基于主成分分析法的碳市场交易机制影响因素*

顾英伟，付信侠

（沈阳工业大学管理学院，沈阳110870）

基于主成分分析法的碳市场交易机制影响因素*

顾英伟，付信侠

（沈阳工业大学管理学院，沈阳110870）

随着全球二氧化碳排放权交易的蓬勃发展，碳交易市场规模迅速膨胀，各国纷纷建立碳交易市场。我国作为《京都议定书》的签字国，为市场参与者建立交易的机制和平台，即建立一个有效的碳市场交易机制势在必行。应用PEST分析模型对宏观环境因素进行分析，针对碳市场交易机制的影响因素建立评价指标体系，并运用SPSS软件的主成分分析法进一步提取出4个主成分用以反映全部指标信息，以期为企业提供指导性意见。

碳市场；碳交易；二氧化碳排放权；交易机制；评价指标；PEST模型；主成分分析

随着全球温室效应和气候变暖问题的日益严重，二氧化碳的减排受到了人们的重视。我国作为《京都议定书》的签字国，建立一个全国性的碳交易市场是十分必要的。建立碳交易市场，可以为国际买家与中国企业交易搭建平台，有利于对国外先进技术的吸收和利用，国内企业也可通过出售碳排放权获利，直接提高节能减排的主动性［1］。碳交易市场的核心是通过市场机制实现碳排放权在社会范围内的优化配置，这必须以大量的市场交易为支撑，因此，为市场参与者建立交易的机制和平台，即建立一个有效的碳市场交易机制势在必行。

排放权交易的理论基础是环境污染的外部性和科斯定理，目前国内外学者对碳市场交易机制的研究也较多。Stern（2007）指出，从减排的动态激励来看，排放权机制有效性更高，因此在各国的规划中，包括美国目前正处于立法过程中的《清洁能源和安全法案》中，建立以排放权交易为核心的金融机制已成为促进低碳经济发展最为核心的手段。程会强、李新（2009）认为，我国碳排放权交易市场已经初步建成，但还很不完善：从宏观经济角度看存在气体排放权初始分配制度缺失，政府监督管理碳排放力度不足，碳排放源难于监测等问题；从微观经济角度看存在碳排放权交易定价不合理，排污收费标准较低，技术条件相对落后等问题［2］。Hu X、Jiang K、Liu Q（2006）分析了影响碳市场交易机制的各种因素，主要有法律法规、市场影响、政策影响等。综合以上文献可以发现，目前对于碳市场交易机制影响因素的研究尚未成熟，没有形成较好体系［3］。因此，本文将采用PEST模型分析各方面的影响因素，力图找出重要的影响指标，为碳市场交易机制提供更好的理论基础。

一、碳交易机制影响因素分析

PEST为宏观环境分析模型，所谓PEST即political、economic、social和technological（政治的、经济的、社会的和技术的）。应用PEST分析模型分析碳交易机制建立的影响因素主要有以下几个方面，本文据此设定评价指标。

（1）相关法律法规。中国已于1992年正式签署了《公约》，亦于2002年8月批准了《京都议定书》。根据“条约必须信守”的国际法原则，我国应制定碳交易的国家政策和法律，为减缓气候变化作出一个发展中大国应有的贡献。国际舆论也一直要求中国承担碳减排义务［4］。

（2）税收政策。在所有税收政策中，碳税是最具针对性的。碳税是一种污染税，它主要对煤炭、汽油、柴油、天然气等化石燃料产品，按其碳含量或碳排放量征税来减少化石燃料消耗和二氧化碳排放［5］。碳税的提出和实施并不是以征收为目的，而是以环境保护为宗旨，希望通过削减二氧化碳排放来减缓全球变暖的速度。

（3）交易价格。作为商品，碳排放权具有特殊性。首先，它是一种无形的虚拟品，只有经过核证之后才能成为商品；其次，它不是生产出来的产品，因此其成本价格不是一般商品所具有的生产成本，而主要是巨额交易成本和风险成本；再次，它不单纯是某种商品，具有单一的经济价值，在很大程度上还是国际政治博弈的产物，因此，碳交易价格会受到需求、供给、市场、政府限价等多种因素的影响［6］。

