趙靜雯

摘要：本文主要分析了歐盟排放交易體系（EU ETS）中主要的碳期貨商品EUA價格與煤價、電價、天然氣價格以及石油價格的因果關系。通過運用協(xié)整理論以及Granger因果檢驗，實證分析了歐盟碳期貨價格與能源價格的關系。研究顯示，碳期貨價格和各種能源價格之間存在協(xié)整關系。碳期貨商品價格對煤炭期貨市場產生了影響，與電價之間存在雙向的因果關系，與天然氣價格之間存在顯著的因果關系，而與石油價格并不存在因果關系。

關鍵詞：碳期貨；能源價格；Granger因果檢驗

一、 引言

全球氣候變化、《京都議定書》已經成為人們關注的重點和焦點問題之一。為了實現(xiàn)《京都議定書》中的承諾，歐盟創(chuàng)建了歐盟排放交易體系（EU ETS），并成為了全球市值最大的碳排放權交易市場，其中最主要的交易所是歐洲氣候交易所（ECX），主要交易的品種是2005～2012各年12月交割的碳金融工具EUA合約和CER合約。

在國際氣候變化談判中，歐盟一直是推動氣候變化談判最重要的政治力量,也是在溫室氣體減排實踐工作方面的領導者。這與歐洲特殊的政治、經濟、社會、技術、環(huán)境等因素是有關的。2003年6月，歐盟立法委員會通過了“排放交易計劃（Emission Trading Scheme，ETS）”指令，對工業(yè)界排放溫室氣體設下限額，并且擬創(chuàng)立全球第一個國際性的排污權交易市場。在該交易體系下，人們采用的是總量管制和排放交易的管理和交易模式。其做法是：歐盟及其成員國政府設置一個排放量的上限，受該體系管轄的每個企業(yè)將從政府那里分配到一定數(shù)量的排放許可額度——歐洲排放單位(EUA)，而所有企業(yè)的排放總量不得超過該上限。如果企業(yè)能夠使其實際排放量小于分配到的排放許可額度，那么它就可以將剩余的額度放到排放市場上出售，以獲取利潤；反之，它就必須到市場上購買排放權，否則，將會受到重罰。

歐盟碳交易活動的3/4是通過場外柜臺交易和雙邊交易來實現(xiàn)，其中半數(shù)以上的場外柜臺交易是通過交易所結算交割。目前歐洲有四個交易所參與碳交易，即阿姆斯特丹的歐洲氣候交易所、奧斯陸的北方電力交易所、法國的未來電力交易所、德國的歐洲能源交易所。在所有通過交易所結算交割的碳交易量中，歐洲氣候交易所的交易量占82%，其全部碳融資合同都是在倫敦跨洲期貨交易市場進行電子交易。歐盟排放交易體系運行兩年多來，取得了較好的成效。從目前情況看，企業(yè)的履約率很高，其中英國的履約率超過99%。在國家層面上，除愛爾蘭、西班牙、奧地利、葡萄牙、丹麥外，其他國家都接近于完成目標。在國際碳排放市場的分額中，EUETS在2008年上半年占全球碳交易量的70%，交易額超過300億歐元。EU ETS無疑已經成為全球最大的碳市場。

在EU ETS正式提出以后，國外有很多學者對EU ETS展開了深入研究。其中Keppler和Bataller(2010)分析了EU ETS碳排放交易體系下的影響因素，通過研究各種能源的每日現(xiàn)貨價格，采用VAR模型得出碳價和天然氣價格聯(lián)合作用對電價均衡產生影響，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)貨價格不僅反映其他能源市場及天氣情況，而且和EU ETS下的主要經濟活動有關。Chevallier（2009）研究了第一階段歐盟排放體系下的各部門工業(yè)生產對CO2排放交易現(xiàn)貨價格的影響，從經濟活動角度對歐盟碳價變動作出分析，證明碳價不僅反映了能源價格、天其變動，還反映了歐洲排放交易體系規(guī)定下的三大部門工業(yè)生產活動。

