王 許，喬清薇,陳 霄

引 言

目前,我國(guó)將碳排放權(quán)交易機(jī)制作為完成2030年碳排放達(dá)峰目標(biāo)以有效應(yīng)對(duì)氣候變化的重要市場(chǎng)化減排政策工具。自2013年起，深圳、上海、北京、廣東、天津、湖北、重慶和福建相繼啟動(dòng)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的試點(diǎn)工作。2017年底，我國(guó)正式宣布以發(fā)電行業(yè)為突破口，分三個(gè)階段開展全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的建設(shè)工作。從理論上說，政策制定者通過開展排放權(quán)交易可以使“污染排放”成為一種對(duì)環(huán)境容量資源使用的限量使用權(quán)，而排放廠商根據(jù)各自對(duì)排放權(quán)使用的需求進(jìn)行自由交易,能夠通過市場(chǎng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的排污權(quán)均衡價(jià)格，從而實(shí)現(xiàn)有效降低排放的目的(Wang et al，2018；Wang et al，2019；Zhu et al，2020)。

但更需要強(qiáng)調(diào)的是，碳排放權(quán)交易機(jī)制的實(shí)施不僅能夠有效促進(jìn)相關(guān)國(guó)家和地區(qū)總量減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也會(huì)有力推動(dòng)新能源公司的發(fā)展。此時(shí)，政策制定者向履約企業(yè)發(fā)放碳排放的初始配額。而履約企業(yè)需要在能源使用與排放減少間進(jìn)行權(quán)衡，并通過配額交易以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成減排任務(wù)。當(dāng)傳統(tǒng)能源企業(yè)和新能源企業(yè)均參與到碳排放權(quán)交易機(jī)制時(shí)，前者可能需要在市場(chǎng)上購(gòu)買配額或者投資新能源技術(shù)以完成減排任務(wù)，而后者則在出售其研發(fā)技術(shù)的同時(shí)還可以通過出售由此產(chǎn)生的減排量而獲得更多的市場(chǎng)收益。因此，從理論上說，政府通過推動(dòng)碳排放權(quán)交易機(jī)制，可以為以低碳、綠色為特點(diǎn)的新能源公司提供新的融集資金的渠道，有效促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而帶動(dòng)全社會(huì)的低碳轉(zhuǎn)型。

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，碳交易市場(chǎng)的推動(dòng)將通過碳價(jià)格信號(hào)的引入，影響新能源公司股價(jià)的波動(dòng)，從而影響新能源公司的市場(chǎng)價(jià)值與未來發(fā)展：一方面，碳配額的市場(chǎng)價(jià)格如果能為相關(guān)行業(yè)提供明確的減排與技術(shù)更新投資的信號(hào)，會(huì)為新能源公司所研發(fā)的新技術(shù)帶來更廣闊的市場(chǎng)前景，進(jìn)而促進(jìn)新能源公司市場(chǎng)價(jià)值的提升；另一方面，新能源公司可以參與到碳排放權(quán)交易機(jī)制中，并以碳配額的市場(chǎng)交易價(jià)格出售排放配額，又能獲得一定的市場(chǎng)收益。因此，完善的碳排放權(quán)交易機(jī)制可以提供更為有效的市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)，有利于新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而我們通過研究碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格的相依關(guān)系，可以為推動(dòng)碳排放權(quán)交易機(jī)制的優(yōu)化和新能源政策的完善提供一定的理論支撐。

本文運(yùn)用市場(chǎng)供求模型，通過分析傳統(tǒng)能源市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)因市場(chǎng)化減排機(jī)制的引入而發(fā)生的變化，以揭示碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格間的相互影響。早期的研究多關(guān)注于減排機(jī)制與可再生能源政策間存在交叉而影響實(shí)施效果的現(xiàn)象(Nelson，2008；Linares et al，2008)，或者研究碳減排機(jī)制對(duì)可再生能源市場(chǎng)的影響(Bird et al，2008；Mathews，2008；Lewis，2010)，但均缺乏經(jīng)濟(jì)學(xué)的機(jī)理分析。向量自回歸(VAR)模型等經(jīng)典計(jì)量方法被用于實(shí)證分析碳排放權(quán)交易價(jià)格對(duì)新能源公司股票價(jià)值或可再生能源綠色證書的影響(秦天程，2014；Schusser et al，2018)。由此認(rèn)為：第一，目前的研究?jī)H從減排政策與可再生能源政策上開展研究，較少地關(guān)注新能源產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)價(jià)值的變化；第二，相關(guān)的計(jì)量經(jīng)濟(jì)研究更多地關(guān)注碳減排政策對(duì)新能源市場(chǎng)的單向影響而忽視了二者間的交互作用，缺乏相關(guān)的理論分析。所以，在實(shí)證分析碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的相依結(jié)構(gòu)之前，首先依據(jù)市場(chǎng)供求模型提出相關(guān)的假設(shè)，并由后續(xù)的實(shí)證分析加以論證。

