2016 年第 2 期 DOI10.19511/ki.jee.2016.02.009 碳价格波动的时空异质性研究 徐 佳 谭秀杰 * 摘 要 碳 交 易 试 点 的 价 格 波 动 研 究 对 于 全 国 碳 市 场 的 建 立 和 碳 市 场 的 未 来 发 展 有重要的 参考意义 。 本文基于 集成经验 模态分解 （EEMD ） 方法 ， 将中国碳 交易量较 高 的6 个 碳 交 易 试 点 价 格 分 解 成 若 干 个 独 立 的 、 不 同 周 期 的IMF 分 量 和 趋 势 项 ， 并 按 照 其 高 低 频 重 构 为 原 价 格 序 列 的 高 频 分 量 、 低 频 分 量 和 长 期 趋 势 项 ， 对 比 分 析 了6 个 碳 交 易 试 点 价 格 波 动 影 响 因 素 的 时 空 异 质 性 。 实 证 结 果 表 明 ， 随 着 试 点 市 场 运 行 时 间 由 一 年 增 加 为 两 年 ， 天 津 市 、 深 圳 市 、 上 海 市 和 广 东 省 试 点 受 到 的 来 自 较 长 周 期 的 重 大 事 件 和 市 场 内 在 机 制 的 影 响 愈 加 显 著 ； 同 时 ， 不 同 空 间 的6 个 试 点 碳 市 场 的 价 格 波 动 受 到 市 场 短 期 波 动 、 重 大 事 件 和 市 场 内 在 机 制 三 种 不 同 周 期 因 素 的 影 响 各 不 相 同 。 整 体 上 各 试 点 均 受 到 来 自 政 策 调 整 为 代 表 的 重 大 事 件 和 市 场 内 在 机 制 的 显 著 影 响 。 这 表 明 在 碳 市 场 运 行 初 期 ， 市 场 制 度 设 计 与 政 策 调 整 对 碳 价 格 的 波 动 有 着 显 著 的 影 响 。 关键词 碳交易试点 ； 价格波动 ； 时空异质性 ； EEMD 一 、 引言 低 碳 经 济 已 成 为 新 常 态 下 经 济 发 展 的 重 要 模 式 ， 碳 市 场 作 为 促 进 绿 色 低 碳 发 展 的 市 场 化 减 排 手 段 ， 也 发 挥 着 日 趋 重 要 的 作 用 。 中 国 自2013 年 底 逐 渐 启 动 了 五 省 两 市 的7 个 碳 交 易 试 点 ， 现 已 运 行 近 三 年 。 在 全 国 碳 市 场 即 将 启 动 之 际 ， 亟 须 根 据 碳 交 易 试 点 市 场 在 启 动 初 期 的 运 行 情 况 进 行 不 同 时 间 跨 度 和 地 域 空 间 的 对 比 分 析 ， 进 而 为 全 国 碳 市 场 的 制 度 建 设 与 运 行 监 管 提供重要借鉴与参考 。 各 试 点 启 动 交 易 以 来 ， 不 同 试 点 市 场 呈 现 出 了 各 具 特 色 的 价 格 波 动 形 态 。 总 体 来 看 ， 7 个 * 徐 佳 ， 武 汉 大 学 经 济 与 管 理 学 院 ， 邮 政 编 码 430072 ， 电 子 邮 箱 xujia_alicia 126 .com ； 谭 秀 杰 ， 武 汉 大 学 国 际 问 题研究院， 武汉大学国家领土主权与海洋权益协同创新中心， 邮政编码 430072 ， 电子邮箱 tanxiujie 126 .com 。 本 文 是 国 家 社 会 科 学 基 金 青 年 项 目 “ 碳 交 易 市 场 价 格 波 动 、 驱 动 因 素 及 调 控 机 制 研 究 ” （ 14 CJY 030 ） 、 国 家 自 然 科 学 基 金 青 年 科 学 基 金 项 目 “ 基 于 碳 价 格 映 射 的 中 国 工 业 能 源 结 构 优 化 研 究 ” （ 71503087 ） 和 国 家 自 然 科 学 基 金 青 年 科 学 基 金 项 目 “ 国 际 贸 易 对 我 国 碳 排 放 效 率 的 影 响 及 政 策 研 究 ” （ 71303176 ） 的 阶 段 性 成 果 。 感 谢 匿 名 审 稿 人 提 出的宝贵意见 。文责自负。 107试 点 市 场 的 碳 价 格 逐 渐 形 成 了3 个 明 显 价 格 组 别 。 