宋亞植，李 銀，劉天森，李仲飛

1 江蘇師范大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 徐州 221116

2 中山大學(xué) 管理學(xué)院，廣州 510275

3 哈爾濱工程大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，哈爾濱 150001

4 南方科技大學(xué) 商學(xué)院，廣東 深圳 518055

引言

據(jù)北京綠色交易所預(yù)測(cè)，若鋼鐵、建材等工業(yè)行業(yè)全部納入交易范圍，中國(guó)碳市場(chǎng)交易數(shù)量將達(dá)到70 億噸，價(jià)值超過人民幣4 000 億元，這一潛力巨大的市場(chǎng)將大幅度提高碳排放成本并催生新的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。通過碳市場(chǎng)交易盤活持有碳排放權(quán)，控排企業(yè)可獲得低成本減排融資，這有助于其保障節(jié)能減排資金。而在碳配額逐步縮減的預(yù)期下，只購(gòu)買減排指標(biāo)但不參與碳市場(chǎng)，將增加控排企業(yè)履約成本，加重企業(yè)負(fù)擔(dān)。因此，理清碳市場(chǎng)收益是控排企業(yè)制定碳市場(chǎng)戰(zhàn)略的重要前提。

企業(yè)選擇以何種方式進(jìn)行減排投資的基礎(chǔ)是可預(yù)期的成本或收益。然而，碳配額價(jià)格由市場(chǎng)決定，配額分配由政府決定，市場(chǎng)與政府之間的沖突使已有碳價(jià)格在世界范圍內(nèi)均呈現(xiàn)劇烈波動(dòng)。同時(shí)，減排項(xiàng)目具有前期投入大、經(jīng)濟(jì)效益低、投資回報(bào)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，若大多數(shù)排放企業(yè)對(duì)減排成本和減排投資收益沒有穩(wěn)定的預(yù)期，僅將碳資產(chǎn)作為減排的負(fù)債，必將減緩企業(yè)技術(shù)革新和新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，最終可能導(dǎo)致碳排放交易體系失效。因此，調(diào)動(dòng)企業(yè)節(jié)能減排積極性需要厘清碳排放市場(chǎng)化對(duì)企業(yè)效益的實(shí)際影響。

基于上述背景，本研究從理論和實(shí)際兩方面量化碳市場(chǎng)中資金規(guī)模和市場(chǎng)參與度對(duì)控排企業(yè)終期收益的影響。具體來說，通過構(gòu)建不同風(fēng)險(xiǎn)類型下碳市場(chǎng)投資與終期收益之間的微分方程理論模型，基于上海環(huán)境能源交易所碳現(xiàn)貨歷史數(shù)據(jù)，量化不同投資策略下的企業(yè)收益，并給出企業(yè)應(yīng)對(duì)碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的建議。

1 相關(guān)研究評(píng)述

使用市場(chǎng)手段將溫室氣體排放這一外部成本內(nèi)部化得到越來越多學(xué)者的認(rèn)同。立足于國(guó)際碳交易系統(tǒng)，排污權(quán)市場(chǎng)化有助于降低碳減排成本，提升企業(yè)減排積極性，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)低碳轉(zhuǎn)型，而推進(jìn)節(jié)能減排的關(guān)鍵在于引入健全的碳排放交易系統(tǒng)。對(duì)比較為成熟的國(guó)際碳市場(chǎng)，目前中國(guó)正處于國(guó)際碳交易價(jià)值鏈的最低端，嚴(yán)重阻礙中國(guó)在未來排放量競(jìng)爭(zhēng)中的話語權(quán)。隨著全國(guó)碳市場(chǎng)的建設(shè)和營(yíng)運(yùn)，社會(huì)組織和企業(yè)需要更加深入地理解碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的來源和作用機(jī)理，用風(fēng)險(xiǎn)控制思維和更加積極的態(tài)度面對(duì)即將到來的碳定價(jià)時(shí)代。

1.1 碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)來源及其表現(xiàn)

在碳市場(chǎng)交易中，不確定的因素主要來自于政策、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、市場(chǎng)透明度和市場(chǎng)流動(dòng)性等。

首先，政策的變動(dòng)或不確定是碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的主要來源。碳市場(chǎng)屬于政策依賴型市場(chǎng)，體現(xiàn)為交易品種、交易范圍、交易規(guī)則和監(jiān)督管理均由政府確定。FAN et al.認(rèn)為，在中國(guó)試點(diǎn)和全國(guó)碳市場(chǎng)中，政策因素直接影響碳市場(chǎng)的存續(xù)、覆蓋企業(yè)的范圍、交易價(jià)格的高低和成交量的大小等市場(chǎng)要素。

其次，宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形態(tài)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整也會(huì)決定碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。作為金融市場(chǎng)的一部分，碳市場(chǎng)無可避免地受到經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響。WEN et al.發(fā)現(xiàn)，影響碳價(jià)格的主要因素依次為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平、能源價(jià)格和極端天氣。其他學(xué)者也從外部環(huán)境和內(nèi)部機(jī)制兩方面探討影響碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的各種因素，包括全球經(jīng)濟(jì)、金融市場(chǎng)、電力價(jià)格和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)等。