經(jīng)典的Copula-GARCH模型可用來驗(yàn)證上述理論假設(shè)，從而探討碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的相依結(jié)構(gòu)。Copula理論由于可以將相關(guān)變量的邊緣分布與其相依結(jié)構(gòu)分開研究而無需對(duì)邊緣分布函數(shù)加以限制(Sklar，1959；Nelson，2007)，因此被廣泛用于刻畫能源價(jià)格間非對(duì)稱、非線性的相依結(jié)構(gòu)(Wen et al，2012；姬強(qiáng)等，2016；Liu et al，2017；Mensi et al，2017)。而這一方法多用于分析碳排放交易的現(xiàn)貨與期貨價(jià)格間的相依關(guān)系(吳恒煜和胡根華，2014)以及碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與其他市場(chǎng)價(jià)格的相互影響(王倩，路京京，2018)，很少用于研究碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間的相依關(guān)系。經(jīng)典的GARCH類模型已被廣泛用于研究碳排放權(quán)交易市場(chǎng)價(jià)格的時(shí)變特征(Benz et al，2009；Chevallier，2011；Chang et al，2017；胡根華等，2017)，因而可被用以表征所構(gòu)建Copula模型的邊緣分布函數(shù)。同時(shí)，還比較分析了時(shí)變Copula函數(shù)和動(dòng)態(tài)條件相關(guān)DCC-GRACH模型在刻畫兩市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)的差異。最后需要說明的是，以往學(xué)者采用計(jì)量經(jīng)濟(jì)方法關(guān)注碳排放權(quán)交易市場(chǎng)時(shí),更多地關(guān)注于碳排放權(quán)交易價(jià)格的形成機(jī)制(Aatola et al，2013；Koch et al，2014；Tan et al，2017)或碳市場(chǎng)與其他商品市場(chǎng)間的相互影響(Balclar et al，2016；Moreno et al，2017；Zeng et al，2017；Wang et al，2018)，沒有更多地關(guān)注碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展間的相互影響，更沒有深入研究?jī)烧哔Y產(chǎn)價(jià)格間的相依結(jié)構(gòu)。

同時(shí)，本文以我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源行業(yè)板塊的相關(guān)數(shù)據(jù)開展實(shí)證分析。作為全球最大的溫室氣體排放國(guó)，我國(guó)已在8省區(qū)市碳排放權(quán)交易試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，于2017年底正式啟動(dòng)了全國(guó)碳排放權(quán)交易體系。由于該市場(chǎng)有望成為全球最大的碳排放權(quán)交易市場(chǎng)，選擇其作為實(shí)證分析的對(duì)象是十分合適的。具體而言，將分別選取較為代表性的深圳碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的配額價(jià)格與國(guó)證新能源指數(shù)作為樣本對(duì)象，并運(yùn)用Copula-GARCH模型來研究我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)間的相依關(guān)系。

綜上所述，立足當(dāng)前我國(guó)在運(yùn)用市場(chǎng)化減排機(jī)制控制溫室氣體排放，同時(shí)大力支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)背景，對(duì)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的相依結(jié)構(gòu)加以研究，其邊際貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在：第一，提出有關(guān)碳市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格相依關(guān)系的理論假設(shè)，運(yùn)用市場(chǎng)供求模型分析市場(chǎng)化減排機(jī)制的引入對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)均衡的影響；第二，將經(jīng)典的Copula理論與GARCH模型運(yùn)用到對(duì)碳市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)及其相依結(jié)構(gòu)的分析中；第三，以我國(guó)碳排放權(quán)交易試點(diǎn)地區(qū)的配額市場(chǎng)價(jià)格和新能源產(chǎn)業(yè)板塊指數(shù)為樣本，開展相關(guān)的實(shí)證分析，其結(jié)論將為我國(guó)在減排機(jī)制設(shè)計(jì)與新能源產(chǎn)業(yè)政策的協(xié)調(diào)上提出一定的政策建議。

一、 碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格相依性的理論假設(shè)

本文通過運(yùn)用簡(jiǎn)單供需關(guān)系模型，分析碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的引入促使傳統(tǒng)能源企業(yè)向新能源公司轉(zhuǎn)型的行為，并就碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的相關(guān)性提出理論假設(shè)。圖1和圖2分別表示了當(dāng)傳統(tǒng)能源企業(yè)和新能源企業(yè)被納入碳排放權(quán)交易機(jī)制時(shí)，生產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)均衡結(jié)果的變化。