其 中 ， 北 京 和 深 圳 试 点 的 碳 价 格 逐 渐 稳 定 在 40 元/ 吨 二 氧 化 碳 左 右 ， 因 试 点 市 场 地 处 发 达 地 区 ， 纳 入 控 排 体 系 的 行 业 多 以 服 务 业 为 主 ， 较 高 的 减 排 成 本 反 映 了 其 减 排 潜 力 有 限 ， 因 此 边 际 减 排 成 本 较 高 ； 湖 北 和 天 津 试 点 的 碳 价 格 一 直 运 行 较 为 平 稳 ， 处 于20-30 元/ 吨 之 间 ， 因 其 地 处 欠 发 达 地 区 ， 纳 入 控 排 体 系 的 行 业 以 高 排 放 的 重 化 工 业 为 主 ， 中 等 的 减 排 成 本 反 映 了 欠 发 达 地 区 的 试 点 仍 有 很 大 的 减 排 潜 力 ； 上 海 和 广 东 试 点 的 碳 价 格逐渐走低到20 元/ 吨以下 ， 其地处发达地 区 ， 减排潜力较小 ， 与其它地处发 达地区的试点 相比 ， 这两个试点过低的 碳价格在一定程度 上脱离了其对应的 减排成本 ， 反映了试点的制度 设计可能 存在着不合理之处 。 不同试点价格波动 的剧烈差异反映着 其背后不同影响因素 的作用 。 因此 ， 通过对比和分析各 试点市场在启动第 一年和第二年两个 时间跨度中的价格波 动的变化 ， 可以 探 寻碳价波动背后的真正影响因素 ， 为2017 年全国碳市场的启动与运行提供经验和借鉴 。 二、 文献综述 目 前 ， 针 对 碳 市 场 价 格 波 动 的 研 究 ， 国 内 外 学 者 已 有 了 较 为 丰 硕 的 研 究 成 果 。 因 为 欧 美 碳 市 场 启 动 较 早 ， 市 场 更 加 成 熟 ， 数 据 比 较 完 善 ， 其 相 应 的 研 究 成 果 也 更 为 丰 富 。 对 于 欧 美 碳 市 场 价 格 波 动 的 研 究 主 要 集 中 在 其 影 响 因 素 和 碳 市 场 与 其 他 市 场 之 间 的 价 格 关 系 方 面 。 早 期 的 研 究 认 为 含 碳 量 越 高 的 能 源 ， 其 价 格 变 化 对 碳 价 格 的 影 响 越 大 ， 且 极 端 天 气 也 会 对 碳 价 格 产 生 显 著 影 响 （Bataller et al. ， 2006 ） ； 除 此 之 外 ， 包 括 经 济 增 长 、 减 排 技 术 等 宏 观 因 素 和 市 场 政 策 也 会 影 响 配 额 价 格 （Alberola et al. ， 2008 ） 。 近 些 年 来 ， 也 有 学 者 （ 陈 晓 红 、 王 陟 昀 ， 2012 ； 陈 晓 红 等 ， 2013 ） 从 供 给 、 需 求 和 市 场 影 响 三 方 面 对 碳 市 场 价 格 进 行 了 实 证 研 究 ， 分 析 表 明 不 同 阶 段 碳 配 额 价 格 的 影 响 因 素 不 同 碳 市 场 建 立 初 期 ， 配 额 价 格 主 要 受 由 碳 市 场 政 策 决 定 的 配 额 供 给 的 影 响 ； 而 随 着 碳 市 场 政 策 和 制 度 的 完 善 ， 供 需 影 响 逐 渐 变 小 ， 能 源 价 格 等 因 素 带 来 的 影 响 起 到 主 导 作 用 。 同 时 ， 以 原 油 为 首 的 能 源 市 场 与 碳 市 场 之 间 的 价 格 关 系 以 及 两 个 市 场 之 间 的 传 导 效 应 成 为 了 此 领 域 内 的 研 究 热 点 。 相 关 研 究 发 现 ， 原 油 、 天 然 气 、 煤 矿 等 能 源 价 格 的 波 动 对 碳 价 格 有 着 不 一 致 的 传 导 效 应 （Hammoudeh et al. ， 2015 ） ； 且 碳 市 场 和 原 油 市 场 的 格 兰 杰 因 果 检 验 表 明 ， 长 期 来 看 ， 两 个 市 场 存 在 着 显 著 的 线 性 关 系 （Yu et al. ， 2015 ） 。 同 时 ， 关 于 碳 排 放 配 额 和 碳 排 放 核 证 减 排 量 之 间 传 导 机 制 的 研 究 （ 王 军 锋 等 ， 2014 ） ， 发 现 碳 价 格 对 碳 排 放 核 证 减 排 量 价 格 有 较 强 引 导 作 用 ， 核 证 减 排 量 的 现 货 价 格 对 碳 配 额 的 现 货 价 格 也 具 有 拉 动 作 用 。 