再次，碳市場(chǎng)面臨信息不對(duì)稱風(fēng)險(xiǎn)。作為一個(gè)新興市場(chǎng)，碳市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)制度和法律體系不成熟，容易因制度設(shè)計(jì)不合理、價(jià)格發(fā)現(xiàn)不明顯、定價(jià)機(jī)制不完善等信息不對(duì)稱引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。在碳市場(chǎng)信息傳遞方面的研究中，CHESNEY et al.構(gòu)建碳排放市場(chǎng)動(dòng)態(tài)現(xiàn)貨價(jià)格內(nèi)生模型，研究表明信息不對(duì)稱是碳市場(chǎng)交易量低的重要原因，嚴(yán)重降低了市場(chǎng)有效性。

最后，碳市場(chǎng)面臨的最大風(fēng)險(xiǎn)是市場(chǎng)流動(dòng)性過低。當(dāng)前在中國(guó)碳市場(chǎng)中大部分控排企業(yè)都是風(fēng)險(xiǎn)厭惡型，使分配給控排企業(yè)的配額幾乎全部作為企業(yè)資產(chǎn)留存，難以真正進(jìn)入市場(chǎng)。政府層面刺激碳市場(chǎng)流動(dòng)性需要以犧牲碳價(jià)格為代價(jià)，通過多發(fā)配額補(bǔ)平控排企業(yè)續(xù)存的配額量。然而多發(fā)的配額又會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)價(jià)格下跌，流動(dòng)性進(jìn)一步下降，循環(huán)往復(fù)，碳市場(chǎng)陷入無解悖論之中。ZHANG et al.認(rèn)為，通過政府在制度設(shè)計(jì)上的不斷革新，將配額流入愿意交易的主體手中，實(shí)現(xiàn)真正意義的提升碳市場(chǎng)流動(dòng)性。雖然政府采取了一系列諸如擴(kuò)大市場(chǎng)主體等措施提振流動(dòng)性，但如何保證碳市場(chǎng)長(zhǎng)期流動(dòng)性水平，已有研究還未達(dá)成共識(shí)。

1.2 碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量

碳市場(chǎng)具有類金融市場(chǎng)屬性，價(jià)格波動(dòng)大，市場(chǎng)不確定性強(qiáng)。風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量是保證企業(yè)在碳市場(chǎng)中取得收益的重要前提，當(dāng)前在關(guān)于碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量的研究方面，主要針對(duì)歐盟碳市場(chǎng)和中國(guó)碳市場(chǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量實(shí)踐。在碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量的具體方法方面，主要是以時(shí)間序列模型為核心，兼具其他隨機(jī)分析方法，在碳價(jià)格基礎(chǔ)上量化不同時(shí)期碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)并探索其風(fēng)險(xiǎn)來源。

關(guān)于歐盟碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的測(cè)量，主要基于GARCH模型和VaR 模型。在GARCH 模型基礎(chǔ)上，F(xiàn)ENG et al.的研究表明，歐盟排放交易體系(European Union Emission Trading Scheme, EU ETS)第1 階段風(fēng)險(xiǎn)顯著高于第2 階段風(fēng)險(xiǎn)，表明市場(chǎng)成熟度是降低碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的重要因素。對(duì)比EU ETS 與芝加哥碳市場(chǎng)中的風(fēng)險(xiǎn)，田園等發(fā)現(xiàn)，芝加哥碳市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)波動(dòng)高于EU ETS，表明覆蓋范圍更大的碳市場(chǎng)擁有更好的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。在VaR 模型基礎(chǔ)上，ZHU et al.認(rèn)為將經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解與多尺度VaR 相結(jié)合的測(cè)量方法，可以更好地?cái)M合碳價(jià)格波動(dòng)特征并識(shí)別碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)；ADEKOYA et al.發(fā)現(xiàn)，金融市場(chǎng)的不確定性對(duì)碳市場(chǎng)存在顯著的不對(duì)稱風(fēng)險(xiǎn)溢出效應(yīng)，且與其他能源市場(chǎng)相比，碳市場(chǎng)不僅是金融風(fēng)險(xiǎn)沖擊的凈接收者，還是其他能源市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)沖擊的凈接收者。

關(guān)于中國(guó)碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的測(cè)量，主要是針對(duì)已有試點(diǎn)市場(chǎng)進(jìn)行的測(cè)量。杜莉等基于配額價(jià)格測(cè)量6個(gè)碳試點(diǎn)市場(chǎng)交易風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)現(xiàn)碳市場(chǎng)波動(dòng)性最大的試點(diǎn)市場(chǎng)為深圳，最小的為湖北。對(duì)比中國(guó)碳試點(diǎn)市場(chǎng)與EU ETS，翟大恒基于日交易風(fēng)險(xiǎn)值的研究表明，中國(guó)碳試點(diǎn)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)顯著高于EU ETS。在選取碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)方面，邱謙等對(duì)比不同分布GARCH 模型的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效果，發(fā)現(xiàn)t 分布對(duì)刻畫試點(diǎn)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)更為有效，且在t 分布下湖北碳市場(chǎng)交易風(fēng)險(xiǎn)最大；張志俊等以2013 年至2017 年北京市碳排放權(quán)交易價(jià)格為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)ARMA-GARCH族模型估計(jì)和測(cè)量碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)具有更高的精度。

當(dāng)前學(xué)術(shù)界已針對(duì)碳市場(chǎng)的高風(fēng)險(xiǎn)性達(dá)成共識(shí)，且認(rèn)為隨機(jī)模型是測(cè)量碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的有效方法。然而，由于影響碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的因素較多，使當(dāng)前如何降低碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)難以形成統(tǒng)一方向。同時(shí)，由于碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的多樣性和重疊性，導(dǎo)致已有研究更多聚焦于評(píng)價(jià)碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)水平，少有量化不同類型風(fēng)險(xiǎn)對(duì)市場(chǎng)的影響路徑和影響周期。

