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為中國碳市場發(fā)展保駕護(hù)航

2017-1-16 17:05 來源: 科學(xué)中國人

為中國碳市場發(fā)展保駕護(hù)航


2006年10月19日,一場“碳風(fēng)暴”在北京、成都、重慶等地刮起。掀起這場“碳風(fēng)暴”的是由15家英國碳基金公司和服務(wù)機(jī)構(gòu)組成的、有史以來最大的求購二氧化碳排放權(quán)的英國氣候經(jīng)濟(jì)代表團(tuán)。這些手握數(shù)十億美元采購二氧化碳排放權(quán)的國際買家,所到之處均引起了眾多中國工業(yè)、企業(yè)的關(guān)注。

碳資產(chǎn),原本在這個世界上并不存在,它既不是商品,也沒有經(jīng)濟(jì)價值。然而,1997年《京都議定書》的簽訂,改變了這一切。在環(huán)境合理容量的前提下,政治家們?nèi)藶橐?guī)定包括二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體的排放行為要受到限制,由此導(dǎo)致二氧化碳排放權(quán)開始稀缺,并成為一種有價商品,出現(xiàn)了交易的可能性。

低碳經(jīng)濟(jì),試點(diǎn)先行

在我國能源消費(fèi)中,煤炭占比最大,約65%。未來,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動力不能一味依靠消耗大量能源消耗、資本投入、人力投入,更要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,降低碳排放,而這一切,都跟碳市場穩(wěn)健運(yùn)行息息相關(guān)。因此,在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下,越來越多的科學(xué)家致力于研究碳交易、碳市場定價機(jī)制、價格波動、市場風(fēng)險及其演化規(guī)律,構(gòu)建相應(yīng)的監(jiān)測、預(yù)警體系以及節(jié)能減排與氣候政策,朱幫助就是其中之一。

“2015年,在巴黎氣候大會上,習(xí)近平總書記提出到2030年,中國碳排放量要達(dá)到峰值。同年,中美達(dá)成重要協(xié)議,聯(lián)合應(yīng)對氣候變化。這些都標(biāo)志著中國向國際宣告,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式向綠色低碳轉(zhuǎn)型。”朱幫助說。

2011年11月,國家發(fā)展改革委批準(zhǔn)了北京、天津、上海、重慶、湖北(武漢)、廣東(廣州)、深圳等7省市開展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)。2013年起,7個省市先后成立了各自的碳排放交易所。

“從2010年發(fā)改委確定實(shí)施碳市場到2013年真正啟動7個碳市場試點(diǎn),經(jīng)過3年多的試點(diǎn)運(yùn)行,試點(diǎn)碳市場績效差異顯著,目前我們團(tuán)隊的研究內(nèi)容之一就是通過評估7個試點(diǎn)碳市場的成熟度和運(yùn)行績效,從省市宏觀層面和企業(yè)微觀角度,探討碳市場運(yùn)行績效高低的原因?!敝鞄椭f。

我國統(tǒng)一碳市場的規(guī)劃與建設(shè)也是朱幫助團(tuán)隊的研究內(nèi)容之一。在這個過程中,Cap(碳排放總量)設(shè)置和配額分配是個難題,朱幫助和他的團(tuán)隊借鑒國際做法,根據(jù)國家峰值目標(biāo)以及相較于2005年,2020年國家碳強(qiáng)度下降40~45%,2030年下降60~65%的目標(biāo)設(shè)置Cap。中央政府制定Cap,并依據(jù)效率最大、減排成本最小等原則分配到各個省市,各省市再按公平、效率、可行性等原則分配到排放源,根據(jù)每萬元產(chǎn)值分配到試點(diǎn)企業(yè)。有趣的是,在朱幫助的科研中,建立雙層動態(tài)優(yōu)化博弈模型,省市(排放源)可以根據(jù)實(shí)際情況和中央政府(地方政府)進(jìn)行博弈。

除此之外,碳市場給企業(yè)帶來了競爭壓力,易造成產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、碳泄露等負(fù)面問題,這對于節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是不利的。因此,朱幫助也希望在碳市場邊界調(diào)整上有所探索。關(guān)于碳市場的運(yùn)行機(jī)制,朱幫助也有很多自己的思考,例如如何把7個試點(diǎn)碳市場,包括未試點(diǎn)碳市場的省市,通過某種鏈接機(jī)制形成全國范圍的統(tǒng)一碳市場,怎樣鏈接,鏈接后的運(yùn)行機(jī)制,鏈接帶來的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng);通過模擬碳市場,設(shè)計碳市場穩(wěn)健運(yùn)行機(jī)制;碳市場怎樣與其它節(jié)能減排政策的協(xié)同運(yùn)行,共同承擔(dān)節(jié)能減排的目標(biāo);在碳市場運(yùn)行過程中,政府如何建立有效的激勵約束機(jī)制,引導(dǎo)企業(yè)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。