自 我 国 启 动 碳 交 易 试 点 以 来 ， 国 内 学 者 也 开 始 针 对 碳 试 点 价 格 的 波 动 特 征 和 影 响 因 素 进 行 了 一 些 相 关 研 究 。 郭 文 军 （2015 ） 探 讨 了 国 际 碳 价 、 国 内 外 经 济 状 况 、 国 内 外 能 源 价 格 和 汇 率 等 四 个 维 度 的 因 素 对 深 圳 试 点 的 碳 价 格 的 影 响 ， 分 析 发 现 深 圳 试 点 碳 价 受 欧 元 汇 率 和 国 内 石 油 价 格 影 响 较 大 ， 受 国 际 碳 价 影 响 较 小 。 王 倩 和 路 京 京 （2015 ） 发 现 宏 观 经 济 的 增 长 、 能 源 的 相 对 价 格 和 温 度 的 变 化 ， 会 对 不 同 试 点 碳 市 场 的 价 格 产 生 不 一 致 的 影 响 。 吕 勇 斌 和 邵 律 博 （2015 ） 发 现 不 同 试 点 徐 佳 谭秀杰 碳价格波动的时空异质性研究 1082016 年第 2 期 碳价格的波动变化呈现地区差异性 ， 各试点市场发展并不均衡 。 由 于 我 国 碳 市 场 尚 处 在 起 步 阶 段 ， 启 动 时 间 较 短 ， 交 易 和 排 放 等 数 据 较 少 ， 因 此 与 试 点 碳 价 格 波 动 相 关 的 研 究 仍 然 匮 乏 。 已 有 文 献 主 要 是 从 能 源 价 格 、 温 度 变 量 、 宏 观 经 济 等 外 在 因 素 对 国 内 碳 市 场 价 格 波 动 的 影 响 进 行 分 析 ， 但 我 国 碳 交 易 试 点 市 场 仍 处 在 运 行 初 期 ， 各 项 制 度 仍 在 不 断 补 充 和 完 善 之 中 ， 相 较 于 这 些 外 在 的 影 响 因 素 ， 来 自 于 试 点 市 场 制 度 设 计 以 及 不 断 推 出 的 新 政 策 对 试 点 碳 价 格 的 影 响 可 能 更 大 ， 但 已 有 文 献 并 没 有 考 虑 到 试 点 碳 市 场 在 运 行 初 期 的 不 稳 定 性 和 试 点 制 度 本 身 及 与 市 场 有 关 的 重 大 事 件 对 碳 价 格 波 动 的 可 能 影 响 。 相 较 于 已 有 文 献 ， 本 文 的 创 新 之 处 在 于 着 重 从 碳 交 易 试 点 市 场 运 行 两 年 以 来 的 价 格 波 动 对 比 出 发 ， 对 各 试 点 市 场 在 运 行 一 年 和 两 年 的 不 同 时 间 跨 度 上 以 及 地 处 不 同 空 间 的 试 点 之 间 的 碳 价 格 波 动 异 质 性 进 行 分 析 ， 探 讨 不 同 时 段 以 及 试 点 之 间 的 碳 价 格 波 动 影 响 因 素 的 变 化 ， 寻 求 影 响 我 国 碳 市 场 价 格波动的真正原因 ， 进而为全国碳市场启动后的价格波动监管提供经验依据 。 三、 集成经验模态分解方法 集 成 经 验 模 态 分 解 （Ensemble Empirical Mode Decomposition ， EEMD ） 是 目 前 公 认 的 可 以 有 效 处 理 非 平 稳 非 线 性 时 间 序 列 的 方 法 ， 最 早 由Wu 和Huang （2011 ） 提 出 ， 是 经 验 模 分 解 （Empiri ⁃ cal Mode Decomposition ， EMD ） 的改进算法 。 EMD 方 法 由Huang 等 （1998 ） 提 出 ， 因 其 对 数 据 的 线 性 平 稳 性 不 作 要 求 ， 且 无 需 对 原 始 序 列 进 行 先 验 处 理 ， 可 自 适 应 且 较 完 全 地 分 解 数 据 ， 因 此 被 广 泛 应 用 于 信 息 工 程 、 气 象 科 学 、 生 物 科 技 等 领 域 。 而 近 些 年 来 ， 因 为EMD 方 法 在 处 理 价 格 波 动 方 面 的 优 越 性 ， 其 在 社 会 科 学 领 域 也 逐 步 得 到 广 泛 应 用 （Zhang et al. ， 2008； 朱 帮 助 等 ， 2012； 齐 绍 洲 等 ， 2015 ） 。