1.3 碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)納入企業(yè)的影響

與傳統(tǒng)商品市場(chǎng)不同的是，政府主導(dǎo)的碳市場(chǎng)具有更強(qiáng)的政策性，使企業(yè)面臨更高的市場(chǎng)不確定性風(fēng)險(xiǎn)。一方面，與金融和石油等成熟市場(chǎng)不同，國(guó)際上運(yùn)行成功的碳市場(chǎng)案例較少，可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)有限。以目前最大的碳排放權(quán)交易市場(chǎng)歐盟排放權(quán)交易體系為范本，基于資本資產(chǎn)定價(jià)模型分析其系統(tǒng)和非系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果表明碳市場(chǎng)具有高風(fēng)險(xiǎn)性，且人們對(duì)該市場(chǎng)的認(rèn)知程度進(jìn)一步加劇市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，表現(xiàn)為高收益預(yù)期增加投資風(fēng)險(xiǎn)，低收益預(yù)期也不會(huì)降低該市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。分析歐盟排放權(quán)配額(European Union Allowance, EUA)期貨市場(chǎng)的價(jià)格，結(jié)果表明EUA 期貨收益率分布呈顯著的集聚效應(yīng)，政策性事件對(duì)其影響顯著，且價(jià)格下跌的風(fēng)險(xiǎn)高于價(jià)格上漲的風(fēng)險(xiǎn)。從經(jīng)濟(jì)地理學(xué)的角度，KNOX-HAYES的研究表明，環(huán)境因素影響下的碳市場(chǎng)不能很好地履行該市場(chǎng)的金融化屬性，可能引發(fā)系統(tǒng)性的金融風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，中國(guó)依舊是沒有完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的發(fā)展中國(guó)家，其不完善和不健全的金融和能源市場(chǎng)必將在一定程度上阻礙碳市場(chǎng)發(fā)展。潘家華認(rèn)為，中國(guó)碳市場(chǎng)的主要參與者為高能耗行業(yè)中的用能大戶，而相對(duì)封閉的碳市場(chǎng)使碳價(jià)格與能源市場(chǎng)需求之間的關(guān)系過于緊密，引發(fā)碳排放權(quán)交易的從屬性和被動(dòng)化，導(dǎo)致碳價(jià)格信號(hào)的失真；ZHAO et al.從市場(chǎng)有效性角度考察當(dāng)前中國(guó)的碳市場(chǎng)，認(rèn)為現(xiàn)階段中國(guó)已有的碳試點(diǎn)市場(chǎng)是弱有效市場(chǎng)，市場(chǎng)不確定程度較高。因此，企業(yè)需要提高對(duì)碳交易的認(rèn)識(shí)，改善對(duì)碳資產(chǎn)的管理能力，增強(qiáng)對(duì)碳貿(mào)易政策的認(rèn)識(shí)水平。

碳市場(chǎng)不確定性風(fēng)險(xiǎn)的存在通常會(huì)增加碳排放企業(yè)排污成本，損害企業(yè)利益。企業(yè)面臨的減排成本分為直接成本和間接成本兩部分，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化的企業(yè)必將最小化減排成本。然而，因?yàn)樘汲杀静淮_定程度較高，企業(yè)更傾向于選擇降低直接成本的投資減排技術(shù)和購(gòu)買排放權(quán)，而忽視碳配額的投資組合以靈活地對(duì)沖碳減排風(fēng)險(xiǎn)，增加了減排的間接成本。孫雨薇等估算中國(guó)企業(yè)對(duì)于碳市場(chǎng)中碳信用的支付意愿，發(fā)現(xiàn)企業(yè)對(duì)全國(guó)碳市場(chǎng)運(yùn)行時(shí)間與其能源價(jià)格壓力之間存在顯著的負(fù)相關(guān)，而企業(yè)對(duì)碳市場(chǎng)的接受程度與其對(duì)減排技術(shù)的了解程度呈顯著的正相關(guān)。因此，降低用能成本和提高企業(yè)減排技術(shù)是幫助企業(yè)抵擋碳市場(chǎng)不確定性、積極參與市場(chǎng)交易的重要因素。

不確定性風(fēng)險(xiǎn)帶來的碳市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)又為企業(yè)帶來新的機(jī)遇。①碳市場(chǎng)將在一定程度上為能源行業(yè)騰挪出更多的發(fā)展空間。由于能源行業(yè)具有排放集中、規(guī)模大和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)相對(duì)較好的特征，故全球大多數(shù)碳市場(chǎng)均在建立之初將能源行業(yè)納入其中，免費(fèi)給予大量配額，從而幫助其因?yàn)槌鍪鄞罅扛挥嗯漕~而獲得大量利潤(rùn)。②碳市場(chǎng)的出現(xiàn)為企業(yè)降低資產(chǎn)閑置風(fēng)險(xiǎn)提供了新的選擇。善于利用碳市場(chǎng)規(guī)則的企業(yè)可以因地制宜地開發(fā)碳金融產(chǎn)品，有效盤活碳資產(chǎn)，通過運(yùn)用多種形式的金融工具，有效降低企業(yè)資金的使用成本，以實(shí)現(xiàn)碳資產(chǎn)效用最大化。