致力于精確預(yù)測碳價

碳市場是一個人為支配的碳資產(chǎn)交易市場,并非簡單的金融市場。碳價除了受到供求關(guān)系、能源價格等影響外,也受到外部異質(zhì)性環(huán)境的影響,譬如全球應(yīng)對氣候變化的談判進(jìn)展、國家應(yīng)對氣候變化的政策變化等。因此,碳市場研究更具復(fù)雜性。

雖然碳市場研究的道路上鋪滿荊棘,但是朱幫助從未退縮。多年來,他一直致力于研究碳市場定價機(jī)制以及碳價預(yù)測預(yù)警,只為在掌握碳市場定價機(jī)制的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步挖掘碳市場運(yùn)作機(jī)制和價格波動規(guī)律,形成碳價多尺度預(yù)測理論方法體系,推動碳價預(yù)測工作向數(shù)據(jù)驅(qū)動模式和多尺度方向發(fā)展,并為我國碳市場政策制定提供借鑒。

目前,他已主持國家自然科學(xué)基金2項(面上、青年),廣東省自然科學(xué)基金3項(杰出青年、自由申請、博士啟動)、教育部人文社科基金1項(青年)、中國博士后科學(xué)基金2項(特別資助、)一等資助、廣東省軟科學(xué)項目1項,并作為子課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)國家社科基金重大項目1項。

在碳市場定價機(jī)制研究方面,朱幫助突破了已有研究不考慮碳價變化的多時間尺度特征,僅直接分析碳價隨時間變化的整體結(jié)構(gòu)特征等局限性,提出了碳價多尺度建模方法,識別和評估了不同尺度上的碳價驅(qū)動因素,刻畫了碳價多尺度動態(tài)行為特征。

在研究的過程中,朱幫助構(gòu)建了碳價多尺度分析模型,挖掘了不同尺度上碳價的驅(qū)動機(jī)制。實(shí)證發(fā)現(xiàn),巴厘行動計劃、全球金融危機(jī)和歐債危機(jī)均對碳價走勢產(chǎn)生了顯著影響;碳價與能源價格、工業(yè)生產(chǎn)、氣溫條件等存在協(xié)整關(guān)系;短期供需失衡和市場隨機(jī)活動影響強(qiáng)度較小,但頻繁發(fā)生;中期重大事件影響強(qiáng)度較大,但發(fā)生頻次較低;長期趨勢影響強(qiáng)度最大,是構(gòu)成碳價的主要成分。

在此研究基礎(chǔ)上,朱幫助建立了碳價多尺度事件研究模型,定量剖析了重大事件對碳價在不同尺度上的影響模式、影響程度和影響持續(xù)時間。實(shí)證發(fā)現(xiàn),全球金融危機(jī)和歐債危機(jī)對碳價在不同尺度上的影響是不同的,總體上前者比后者的影響程度更大、持續(xù)時間更長。

除此之外,朱幫助還建立了基于Zipf方法的碳價動態(tài)行為模型,考察了不同預(yù)期收益率和不同投資時間尺度下的碳價動態(tài)行為特征。實(shí)證發(fā)現(xiàn),碳價長期看跌概率大于長期看漲概率,時間尺度越長,看跌概率越高;收益預(yù)期越低,對碳價扭曲越小,收益預(yù)期一旦達(dá)到臨界點(diǎn),不再能夠扭曲碳價。

構(gòu)建碳價多尺度預(yù)測建模方法也是朱幫助團(tuán)隊的研究內(nèi)容之一。目前,團(tuán)隊已經(jīng)突破了已有研究方法在碳價預(yù)測上無法有效處理非平穩(wěn)、非線性等局限,將復(fù)雜碳價分解成了若干個簡單模態(tài),使得每個模態(tài)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)較原序列更平穩(wěn)、更具規(guī)律性、更容易預(yù)測。