EMD 方 法 的 原 理 是 基 于 数 据 自 身 的 特 点 ， 将 原 始 数 据 序 列 按 照 振 幅 的 不 同 分 解 成 从 高 频 到 低 频 的 一 系 列 相 互 独 立 的 本 征 模 态 函 数 （Intrinsic Mode Function ， IMF ） ， 并 使 其 满 足 两 个 条 件 第 一 ， 所 有IMF 拥 有 同 样 数 量 的 极 值 点 和 横 坐 标 交 接 点 （ 差 额 不 超 过1 ） ； 第 二 ， 方 程 以 零 均 值 为 轴 对 称 。 以 此 确 保IMF 是 以零为均值的周期函数 。 其计算步骤简述如下 （1 ） 确 认 时 间 序 列 xt 的 所 有 极 大 值 和 极 小 值 ； 运 用 三 次 样 条 插 值 函 数 拟 出 序 列 的 上 下 包 络线e min t 和e max t ， 并逐点计算出上下包络线的均值mt mt e min t e max t /2 （1 ） （2 ） 将上述均值从时间序列中分离出来 ， 并定义其与原序列差值为dt dt xt - mt （2 ） （3 ） 如 果dt 不 符 合IMF 的 条 件 ， 则 将dt 视 作 新 的 xt ， 并 重 复 上 述 步 骤 ， 直 到 满 足IMF 的上 述两 个条 件 ， 则将 其定 义为 一个IMF i ， 用 f i t 表示 ， 并将 f i t 从 xt 中分 离出 来 ， 得到 一个 新的残余 项r i t 109r i t xt –f i t （3 ） （4 ） 重 复 以 上 步 骤 ， 顺 次 得 到 所 有 的IMF ， 记 为 f i t ， 直 到 满 足 第n 阶 的 残 余 项 不 能 再 分 解 出IMF 分量 ① , 即 r n t r n -1 t –f n t （4 ） （5 ） 最终 ， IMF 分量可以表示如下 xt i1 n f i t r n t （5 ） EMD 方 法 存 在 的 一 个 问 题 是 其 容 易 造 成 “ 模 态 混 叠 ” ， 即 将 周 期 相 近 的 序 列 分 解 到 不 同 的 IMF 中 ， 致 使 同 一 个IMF 中 包 含 了 频 率 相 差 较 大 的 序 列 。 因 此 ， Wu 和Huang （2011 ） 提 出 了 EEMD 方 法 ， 即 在EMD 方 法 的 基 础 上 ， 给 原 序 列 加 入 白 噪 声 ， 利 用 其 统 计 学 上 频 率 均 匀 分 布 的 特点来改进原序列 ， 进而保证可以从原序列中分离出真正的信号序列 。 其步骤简述如下 （1 ） 对原序列加入一个白噪声 序列 ， 其需要符合如下条件 ε n ε N （6 ） 其中N 为集成次数 ， ε 和 ε n 为白噪 声波幅和标准差 。 （2 ） 按照与EMD 类似方法将合成后的序列分解成各项IMF ； （3 ） 重 复 上 述 步 骤 ， 每 次 取 不 同 的 白 噪 声 序 列 ， 取 每 次 结 果 中 对 应IMF 均 值 ， 作 为 最 终 的 IMF 序列 f i t ， 其个数记为m 。 依 据 上 述EEMD 方 法 ， 可 将 原 序 列 按 照 其 自 身 特 性 分 解 成 一 系 列 不 同 周 期 的 、 相 互 独 立 的 IMF 以 及 最 后 的 残 余 项 rt 。 根 据Zhang 等 （2008 ） 提 出 的Fine-to-coarse Reconstruction 方 法 ， 即 通 过 将 高 频IMF 累 加 至 低 频IMF 而 进 行 高 低 频 分 量 判 别 和 筛 选 的 方 法 ， 对 从 原 序 列 分 离 出 来 的m 个IMF 依照如下步骤进行高低频 评判及重构 （1 ） 计算从 f i t 到 f i t 的叠加序列之和 f i t k1 i f k ， 并计算其均值 - f i ； （2 ） 选取显著性水平 α ， 并用t 检验判定 - f i 中显著偏离零均值的序列 ； （3 ） 如 果 - f i 显 著 偏 离 零 均 值 ， 那 么 第1 个 至 第 （i -1 ） 个IMF 都 判 定 为 高 频 序 列 ， 而 第i 个 至 m 个IMF 分 量 则 为 低 频 序 列 ； 将 所 有 高 频 序 列 叠 加 ， 其 总 和 作 为 高 频 分 量 序 列 ， 而 将 所 有 低 频 序 列叠加 ， 其总和作为低频分量序列 ， 同时 ， 残余项rt 作为趋势项分量 。 