1.4 文獻(xiàn)評(píng)述

目前中國(guó)對(duì)碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的研究主要集中在碳市場(chǎng)的建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)影響因素的識(shí)別、配額分配制度風(fēng)險(xiǎn)和初始定價(jià)風(fēng)險(xiǎn)等市場(chǎng)層面，在微觀的企業(yè)層面研究成果較少，對(duì)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制領(lǐng)域的研究更少，且在已有的碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制領(lǐng)域的主要成果更多集中于碳市場(chǎng)整體性系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)研究，對(duì)排放企業(yè)在市場(chǎng)中面臨的風(fēng)險(xiǎn)研究幾乎空白。然而，面對(duì)即將推廣的碳市場(chǎng)，企業(yè)如何根據(jù)自身發(fā)展要求，及時(shí)準(zhǔn)確做出市場(chǎng)決策，抵抗碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，確保自身利益，是企業(yè)關(guān)心的核心問題。因此，本研究以風(fēng)險(xiǎn)度量理論為基礎(chǔ)，探索風(fēng)險(xiǎn)條件下企業(yè)應(yīng)對(duì)碳市場(chǎng)時(shí)應(yīng)該采取的策略。

2 研究方法

基于隨機(jī)分析方法的內(nèi)涵，本研究使用標(biāo)準(zhǔn)布朗運(yùn)動(dòng)擬合碳價(jià)格和股票價(jià)格走勢(shì)，進(jìn)而在完備市場(chǎng)假設(shè)下構(gòu)建碳市場(chǎng)投資的對(duì)沖策略，并基于終期收益表達(dá)式量化不同融資規(guī)模企業(yè)的碳市場(chǎng)收益。

碳市場(chǎng)是引導(dǎo)控排企業(yè)節(jié)能減排的核心因素源于其對(duì)企業(yè)成本與收益預(yù)期的調(diào)節(jié)作用。在實(shí)際交易中，終期碳收益由投資策略決定，而控排企業(yè)的資金規(guī)模是影響碳收益的關(guān)鍵。當(dāng)前，碳市場(chǎng)交易以工業(yè)企業(yè)為主，其融資能力較弱。為分析不同融資能力控排企業(yè)碳市場(chǎng)收益，本研究將控排企業(yè)劃分為可完全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖和不完全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖兩大類。在企業(yè)資金規(guī)模雄厚時(shí)，任何損失均可由其他投資收益彌補(bǔ)，且任何收益均可由再投資而擴(kuò)大，即可完全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖。與之相對(duì)的，當(dāng)企業(yè)資金規(guī)模不足，需要通過投資策略使其凈損失最小，并在此基礎(chǔ)上爭(zhēng)取相應(yīng)利潤(rùn)，即不完全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖。

在此說明的是，雖然免費(fèi)配額是當(dāng)前碳市場(chǎng)配額的主要提供方式，但隨著碳市場(chǎng)逐漸成熟和減排持續(xù)推進(jìn)，有償購(gòu)買配額將是未來碳市場(chǎng)的主流。本研究考慮碳市場(chǎng)的極端情況-配額獲取全部源于有償購(gòu)買，進(jìn)而碳排放權(quán)將被視為企業(yè)面臨的一項(xiàng)成本，并引發(fā)相應(yīng)財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。為降低該風(fēng)險(xiǎn)，企業(yè)將配額看作一種負(fù)債，并試圖通過投資組合對(duì)沖這部分負(fù)債。

2.1 基本假設(shè)

企業(yè)碳排放權(quán)均為有償購(gòu)買，且企業(yè)全部碳排放權(quán)均來自初期購(gòu)買行為。假設(shè)企業(yè)初始時(shí)刻購(gòu)買(＞ 0)數(shù)量的碳排放權(quán)，到終端時(shí)刻共消耗碳排放權(quán)。從初期看，終端時(shí)刻的碳排放權(quán)滿足一般股票市場(chǎng)價(jià)格的假設(shè)。因此，企業(yè)在終期可能因技術(shù)的改變、管理的增強(qiáng)使碳排放量減少，獲得碳交易帶來的收益，也可能因碳排放量的增加引起排放權(quán)的不足而負(fù)擔(dān)更大的減排成本。鑒于控排企業(yè)碳市場(chǎng)投資可為減排技術(shù)升級(jí)提供融資，故本研究不考慮企業(yè)為降低碳排放而增加的減排技術(shù)成本。

假設(shè)交易初期，碳排放權(quán)是企業(yè)面臨的一項(xiàng)成本，以碳配額形式存在。為測(cè)量該成本引發(fā)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，將其看作一種負(fù)債，其滿足一般債務(wù)的表達(dá)形式。通常，借款是債務(wù)的主要來源，故本研究首先以銀行借款構(gòu)建時(shí)刻由購(gòu)買配額引起的負(fù)債表達(dá)式，即

2.2 風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量

假設(shè)企業(yè)在時(shí)刻選擇的投資策略組合為δ ，δ=(δ,…,δ)，δi為投資于第支股票的股票數(shù)量，并將剩余資本投入碳市場(chǎng)。根據(jù)終端時(shí)刻碳配額持有量是否充足，控排企業(yè)的資產(chǎn)總值可分為3 種情形。

情形1：當(dāng)＞，時(shí)刻企業(yè)擁有的全部資產(chǎn)價(jià)值為

由(7)式可知，碳交易的存在可能給企業(yè)帶來額外成本，促使控排企業(yè)主動(dòng)減排。但若控排企業(yè)資金雄厚，其他投資收益完全彌補(bǔ)潛在碳交易損失，則碳市場(chǎng)對(duì)高排放情形的成本傳導(dǎo)將失效。下面以完全對(duì)沖和不完全對(duì)沖條件下控排企業(yè)的終期收益為基礎(chǔ)，闡釋控排企業(yè)資金規(guī)模對(duì)其碳市場(chǎng)參與度和減排積極性的影響。

