1.3 研究内容与研究方法

1.3.1 研究内容

国际碳排放交易市场是一个新兴的贸易市场，且日益显露出与其他资本市场类似的金融属性。本书主要研究该市场价格序列的结构特征，包括相依性结构特征、结构转换特征与时变跳跃行为特征。在研究过程中，本书主要是基于以下理论与模型，即ARMA-GARCH模型、Copula理论与藤Copula分析框架、马尔科夫机制转换模型、自回归跳跃强度模型。

1.3.1.1 国际碳排放权市场相依性Copula模型的构建及实证研究

1．基于ARMA-GARCH与Copula模型结合的二维相依模型的构建及实证研究

在实际过程中，不同市场或资产之间往往存在更加复杂的关系，而不仅仅局限于受到某一市场或某一资产的影响。况且，这种复杂的关系还不仅仅限于线性相关关系，更多地表现出非线性的相关关系，即相依性。鉴于此，本书结合ARMA-GARCH模型和Copula理论，构建二维Copula-GARCH模型，该模型可以捕捉两个市场之间的相依结构特征以及波动溢出效应等。但是，由于这类模型的构建比较容易，本书首先构建二维Copula-GARCH模型来探讨国际碳排放权市场之间的两两相依关系，并在此基础上，将该二维情形扩展到多维情形。

2．基于ARMA-GARCH与Copula模型结合的多维相依模型的构建及实证研究

由于高维建模具有一定的困难，我们基于GARCH-SV模型类来构建因子GARCH模型，以缓解SV高维建模的压力。本书放宽资产收益率单因子GARCH（1,1）模型的假设，将多维GARCH与Copula函数相结合，构建多维Copula-GARCH模型，用于研究国际碳排放权市场多种资产之间的相依结构特征、波动溢出效应，以及多个市场或多个资产投资组合的收益与风险分析。

1.3.1.2 国际碳排放权市场相依性高维动态Copula模型的构建及实证研究

1．基于动态条件相关结构的高维动态Copula模型的构建及实证研究

构建高维动态Copula模型是Copula理论与应用研究的一个重要方向。本书将二元Copula模型扩展到多维情形，并结合动态条件相关（DCC）模型，构建高维动态Copula模型，以研究具有高维特征的国际碳排放权市场之间复杂的相依性。一方面，可以研究相依性的持续性特征；另一方面，可以研究滞后期的标准化残差乘积对动态条件相依系数的影响。在此基础上，计算国际碳排放权市场资产投资组合的在险价值（VaR），进一步探讨风险分散化问题，进而指导投资者进行投资组合的风险管理。

2．基于动态藤结构的高维动态Copula模型的构建及实证研究

随着金融危机的频繁爆发，准确度量多个金融资产风险管理更加显得重要。一般情形下，传统的多维Copula模型在捕捉相依结构方面表现较好。然而，在高维情况下，这些多维Copula函数的刻画效果仍然不十分理想，不能准确地捕捉到多个资产之间复杂的相依结构。为弥补这一不足，构建藤分解结构的Copula函数就成为最佳方法。基于Bedford和Cooke（2001,2002）的藤结构分析框架，构建基于规则藤结构的Copula模型，并将其应用于国际碳排放权市场相依性的实证检验。

1.3.1.3 碳排放交易市场的状态转换结构研究

资产价格的结构转换特征是资本市场上普遍存在的一个特征，且不成熟的资本市场会表现得更为显著。Lamoureux和Lastrages（1990）认为，由于资产收益率序列存在结构变化，其波动持续性水平就被高估。因此，构建并采用基于结构转换特征的波动率模型来研究和预测资本市场资产价格的波动性，具有研究的可行性。鉴于碳排放交易市场可能存在上涨、盘整和下跌三种状态，我们结合AR-GARCH与Markov机制转换模型，从收益率、残差和波动率三个角度研究EUA现货市场与期货市场、CER期货市场的波动聚集现象与结构转换特征，并预测市场结构处于不同状态所持续的时间，以及不同状态之间发生转换的概率。

1.3.1.4 碳排放交易市场价格的时变跳跃

碳排放交易市场属于新兴市场，其机制仍不十分健全，且在发展过程中经历了几个阶段，这在很大程度上导致市场发生剧烈的波动。同时，随机离散事件的发生，也会给该市场带来很大的冲击，都可能会使市场出现跳跃行为。于是，本书引入Chan和Maheu（2002）的ARJI-GARCH模型，分别构建常数跳跃强度模型、时变跳跃强度模型来研究欧盟碳排放权市场发生随机跳跃的时变动态性。假设跳跃幅度的条件均值与方差都服从条件正态分布，并设定条件均值与条件方差与前期资产收益率存在函数关系，分别构建ARJI-RtGARCH模型和GARCH模型来研究跳跃幅度及其方差是否都对市场波动率存在敏感性；构建ARJI-htGARCH模型，分析跳跃幅度的方差对GARCH波动率的敏感性。

1.3.1.5 对我国发展碳排放交易市场的启示

根据现有的文献可知，欧盟碳排放交易市场存在明显的结构相依特征、结构转换特征与跳跃行为。欧盟碳排放交易市场是目前发展历史最长且交易制度相对合理的碳排放交易市场之一。在发展过程中，该市场可以为新兴的碳排放交易市场的发展提供一些参考经验。而我国，于2013年6月18日才建立第一个碳排放交易所——深圳碳排放交易所。可以说，我国的碳排放交易市场才刚刚步入起始发展阶段，需要借鉴欧盟、美国、澳大利亚等国家和地区的成功经验。研究国外碳排放交易市场，尤其是欧盟碳排放交易市场结构相依特征、结构转换特征与跳跃行为，对进一步完善我国碳排放交易市场制度安排、研发更多的碳金融衍生品、优化配置我国的碳资源等具有借鉴意义。

1.3.2 研究方法

本书运用了金融学、数学、统计学、计算机科学等多学科的相关知识，主要通过文献梳理的方法确定本书研究的突破点。通过构建拟合效果最佳的Copula模型、规则藤Copula理论分析框架研究碳排放交易市场之间的动态相依性结构特征，并采用蒙特卡罗模拟方法计算该市场产品投资组合的在险价值（VaR），以探讨碳排放交易市场的风险分散化问题。同时，分别采用马尔科夫机制转换模型和ARJI-GARCH模型研究碳排放交易市场的结构转换特征和跳跃行为。

①通过文献梳理的方法，发现现有研究的最新动态，并发现本书研究的突破点。

②通过构建Copula-GARCH模型和藤Copula分析框架，并进行参数估计，从而分析国际碳排放权市场的结构特征。

③通过采用蒙特卡罗模拟方法，计算欧盟碳排放权市场资产投资组合的在险价值（VaR），研究该市场的风险分散化问题。

④将AR-GARCH族模型与Markov机制转换模型相结合，构建合适的MRS-GARCH状态转换模型，并将该模型应用于碳排放交易市场状态转换结构特征的分析，研究市场处于某一状态的期望持续时间，以及不同状态之间发生转换的概率。

⑤结合ARJI模型与GARCH族模型，选择合适的ARJI-GARCH模型，研究碳排放交易市场价格序列存在的跳跃行为。