第6期(总第236期)J且具载术推溥 (G回eral，) 2013年6月 Joumal of Industrial Economiω 欧盟碳排放权交易市场价格发现的实证研究张浩1刘元根l朱佩枫21 (南京航空航天大学，南京211106) 2 (南京中医药大学，南京21∞46) 〔摘要〕通过建立向量自回归模型，利用协整检验、格兰杰因采检验等计量方法对欧盟破排放权交易市场主妥商品的期货价格与现货价格关系进行实证分析，以检验碳期货市场是否具备传统期货市场的价格发现功能。结采表明，因JA和CER各自的期货价格和现，货价格之间存在长期均衡关系EUA和CER各自的期货价格与现货价格之间具有相互影响的关系。EUA的期现货价格各自互为格兰杰原因，说明配额交易机制下的欧盟破排配额的期货现货价格相互引导。而CER期货价格是现货价格的格兰杰原因，现货价格不是期货价格的格兰杰原因。这对于研究破交易市场的运行效率，以及中国将来建立碳期货交易所都具有一定的意义。〔关键词〕欧盟破排放权市场价格发现实证研究001:10.筑施9/回.1∞4-910X. 〔中图分类号)文献标识码)A 从目前关于碳排放这个新兴市场的研究文献提出了以下观点Fama(1970)认为如果市场完来看，相关学者尤其是国内的研究重点仍在碳市全有效，那么在任何时刻点上，期货价格都应该场的制度与发展方向等定性方面，定量研究并不充分反映所有可以获得的市场信息，这就是市场多。与一般市场相比，碳市场受到国际政治博弈有效理论[1]0 Hanson和Hodrick(1980)则将期货的影响非常大，因此有更为复杂的价格波动特性。的价格发现功能表述为期货价格是最后交易日现而碳市场的发展和二氧化碳减排的效果，在很大货价格的无偏估计，这也是对期货价格发现功能程度上受到碳价的波动性影响。以欧盟碳排放权检验的理论基础[2]0 Ulveling和Brannen(1984)比交易市场为例，目前交易量最大的是期贷市场，较了没有期贷市场环境中的当前现货价格对于未存在各类不同年份到期的合约，并且合约数量也来现货价格的预测影响程度以及建立期货交易后在增加。那么，近几年较快速度发展的碳排放权价格的预测效力，实证结果显示在无期贷市场的期贷市场是否具备传统期贷市场的特性?其期货环境下，未来现货价格预测的不可操作和期货市价格与现货价格是否具有长期均衡的关系?是否场的后续发展之间存在着正向关系[3]。能够相互作用?这是一个具有现实和理论意义的从研究方法上看，Bi伊1m}..，Sch四htman& Gold›研究课题，对于研究碳排放权交易市场的运行效fatb (1983)使用最小二乘法对玉米、大豆和小麦率以及我国未来建立碳期贷市场都具有一定意义，的期货价格是否为未来合约到期日的现货价格的元偏估计进行实证检验[41M地呻(1985)、Dixon本文的工作是一个初步尝试。0& Elarn (1988)对上述学者使用的统计方法提出1 研究方法设计了疑问，他们提出使用传统的最小二乘估计法构国外学者对于期贷市场的价格发现功能主要收稿日期:2013一切一11基金项目:本文受国家自然科学基金{项目编号:7120司l∞}、国东社科基金项目{项目编号llBGlD38)、南京航空航天大学基本科研业务费专项科研项目{项目编号NR2011例6)资助。作者简介:张浩，南京航空航天大学经济与管理学院副教授，博士。研究方向:低碳经济、低碳消费。X1j元根，南京航空航天大学经济与管理学院副教授。研究方向:低碳经济。朱佩枫，南京中医药大学经贸管理学院讲师。研究方向:低碳经济。一126一