目前，國內對碳排放交易價格方面的研究文獻相對較少。其中洪娟和陳靜（2010）通過建立VAR模型等方法，對國際主要兩種碳排放交易產品（EUA和CER）的期貨價格與現(xiàn)貨價格之間關系，以及兩種商品期貨價格之間關系進行了動態(tài)研究。認為這兩種產品期貨價格和現(xiàn)貨價格之間均存在長期的均衡關系，并且能夠相互影響，國際碳排放權交易期貨市場也具有傳統(tǒng)商品期貨市場價格的特性。魏一鳴和劉蘭翠（2008）通過對各種能源和碳的期貨價格出發(fā)，認為能源價格與碳價之間的長期和短期互動關系都尚未充分顯示出來。碳市場上的期貨加以尚未完全發(fā)揮出價格發(fā)現(xiàn)的市場功能，能源價格也尚未成為影響碳價走勢的主導因素。

碳價是碳市場發(fā)展狀況的信息載體和集中體現(xiàn)，碳價的走勢是由能源價格、天氣狀況、有關政府和權威機構的減排政策、碳市場交易商的心里預期甚至CDM和JI的市場狀況等因素綜合作用而形成的。而能源價格是其中極為重要的一部分，也是反映碳市場是否成熟的直接指標之一。因此，分析能源價格的行情，研究能源價格與碳價之間是否存在互動關系對于探索碳市場的內在運行機制，分析和預測碳價的走勢具有不可忽視的重要作用和指導意義。為此，我們將會運用協(xié)整理以及Granger因果檢驗方法，實證考察碳價與能源價格之間的相互關系。

二、 數(shù)據(jù)選擇和研究方法

（一） 數(shù)據(jù)的選擇和說明

大多數(shù)的碳期貨交易都是在金融交易所里完成的。其中有85%的交易在倫敦的歐洲氣候交易所（ECX）完成。其它交易發(fā)生在巴黎藍次（BlueNext）碳交易市場、德國萊比錫歐洲能源交易所（EEEX）和挪威奧斯陸的Nordpol交易所進行。歐盟排放交易體系被分成四個階段（第一階段：2005～2007年，第二階段：2008～2012年，第三階段：2013～2020年，第四階段：2021～2028年），其中第二階段與《京都議定書》的第一階段承諾期相一致。本文選取了第二階段中2010年12月份到期的碳期貨合約的交易價格。

在能源價格方面，選取了歐洲具有代表性天然氣價格、煤炭價格以及電價。在歐洲市場上，英國是天然氣最大的消費國，所以采用2010年12月份交割的英國天然氣期貨價格。煤炭價格是由歐洲能源交易所（EEX）提供的最近月份交割的ARA煤炭期貨價格。電價則是歐洲氣候交易所（ECX）提供的英國電力期貨的價格。石油價格數(shù)據(jù)選取的是布倫特原油期貨的價格。需要指出的是我們已經將所有的價格都換算成美元。其價格走勢如圖1

（二）實證研究方法

本文主要研究碳期貨價格與各種能源價格之間的因果關系，所以將會采用協(xié)整理論以及Granger因果檢驗。

首先、主要采用Engle和Granger提出的協(xié)整檢驗方法，即檢驗一組變量之間是否存在協(xié)整關系等價于檢驗回歸方程的殘差序列是否是一個平穩(wěn)序列，證明變量之間存在協(xié)整關系。然后，采用Granger因果檢驗判斷一個變量的變過是否是另一個變量變化的原因。Granger解決了x是否引起y的問題，主要看現(xiàn)在的y能夠在多大程度上別過去的x解釋，加入x的滯后值是否只解釋程度提高。如果x在y的預測中有幫助，或者x與y的相關系數(shù)在統(tǒng)計上顯著時，就可以說“y是由x Granger引起的”。

三、 碳期貨價格與各種能源價格關系的實證分析

考慮到將要檢驗碳價與各能源價格之間的協(xié)整關系，所以先采用ADF方法對各個序列進行平穩(wěn)性檢驗。檢驗結果如表1，結果發(fā)現(xiàn)，在顯著水平為1%的情況下，各序列都是一階單整。

從表1中ADF單整檢驗的結果得知，碳價與各種能源價格之間都是一階單整的。因此可以利用Engle和Granger提出的協(xié)整檢驗方法，對碳價和各種能源進行協(xié)整檢驗。利用ADF的協(xié)整檢驗方法來判斷殘差序列是否平穩(wěn)，進而確定兩者之間是否存在協(xié)整關系。能源價格與碳價協(xié)整模型如下：