傳統(tǒng)能源企業(yè)在碳排放權(quán)交易機(jī)制中的行為如圖1所示。該企業(yè)產(chǎn)品(如煤電企業(yè)所生產(chǎn)的電力)在參與碳排放權(quán)交易前的供給曲線S1與需求曲線D1的交點(diǎn)M反映了期初的市場(chǎng)均衡情況。而當(dāng)該企業(yè)被納入碳排放權(quán)交易機(jī)制后，碳排放成本的內(nèi)部化帶來了企業(yè)總成本的上升。而碳排放權(quán)的市場(chǎng)價(jià)格越高，企業(yè)所承受的成本壓力越大。此時(shí)，理性的企業(yè)可能會(huì)因此減少產(chǎn)品(電力)的生產(chǎn)，或者在碳市場(chǎng)中購(gòu)買配額以覆蓋其生產(chǎn)帶來的碳排放。上述兩種行為均會(huì)促使產(chǎn)品(電力)的供給曲線由S1左移至S2，從而使得市場(chǎng)均衡點(diǎn)變?yōu)镸1。而由于傳統(tǒng)能源(如電力)價(jià)格在多數(shù)國(guó)家遭受管制，市場(chǎng)新的均衡價(jià)格P1與實(shí)際電價(jià)P*間的差額只能發(fā)電企業(yè)自己承擔(dān)。同時(shí)，隨著碳約束的不斷嚴(yán)格，企業(yè)獲得的碳初始配額越來越少，碳配額的市場(chǎng)均衡價(jià)格不斷走高，從而逼迫該企業(yè)繼續(xù)減產(chǎn)或者轉(zhuǎn)向投資新能源產(chǎn)業(yè)。

碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)的資產(chǎn)價(jià)格存在正向的相依關(guān)系。

具體而言，碳排放權(quán)交易價(jià)格的提升會(huì)通過增加新能源技術(shù)的需求而提升新能源公司股票的市場(chǎng)價(jià)格，而新能源公司產(chǎn)品價(jià)格的上升反過來又會(huì)通過迫使履約企業(yè)增加對(duì)排放配額的需求而帶來碳排放權(quán)市場(chǎng)價(jià)格的上升。接下來將引入計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型以更為深入地分析兩者的正向相依結(jié)構(gòu)。

二、 碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格相依性的計(jì)量經(jīng)濟(jì)分析

(一) 靜態(tài)相依結(jié)構(gòu)建模：基于二元Copula-GARCH模型

1. 基于Copula函數(shù)的聯(lián)合分布

刻畫碳排放權(quán)交易價(jià)格收益率(U)和新能源板塊收益率(V)之間的二元Copula函數(shù)C是一個(gè)多元分布函數(shù)，其邊緣分布是[0，1]區(qū)間的均勻分布。該二元Copula函數(shù)的嚴(yán)格定義為：若兩大市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格收益率序列均服從[0，1]區(qū)間的均勻分布，則隨機(jī)向量(U,V)的聯(lián)合分布為一個(gè)Copula函數(shù)，記為(U,V)～C。根據(jù)Sklar(1959)，該二元隨機(jī)向量的聯(lián)合分布函數(shù)F可被表示為

F(u,v)=C(FU(u),FV(v))

(1)

其中，F(xiàn)U、FV為(U,V)的邊緣分布，C是描述(U,V)間相依結(jié)構(gòu)的Copula函數(shù)。如果兩個(gè)變量的累積分布函數(shù)可微，則(U,V)的聯(lián)合密度f可表示為

f(u,v)=c(u,v)·FU(u)·FV(v)

(2)

由于建模過程中對(duì)邊緣分布函數(shù)無需嚴(yán)格的要求和假設(shè)，Copula函數(shù)提供了一個(gè)有效構(gòu)建二元或多元聯(lián)合分布模型的方法：首先確定各變量的邊緣分布，然后選擇一個(gè)Copula函數(shù)來表示變量之間的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)造一個(gè)多元聯(lián)合分布度量變量間的相依結(jié)構(gòu)。

2. 二元Copula函數(shù)的分類

依據(jù)研究的需要而選取6類最為典型的Copula函數(shù)開展相關(guān)的分析，包括最為簡(jiǎn)單兩類具有對(duì)稱概率密度函數(shù)的Copula函數(shù)(Normal Copula函數(shù)和t-Copula函數(shù))與三類常用的Archimedean Copula函數(shù)(Gumbel Copula函數(shù)、Clayton Copula函數(shù)和Frank Copula函數(shù)),以及目前運(yùn)用較為普遍的SJC Copula函數(shù)。在這些Copula函數(shù)中，僅Normal Copula函數(shù)不能刻畫變量間的尾部相依性特征，而在其他類Copula函數(shù)中，除t-Copula、Frank Copula函數(shù)外均可以刻畫非對(duì)稱的變量相依結(jié)構(gòu)。SJC Copula函數(shù)是對(duì)原Joe-Clayton Copula函數(shù)的一個(gè)變形，能夠有效地刻畫變量在上尾和下尾間非對(duì)稱的相依特征。上述6類Copula函數(shù)的基本特征詳見表1所示。