第6期(总第236期) (Ga1田司.) ~此练水很阱2013年6月 Journal of Industrial Te chnolottical忌:onomiω建模型会产生伪回归等问题，原因在于期现货价上的变量时，使用EG检验法就有缺陷，即无法格序列都是非平稳的[5-6]。针对时间序列的非平找出两个以上的协整向量。Johansen协整检验改稳性会导致建模过程中的伪回归等问题，E吨le& 进了EG检验法而使用多元方程技术，它是一种Granger (1987)第一次提出的协整理论提供了解向量自回归(VAR)模型，通过极大似然估计方决这一问题的办法[7]0 Wang & Shen (1990)则推法以验证多个变量间协整关系的方法。荐使用这一协整方法来验证期货市场的有效性难假设一个向量自回归模型(VAR)如下:题[的。Juselius& Johansen (19佣)在之前学者的研Y, =B Y,-1 + ~Y'-2 + + BpY-p + U, 1t究基础上把协整理论方法扩展成向量自回归将上式转换成向量误差修正模型(VECM), (VAR)模型，推出以回归系数为基础的多元协整如下列形式所示:检验法[9-10]。在协整分析的基础上，Hasbrouck ., =艺<f'’-1 +ψ~Y，-p + (1995)分解了变量间的共同变化趋势部分的方即在一次差分的向量自回归模型加上误差修差，计算每个方差因子对于总方差的贡献度，从正项中的ψ.-。这个步骤的意义在于把模型tp而识别了现货与期货价格在价格发现功能中的作因进行差分操作而丢失的长期信息找回。用大小[11]。式中矩阵φ的秩的个数即为协整向量的个数。从相关文献可以看到，目前对于期贷市场有效也就是说，如果矩阵甲的秩为r，则矩阵有r个非性的研究已经逐步摒弃传统的最小二乘法，以协整零特征根0'1，马，…，^r)。我们可借助以下两个统理论为核心的协整检验、误差修正模型(VECM)、计变量来计算协整关系的数量:向量自回归(VAR)模型等成为目前发展较为成熟^max = -TIog(l - r+ 1 ) 的主流研究分析方法。 单位根检验^trace = -T ~ log( 1 -λ) ˛= r+l 单位根检验是指检验序列中是否存在单位根，^max称为最大特征根检验，Àtrace称为迹检验。因为存在单位根就是非平稳时间序列。序列中存原假设都隐含着儿1= r+ 1 = = .", = 0这个等在单位根过程就不平稳，会使回归分析中存在伪式，即代表存在m-r个单位根。其基本原理是最回归。如果一个时间序列表现出明显的记忆性与初先设定有m个单位根(r=O)，若拒绝间，说波动持续性，则该序列一般为非平稳的。可通过明只有一个协整关系(^1> 0)。然后接着假设存差分的方式来解决非平稳序列的单位根问题，从在(m-l)个单位根，若拒绝吨，表示存在着两而转化为平稳序列。假设时间序列X，非平稳，而个协整关系。如此依次进行检验，直至无法拒绝其差分.即可以得出pX，有单位根的结论。比为止。., =句+αltX+α:2，_1 + ~α:. + X’_i +严 格兰杰因果检验˛=:l 协整检验格兰杰因果检验的指导思想在于，如果x的单位根检验虽然解决了"伪回归"问题，但变化导致了y的变化，也就是说x的变化发生在是差分的过程可能会失去总量的长期信息，而这在y的变化之前，需要满足下列前提:些信息对分析问题来说又是必要的，所以必须用通过x预测y，则当x作为独立变量添加到y协整来解决此问题。协整检验方法主要有EG检的回归方程中时，能提高其解释能力。另外，y 验法和Johansen协整检验。其中，EG检验法是基对x的预测所起的作用不大，还存在着其他的变于一元方程技术，当动态模型中有两个及两个以量，对x和y都有影响。一127-
第6期(总第刀6期)Âjl!.载术径畔 (General. ) 2013年6月 Joumal of Industrial Teclmol明白:alEconouœcs 这里先验证"x不是引起y变化的原因回(DEClO)为研究对象，时间范围选取为2010年5归模型的估计如下:月1日到2011年8月4日，共322组数据(欧元/元假设条件回归:单位)。期现货价格关系如图1所示。田田勺UM2MYYnnx + =假α'+归川回「16 有切守』，、14 Y= ~αiYt-i + Et 13 这里借助残差计算F来验证。1，ß2，…，ßm是否同时不显著为零。如果检验通过了，则拒绝比即2009M07 2009M10 2010MOl2010M04 2010M07 x不是引起y变化的原因。