2.3 完全對(duì)沖下的終期收益

按照收益相加成本相減原則，得到定理1 完全對(duì)沖條件下排放企業(yè)的終期收益。

2.4 不完全對(duì)沖下的終期收益

若企業(yè)的初始資本為，＜(0)，即企業(yè)不能通過雄厚的原始資本對(duì)沖碳排放權(quán)交易帶來的風(fēng)險(xiǎn)。在此，引入最小期望凈損失度量該條件下企業(yè)資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量，即

與定理1 中相同，碳排放權(quán)的無風(fēng)險(xiǎn)負(fù)債成本由(14)式表示，終期排放權(quán)的收益由(15)式表示。按照收益相加成本相減原則，得到定理2 的結(jié)果。

定理1 和定理2 的不同僅體現(xiàn)在股票市場(chǎng)的收益形式上。完全對(duì)沖情形下，與的差值僅影響企業(yè)收益，不會(huì)引起生產(chǎn)成本的改變；在不完全對(duì)沖情形下，企業(yè)在其他市場(chǎng)的收益僅能部分抵消碳交易的潛在損失。因此，不完全對(duì)沖條件下，控排企業(yè)必將更加重視減排，努力增加碳市場(chǎng)收益。

3 碳市場(chǎng)案例分析：數(shù)據(jù)收集和處理

3.1 數(shù)據(jù)來源

上文從理論上探討碳交易對(duì)不同資金規(guī)?？嘏牌髽I(yè)的成本和終期收益的影響，下面從實(shí)踐的角度量化具體影響程度，同時(shí)得到企業(yè)采取不同應(yīng)對(duì)策略可實(shí)現(xiàn)的損失降低或收益提升范圍。鑒于理論模型中的參數(shù)眾多，首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

本研究選取上海環(huán)境能源交易所2017 年至2019年3 個(gè)履約周期日交易收盤數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象，碳市場(chǎng)履約以一個(gè)自然年為周期，在年中對(duì)上一年情況進(jìn)行核查。以2017 年履約周期為例，交易時(shí)間為2017 年7 月至2018 年6 月。選取該數(shù)據(jù)的原因有3個(gè)方面：①上海環(huán)境能源交易所是首批試點(diǎn)市場(chǎng)，具有成交數(shù)量較大、政策體系較完整、信息發(fā)布公開性程度較高和交易價(jià)格連續(xù)等優(yōu)勢(shì)，可滿足本研究所需的連續(xù)交易日價(jià)格波動(dòng)條件；②上海環(huán)境能源交易所納入的行業(yè)多、企業(yè)覆蓋范圍廣，可滿足本研究企業(yè)類型中大型和中小型資金規(guī)?？嘏牌髽I(yè)參與的基本假設(shè)；③上海環(huán)境能源交易所將作為全國(guó)碳市場(chǎng)交易中心，對(duì)該市場(chǎng)進(jìn)行企業(yè)層面的風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量和戰(zhàn)略選擇可最大程度地支持全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)建設(shè)。

3.2 參數(shù)估計(jì)

4 案例分析和投資策略

對(duì)沖是一種通過特定金融工具可實(shí)現(xiàn)的、以減少或消除風(fēng)險(xiǎn)暴露概率為目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)控制手段。理論上，只要市場(chǎng)中存在一個(gè)與風(fēng)險(xiǎn)暴露頭寸方向相反、數(shù)額相同的對(duì)沖頭寸，就可實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的完全對(duì)沖。由于存在市場(chǎng)波動(dòng)和策略選擇等一系列不確定因素，實(shí)現(xiàn)完全對(duì)沖的條件較為苛刻，更多企業(yè)采取不完全對(duì)沖策略。一般而言，大型企業(yè)擁有獨(dú)立融資部門，資本雄厚，市場(chǎng)交易經(jīng)驗(yàn)豐富，可能實(shí)現(xiàn)完全對(duì)沖；而中小型企業(yè)資金存量和市場(chǎng)投資意愿均較低，更多是以不完全對(duì)沖規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。因此，本研究以本金存量和抗風(fēng)險(xiǎn)能力作為劃分碳市場(chǎng)中企業(yè)規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)。完全對(duì)沖情況即控排企業(yè)在初始時(shí)刻擁有雄厚資金，其投放于其他風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)中的收益可以完全對(duì)沖由碳排放價(jià)格引發(fā)的負(fù)債；不完全對(duì)沖情況即企業(yè)在初始時(shí)刻擁有的資金量在購(gòu)買碳排放權(quán)之后不足以投放于其他風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)以完全對(duì)沖由碳排放價(jià)格引發(fā)的負(fù)債。

碳市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)初期，控排企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)在于明確市場(chǎng)給企業(yè)帶來的收益(或損失)。具備商品屬性的碳排放權(quán)參與碳市場(chǎng)交易的前提是企業(yè)持有相應(yīng)配額，同時(shí)履約期持有配額與使用配額的差值決定企業(yè)將承擔(dān)碳交易損失或取得碳交易收益。因此，本研究將重點(diǎn)放在初始碳排放權(quán)和終期碳排放權(quán)持有量，探索其對(duì)企業(yè)終期收益的影響。同時(shí)，由于不完全對(duì)沖條件下企業(yè)面臨可容許投資規(guī)模對(duì)終期收益的影響，本研究將進(jìn)一步展示這兩組變量之間的關(guān)系。