经 过Fine-to-coarse Reconstruction 方 法 判 定 的 高 低 频 序 列 具 有 如 下 特 征 高 频 序 列 周 期 较 短 、 频 率 较 高 ， 围 绕 零 均 值 做 高 频 振 荡 ； 低 频 序 列 周 期 较 长 、 波 幅 较 大 ， 影 响 结 束 后 逐 渐 落 回 零 均 值 附 近 ； 趋 势 项 周 期 最 长 ， 表 示 剔 除 所 有 由 外 界 因 素 引 起 的 波 动 之 后 ， 原 序 列 围 绕 其 自 身 均 值的长期的缓慢变化 。 ①IMF 个数可根据连续两个分解结果之间的标准差的大小来判定 。 徐 佳 谭秀杰 碳价格波动的时空异质性研究 1102016 年第 2 期 本 文 选 取 了 深 圳 市 、 上 海 市 、 北 京 市 、 广 东 省 、 湖 北 省 和 天 津 市 六 个 碳 交 易 试 点 自 启 动 以 来 至2015 年12 月31 日 的 日 交 易 均 价 为 研 究 对 象 ， 碳 价 格 数 据 来 源 于 六 个 试 点 各 自 的 碳 排 放 权 交 易中心 。因重庆试点的碳交易量较少 ， 为提高实验数据的质量 ， 故未将其纳入研究对象 。 四、 碳价格分解与不同周期影响因素的时空异质性研究 （ 一 ） 碳价格 EEMD 分解 本 文 中 ， 采 取 将 集 成 次 数N 设 定 为100 ， 白 噪 声 标 准 差 ε 设 定 为0.2 的 参 数 设 置 （Zhang et al. ， 2008 ） ， 按 照 上 述EEMD 方 法 对6 个 碳 试 点 的 交 易 均 价 数 据 进 行 了2 组 不 同 时 间 跨 度 下 的 分 解 ， 分 别 为 试 点 碳 市 场 启 动 至2014 年12 月31 日 （ 试 点 运 行 一 年 ） 和 试 点 碳 市 场 启 动 至2015 年12 月31 日 （ 试 点 运 行 两 年 ） 。6 个 试 点 的 碳 价 格 经 分 解 之 后 分 别 得 到 各 自 的IMF 分 量 和 趋 势 项 ， 其 中IMF 分 量 按 照 分 解 的 顺 序 由 高 频 至 低 频 排 列 ， 周 期 逐 渐 拉 长 ， 表 示 会 对 碳 价 格 波 动 造 成 影 响 的 一 系 列 周 期 不同的因素 ； 而趋势项即为试点碳 价格分解之后的残余 项 ， 对应的周期最长 ， 表示由碳试点市场 机 制 决 定 的 碳 价 格 在 长 期 范 围 内 的 趋 势 变 化 。 因 数 据 量 不 一 致 ， 6 个 试 点 市 场 的 碳 价 格 经 分 解 后 得 到 的IMF 个 数 不 尽 一 致 ， 北 京 市 、 天 津 市 、 湖 北 省 和 广 东 省 的 碳 价 格 数 据 经 过 分 解 得 到6 个IMF 和 趋 势 项 （ 试 点 运 行 一 年 ） 以 及7 个IMF 和 趋 势 项 （ 试 点 运 行 两 年 ） ， 而 深 圳 市 和 上 海 市 碳 价 格 数 据 则 被 分 解 为7 个IMF 和 趋 势 项 （ 试 点 运 行 一 年 ） 以 及8 个IMF 和 趋 势 项 （ 试 点 运 行 两 年 ） 。 本 文 采 取 如 下 指 标 来 对 比 分 析 各 碳 交 易 试 点 市 场IMF 分 量 与 原 价 格 序 列 之 间 的 关 系 与 含 义 第 一 ， IMF 分 量 的 方 差 占 比 （ 以 下 简 称 方 差 占 比 ） 。 依 照EEMD 方 法 ， 从 原 价 格 序 列 中 分 离 的IMF 分 量 之 间 相 互 独 立 ， 因 此 可 用IMF 分 量 的 方 差 与 原 价 格 序 列 方 差 的 比 值 来 表 示 其 对 原 价 格 序 列 的 贡 献 度 ， 反 映 了 不 同 周 期 的 影 响 因 素 对 碳 价 格 波 动 的 影 响 程 度 。 