|一一-F -一-sI 统计量F的计算公式:图1EUA期现货价格RSSR -RSSuR 实证结果及分析F(N -K) q(RSS) 平稳性检验若结果为"x是引起的Y变化的原因则我在检验变量之间是否具有长期的均衡关系之们会拒绝原假设，则F的统计值一定大于临界值。前，需要先作各变量的平稳性检验。为了避免数 研究对象及数据来源据剧烈波动的影响，我们这里先对各个价格变量国际碳市场可以分为两类基于配额的市场时间序列对数化，然后对各变量以及各自的一阶(EUA)和基于项目的市场(CER)。欧盟碳排放差分序列作平稳性检验。一阶差分后的检验结果交易体系(EU凹别是主要的国际碳交易市场，如表1和表2所示:交易量和交易额分别为国际碳市场的毛和%[12]。本文采用EU凹3的主要期贷市场表1期货价格时间序列的平稳性撞验一一歌洲气候交易所(Eα)的年度期货合约。Null Hypothesis: D (LNF) has a unit root Eα是EU囚3的最大期贷市场，能够较为典型地Prob.幡t -Statistic 代表欧盟碳市场的发展情况。欧洲气候交易所的Augmented Di0.(以泊ckey -Fuller test statistic 期货产品包括EUA期货(EUAFutures Con田ct)T臼tcritiω1 valu臼:1 % level 汉)617和CER期货(CERFutures臼n田ct)oEUA期货和5% level CER期货是交割期均在12月份，本文选取EUA10% level 和CER交易价格作为研究对象，研究欧盟碳排放权交易市场期货价格与现货价格的关系。表2现货价格时间系列的平稳性检验本文使用的数据来源于欧洲气候交易所(EuNull Hη抽血esis:D (LNS) has a ul世tI’OOt m阳nClimate Exch叫恒，Eα)的主力合约DEClO。Prob. t -Statistic 这里剔除了期货合约收盘价的周末及非交易日数Augmented Dickey -Fuller test statis目c-18.制4ω0.(以x>据，形成期货价格序列作为研究对象。记期货收盘Test 1 % level critical values: 价为Ft>现货收盘价为5t。5% level 10% level 2 关于EUA期、现货价格关系的实证 数据选取通过Eviews软件计算出的检验结果显示，期对于EUA.考虑到数据的可得性，本节以货价格序列F与现货价格序列5都是一阶单整IEUA现货价格和2011年12月交割的期货价格tt128
(General, ) 第6期(总第236期)~此我术但讲 2013年6月Joumal of Indus时alT，回归lolocicalEconouœcs 回归(VAR)模型正好可以解决这个难题。此处(1)的，因此可以继续进行协整检验。 VAR模型的建立对EUA商品的期现货价格序列LNF"lNS建立向由于在结构建模方法中，必须对系统每个内生量自回归模型。这里依据AIC准则，确定模型为变量关于所有内生变量滞后值函数建模。而向量自VAR (3)。用最小二乘法(OlB)得到估计式为:(Mt)=iOmJO7733+1叫(「+l+1718川则)(叫+(::J lnS) \ \ + 1. 6887 + l...lnS-tJ \ -1. 3641人lnS-)l... E2) t2tt2R=, Rl= Johansen协整检验一阶单整序列，则可能存在着平稳的线性组合。由协整理论可知，如果协整关系存在于两个本文采用基于VAR模型的Johansen检验法对同阶非平稳变量序列之间，就说明这两个变量间EUA商品期货现货价格进行向量协整检验。检验存在着长期稳定的均衡关系，以避免伪回归。由结果见表3。上述的平稳性检验结果得知期现货价格序列都是表3EUA商品期现货价格协整结果…圳 Prob. Eigenvalue Trace Statistic Critical Value 臼ωσ7 o.α)94 At moet 1* o.但 o.