guò)30億噸。此規(guī)模超過(guò)了全球任意一個(gè)碳交易市場(chǎng)。從規(guī)模上看，中國(guó)碳交易市場(chǎng)將對(duì)實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)發(fā)揮巨大作用。中國(guó)碳交易市場(chǎng)成熟化在一定程度上有助于公眾形成穩(wěn)定的預(yù)期，從而穩(wěn)定市場(chǎng)。

從實(shí)證分析結(jié)果來(lái)看，美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》在中期對(duì)中國(guó)碳交易市場(chǎng)造成了一定影響，市場(chǎng)波動(dòng)較大，因此我國(guó)應(yīng)采取相應(yīng)措施以穩(wěn)定市場(chǎng)，對(duì)沖不利影響。

中國(guó)對(duì)策從增強(qiáng)碳交易市場(chǎng)內(nèi)在穩(wěn)定性和對(duì)沖外界不利影響兩方面入手。

4.1 豐富碳交易主體

豐富碳交易主體有助于活躍碳交易市場(chǎng)，增強(qiáng)碳交易市場(chǎng)內(nèi)在穩(wěn)定性。目前全國(guó)碳交易市場(chǎng)的交易主體為發(fā)電行業(yè)的企業(yè)，在市場(chǎng)較為成熟后，可以考慮豐富交易主體，比如加入機(jī)構(gòu)與個(gè)人，提高公眾參與度。比如螞蟻森林很好地將個(gè)人碎片化的低碳行為做出整合，形成虛擬能量，進(jìn)而養(yǎng)成一棵樹。這種創(chuàng)新推動(dòng)了公眾參與綠色金融，成為思考碳市場(chǎng)的一種新角度。

4.2 碳交易數(shù)據(jù)共享透明化

數(shù)據(jù)透明化有助于形成有效市場(chǎng)，從而增強(qiáng)碳交易市場(chǎng)內(nèi)在穩(wěn)定性。企業(yè)的碳排放、交易、治理等數(shù)據(jù)信息在保證真實(shí)的情況下應(yīng)向公眾公開，比如美國(guó)加州在數(shù)據(jù)公開基礎(chǔ)上還開辟了企業(yè)與公眾溝通交流的渠道。信息公開化有助于提高交易過(guò)程中的公平性，同時(shí)還能降低交易成本，提高效率。

4.3 建設(shè)美麗中國(guó)，為全球生態(tài)環(huán)境做出貢獻(xiàn)

在黨的十九大報(bào)告中，生態(tài)文明建設(shè)被放在很重要的位置上。生態(tài)問(wèn)題是世界性問(wèn)題，建設(shè)美麗中國(guó)更是在促進(jìn)建設(shè)美麗世界。面對(duì)資源枯竭、環(huán)境惡化等諸多生態(tài)問(wèn)題，生態(tài)文明建設(shè)關(guān)乎人民福祉和未來(lái)，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、加強(qiáng)環(huán)保工作等都有助于從源頭上減少企業(yè)對(duì)碳交易的需求，從而減小美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》對(duì)中國(guó)造成的沖擊。