4.1 完全對(duì)沖下的終期收益和投資策略

控排企業(yè)終期碳排放權(quán)持有量與碳排放量的差值決定企業(yè)碳市場(chǎng)收益。由于控排企業(yè)參與碳市場(chǎng)交易的積極性不高，目前全國(guó)各試點(diǎn)市場(chǎng)普遍存在履約期內(nèi)量?jī)r(jià)齊升、履約期外有價(jià)無市現(xiàn)象，控排企業(yè)傾向于購(gòu)買初始時(shí)刻碳排放權(quán)以進(jìn)行碳市場(chǎng)投資、購(gòu)買終端時(shí)刻碳排放權(quán)以完成履約。在此背景下，需要重點(diǎn)考察初始碳排放權(quán)購(gòu)買比例和終期持有碳排放權(quán)數(shù)量與控排企業(yè)碳市場(chǎng)終期收益之間的關(guān)系。

假定初始時(shí)刻企業(yè)擁有的資金量最多可購(gòu)買500 單位的金融資產(chǎn)(碳配額或股票)，履約期內(nèi)交易獲得碳配額120 單位，終期需要220 單位碳配額。

(1)考察企業(yè)初始碳排放權(quán)與終期總收益之間的關(guān)系，結(jié)果見圖1。

圖1 中橫坐標(biāo)表示履約期內(nèi)企業(yè)持有的碳排放權(quán)增加量，縱坐標(biāo)表示完全對(duì)沖條件下企業(yè)獲得的終期總收益，圖中3 條曲線分別代表企業(yè)購(gòu)買的100、200、300 單位初始碳排放權(quán)?？傮w上，圖1 中各履約年走勢(shì)差異不大，總收益隨著購(gòu)買的初始碳排放權(quán)的增加呈現(xiàn)出不同速率和兩種增長(zhǎng)趨勢(shì)。首先，在持有的初始碳排放權(quán)總量較低時(shí)，總收益隨購(gòu)買的初始碳排放權(quán)的增加而迅速增加。其次，在持有的初始碳排放權(quán)總量較高時(shí)，總收益隨購(gòu)買的初始碳排放權(quán)的增加而減少。分析這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，由于當(dāng)前碳市場(chǎng)的流動(dòng)性較低，該市場(chǎng)的收益絕大部分來源于終期碳排放權(quán)交易，合理的購(gòu)買初始碳排放權(quán)可將剩余資金進(jìn)行頻繁的投資組合，帶來可觀的風(fēng)險(xiǎn)投資利潤(rùn)，而過量的購(gòu)買初期碳排放權(quán)將擠占企業(yè)進(jìn)行其他風(fēng)險(xiǎn)投資的資金空間。因此，在該種條件下，企業(yè)在購(gòu)買初始碳排放權(quán)的同時(shí)應(yīng)積極參與投資組合交易，以降低市場(chǎng)不確定性帶來的風(fēng)險(xiǎn)，在保證自身碳排放權(quán)足夠使用的同時(shí)獲得投資組合和剩余碳排放權(quán)的雙重收益。

圖1 完全對(duì)沖條件下控排企業(yè)購(gòu)買的初始碳排放權(quán)與總收益關(guān)系Figure 1 Relationship between Initial Carbon Emission Rights and Total Income of Emission Control Firms under the Condition of Complete Hedging

(2)考察企業(yè)終期碳排放權(quán)與終期總收益之間的關(guān)系，結(jié)果見圖2。

圖2 中橫坐標(biāo)表示整個(gè)履約企業(yè)參與碳交易獲得的碳排放權(quán)增加量，縱坐標(biāo)表示完全對(duì)沖條件下企業(yè)獲得的終期總收益，圖中3 條曲線分別代表企業(yè)為履約而留存的不同數(shù)量碳排放權(quán)(整個(gè)履約期均不參與交易)。由圖2 可知，總收益隨著終期擁有碳排放權(quán)的增加呈現(xiàn)出3 種趨勢(shì)。首先，終期擁有的碳排放權(quán)越少，企業(yè)獲得的總收益增加速率越大。其次，終期擁有的碳排放權(quán)越大，企業(yè)獲得的總收益將減少。最后，終期碳排放權(quán)擁有數(shù)量適中時(shí)，呈現(xiàn)出企業(yè)總收益先上升后下降的趨勢(shì)。分析其原因，本研究認(rèn)為，由于企業(yè)擁有的資金量限制，購(gòu)買碳市場(chǎng)的配額應(yīng)在合理范圍之內(nèi)。若超出該范圍，投資碳市場(chǎng)將擠占企業(yè)其他投資空間，反而降低總收益。本研究中，碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)均可對(duì)沖，故即使配額持有量不足以履約，也可由投資組合抵消該部分風(fēng)險(xiǎn)。過多的配額持有需占用大量資金進(jìn)行投資組合，當(dāng)其超出假設(shè)的資金持有總量，再增加碳配額的購(gòu)買則會(huì)導(dǎo)致總收益降低。同時(shí)，當(dāng)前碳市場(chǎng)處于初期發(fā)展階段，市場(chǎng)交易頻率較低，碳價(jià)格波動(dòng)性大，持有配額至終期的風(fēng)險(xiǎn)性遠(yuǎn)高于收益性。因此，終期擁有的碳排放權(quán)在完成履約且無留存時(shí)可使企業(yè)總收益最大。