表1 采用的幾類經(jīng)典的Copula函數(shù)

3. 邊緣分布建模

采用經(jīng)典的廣義自回歸條件異方差(Generalized ARCH，GARCH)模型刻畫排放權(quán)交易價(jià)格和新能源行業(yè)指數(shù)的波動(dòng)特征，以描述碳排放權(quán)交易價(jià)格收益率和新能源板塊收益率這兩個(gè)隨機(jī)變量的邊緣分布。該模型的基本結(jié)構(gòu)定義如下：

(3)

其中，{yt}為收益率序列，{ut}為相應(yīng)的條件均值序列，而{εt}則為擾動(dòng)項(xiàng)序列，t=1,…,N，N為樣本個(gè)數(shù)。{ht}為{εt}的條件方差序列，{ξt}為獨(dú)立同分布序列，且ξt與{εt-1,εt-2,…}相互獨(dú)立。參數(shù)ω≥0，αi≥0，βj≥0，其中i=1,…,p，j=1,…,q，而ARCH項(xiàng)和GARCH項(xiàng)階數(shù)p和q均不小于0。一般地，p和q的值可以依據(jù)AIC、BIC等準(zhǔn)則確定得到。此時(shí)該模型被稱為GARCH(p,q)。而如前所述，碳排放權(quán)交易價(jià)格和新能源行業(yè)指數(shù)不僅具有時(shí)變波動(dòng)特性，還常呈現(xiàn)尖峰、厚尾、有偏的特征。因此，序列{ξt}除了被假設(shè)服從正態(tài)分布外，更多地被認(rèn)為服從t分布、廣義誤差分布(GED)等。依據(jù)在{ξt}不同分布假設(shè)下的對(duì)數(shù)似然函數(shù)，采用極大似然估計(jì)的方法得到相關(guān)參數(shù)的估計(jì)值。

4. 二元Copula-GARCH模型的構(gòu)建

采用GARCH模型分別刻畫碳排放權(quán)交易價(jià)格的收益率序列{y1,t}和新能源行業(yè)指數(shù)的收益率序列{y2,t}，結(jié)合Copula理論可以得到二元Copula-GARCH模型：

(4)

其中，Ct(·,·)為任意的一個(gè)二元Copula函數(shù)，F(xiàn)1(·)和F2(·)可以表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布、均值為0而方差為1的正規(guī)化t分布或正規(guī)化GED分布中的任意一種分布函數(shù)，ρt為該二元Copula函數(shù)的參數(shù)(依據(jù)不同的Copula函數(shù)類型給出不同的標(biāo)識(shí))。對(duì)于靜態(tài)Copula函數(shù)，ρt為常參數(shù)，即ρt恒等于ρc。

(二) 動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)建模：基于二元時(shí)變Copula-GARCH模型和DCC GARCH模型的比較

采用兩種方法刻畫碳排放權(quán)交易價(jià)格和新能源行業(yè)指數(shù)的動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)，即二元時(shí)變Copula-GARCH模型和另一類常見的二元變量DCC-GRACH模型，在實(shí)證分析中將對(duì)二者的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較。

1. 二元時(shí)變Copula-GARCH模型

依據(jù)Patton(2006)，采用一個(gè)類似于ARMA-type過程來描述式(4)的第三個(gè)公式中的ρt，以刻畫二元Copula-GARCH模型參數(shù)的時(shí)變特征。Patton(2006)、吳恒煜和胡根華(2014)等經(jīng)典文獻(xiàn)已給出上述多種經(jīng)典Copula函數(shù)的時(shí)變參數(shù)，在此僅給出SJC Copula函數(shù)上、下尾時(shí)變參數(shù)的表達(dá)式，即

(5)

2. 二元變量DCC-GARCH模型

依據(jù)Engle(2002)的研究，嘗試采用DCC-GARCH模型刻畫碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)。此時(shí)，假設(shè)碳排放權(quán)交易價(jià)格的收益率序列{y1,t}和新能源行業(yè)指數(shù)的收益率序列{y2,t}均服從均值為0、方差協(xié)方差矩陣為Ht的分布，即

yt|Ωt-1～N(0,Ht)Ht≡Dt·Rt·Dt

(6)

(7)