（4）低碳环保观念。在经历了粗放型、污染型的经济增长方式之后，为了避免大自然的报复，人类开始探索环保、节能的经济增长方式，“绿色经济”、“低碳经济”概念催生出庞大的绿色市场、绿色产业、绿色产业链［7］。而碳市场则是整个低碳经济的基础、起点和关键，企业进行碳市场交易对于企业低碳环保行为的实施有重要意义。

（5）需求影响。国际社会对碳减排的态度渐趋一致，必将使发达国家对碳排放权的需求有放量增长，碳交易规模也将随之扩大。作为碳排放权最大的供应国，中国的碳交易市场将迎来前所未有的良机［8］。由于温室气体的影响是全球性的，不论国家和地区如何，有限的温室气体排放量都是整个环境资源的一部分。

（6）科学技术发展。某一行业科学技术的发展方向，在一定程度上会影响这个行业。企业选择开发或引进某种技术时，都会参照当今科学技术的发展动态，选择特定的技术作为自身技术升级的重点。科学技术发展在一定程度上决定着企业技术水平［9］。从宏观角度来说，科学技术发展的趋势影响碳交易市场的发展，对于企业碳交易具有重要指导意义。

（7）信息技术和互联网发展。信息技术的迅速发展以及互联网的广泛普及，使得工业化和信息化的融合成为必然。信息技术和互联网使得信息传递便捷、高速，科技信息在互联网上分享也很普遍［10］。企业可以通过网络及时了解到最近的科技动态，判断未来的技术发展方向。

（8）经济全球化趋势。在金融领域的发展过程中，尤其是在商品交易及其衍生产品交易领域中，中国与发达国家差距很大。中国不仅自身经济发展缺乏动力机制，在经济领域国际高端竞争层面也处于劣势［11］。不断积累和增长的经济实力、活力和潜力促使中国正积极参与到国际金融市场的重构当中，而构建碳交易市场将是实现此目标的突破口之一。

二、基于主成分分析法的主要指标设定

根据上述影响因素并结合相关文献，本文选取以下8个指标：（1）相关法律法规；（2）税收政策；（3）交易价格；（4）低碳环保观念；（5）需求影响；（6）科学技术发展；（7）信息技术和互联网发展；（8）经济全球化趋势。

本文在全国范围内选取10个样本，采用专家法为每个样本的各指标打分，对这8个指标因素都给出了0～10之间的分数。以上8个指标依次用X1，X2，…，X8表示，如表1所示。

表1 各指标得分情况

主成分分析是把原来多个变量化为少数几个综合指标的一种统计分析方法，从数学角度来看，这是一种降维处理技术。

1．样本数据的标准化

假定有n个样本、P个变量，则可以建立一个原始数据矩阵

样本数据的标准化是基于数据的均值和方差进行的。对矩阵Z作标准化处理，即对每一个指标分量作标准化变换，变换公式为

2．计算相关系数矩阵

相关矩阵中的每一个元素由相应的相关系数表示，原始公式为

转化形式为

通过SPSS软件，可以得到相关系数矩阵，如表2所示。

3．方差分析主成分提取表

通过SPSS软件，可以得到主成分提取分析表，如表3所示。

主成分提取原则为提取特征值大于1的前m个主成分。特征值在某种程度上可以看成表示主成分影响力大小的指标，如果特征值小于1，说明该主成分的解释力度还不如直接引入一个原变量的平均解释力度大，因此一般可以用特征值大于1作为提取标准。通过表3可知提取4个主成分，即m＝4。

表2 相关系数矩阵

表3 主成分提取分析表

4．主成分负荷矩阵

通过SPSS软件，可以得到主成分负荷矩阵，如表4所示。

表4 主成分负荷矩阵

从表4可以看出，指标X2，X4，X5在第一主成分上有较高载荷，说明第一主成分基本反映了这3个指标的信息，概括为企业发展。指标X3在第二主成分上有较高载荷，所以第二主成分主要反映这1个指标信息，概括为交易成本。X1，X8在第三主成分上有较高载荷，所以第三主成分反映这2个指标信息，概括为社会发展。X6，X7在第四主成分上有较高载荷，所以第四主成分反映这2个指标信息，概括为技术发展。提取的4个主成分基本可以反映全部的指标信息。

把表4的数据除以主成分相对应的特征值开平方根便得到3个主成分中每个指标所对应的系数，从而得到主成分表达式。主成分分析以较少的指标代替了原来的多个指标对系统进行分析，给对系统的综合评价带来了很大方便。4个主成分的表达式分别为