圖2 完全對(duì)沖條件下控排企業(yè)擁有的終期碳排放權(quán)與總收益關(guān)系Figure 2 Relationship between Terminal Carbon Emission Rights and Total Income of Emission Control Firms under the Condition of Complete Hedging

綜上，在完全對(duì)沖條件下，企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)碳市場(chǎng)的價(jià)格波動(dòng)性和流動(dòng)性風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)格控制碳市場(chǎng)的參與程度。同時(shí)，企業(yè)不應(yīng)盲目地追求多購(gòu)買初期碳配額以保證終期碳排放權(quán)數(shù)量的增長(zhǎng)，而是通過技術(shù)升級(jí)或參與市場(chǎng)交易獲得終期的碳排放權(quán)，提高總收益。

4.2 不完全對(duì)沖下的收益

假定初始時(shí)刻企業(yè)擁有的資金量可購(gòu)買500 單位的金融資產(chǎn)(碳配額或股票)，終期需要220 單位碳配額，未定權(quán)益和投資組合均為定值100。

(1) 考察企業(yè)購(gòu)買的初始碳排放權(quán)與終期總收益之間的關(guān)系，結(jié)果見圖3。

圖3 中橫坐標(biāo)表示整個(gè)履約企業(yè)參與碳交易獲得的碳排放權(quán)增加量，縱坐標(biāo)表示不完全對(duì)沖條件下企業(yè)獲得的終期總收益，圖中曲線代表企業(yè)購(gòu)買的100 和200 單位初始排放權(quán)。由圖3 可知，不完全對(duì)沖條件下，控排企業(yè)總收益與購(gòu)買的初始碳排放權(quán)之間呈線性關(guān)系，且總收益隨著購(gòu)買的初始碳排放權(quán)數(shù)量的增加而減少。分析其原因，在整個(gè)交易時(shí)期內(nèi)，由于控排企業(yè)擁有的投資資金不足，致使金融市場(chǎng)中投資組合的收益不足以抵消投放于購(gòu)買的初始碳排放權(quán)上的損失。雖然終期的碳排放收益能夠抵消一部分損失，但由于碳市場(chǎng)價(jià)格不平穩(wěn)，波動(dòng)率大，且購(gòu)買更多的初始碳排放權(quán)意味著更多的初期碳市場(chǎng)投資，故該種情景下，控排企業(yè)會(huì)因參與碳市場(chǎng)程度的加深而產(chǎn)生虧損。因此，現(xiàn)階段控排企業(yè)資金不足時(shí)，應(yīng)審慎參與碳交易市場(chǎng)，僅購(gòu)買企業(yè)自身需要的初始碳排放權(quán)。

圖3 不完全對(duì)沖條件下控排企業(yè)購(gòu)買的初始碳排放權(quán)與總收益關(guān)系Figure 3 Relationship between Initial Carbon Emission Rights and Total Income of Emission Control Firms under the Condition of Incomplete Hedging

(2) 考察控排企業(yè)擁有的終期碳排放權(quán)與企業(yè)總收益之間的關(guān)系，結(jié)果見圖4。

圖4 不完全對(duì)沖條件下控排企業(yè)擁有的終期碳排放權(quán)與總收益關(guān)系Figure 4 Relationship between Terminal Carbon Emission Rights and Total Income of Emission Control Firms under the Condition of Incomplete Hedging

圖4 中橫坐標(biāo)表示整個(gè)履約企業(yè)參與碳交易獲得的碳排放權(quán)增加量，縱坐標(biāo)表示不完全對(duì)沖條件下企業(yè)獲得的終期總收益，圖中曲線代表企業(yè)為履約而留存的不同數(shù)量碳排放權(quán)(整個(gè)履約期均不參與交易)。由圖4 可知，不完全對(duì)沖條件下，控排企業(yè)總收益與終期碳排放權(quán)之間呈線性關(guān)系，且總收益隨著擁有的終期碳排放權(quán)數(shù)量的增加而增加，但隨著碳價(jià)格的上升而迅速減少(履約期碳排放權(quán)均價(jià)為2017 年28.80 元/噸， 2018 年36.20 元/噸， 2019 年41.10 元/噸)。究其原因，與碳稅不同，控排企業(yè)可在碳市場(chǎng)中自由交易碳排放權(quán)，并獲取相應(yīng)利益。然而，資金有限增加了風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖成本，碳排放權(quán)價(jià)格上升進(jìn)一步加劇了該風(fēng)險(xiǎn)，使控排企業(yè)若想真正獲得正向收益需擁有大量終期碳排放權(quán)。因此，控排企業(yè)若想獲得超額收益，必須保證終期擁有大量碳排放權(quán)。

(3)與完全對(duì)沖條件不同，不完全對(duì)沖下的企業(yè)總收益還受到未定權(quán)益和可容許投資組合的影響。假定初始時(shí)刻控排企業(yè)擁有的資金量可購(gòu)買500 單位的金融資產(chǎn)(碳配額或股票)，終期擁有的碳排放權(quán)數(shù)量為150，則控排企業(yè)終期收益與未定權(quán)益和可容許投資組合之間的關(guān)系見圖5。