同 时 ， IMF 所 占 总 方 差 比 可 用 来 衡 量 原 碳 价 格 受 不 同 周 期 的 影 响 因 素 的 总 体 影 响 。 需 要 说 明 的 是 ， 由 于 一 系 列 舍 入 误 差 、 原 价 格 序 列 的 非 线 性 和 三 次 样 条 约 束 条 件 等 引 起 的 误 差 ， 各IMF 方 差 与 残 余 项 方 差 之 和与原价格序列方差并不一定相等 （Peel et al., 2005 ） 。 第 二 ， IMF 分 量 的 平 均 周 期 。 因 为 每 个IMF 分 量 的 周 期 是 随 着 其 频 率 的 变 动 而 不 断 变 化 的 ， 我 们 将 此IMF 的 总 样 本 数 与 其 中 波 峰 或 波 谷 的 次 数 之 比 定 义 为 此IMF 分 量 的 平 均 周 期 ， 用 来测度不同影响因素对应的周期或频率 。 第三 ， Pearson 相关 系数 。Pearson 相关 系数 描述 了两 个序 列之 间的 线性 相关 程度 ， 相关 系数 的绝对值越大 ， 表示该影响因素与价格的相关性越高 。 （ 二 ） 不同周期影响因素的时空异质性分析 因大部分碳交易试 点市场至目前为止 已运行两年有余 ， 为探寻中国碳市场 在发展初期影响 价 格 波 动 的 主 要 因 素 ， 本 文 将 自 试 点 启 动 至2014 年 底 （1 年 ） 与 自 试 点 启 动 至2015 年 底 （2 年 ） 的 两 个 时 间 跨 度 内 的 试 点 碳 价 格IMF 作 如 下 对 比 分 析 （ 表1 和 图1 ） ， 来 考 量 不 同 周 期 的 影 响 因 素 对 111试 点 碳 价 格 波 动 贡 献 度 的 变 化 。 表1 对6 个 试 点 市 场 的IMF 分 量 进 行 了 不 同 时 间 跨 度 下 方 差 占 比 、 平 均 周 期 和Pearson 相 关 系 数 三 方 面 的 分 析 ， 图1 中 所 示 为 各 试 点IMF 方 差 占 比 堆 积 图 。 表 1 碳试点市场 IMF 的统 计特性分析 深圳市 上海市 北京市 广东省 湖北省 天津市 时间 1 年 2 年 1 年 2 年 1 年 2 年 1 年 2 年 1 年 2 年 1 年 2 年 参数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 方差占比 平均周期 （ 天 ） Pearson 相关系数 IMF 1 1 . 27 3 . 09 0 . 17 *** 0 . 79 3 . 22 0 . 1221 *** 3 . 60 3 . 42 0 . 1394 ** 0 . 49 3 . 35 0 . 0803 * 2 . 19 3 . 4857 0 . 1328 ** 1 . 71 3 . 23 0 . 1444 *** 0 . 73 3 . 1875 0 . 1142 0 . 31 3 . 11 0 . 0797 * 6 . 79 3 . 1 0 . 3515 *** 7 . 36 3 . 31 0 . 3067 *** 0 . 77 3 . 13924 0 . 0995 0 . 51 3 . 28 0 . 0794 * IMF 2 1 . 86 8 . 22 0 . 05 1 . 05 7 . 38 0 . 06 2 . 95 7 . 5 0 . 2244 *** 0 . 59 7 . 33 0 . 1011 ** 1 . 39 6 . 7778 0 . 2001 *** 0 . 86 7 . 39 0 . 1566 *** 0 . 53 7 . 55556 0 . 1403 ** 0 . 23 7 0 . 0926 * 5 . 63 7 . 75 0 . 3932 *** 5 . 43 7 . 05 0 . 4104 *** 1 . 92 7 . 75 0 . 2625 *** 1 . 15 7 . 45 0 . 1791 *** IMF 3 7 . 38 16 . 05 0 . 2741 *** 4 . 72 14 . 22 0 . 