(三) 模型參數(shù)的估計(jì)方法概述

針對(duì)給出的靜態(tài)Copula函數(shù)和時(shí)變Copula函數(shù)，均采用兩階段極大似然估計(jì)法對(duì)相關(guān)的參數(shù)加以估計(jì)，即首先對(duì)碳排放權(quán)交易價(jià)格和新能源行業(yè)指數(shù)序列的邊緣分布加以估計(jì)，然后將相應(yīng)的估計(jì)值作為已知數(shù)代入Copula函數(shù)中估計(jì)其參數(shù)。與靜態(tài)Copula函數(shù)不同的是，在第二階段估計(jì)時(shí)變Copula函數(shù)的參數(shù)時(shí)，需要將估計(jì)出的邊緣分布參數(shù)以及時(shí)變相依參數(shù)和時(shí)變相關(guān)系數(shù)的動(dòng)態(tài)模型代入相應(yīng)的時(shí)變Copula函數(shù)中，得到時(shí)變相依參數(shù)和相關(guān)系數(shù)的極大似然估計(jì)值(謝赤等，2016)。

采用兩階段法估計(jì)二元變量DCC GARCH模型的參數(shù)，即首先估計(jì)單變量GARCH模型，然后根據(jù)所估計(jì)出的標(biāo)準(zhǔn)化殘差來估計(jì)動(dòng)態(tài)條件相關(guān)性的參數(shù)(Engle et al，2001)。

三、 實(shí)證分析

(一) 實(shí)證數(shù)據(jù)及描述性統(tǒng)計(jì)

本文選取我國(guó)深圳碳排放權(quán)交易試點(diǎn)市場(chǎng)配額的日現(xiàn)貨價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)的日收盤價(jià)作為樣本，實(shí)證分析碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格的相依關(guān)系。所選取的樣本期是從2013年8月1日至2018年4月30日。樣本數(shù)據(jù)均由Wind數(shù)據(jù)庫(kù)并經(jīng)整理(剔除其中的節(jié)假日和暫停交易日)后得到，共計(jì)1608組數(shù)據(jù)。

首先，對(duì)上述樣本選取的合理性做簡(jiǎn)要說明。研究?jī)H選取深圳碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的配額現(xiàn)貨價(jià)格是考慮到該市場(chǎng)在我國(guó)碳市場(chǎng)建設(shè)中的代表性：該地區(qū)相對(duì)市場(chǎng)化程度較高，而深圳碳排放權(quán)交易市場(chǎng)是我國(guó)首個(gè)啟動(dòng)的碳市場(chǎng)試點(diǎn)，配額交易日數(shù)據(jù)缺失較少，連續(xù)性相對(duì)較好，并且是首個(gè)成交額突破萬億的碳市場(chǎng)(郭文軍，2015；胡根華等，2017)。而選取國(guó)證新能源指數(shù)(CNI NEW ENERGY INDEX，深交所代碼：399412)來體現(xiàn)我國(guó)新能源行業(yè)的市場(chǎng)收益情況也是考慮到該指數(shù)在我國(guó)資本市場(chǎng)上的關(guān)注度和權(quán)威性。該指數(shù)不僅包括了Wind數(shù)據(jù)庫(kù)所分類的在上海、深圳兩大交易所上市的64家新能源公司，還涵蓋了近年來國(guó)家大力支持的以新能源汽車為主的上市公司。因此，該指數(shù)也有較高的市場(chǎng)代表性，可以較好地反映新能源公司的經(jīng)營(yíng)狀況。

其次，分析深圳碳排放交易價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)的樣本統(tǒng)計(jì)特征。得到兩變量的對(duì)數(shù)收益率序列，分別簡(jiǎn)稱為SZTJ和CNEI，在樣本區(qū)間內(nèi)的變化趨勢(shì)如圖3所示。表2給出了相應(yīng)的描述性統(tǒng)計(jì)量。由圖3可以初步判斷兩收益率序列具有一定的正向相依關(guān)系，與之前所提出的理論假設(shè)基本一致。而從表2可以看出，在樣本期內(nèi)，SZTJ序列相對(duì)CNEI序列而言均值較低但方差較大，體現(xiàn)出我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)還處于初期不成熟的階段；而從兩序列分別呈現(xiàn)出一定程度的右偏和左偏態(tài)也能看出類似的結(jié)論。同時(shí)，兩序列均具有明顯的尖峰后尾特點(diǎn)，不具備正態(tài)分布的特征；而ADF檢驗(yàn)和Q統(tǒng)計(jì)量與LM統(tǒng)計(jì)量的檢驗(yàn)結(jié)果均表明這兩序列都為平穩(wěn)時(shí)間序列且具有異方差性，從而采用GRACH模型刻畫SZTJ和CNEI序列是合理的。

圖3 深圳碳排放交易價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)的收益率序列(SZTJ和CNEI)的變化趨勢(shì)

表2 深圳碳排放交易價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)的收益率序列(SZTJ和CNEI)的描述性統(tǒng)計(jì)量