圖5 中，橫坐標(biāo)表示風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖策略資金投入增加值，縱坐標(biāo)表示不同風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖策略帶來的企業(yè)終期總收益。由圖5 可知，不完全對(duì)沖情況下，總收益與未定權(quán)益和可容許投資組合之間呈線性增長(zhǎng)關(guān)系，總收益隨著未定權(quán)益和可容許投資組合的增加而增加。且與未定權(quán)益相比，投資組合對(duì)企業(yè)終期總收益的貢獻(xiàn)量更大，未定權(quán)益增加對(duì)企業(yè)終期總收益的貢獻(xiàn)速率更顯著，即相對(duì)于投資組合變化時(shí)的終期總收益增長(zhǎng)幅度，未定權(quán)益變化時(shí)的終期總收益曲線更陡峭。究其原因，控排企業(yè)擁有的碳排放權(quán)數(shù)量均視為負(fù)債，因此，投資組合和未定權(quán)益的收益均會(huì)部分對(duì)沖購(gòu)買碳排放權(quán)帶來的損失，保證終期收益為正。其中，未定權(quán)益的保值效果更佳，投資組合的潛力更優(yōu)。同時(shí)，投資組合和未定權(quán)益帶來的總收益值顯著少于控排企業(yè)參與碳市場(chǎng)交易的收益值。這一結(jié)果表明，雖然未定權(quán)益和投資組合可有效對(duì)沖碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，但過于保守的投資策略也限制了企業(yè)獲得超額收益的空間。

圖5 不完全對(duì)沖條件下未定權(quán)益、可容許投資組合與總收益關(guān)系Figure 5 Relationship among Contingent Claim,Permissible Portfolio and Total Income under the Condition of Incomplete Hedging

綜上，在風(fēng)險(xiǎn)不能完全對(duì)沖的前提下取得碳市場(chǎng)收益，企業(yè)不僅需要購(gòu)買一定碳排放權(quán)，還需要加強(qiáng)在技術(shù)和管理領(lǐng)域的改革和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)終期持有碳排放權(quán)數(shù)量的增加。同時(shí)，在良好的投資環(huán)境中，控排企業(yè)可以通過投資組合對(duì)沖碳市場(chǎng)交易帶來的風(fēng)險(xiǎn)，適當(dāng)參與碳交易有助于保證企業(yè)終期收益。

5 結(jié)論

本研究從控排企業(yè)角度，以風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖理論為基礎(chǔ)，以上海環(huán)境能源交易所碳現(xiàn)貨價(jià)格為依托，量化不同風(fēng)險(xiǎn)水平下控排企業(yè)參與碳市場(chǎng)的程度與其終期總收益之間的關(guān)系，得到以下結(jié)果。

(1)完全對(duì)沖條件下，適度購(gòu)買初始碳排放權(quán)和大量持有終期碳排放權(quán)均會(huì)提升控排企業(yè)總收益。由于有能力完全對(duì)沖碳排放權(quán)損失的控排企業(yè)一般為規(guī)模以上企業(yè)，因此本研究認(rèn)為，該類型企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)碳市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，適度參與碳市場(chǎng)交易，并積極研發(fā)節(jié)能減排技術(shù)，從碳市場(chǎng)發(fā)展中獲得收益。

(2)不完全對(duì)沖條件下，碳市場(chǎng)政策依賴度高，碳價(jià)格波動(dòng)性強(qiáng)，因此只有持有超額的終期碳排放權(quán)和良好的風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)投資環(huán)境才有可能幫助企業(yè)獲得終期收益。同時(shí)，鑒于使用不完全對(duì)沖策略的控排企業(yè)規(guī)模一般較小，本研究認(rèn)為該類型企業(yè)應(yīng)審慎參與碳市場(chǎng)，并積極提升自身技術(shù)和管理能力，降低碳排放。

(3)當(dāng)前中國(guó)的碳市場(chǎng)處于發(fā)展階段的初期，其投資意義遠(yuǎn)不及其促進(jìn)節(jié)能減排的價(jià)值。故企業(yè)應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)碳市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)，確定已掌握碳資產(chǎn)的規(guī)模，穩(wěn)健參與碳市場(chǎng)的交易，為自身在將來的碳排放權(quán)競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)取一席之地。

基于以上結(jié)論，本研究認(rèn)為中國(guó)控排企業(yè)應(yīng)盡早開展碳盤查，確定碳排放的組織邊界，識(shí)別溫室氣體排放源，并針對(duì)不同排放源，科學(xué)選擇量化方法，確保這些系統(tǒng)性文件隨企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)整而更新，保證碳盤查的準(zhǔn)確性和動(dòng)態(tài)反饋性。同時(shí)，應(yīng)提升控排企業(yè)碳資產(chǎn)管理能力，編制企業(yè)的低碳發(fā)展規(guī)劃，跟蹤國(guó)內(nèi)外碳市場(chǎng)動(dòng)向，進(jìn)行專題研究，保證企業(yè)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取碳市場(chǎng)最新信息。此外，控排企業(yè)還需依據(jù)自身?xiàng)l件適度參與碳市場(chǎng)交易，根據(jù)自身所處的發(fā)展階段和資金能力選擇相應(yīng)的碳市場(chǎng)交易策略，選擇直接參與碳市場(chǎng)和適當(dāng)引入金融機(jī)構(gòu)介入碳資產(chǎn)管理等不同方式，規(guī)避碳市場(chǎng)參與中的交易風(fēng)險(xiǎn)。

本研究的不足在于僅將資金規(guī)模作為劃分碳市場(chǎng)中的控排企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，且將控排企業(yè)投資范圍僅設(shè)定于股票市場(chǎng)。未來研究可考慮控排企業(yè)所屬行業(yè)和排放份額對(duì)其碳市場(chǎng)收益的影響，進(jìn)一步豐富控排企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖策略的選擇范圍，拓展模型的適用性。