通过以上公式计算可得各样本在不同主成分中的排名，如表5所示。

表5 样本值排名情况

5．计算主成分贡献率

表6 主成分贡献率

通过表6可以看出，因为第一主成分即企业发展的贡献率最大，所以第一主成分综合信息的能力最强，其次是交易成本、社会约束和社会发展。这四个主成分基本上能反映建立碳交易机制的影响因素。政府可以在这几个方面着手建立碳交易市场，企业也可以将这4个主成分作为选择碳交易的依据［12-14］。

三、结 论

碳交易机制的建立对我国节能减排工作有重要作用，是完成我国政府提出的减排目标的重要手段之一。本文采用主成分分析法分析了建立碳市场交易机制的影响因素，运用SPSS软件从分析的8个指标中提取出企业发展、交易成本、社会发展、技术发展这4个有重要影响的评价指标，为建立碳市场机制提供了一定的理论支持，以达到整合地方资源、稳定市场秩序的目的。

［1］杨志，郭兆晖.碳交易市场的现状发展与中国的对策［J］.中国经济报告，2009（7）：36-46.

［2］彭峰.排污权交易法律问题探讨［J］.重庆环境科学，2003（11）：3-4.

［3］于天飞，沈文星，黄喜.碳排放权交易的市场分析［J］.林业经济，2008（5）：6-14.

［4］江峰，刘伟民.中国碳交易市场建设的SWOT分析［J］.环境保护，2009（7）：16-17.

［5］涂毅.国际温室气体（碳）排放权市场的发展及其启示［J］.江西财经大学学报，2008（2）：13-14.

［6］穆红莉，马慧景.我国实施排污权交易制度的问题研究［J］.石家庄经济学院学报，2005（2）：6-7.

［7］林海明，张文霖.主成分分析与因子分析详细的异同和SPSS软件［J］.统计研究，2005（3）：12-14.

［8］蔡凤田.公路交通运输领域节能减排对策［J］.交通节能与环保，2008（2）：36-44.

［9］褚义景，邓明然.基于资源和环境的节能减排机制研究［J］.武汉理工大学学报：社会科学版，2010（4）：7-10.

［10］肖元真，王雁.实施节能减排的保障机制探析［J］.重庆文理学院学报：社会科学版，2010（1）：92-97.

［11］杨俊峰，王曼，徐洪波.国内节能减排研究现状［J］.改革与开放，2010（1）：35-36.

［12］Hu X，Jiang K，Liu Q.Development of China carbon emission scenarios toward 2050［R］.USA：Asia-Pacific Initiative toward Environmentally Sound and Sustainable Society，2006：1-5.

［13］罗丹程.辽宁石化工业“十二五”发展策略研究［J］.沈阳工业大学学报：社会科学版，2010（3）：208-210.

［14］王浩.我国城市工业污染中的市场失灵和政府失灵探析［J］.四川理工学院学报：社会科学版，2010（5）：94-97.

Influencing factors of trading mechanism of carbon market based on principal com ponent analysis

GU Ying-wei，FU Xin-xia
（School of Management，Shenyang University of Technology，Shenyang 110870，China）

W ith the vigorous development of global trading of carbon dioxide emission rights，the scale of carbon trading market expands rapidly，and various countries established their carbon trading market one after another.As China being the signatory country of“Kyoto Protocol”，it is imperative to establish transaction mechanism and platform formarket participants，i.e.，an effective trading mechanism of carbon market in China.PEST analytic model is applied to analyze the macroscopic environmental factors，an evaluating indicator system is established according to the influencing factors of tradingmechanism of carbon market，and principal component analysis w ith SPSS software is used to extract 4 principal components which can reflect overall information of indicators，in order to provide guidance for enterprises.

carbon market；carbon trading；carbon dioxide em ission right；trading mechanism；evaluating indicator；PEST model；principal component analysis

C 931

A

（责任编辑：吉海涛）

1674-0823（2012）03-0247-05

2012-03-08

辽宁省科技厅基金资助项目（2010401031）；辽宁省社会科学规划基金项目（L10DJY039）。

顾英伟（1954-），男，辽宁沈阳人，教授，主要从事发展战略与市场理论等方面的研究。

*本文已于2012-06-02在中国知网优先数字出版，DOI为CNKI：21-1558／C.20120602.1944.026，http：／／www.cnki.net／kcms／detail／21.1558.C.20120602.1944.026.htm l.