(二) 靜態(tài)相依結(jié)構(gòu)分析

1. 邊緣分布模型的確立

本文選取最合適的時(shí)間序列模型刻畫SZTJ和CNEI序列的波動(dòng)特征，以構(gòu)建Copula-GRACH模型最優(yōu)的邊緣分布函數(shù)。首先，依據(jù)AIC、BIC準(zhǔn)則和對(duì)數(shù)似然估計(jì)值(Log L)來確定刻畫兩序列波動(dòng)的GARCH模型中ARCH項(xiàng)、GARCH項(xiàng)的滯后階數(shù)和殘差序列所服從的分布特征。而由表3所示，t-GARCH(1,1)模型是最優(yōu)的。然后，表4給出的參數(shù)估計(jì)結(jié)果也顯示兩個(gè)t-GARCH(1,1)模型的參數(shù)均顯著。最后，還通過K-S積分檢驗(yàn)(見表5)，發(fā)現(xiàn)通過對(duì)兩序列GARCH模型的殘差項(xiàng)做積分變換后，新的時(shí)間序列服從獨(dú)立同分布的均勻分布，從而進(jìn)一步說明選取GARCH模型刻畫Copula模型的邊緣分布函數(shù)是合適的。

表3 深圳碳排放交易價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)收益率序列(SZTJ和CNEI)的不同模型擬合效果檢驗(yàn)

表4 深圳碳排放交易價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)收益率序列(SZTJ和CNEI)t-GARCH(1,1)模型的參數(shù)估計(jì)

表5 深圳碳排放交易價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)收益率序列(SZTJ和CNEI)概率積分的K-S檢驗(yàn)

2. 二元靜態(tài)Copula-GARCH模型的參數(shù)估計(jì)

研究選取靜態(tài)Copula-GARCH模型捕捉碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格的靜態(tài)相依結(jié)構(gòu)。由表6給出的參數(shù)估計(jì)結(jié)果，本文認(rèn)為不論依據(jù)對(duì)數(shù)似然函數(shù)估計(jì)值還是AIC、BIC準(zhǔn)則，選取SJC Copula函數(shù)刻畫兩序列的相依結(jié)構(gòu)是最合適的。上述估計(jì)結(jié)果充分說明，碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)的資產(chǎn)價(jià)格存在非對(duì)稱的相依結(jié)構(gòu)，而兩變量在上尾部的相關(guān)性顯著增強(qiáng)。由此推斷：當(dāng)市場(chǎng)信息出現(xiàn)利好時(shí)，兩市場(chǎng)的相依程度更高；而當(dāng)市場(chǎng)狀況不佳時(shí)，碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的相關(guān)性明顯減弱。

表6 靜態(tài)Copula-GARCH模型的參數(shù)估計(jì)

(三) 動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)分析

1. 二元時(shí)變Copula-GARCH模型的參數(shù)估計(jì)

依據(jù)靜態(tài)Copula-GARH模型的估計(jì)結(jié)果，本文進(jìn)一步分析碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格的動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)。為此，給出了在靜態(tài)模型中擬合效果的t-Copula、Gumbel Copula和SJC Copula函數(shù)時(shí)變的相關(guān)參數(shù)(見表7)。表中給出的對(duì)數(shù)似然值和AIC、BIC準(zhǔn)則的估計(jì)結(jié)果均表明：第一，時(shí)變Copula函數(shù)相對(duì)于靜態(tài)模型更好地刻畫了兩變量的相依結(jié)構(gòu)；第二，時(shí)變SJC Copula函數(shù)在刻畫碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)上是最佳的。通過觀察時(shí)變SJC Copula函數(shù)上尾和下尾相關(guān)系數(shù)的變化(如圖4所示)還發(fā)現(xiàn)：兩時(shí)間序列在樣本區(qū)間內(nèi)始終具有正向的相關(guān)關(guān)系，而在上尾部二者的相關(guān)程度更高。這說明，當(dāng)受到利好信息沖擊時(shí)，碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的聯(lián)動(dòng)性與協(xié)同性更強(qiáng)，可能會(huì)產(chǎn)生更大的波動(dòng)溢出效應(yīng)。

表7 時(shí)變Copula-GARCH模型的參數(shù)估計(jì)

圖4 基于時(shí)變SJC Copula模型的深圳碳排放交易價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)收益率序列(SZTJ和CNEI)上尾部(a)和下尾部(b)的時(shí)變相關(guān)系數(shù)變化圖

2. 二元變量DCC-GARCH模型的參數(shù)估計(jì)

