结构突变下我国碳交易市场价格波动
摘要:文章选取国内六大碳交易所成交均价日数据，将其对数化为日收益率，通过修正的 ICSS
方法检测出各序列的方差结构突变点，将结果化作虚拟变量带入 EGAＲCH模型，分析加入突变点前后
EGAＲCH模型的各参数变化情况。实证发现加入突变点前后的 EGAＲCH模型，各区域碳交易所收益率序
列中α+β值较加入突变点之前均有小幅的降低，极大似然值均增大，AIC值均减小。实证结果表明加
入方差结构突变点之后，可以有效降低收益率序列波动的伪持续性。
关键词:碳价波动;结构突变;修正 ICSS算法;EGAＲCH模型
1.引言
以气候变暖为主的全球气候变化已成为 21世纪各国共同面临的环境与发展挑战，而温室气体如
CO2的排放是当前气候变化的首要原因。为了更好地实现节能减排目标，通过实施碳减排权提高能源效
率并获得相应收益，全球碳市场和碳金融交易体系开始逐步建立。如今世界上主要的碳排放交易市场体
系包括:欧盟碳排放权交易体系(EUETS)，美国酸雨计划的二氧化硫(SO2)排放交易体系等。中国作为负
责任大国，主动参与到全球遏制气候变暖活动中，积极进行碳交易市场活动。2011年 10月，国家批准
以北京、上海、天津、重庆、湖北、广东和深圳七省市为试点建立区域碳交易市场进行碳配额交易，七
省市碳市场于 2013年 6月至 2014年 6月间相继开市进行交易。这七家试点碳交易所自成立后，碳配额
成交量与成交金额稳步持续上升，从开始进行碳配额交易到 2016年 12月，总碳配额交易成交量已超过
8670万吨，总碳交易成交额突破 30亿元。目前，我国碳排放交易市场正在启动阶段，碳市场发展还不
够成熟、预期寿命不确定，与传统金融市场相比，受到配额分配制度、信息泄露等诸多外界因素的冲
击，碳市场价格波动更为剧烈，出现结构突变。因此，科学判断碳价的结构变化特征，将结构突变纳入
到对整个碳市场价格波动的研究中，对全面认识碳价波动的内在规律，建立与我国低碳经济发展相符的
全国性碳交易市场，使我国更好地进行国际碳市场交易具有重要意义。而，目前，国内外关于结构突变
点的研究多数都只针对均值或者方差某一方面来进行的，而关于碳排放权交易价格的结构突变点的检测
方法，主要是用 Bai－Perron方法进行均值结构突变点检测，且研究对象主要是针对国际上较大的碳排
放体系的交易价格。
2.模型构建
方差结构突变点检测
对方差结构突变点的检测，目前应用最广泛的是修正的 ICSS算法，其是在 ICSS算法基础上进
行改进的，克服了 ICSS算法中的不足。文章将构建修正的 ICSS算法来检测国内六大试点碳交易市场的
方差结构突变点。
3.实证分析
样本选取
我国七大试点碳交易所披露的数据类型各异，考虑到数据选取的一致性，样本内的数据表示为
当日交易额/成交量的日成交均价。重庆碳交易市场由于披露信息太少，可获得数据量过少，缺乏统计
意义，因此文章选取北京、上海、广州、湖北、深圳及天津六碳交易所的数据进行研究。选取的样本区
间分别为:北京市场 2013年 11月 29日至 2017年 3月 30日共 562个数据、上海市场 2013年 12月 3日
至 2017年 3月 29日共 438个数据、广州市场 2014年 3月 11日至 2017年 3月 30日共 551个数据、湖
北市场 2014年 4月 28日至 2017年 3月 30日共 699个数据、深圳市场 2013年 8月 5日至 2017年 3
月 30日共 839个数据、天津市场 2013年 12月 26日至 2016年 9月 29日共 451个数据。数据来源于
WIND咨询。
基本统计分析
文章对六组收益率时间序列进行描述性统计分析，结果如表 1。表中 LNBEA、LNHBEA序列偏度
均小于 0，为左偏态，LNSHEA、LNGDEA、LNSZA及 LNTJEA四组序列偏度均大于 0，呈现出右偏态，这些
数据表明六组收益率序列均不服从正态分布;六组收益率序列的峰度均大于 3，表明其分布均具有尖峰
肥尾的特征;J－B统计量及伴随概率的值进一步说明了六组收益率序列都不服从正态分布的特征。
修正的 ICSS方差结构突变点检验
文章采用修正的 ICSS算法，通过 MATLAB编程，分别检测六组收益率序列的方差结构突变点。
实证结果:北京市场存在 12个突变点;上海市场存在 9个突变点;广东市场存在 5个突变点;湖北市场存
在 11个突变点;实证市场存在 8个突变点;天津市场存在 6个突变点。
4.方差结构突变的 EGAＲCH模型分析
表 6列举出了六组收益率序列加入突变点前后的 EGAＲCH模型相关参数情况。可知考虑突变点
后，六组收益率时间序列的波动率均较未考虑前有所降低。其中，北京市场收益率波动持续性降低最明
显，由 下降为 ，下降幅度约 %;而天津市场收益率波动持续性降低幅度最小，由
降低为 ，下降幅度约 %;同时，对比似然值及 AIC值的变化发现，加入突变点后的似然值较未
加入时均有所上升，AIC值均有所下降，说明考虑突变点后的 EGAＲCH模型能降低收益率序列的伪持续
性，提高模型的拟合效果，更真实地反映我国碳交易市场的情况。
5.结论
文章以国内六大试点碳交易所交易价格为研究对象，通过修正的 ICSS方法检测出六组日收益率
序列的方差结构突变点，利用虚拟变量将检测结果带入 EGAＲCH模型，比较加入突变点前后的 EGAＲCH
模型的各参数变化情况，分析波动的持续性。得出主要结论:通过修正的 ICSS算法检测出六组日收益率
序列均存在方差结构突变点。针对不同地区存在的结构突变点附近都能找到相关的重大经济或政策事件
来对应，这与外界冲击可能引起价格波动序列发生结构突变性的预期相吻合。通过把各收益率序列的突
变点作为虚拟变量引入 EGAＲCH模型的方差方程中，并与标准的 EGAＲCH模型进行比较。实证发现加入
突变点后，反应波动持续性的各参数值均较标准的 EGAＲCH有所降低，证实了加入突变点后，确实降低
了各收益率序列的伪持续性，能更加正确认识收益率序列的波动特征。
参考文献：
［3］杨继平，陈晓暄，张春会.中国沪深股市结构性波动的政策性影响因素［J］.中国管理科
学，2012，(6):43－51.
作者：王洪芳；饶晟光 单位：成都理工大学商学院