EUAt=α+βEt+γAR(1)+μt (t=1，2，3…)

E=COAL, GAS, EL, OIL

注：小括號內為相應的概率

對殘差進行的檢驗結果如表2。

注：顯著性水平為1%

檢驗結果顯示，殘差序列在顯著性水平為1%的情況下均拒絕了原假設，即它們各自的殘差序列都是平穩(wěn)序列。因此碳價和各種能源價格之間都存在一種長期穩(wěn)定的關系，并且煤價、電價、天然氣價格以及石油價格對碳合約價格的影響都是正向的。由于各能源價格與碳價之間存在顯著的協(xié)整關系，即可以對各組序列進行Granger因果檢驗，具體判斷各種能源價格和碳價之間的因果關系。檢驗結果如表3

從表3中可以看出，碳價和煤價之間存在單向的因果關系，即碳價是煤價的Granger原因。由此可以說明，雖然煤價并不能引起碳價的變化，但是碳價的變化能夠引起煤價的變化，并且兩者之間存在顯著的長期協(xié)整關系。碳市場對煤炭市場的影響在一定程度上已經突顯出來。但是，ARA煤炭期貨市場成立時間較短，市場還不夠成熟，市場交易不夠活躍，成交量較小，煤炭價格的走勢并沒有完全顯示出歐洲煤炭的情況，使得煤炭市場于碳市場的影響不夠顯著。

碳價和電價之間存在雙向的Granger因果關系，也就是說碳價和電價之間是相互影響的。根據(jù)Granger因果檢驗，碳價的變動會引起電價的變動，反之亦然。也就是說兩個市場之間已經有了顯著的影響。這是因為電廠生命周期一般比較長，技術更新的成本較高，所以往往會購買較多的排放權配額，推動碳價上升，電廠為了轉移部分購買配額的額外費用，一般也會增加電價。同時，遠期電價也受到天然氣價格和即期電價的影響，也就說碳價雖然是影響電價的重要因素，但不是唯一的因素，而電價也是影響碳價的一個主要因素。

碳價和天然氣價格之間也存在相互的Granger因果關系。這個結果說明了歐洲天然氣市場和碳市場之間已經形成了良好的互動機制。這主要是因為，如果天然氣價格上漲，將會導致人們轉向使用其它更加便宜的能源，進而使得碳排放增加，導致碳排放權需求增加，碳價格也會隨之上漲。

但是碳價和石油價格之間不存在顯著的Granger因果關系。這說明，在研究期內，石油價格的波動并未影響到碳市場。另一方面，碳價的走勢目前還不足以影響石油價格，對石油市場的影響還有很大的擴展空間

四、結論

我們從期貨價格出發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)能源價格與碳價之間的存在顯著的互動關系。各種能源都與碳價之間存在長期均衡的協(xié)整關系。到2010年歐洲碳期貨市場已經逐漸成熟，從而促使碳市場交易比較活躍，也使得碳價與能源價格之間的協(xié)整關系較為顯著。

從Granger因果關系檢驗結果來看，碳價與煤炭價格、天然氣價格以及電價都存在一定程度的因果關系。尤其是與天然氣價格和電價都存在雙向的因果關系，可以得知天然氣價格和電價都是影響碳價的主要因素。然而，碳價與石油價格之間的Granger因果關系并不明顯。這是因為影響石油價格的因素眾多，同時碳市場和石油市場一樣，其價格波動主要石油是由事件驅動，因此兩個市場的傳導機制還沒有有效的建立。

通過實證研究，我們看到，碳市場已經基本與各個能源市場形成了良好的互動關系，歐洲碳期貨市場也在逐漸步入成熟。然而在2009年12月召開的哥本哈根氣候大會上，各個國家之間并沒有形成有個具有法律效力的協(xié)議，這使得人們對碳市場預期有了更大的不確定性。當然，碳市場還存在市場交易還不夠自由，政府干預過多，市場交易主體太少等缺陷。所以，對于碳市場這樣一個新興的市場，還應該不斷完善市場交易制度，最大限度地減少非市場因素的干擾，促使碳市場形成一個穩(wěn)定的內在價格形成機制。

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