運(yùn)用二元變量t-DCC-GARCH(1,1)模型刻畫碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的動(dòng)態(tài)波動(dòng)相關(guān)特征。該模型的參數(shù)估計(jì)結(jié)果見表8，而相應(yīng)得到的兩變量動(dòng)態(tài)相關(guān)系數(shù)的變化圖如圖5所示?？梢钥闯?，二元變量t-DCC-GARCH(1,1)模型在刻畫兩市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的動(dòng)態(tài)相依特征上，結(jié)果是顯著的。我們可以看出，兩個(gè)模型均刻畫出兩市場(chǎng)正向的動(dòng)態(tài)相依關(guān)系，同時(shí)兩市場(chǎng)相依程度在碳排放權(quán)交易試點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)波動(dòng)較大而后期波幅收窄且呈現(xiàn)略有上升的特點(diǎn)。這一結(jié)果在印證之前所提出理論假設(shè)的同時(shí)，也反映出隨著碳排放權(quán)交易機(jī)制的不斷優(yōu)化和新能源政策的逐步跟進(jìn)，兩市場(chǎng)的正向相依程度逐漸增強(qiáng)。

表8 二元變量t-DCC-GARCH(1,1)模型的參數(shù)估計(jì)

圖5 基于DCC-GARCH模型的深圳碳排放交易價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)收益率序列(SZTJ和CNEI)動(dòng)態(tài)相關(guān)系數(shù)變化圖

(四) 碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格間波動(dòng)的非對(duì)稱動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)分析

運(yùn)用時(shí)變SIC Copula-GARCH模型,準(zhǔn)確刻畫了碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格的正向相依關(guān)系，從而印證了依據(jù)市場(chǎng)供求模型分析所得出的理論假設(shè)；同時(shí)，該模型也刻畫出兩個(gè)市場(chǎng)存在非對(duì)稱的動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)。

從兩市場(chǎng)非對(duì)稱的動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)看，在利好信息到來時(shí)，碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)的相依程度更高。這是因?yàn)閮纱笫袌?chǎng)均會(huì)顯著受到國(guó)家政策直接驅(qū)動(dòng)的影響。碳排放權(quán)交易機(jī)制是政策制定者為有效控制溫室氣體排放而人為構(gòu)建的市場(chǎng)形態(tài)，碳排放權(quán)的稀缺性是由國(guó)家的減排政策導(dǎo)向直接帶來的；而新能源產(chǎn)業(yè)目前仍然存在市場(chǎng)占有率低、投資成本高、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)較大的特點(diǎn)，其發(fā)展也離不開國(guó)家政策的有利扶持。因此，只有當(dāng)政策制定者帶來進(jìn)一步大力減排、扶持新能源產(chǎn)業(yè)的利好消息時(shí)，投資者才愿意繼續(xù)進(jìn)行新能源技術(shù)的投資，并充分運(yùn)用碳排放權(quán)交易這一市場(chǎng)機(jī)制為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展拓寬融資渠道。此時(shí)，投資者較高的市場(chǎng)預(yù)期帶來了兩大市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格相依程度的明顯增強(qiáng)。

從兩市場(chǎng)相依程度的變化趨勢(shì)看，隨著碳排放權(quán)交易機(jī)制設(shè)計(jì)的不斷深入，兩市場(chǎng)的相依程度不斷提高。在我國(guó)碳排放權(quán)交易機(jī)制試點(diǎn)啟動(dòng)伊始(2013—2014年)，國(guó)家對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的扶持力度不強(qiáng)，投資者對(duì)國(guó)家減排政策仍多維持觀望態(tài)度，因此兩市場(chǎng)的相關(guān)性較弱且波動(dòng)較大。而當(dāng)其他排放權(quán)交易試點(diǎn)悉數(shù)啟動(dòng)(2014年)后，國(guó)家運(yùn)用市場(chǎng)化減排手段控制溫室氣體排放的政策導(dǎo)向日趨明朗,《碳排放權(quán)交易管理暫行辦法》《中美元首氣候變化聯(lián)合聲明》《關(guān)于切實(shí)做好全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)啟動(dòng)重點(diǎn)工作的通知》等相關(guān)政策文本的出臺(tái)為我國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)的建設(shè)勾畫了基礎(chǔ)框架，而《全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)方案(發(fā)電行業(yè))》在2017年底的印發(fā)標(biāo)志著我國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)的正式啟動(dòng)。此時(shí)，我國(guó)新能源行業(yè)體現(xiàn)出國(guó)家政策日趨完善、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈的特點(diǎn)。我國(guó)在“十三五”期間有關(guān)新能源各類行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃悉數(shù)出臺(tái)，同時(shí)風(fēng)力、光伏等行業(yè)產(chǎn)能過剩的問題逐步緩解，新能源市場(chǎng)在國(guó)家政策的扶持下逐漸完善。上述有關(guān)控制溫室氣體排放和發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的國(guó)家政策為兩大市場(chǎng)帶來了諸多利好信息，從而使得兩市場(chǎng)的相依程度明顯增強(qiáng)并表出現(xiàn)更為穩(wěn)定的特點(diǎn)。