∞155 'rrace阳tindica回2创由伊由引自叩(8)at the O.臼level注:骨表示变量在5%的显著性水平上拒绝原假设。从Eviews结果可以看出，迹检验在5%的显明配额交易机制下的欧盟碳排配额的期货现货价著性水平上拒绝原假设，说明二者价格之间存在格相互引导，表现出一定的互动性。着至少2个协整方程，即存在着长期的均衡关系。3 关于CER期、现货价格关系的实证 格兰杰因果关系检验 数据选取对于EUA商品期现货价格之间的长期均衡关对于CER商品，同样以现货价格和2011年12月交割的期货价格(DEC10)为研究对象，而系是否构成因果关系，我们这里还需要作进一步时间范围为2010年3月13日至2011年8月4日，的验证，通过格兰杰因果检验来确定VAR系统中共355组数据(欧元/单位)。其期现货价格关系变量间的相互关系。检验结果见表4。如图2所示。表4EUA期现货价格Granger因果关系检验IS 结论一一拒绝拒绝14 原假设P值13 lNS不是山F的Granger原因 12 LNF不是lNS的Granger原因ω 11 10 9 09M04 09M07 09M\O 10MOIOM04 \OM07 从结果来看，在10%的显著水平下，碳排放|-F一-sl权交易市场上期货商品EUA的期现货价格各自互图2CER期现货价格为格兰杰原因(滞后期基于AIC原则确定)，这说129一
第6期(总第236期)J且具载术任讲 (General. ) 2013年6月 JOllrnaLof Industrial Technological Economiω 研究结果与分析’ 表6CER现货价格序列平稳性检验结果 平稳性检验NullHypo也明D() has a unit root 同理，在验证经济变量是否具有长期均衡关t -Statistic Prob.曾系之前，仍然是先进行各变量平稳性的检验。对A咱nentedD ckey -Fuller翩翩翩 O.仪削T臼tcritical values: 1 % level 时间序列对数化处理后再作平稳性检验。其一阶5% level 差分后的检验结果如表5和表6所示:10 % level 自表5CER期货价格序列平稳性检验Eviews检验结果表明CER期货和现货序列都Null Hypoth臼is:D () has a unit I’OOt t -Statistic Prob.柑是一阶单整1(1)的，可以继续作协整检验。Augmented D ckey -Fuller test statistic O.αxx> VAR模型的建立Test critiωlvalues: 1 % level 本节对CER商品期货价格和现货价格LNF，5% level LNS建立向量自回归(VAR)模型。根据AIC准10% level 则，最终确定模型为VAR(2)。采用最小二乘法(OLS)法得到下列估计式:(「 = / O 1ω唰 川+\υ川(川 +川1 引31拍4O…/lnS乌t)\ \ +υllnS乌t-tJ \ + + UnS乌t斗-2)ls乌2)j 2 Rl2 =, R=凶 Johansen协整检验法对CER商品期货现货价格进行向量协整检验。本节依然采用基于VAR模型的Johansen检验协整检验结果见表70表7CER商品期现货价格协整检验结果Hypo出esÏ Prob. Eigenvalue Trace Statistic CE (s) Critical Value None普剖 O.α'2fJ7 At most 1僻 TM阴阳tindi创始82∞i毗g四鸣eqn(s) at the level 注:蕃表示变量在5%的显著位水平上拒绝原假设。表8αR期现货价格Granger因果关系检验可以看出，迹检验值显示在5%的显著性水原假设P值结论平上拒绝原假设，说明二者价格之间存在着至少山S不是的。即电:er原因 接受2个协整方程，即存在着长期的均衡关系。不是的Granger原因 拒绝 格兰杰因果关系检验CER商品期货价格与现货价格两变量之间的从结果来看，在10%的显著水平下，原假设长期均衡关系是否构成因果关系还需进一步验证，"LNS不是因F的Granger原因"成立的概率为可以应用Granger因果检验来确定VAR系统中变，大于，因此接受原假设，即CER现量间的相互关系。检验结果见表8。货价格不是期货价格的格兰杰原因;而原假设-130一