1908 *** 4 . 71 16 . 88 0 . 2456 *** 0 . 57 16 . 03 0 . 1679 *** 2 . 11 13 . 5556 0 . 3422 *** 1 . 29 14 . 79 0 . 24 *** 1 . 75 17 0 . 2273 *** 0 . 99 17 . 23 0 . 1808 *** 3 . 55 15 . 5 0 . 4114 *** 7 . 69 16 . 54 0 . 4511 *** 5 . 18 20 . 6667 0 . 4177 *** 2 . 93 19 . 68 0 . 3333 *** IMF 4 6 . 47 30 . 64 0 . 3351 *** 4 . 49 30 . 68 0 . 148 *** 14 . 72 38 . 57 - 0 . 05 3 . 04 39 . 46 0 . 3381 *** 13 . 66 48 . 8 0 . 4272 *** 5 . 19 37 . 54 0 . 3094 *** 1 . 48 29 . 1429 0 . 2334 *** 0 . 74 28 0 . 1808 *** 6 . 22 37 . 2 0 . 4427 *** 5 . 67 28 . 67 0 . 4023 *** 10 . 08 35 . 4286 0 . 4527 *** 5 . 64 32 . 8 0 . 3415 *** IMF 5 7 . 08 84 . 25 0 . 4219 *** 3 . 75 64 . 78 0 . 3719 *** 9 . 23 45 0 . 4053 *** 1 . 57 57 0 . 0559 26 . 95 122 0 . 5071 *** 15 . 89 122 0 . 4691 *** 2 . 26 68 0 . 3637 *** 1 . 09 74 . 67 0 . 1255 *** 31 . 25 93 0 . 7046 *** 11 . 84 61 . 43 0 . 2672 *** 15 . 79 62 0 . 5817 *** 9 . 54 98 . 4 0 . 4734 *** IMF 6 2 . 04 112 . 33 0 . 4569 *** 8 . 05 194 . 33 0 . 2095 *** 7 . 38 90 0 . 3968 *** 4 . 23 128 . 25 0 . 1599 *** 18 . 34 244 0 . 6661 *** 12 . 78 162 . 67 0 . 2797 *** 9 . 03 102 0 . 8891 *** 3 . 46 149 . 33 0 . 5378 *** 1 . 74 186 0 . 6682 *** 14 . 57 215 0 . 6427 *** 34 . 76 82 . 6667 0 . 7232 *** 17 . 07 164 0 . 573 *** IMF 7 1 . 92 337 0 . 7312 *** 4 . 20 291 . 5 0 . 8649 *** 24 . 69 135 0 . 1932 *** 11 . 64 256 . 5 0 . 747 *** - 13 . 37 244 0 . 6852 *** - 0 . 40 448 0 . 7858 *** - 6 . 33 430 0 . 4703 *** - 3 . 86 492 0 . 3955 *** IMF 8 - 0 . 28 583 0 . 8661 *** - 0 . 41 513 0 . 834 *** - - - - - - - - IMF 方差 占比总和 28 . 03 27 . 33 67 . 28 22 . 54 64 . 64 51 . 10 15 . 79 7 . 20 55 . 17 58 . 88 68 . 51 40 . 70 注 ① “ － ” 表 示 该 碳 市 场 价 格 序 列 未 分 解 出 此 IMF 项 ； ② * 表 示 在 0 . 10 水 平 （ 双 侧 ） 上 显 著 相 关 ， ** 表 示 在 0 . 05 水平 （ 双侧 ） 上显著相关， *** 表示在 0 . 