在研究過程中,為了提高了碳價預(yù)測的精度,朱幫助引入了多尺度分解、自適應(yīng)建模、集成學(xué)習(xí)等理論方法,構(gòu)建了碳價自適應(yīng)多尺度非線性集成預(yù)測模型,不僅能夠有效捕捉碳價變化的非線性、非平穩(wěn)等復(fù)雜特征,而且能夠依據(jù)數(shù)據(jù)特征動態(tài)自適應(yīng)選擇核函數(shù)類型和模型參數(shù);充分發(fā)揮了計量經(jīng)濟(jì)模型在刻畫線性模式和人工智能模型在捕捉非線性模式的優(yōu)勢,建立了碳價混合預(yù)測模型,同時捕捉碳價變化的線性和非線性模式;打破了模型參數(shù)組合單獨(dú)優(yōu)化或輪流優(yōu)化的缺陷,引入均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計、統(tǒng)計學(xué)習(xí)等理論方法,構(gòu)建了相空間重構(gòu)和模型參數(shù)同步優(yōu)化的碳價預(yù)測模型,在保證了高預(yù)測性能的同時,顯著提高了預(yù)測效率。

守望“綠水青山”

在全球應(yīng)對氣候變化和節(jié)能減排的大環(huán)境下,習(xí)總書記提出“綠水青山就是金山銀山”,為了對實(shí)現(xiàn)國家減排的戰(zhàn)略目標(biāo)做出一點(diǎn)點(diǎn)屬于自己的貢獻(xiàn),朱幫助團(tuán)隊積極開展了能源經(jīng)濟(jì)與氣候政策建模研究。

在研究過程中,朱幫助協(xié)同多學(xué)科方法,考察了在保障經(jīng)濟(jì)增長前提下我國碳強(qiáng)度目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的可行性,測評了不同情景下不同因素對實(shí)現(xiàn)碳強(qiáng)度目標(biāo)的貢獻(xiàn)潛力,并從控制碳排放總量和碳強(qiáng)度“雙控”角度考察了不同決策偏好下實(shí)現(xiàn)碳強(qiáng)度目標(biāo)的路徑選擇。

識別與挖掘不同發(fā)展水平下我國碳排放增長驅(qū)動機(jī)制也是朱幫助團(tuán)隊的研究內(nèi)容之一。為了能夠深入研究這個問題,他考察和厘清了我國能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)增長與碳排放三者間的因果關(guān)系,挖掘出了我國及廣東省碳排放增長驅(qū)動因素、驅(qū)動模式和驅(qū)動強(qiáng)度。在此基礎(chǔ)上,建立了碳排放增長驅(qū)動因素的2層7部門LMDI(對數(shù)平均迪氏指數(shù))模型,識別和評估了我國7個生產(chǎn)生活部門14種驅(qū)動因素對不同階段碳排放增長的影響程度和影響模式。

除此之外,朱幫助團(tuán)隊還測評了我國省際綠色經(jīng)濟(jì)效率,并考察了相應(yīng)提升策略。他和他的團(tuán)隊建立起了non-separable input-output SBM模型,測算了中國省際綠色經(jīng)濟(jì)效率,并從“可分離的投入要素”“不可分離的投入要素”“期望的產(chǎn)出要素”和“非期望的產(chǎn)出要素”四個維度分解綠色經(jīng)濟(jì)無效率,挖掘了提升綠色經(jīng)濟(jì)效率的方向和途徑。

生活中,朱幫助除了是一名科研工作者,更是一名教師。目前,他已經(jīng)是3位博士生與8位碩士生的導(dǎo)師,并于2014年入選了廣東省高校優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃。科研之余,朱幫助筆耕不輟,目前已經(jīng)以第一作者或通訊作者在Omega、Ecological Economics、Journal of Forecasting等頂級(或一流)期刊發(fā)表(錄用)了學(xué)術(shù)論文20余篇,其中SSCI/SCI收錄17篇、EI收錄3篇,相關(guān)作品得到了國際同行的高度認(rèn)可。

“目前,國際碳市場比較低迷,幾乎都要崩潰了。特別是世界銀行10月份發(fā)布的《全球碳市場現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢》研究報告,對碳市場未來發(fā)展前景也不看好。然而,越艱難,越要迎難而上。”朱幫助說。越是在這樣的情況下,朱幫助越希望通過能源市場與碳市場、能源經(jīng)濟(jì)與氣候政策等系統(tǒng)深入研究,深刻理解和掌握碳市場定價機(jī)制與運(yùn)行規(guī)律,為我國碳市場建設(shè)提供知識儲備,保駕護(hù)航。

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