第6期(总第236期) (General, ) ;;t..Þo教~任讲2013年6月 Joumal of Industrial Teclmo1明cal忌XlOO圆明"山F不是lNS的Grar鸡:er原因"成立的概率为卖双方的风险也有很大差异。CER的需求方主要，小于显著性水平，、拒绝原假设，即CER包括了发达国家(附件一国家)以及需要CER的期货价格是现货价格的格兰杰原因。说明现货价相关企业与中介机构。前者主要是为了履行本国格受期货价格引导作用，清洁发展机制(CDM)的强制减排承诺，但后者的主要目的是为了进行下碳期贷市场的价格发现功能已经有所体现，期投机交易以获取差价收益。在二级CER市场上，货市场在价格发现功能中起主导作用。由于合约被标准化和价格的透明化，CER的交易效率有了明显的提高。一般CER一级市场的价格4 结论及启示经过以上的实证研究，可以得出如下结论:只有EUA价格的40%左右，而CER在二级市场(1)作为国际碳排放权交易市场的两种主要中的价格最大可达EUA价格的80%。在二级市场商品，EUA和CER各自的期货价格和现货价格之中，期货的交易量远比现货的交易量大很多，间存在长期均衡关系。尽管国际碳交易市场的期2∞8年末至2∞9年初两种碳排放权商品CER与货价格和现货价格可能在短期内出现偏离的情况，EUA之间的价差逐步减小直至消除，也部分归因但是长期的趋势走向肯定是在逐渐趋近的，并将于CER二级市场的飞速发展。由此可以看出，发会长期处于平稳的均衡状态。同时，这种价格上展二级市场中的期贷市场是发展中国家(非附件的均衡稳定状态也在一定程度上解释了当前国际一国家)改变目前市场弱势地位，寻求发展出路碳期货价格能够比较合理客观的反映了市场的供的突破口。求状况。综上所述，我们认为，国际碳交易期贷市场(2)国际碳排放权交易市场中，EUA和CER价格也同样具备传统商品期贷市场的某些价格特各自的期货价格与现货价格之间具有相互影响的性。对于配额交易机制下的EUA期贷市场，价格关系。同时Gra吨:er因果检验的结果显示，EUA的发现功能运行良好。相比之下，CER期贷市场虽期现货价格各自互为格兰杰原因，在一定程度上然市场运作没有配额市场成熟，但其期贷市场价体现了两种价格之间的互动性，说明配额交易机格发现功能也开始有所体现。同时，EU囚3与制下的欧盟碳排配额的期货现货价格相互引导。CDM市场之间存在着密切的联系，EUA可以被一而CER期货价格是现货价格的格兰杰原因，现货部分CER在一定程度内取代，而CER的需求变动价格不是期货价格的格兰杰原因。发展中国家是又可能受到UEUA价格的影响。所以，国内相关企全球CER的主要提供者，绝大多数发展中国家业与投资者在进行碳市场交易时，不仅要参考(非附件一国家)的碳排放贸易方式为清洁发展机CER期货和现货价格，同时也应该及时了解EUA制(CDM)，即通过现货交易方式进行CER碳排期货价格的变动趋势。另外，对于我国将来的碳放权交易，而实证结果说明了现货价格受期货价排放期贷市场的构建，不仅需要考虑碳排放权这格引导，可见CDM机制下的期货市场价格发现功个商品的特殊性，也可以从目前国外发展比较成能有所体现，CER期贷市场也逐渐趋于成熟。熟的传统期贷市场吸取相关经验教训。通常来说，CER的价格都比较偏低。发展中参考文献国家(非附件一国家)是CER的主要提供者，1. FA MA F. Efficient Capital Mark白AReview of咀阳CDM一级市场由于缺乏流动性，信息不透明，买ry and Empirical Work [J]. Jωmal of Finan侃，1则，25: 一131一
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