四、 結(jié)論與政策建議

我國(guó)在“十三五”規(guī)劃期間大力推進(jìn)碳排放權(quán)交易機(jī)制建設(shè)的同時(shí)，也出臺(tái)一系列政策集中解決新能源補(bǔ)貼資金擴(kuò)大、消納能力不足等問題(涂強(qiáng)等，2020)。而這兩大政策的有效實(shí)施勢(shì)必會(huì)對(duì)新能源公司的發(fā)展帶來“利好信息”。因此，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)理論刻畫與分析碳排放權(quán)交易機(jī)制與新能源產(chǎn)業(yè)政策間的協(xié)調(diào)關(guān)系，對(duì)于有效促進(jìn)我國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。

本文嘗試運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型來揭示碳排放權(quán)交易市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格間的相關(guān)結(jié)構(gòu)，以對(duì)上述議題加以解讀。本文首先通過分析在市場(chǎng)化減排背景下傳統(tǒng)能源市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)均衡的變化，提出有關(guān)碳市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格“存在正向相依關(guān)系”的理論假設(shè)。然后，建立Copula-GARCH模型和DCC-GARCH模型刻畫兩大市場(chǎng)資本價(jià)格動(dòng)態(tài)相依結(jié)構(gòu)。通過采用我國(guó)深圳試點(diǎn)地區(qū)碳排放權(quán)市場(chǎng)現(xiàn)貨價(jià)格和國(guó)證新能源指數(shù)開展的實(shí)證分析發(fā)現(xiàn)：能夠捕捉尾部風(fēng)險(xiǎn)的t-GARCH(1,1)模型較好地刻畫兩大市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格的波動(dòng)特征，而運(yùn)用能夠刻畫上下尾部非對(duì)稱相依特征的SJC Copula函數(shù)的實(shí)證結(jié)果印證了理論假設(shè)，也捕捉到兩大市場(chǎng)非對(duì)稱的波動(dòng)影響結(jié)構(gòu)。同時(shí)，本文運(yùn)用時(shí)變Copula模型和DCC-GARCH模型刻畫出碳市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)的非對(duì)稱的正向動(dòng)態(tài)相依模式。

實(shí)證分析部分所發(fā)現(xiàn)的碳市場(chǎng)與新能源市場(chǎng)資產(chǎn)價(jià)格間逐步上升且日漸穩(wěn)定，揭示我國(guó)近年來減排政策與新能源產(chǎn)業(yè)政策間的協(xié)調(diào)與相互影響：隨著碳排放權(quán)交易機(jī)制的逐步完善和新能源政策的不斷推進(jìn)，碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間的相依程度不斷增強(qiáng)并漸趨穩(wěn)定。此時(shí)，投資者將有意識(shí)地關(guān)注碳排放權(quán)的市場(chǎng)價(jià)格信息以調(diào)整投資策略，針對(duì)新能源市場(chǎng)做出更為理性的投資決策，為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來更為積極而理性的市場(chǎng)資本的支持。因此，政策制定者在未來不斷推動(dòng)和完善碳排放權(quán)交易機(jī)制的建設(shè)時(shí)，要注重減排機(jī)制和新能源政策間的協(xié)調(diào)性，關(guān)注碳市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間資產(chǎn)價(jià)格的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，充分發(fā)揮碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能,以有力引導(dǎo)新能源產(chǎn)業(yè)的投資行為，從而保證節(jié)能減排與社會(huì)低碳轉(zhuǎn)型目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

研究還存在一定的不足，需要在未來的分析中加以完善。在研究方法上：第一，構(gòu)建更為完善的微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)模型以更好地分析碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間的相依關(guān)系；第二，不論是Copula函數(shù)還是刻畫時(shí)變波動(dòng)特征的GARCH模型，目前均有更多已改進(jìn)的模型方法可用以更好地刻畫市場(chǎng)間的相依模式。在研究視角上：第一，在研究的基礎(chǔ)上可以分析構(gòu)建碳排放權(quán)交易市場(chǎng)和新能源市場(chǎng)間的風(fēng)險(xiǎn)組合，采用VaR模型等技術(shù)以更好捕捉兩大市場(chǎng)價(jià)格的協(xié)同性；第二，將傳統(tǒng)能源行業(yè)、高耗能行業(yè)等其他相關(guān)市場(chǎng)的資本價(jià)格信息引入研究中，在豐富研究?jī)?nèi)容的同時(shí)，可以更好地實(shí)證分析碳排放權(quán)交易機(jī)制在推動(dòng)傳統(tǒng)能源行業(yè)和高耗能行業(yè)轉(zhuǎn)型以及新能源行業(yè)發(fā)展上的作用，為碳排放權(quán)交易機(jī)制的設(shè)計(jì)與完善提供更多的理論依據(jù)。