分形混沌的碳市場與可積孤子的碳定價

作者：楊星 著

 

出版日期：2020年5月

 

《分形混沌的碳市場與可積孤子的碳定價》是國家社科基金重點項目“碳排放權交易市場行為特征、價格波動規律及均衡價格研究”的最終成果。與其說它是一種研究的結果，不如說它是一種新的思維模式和一種新的看問題的方法。在過去幾十年里，有效市場假說已經成為研究金融市場的基石，它曾經的輝煌至今還閃耀著光芒，但它卻在解釋金融市場諸多的行為異象時顯得蒼白無力。這些異象的解釋需要一種新的理論和新的方法，而金融物理學恰如其分地走進了這一研究領域。該書正是在這種情況下應運而生。它利用金融物理學的混沌、分形和孤子理論解釋了這些異象。

 

《分形混沌的碳市場與可積孤子的碳定價》共分為三大部分：第一部分檢驗了碳交易市場的行為特征，證明了碳交易市場本質上是一個分形、混沌與孤子并存的市場，它并不符合有效市場理論的三大假說。它具備了：在不同的時間標度上具有相似的統計學特征（分形結構），在特定的條件和時點會出現無規則的行為特征（混沌現象），以及碳價格序列波動的傳播不彌散和碰撞穩定性特征（孤子特征）。

 

第二部分探討了碳價格波動規律。對波動率的研究是為碳定價找到影響因子并提供技術和方法的支撐。對碳價格波動規律的研究表明：碳交易市場價格波動規律與能源市場價格波動規律有極高的相關性，但與替代能源如風能、光能、太陽能關聯度不大?？梢哉J為碳交易市場是能源市場尤其是化石能源市場的衍生市場。與原生品市場價格波動相適應，碳交易市場也存在季節性波動規律、周期性波動規律以及突發性外部事件沖擊的價格波動規律。

 

第三部分是對碳排放權定價的研究。孤子理論應用于自然科學領域研究已經有了很長的歷史，但將孤子理論引用到金融領域為金融資產乃至碳資產定價純屬一種開創性的嘗試。研究的基本原理是：孤子兼有波動和粒子的雙重屬性，孤子波在經過很長時間的碰撞后，除發生小的相位移動外，其振幅和速度并不發生改變，并且能恢復到原有形狀。這與金融市場價格波動的均值回歸現象十分相似。孤子波的這一非凡特性為我們提供了研究碳定價的依據。研究表明：隨著時間尺度的增加，碳價格沿著同一個方向位置尺度上的平移并不改變其運動的波形和速度。在利用雙線性方法構造的非線性演化方程得到的單孤子、雙孤子和三孤子的精確解中，單孤子解正是我們尋求的碳資產中樞價值。

 

作者簡介

 

楊星，金融學教授，博士生導師。曾作為高級訪問學者在英國倫敦政治經濟學院、美國紐約州立大學布法羅分校學習和研究。她是中國早關注碳金融的學者之一，主要研究碳金融市場行為特征、風險測度與碳資產定價。對將經濟物理學引入金融學研究進行了孜孜不倦的探索。她是《碳金融概論》、《碳金融市場》的作者，并策劃了《碳金融系列叢書》共六部。

 

第Ⅰ篇 問題的提出與研究的理論基礎

 

第1章 緒論

 

1．1 問題的提出與研究意義

 

1．2 國內外研究現狀

 

1．3 研究內容與方法

 

1．4 本書的創新、不足與尚需深入研究的問題

 

第2章 有效市場理論與分形混沌理論之爭議

 

2．1 有效市場理論對金融市場行為解釋力的局限性

 

2．2 分形與混沌市場假說對金融市場行為理論的解釋

 

2．3 有效市場假說與分形混沌市場理論的主要區別

 

第Ⅱ篇 碳排放權市場分形與混沌行為特征檢驗與應用

 

第3章 碳排放權交易市場分形與混沌特性檢驗

 

3．1 碳排放權市場的基本統計分布特征

 

3．2 碳排放權交易市場分形特征檢驗

 

3．3 碳排放權交易市場混沌特征檢驗

 

3．4 本章小結

 

第4章 市場應用（I）：分形與混沌市場行為特征下的碳排放權價格預測

 

4．1 碳排放權市場多重分形特征提取

 

4．2 碳排放權價格預測算法

 

4．3 實證檢驗與分析

 

4．4 預測效果比較

 

4．5 本章小結

 

第5章 市場應用（Ⅱ）：分形與混沌行為特征下的碳排放權市場風險測度

 

5．1 小波領袖法風險測度原理

 

5．2 碳排放權市場風險時變性

 

5．3 歐盟碳排放權市場風險時點與規模

 

5．4 本章小結

 

第Ⅲ篇 碳排放權市場價格波動規律

 

第6章 碳價格波動規律（I）：碳排放權價格季節性波動規律

 

6．1 X-13A-S季節調整法基本原理

 

6．2 EUETS市場EUA現貨價格季節波動檢驗

 

6．3 碳排放權價格季節性波動成因

 

6．4 本章小結

 

第7章 碳價格波動規律（Ⅱ）：碳排放權價格周期性波動規律

 

7．1 研究方法簡介

 

7．2 周期性波動實證研究

 

7．3 三種研究方法實證結果比較

 

7．4 碳價格周期性波動影響因素分析

 

7．5 本章小結

 

第8章 碳價格波動規律（Ⅲ）：外部沖擊與碳價格波動規律

 

8．1 研究方法簡介

 

8．2 原始碳價格序列波動與去噪

 

8．3 基于連續小波變換的奇異點檢測

 

8．4 外部事件沖擊影響分析

 

8．5 本章小結

 

第Ⅳ篇 碳價格均值回歸存在性、回歸周期振幅及碳排放權定價

 

第9章 碳排放權價格均值回歸存在性檢驗

 

9．1 研究思路與數據說明

 

9．2 原始碳價格時間序列的去噪與重構

 

9．3 碳排放權價格序列平穩性檢驗

 

9．4 碳排放權價格序列均值回歸存在性檢驗

 

9．5 本章小結

 

第10章 碳排放權價格均值回歸的周期、振幅及其耦合關系

 

10．1 功率譜、奇異譜與奇異交叉譜的應用原理

 

10．2 均值回歸的長短周期與振幅差異

 

10．3 EUA現貨價格與WTI及PMI耦合周期與耦合振幅

 

10．4 本章小結

 

第11章 基于孤子理論的碳排放權定價

 

11．1 碳排放權價格序列的孤子特性

 

11．2 碳孤子方程及其可積性

 

11．3 碳孤子方程的精確解

 

11．4 本章小結

 

第Ⅴ篇 中國碳排放權交易市場的發展及其國際借鑒

 

第12章 中國碳交易市場發展現狀與問題

 

12．1 中國碳交易市場發展緣起與歷程

 

12．2 中國碳交易制度設計與安排

 

12．3 中國碳交易市場存在的主要問題

 

12．4 本章小結

 

第13章 國際經驗對中國碳交易市場發展的啟示

 

13．1 建立健全相關法律法規制度

 

13．2 完善中國碳交易制度設計

 

13．3 制定合理的中國碳市場定價機制

 

13．4 建立碳價格調控機制

 

13．5 建立完備的碳金融市場監管機制

 

13．6 本章小結