01 水平 （ 双侧 ） 上显著相关 。 徐 佳 谭秀杰 碳价格波动的时空异质性研究 1122016 年第 2 期 IMF 8 IMF 7 IMF 6 IMF 5 IMF 1 IMF 2 IMF 3 IMF 4 IMF 7 IMF 6 IMF 5 IMF 1 IMF 2 IMF 3 IMF 4 70 . 00 60 . 00 50 . 00 40 . 00 30 . 00 20 . 00 10 . 00 0 . 00 70 . 00 60 . 00 50 . 00 40 . 00 30 . 00 20 . 00 10 . 00 0 . 00 天津市 上海市 北京市 湖北省 深圳市 广东省 天津市 北京市 湖北省 深圳市 广东省 上海市 注 左图时间跨度为1 年 ， 右图时 间 跨度为2 年。 图 1 各试点 启动 1 年和 2 年的 IMF 方差占比堆积图 结合表1 数据和图1 的对比分 析可见 第 一 ， 两 个 时 间 跨 度 对 比 ， 大 部 分 试 点 的 碳 价 格 受 各IMF 的 总 体 影 响 随 着 碳 市 场 的 运 行 时 间 的 增 加 呈 减 小 趋 势 ， 且 随 着 碳 市 场 运 行 时 间 更 长 ， 各 试 点 碳 价 格 波 动 的 主 要 影 响 因 素 的 周 期 有 增 大 趋 势 。 从 碳 试 点 运 行 一 年 与 两 年 的 不 同 时 间 跨 度 对 比 来 看 ， 天 津 市 和 上 海 市 各IMF 总 贡 献 度 下 降 最 多 ， 天 津 市 由 接 近70 下 降 至 约40 ， 而 上 海 市 由67 下 降 至23 。 北 京 市 和 广 东 省 碳 价 格 受IMF 的 总 体 影 响 略 有 下 降 ， 深 圳 市 各IMF 总 方 差 占 比 基 本 保 持 不 变 。 与 其 它 试 点 不 同 的 是 ， 湖 北 省 各IMF 总 贡 献 度 与 前 一 年 相 比 则 略 有 上 升 。 另 一 方 面 ， 时 间 跨 度 为 一 年 的 数 据 结 果 显 示 ， 平 均 周 期 为34 个 月 左 右 的IMF 对 各 试 点 的 碳 价 波 动 起 着 主 要 影 响 ， 包 括 北 京 市 、 湖 北 省 和 深 圳 市 的IMF5， 天 津 市 和 广 东 省 的IMF6 以 及 上 海 市 的IMF7 。 时 间 跨 度 为 两 年 的 数 据 结 果 显 示 ， 天 津 市 、 湖 北 省 、 深 圳 市 和 广 东 省 均 受 到 平 均 周 期 为57 个 月 的IMF6 代 表 的 因 素 的 影 响 ， 而 上 海 市 和 北 京 市 两 个 试 点 分 别 受 到 平 均 周 期 为8 个 月 的IMF7 和4 个 月 的IMF5 的 较 大 影 响 。 从 各 试 点 两 个 时 间 跨 度 内 的 相 关 系 数 来 看 ， 较 短 周 期 的IMF 与 原 碳 价 格 的 相 关 性 呈 减 弱 趋势 ， 而较长周期的IMF 与原价格相关性则小幅升高 。 第 二 ， 不 同 空 间 之 间 对 比 ， 不 同 周 期 影 响 因 素 对 不 同 试 点 碳 价 格 波 动 的 贡 献 各 不 一 致 ， 且 有 较 明 显 的 分 层 趋 势 。 一 年 的 时 间 跨 度 中 ， 受 各IMF 的 总 体 影 响 较 大 的 试 点 依 次 为 天 津 市 、 上 海 市 、 北 京 市 和 湖 北 省 ， 其 中 前 三 者 各IMF 总 方 差 占 比 超 过60 ， 而 湖 北 省 也 超 过50 ； 深 圳 市 和 广 东 省 各IMF 方 差 占 比 则 较 小 ， 分 别 为 接 近30 和15 左 右 。 两 年 的 时 间 跨 度 中 ， 六 个 试 点 碳 市 场 各IMF 总 方 差 占 比 排 序 有 所 不 同 ， 最 高 依 次 为 湖 北 省 、 北 京 市 和 天 津 市 ， 分 别 为 接 近 11360 、 超 过50 和40 左 右 ； 而 深 圳 市 、 上 海 市 和 广 东 省 则 受 各IMF 总 体 影 响 较 小 ， 尤 其 广 东 省 ， 各IMF 对碳价波动的总贡献度不足1