碳市场价格预测分析与风险管理研究

发布时间：2017-10-28 12:23

  本文关键词：碳市场价格预测分析与风险管理研究

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【摘要】：碳市场是应对气候变化成本的有效手段。我国“十二五”规划提出了“将逐步建立碳市场”,且在北京、上海、广东等省市启动了地区性碳市场试点,并将不断扩大,逐步建设成全国性的碳市场,以期在节能减排战略中发挥重大作用。因此,如何设计一个体制健全、运作平稳的碳市场成了当前我国面临的一项重要任务。近年来,以欧盟碳排放交易体系(European Union Emissions Trade System,EU ETS)为代表的国际碳市场发展迅猛,但其市场价格波动剧烈,显著影响了减排绩效。围绕EU ETS碳市场价格开展预测分析、风险测度与动态行为研究,论文的主要创新性工作如下：1.针对碳市场价格多尺度特性,提出了基于改进希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)的碳市场价格多尺度分解算法。首先,引入高斯白噪声到经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)中,建立集成EMD(Ensemble EMD,EEMD)算法来抑制EMD算法中的模态混叠现象；其次,针对EEMD分解过程中存在的端点效应问题,比较分析5种常用端点延拓方法,改进EEMD算法,得出适合碳价多尺度分解的延拓方法；实证结果表明改进HHT算法能显著提高碳价分解精度,扩大了HHT在碳价多尺度分析中的应用范围。2.综合应用改进EEMD、统计分析、Hilbert谱分析、Bai-Perron结构性断点检验等理论方法,探讨了重大突发事件在不同尺度上对碳市场的影响以及不同尺度之间影响的交互情况。2008年全球金融危机和2011年欧债危机均对碳市场价格走势造成了显著影响,产生了结构性断点。3.利用自适应数据分解与人工智能模型的优势,提出了基于改进EEMD与支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的碳市场价格拐点预测模型。首先,应用改进EEMD算法对去季节后碳价序列进行多尺度分解；其次,应用序列重构法识别出碳价循环项,并据此采用BB(Bry-Boschan)法确定碳价拐点：接着利用相空间重构法确认SVM建模中的输入变量,应用基于K-CV(K-fold Cross Validation)思想的网格搜索(grid search)法优化SVM模型参数,然后以训练好的SVM模型预测测试样本；最后,实证分析验证了模型的有效性。4.以碳市场异质性假设为前提,提出了基于改进EEMD与条件在险值(Conditional Value at Risk, CVaR)的碳市场价格多尺度风险测度模型。首先采用改进EEMD算法分解碳价收益率序列；其次,针对不同尺度的本征模拟函数(intrinsic mode function, IMF)和残差项分别采用广义自回归条件异方差(Generalized Auto Regressive Conditional Heteroskedasticity,GARCH)模型建模；再次,应用迭代累积平方和(Iterated Cumulative Sums of Squares,ICSS)断点检测法识别出极端事件窗口,并针对极端事件窗口内的各尺度分量分别独立采用指数加权移动平均(Exponentially Weighted Moving Average,EWMA)建模；最后,提出基于多尺度GARCH+EWMA模型对碳价收益率的时变条件方差进行测度,改进传统CVaR对方差的估计,实证结果显示基于多尺度EWMA+GARCH的CVaR明显优于传统方差-协方差方法的CVaR。5.基于Zipf分析技术,将碳价τ-收益率序列映射成为绝对频率和相对频率,探讨了投资时间尺度τ和收益预期ε对碳价行为的影响。实证结果表明：EUETS碳价长期看跌概率大于长期看涨概率；碳价行为受到了τ和ε的双重影响；ε在一定范围内会扭曲碳价行为。
【关键词】：碳市场价格 拐点预测 风险测度 经验模态分解 Hibert谱分析 Zipf分析
【学位授予单位】：五邑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X196;F831.5
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状分析11-13
• 1.3 论文架构与研究内容13-15
• 第二章 基于改进希尔伯特-黄变换算法的碳市场价格多尺度分解15-26
• 2.1 引言15-16
• 2.2 改进HHT的多尺度分解方法16-19
• 2.2.1 EMD算法16-17
• 2.2.2 EEMD算法17-18
• 2.2.3 Hilbert变换18-19
• 2.3 实证分析19-24
• 2.3.1 数据19
• 2.3.2 EEMD抑制模态混叠19-22
• 2.3.3 端点延拓改进EEMD抑制端点效应22-24
• 2.4 本章小结24-26
• 第三章 基于多尺度分析的重大突发事件对碳市场价格的影响26-38
• 3.1 引言26-27
• 3.2 改进EEMD的事件分析方法27-29
• 3.3 实证分析29-37
• 3.3.1 2008年全球金融危机对碳市场价格的影响分析29-34
• 3.3.2 2011年欧洲债务危机对碳市场价格的影响分析34-36
• 3.3.3 两次危机的比较分析36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 基于多尺度分析的碳市场价格拐点预测38-50
• 4.1 引言38-39
• 4.2 改进EEMD-SVM的拐点预测方法39-40
• 4.3 实证分析40-49
• 4.3.1 数据40-41
• 4.3.2 改进EEMD分解41
• 4.3.3 循环项C识别41-43
• 4.3.4 循环项C拐点识别43-44
• 4.3.5 SVM拐点预测44-47
• 4.3.6 SVM拐点预测模型验证47-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 基于改进EEMD-CVaR模型的碳市场价格风险测度50-62
• 5.1 引言50-51
• 5.2 研究方法51-53
• 5.2.1 VaR与CVaR51
• 5.2.2 CVaR的计算方法51-52
• 5.2.3 GARCH+EWMA-CVaR模型52-53
• 5.2.4 CVaR值的准确性检验53
• 5.3 实证分析53-61
• 5.3.1 数据53-54
• 5.3.2 收益序列的多尺度分解与数据特征分析54-55
• 5.3.3 多尺度GARCH+EWMA-CVaR模型的CVaR55-58
• 5.3.4 多尺度GARCH+EWMA-总体CVaR模型的CVaR58-60
• 5.3.5 CVaR值测度的准确性比较60-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 基于Zipf的碳市场价格行为特征62-74
• 6.1 引言62
• 6.2 模型与方法62-64
• 6.2.1 Zipf技术62-63
• 6.2.2 参数τ和ε的经济意义以及模型的假设63-64
• 6.3 实证分析64-72
• 6.3.1 数据来源和预处理64-65
• 6.3.2 τ和ε对预期收益率的影响65-66
• 6.3.3 参数ε和投资者类型划分66-68
• 6.3.4 碳价涨落的绝对变化频率68-70
• 6.3.5 碳价涨落的相对变化频率70-72
• 6.4 本章小结72-74
• 总结与展望74-76
• 参考文献76-80
• 攻读学位期间发表论文及参与科研项目80-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 庄德栋;;碳排放权交易的多尺度VaR计算——基于小波变换和GARCH模型[J];财会月刊;2012年12期

2 杨德昌;C.Rehtanz;李勇;唐巍;屈瑞谦;;基于改进希尔伯特 黄变换算法的电力系统低频振荡分析[J];中国电机工程学报;2011年10期

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本文编号：1108236