基于混合法的我国碳金融市场排放交易的定价机制与仿真研究

Developing carbon financial market is an essential step towards establishing long-term market-oriented mechanism for energy saving and emission reduction. In this step, pricing related financial products based on sound economic foundations is an important basic issue. Drawing on international operating experiences and related theories, this project intends to utilize a hybrid method which is of general equilibrium approach and no-arbitrage approach to investigate the determinants of the transitional and equilibrium carbon prices, paying special attention to the soft elements which can probably arise from Chinese market. To achieve our goal, we will analyze and simulate the price formation process suitable for Chinese situations via theoretical and numerical approaches in (multi-stage) multi-factor forward-backward stochastic differential equations and (multi-stage) multi-factor nonlinear higher dimensional partial differential pricing equations. Our results are expected to give the theoretical and methodological support for environmental finance in China, extending the derivative pricing theory on one hand and offer practical policy guidance on developing sustainable Chinese carbon financial market on the other hand.

发展碳金融市场对我国建立市场化的节能减排长效机制至关重要，准确科学定价则是碳金融排放权交易的核心问题。本项目在对国内外碳排放权交易市场发展模式、价格形成、波动规律定量与定性分析的基础上，拟利用基于一般均衡和无套利定价的混合方法通过量化我国碳金融市场价格的长期和短期核心影响因素及价格调节的柔性机制，构建碳排放交易的（多阶段）多因素正倒向随机微分定价方程和（多阶段）非线性高维偏微分定价方程来模拟我国碳金融市场价格形成过程。并进一步构建碳期货、碳期权的定价模型，通过近似算法和模拟方法创新，发展出一套完整的求解非线性碳定价方程数值解的程序包。项目的研究成果一方面能够为我国环境金融这一交叉学科的发展提供核心方法支撑，拓展传统的金融衍生品定价理论与方法体系；同时也能够为我国碳金融市场定价与价格调控机制的建立与完善，以及设计适合国情的碳金融衍生产品提供科学依据和方法支撑，具有重要的理论与实践价值。

本项目依据“理论研究——模型研究——仿真研究”的研究范式，首先对国内外碳金融市场排放权交易的情况和文献进行梳理与总结。然后，基于理论研究利用倒向随机微分方程构建碳排放交易的定价模型，继而对碳市场调节机制进行数值模拟和分析。本课题经过三年多的数据整理、实际调研访谈以及结合深入的研究，获得了如下研究成果：（1）对全国碳市场发展进行了系统梳理和把握。从碳排放权交易市场运行机制、价格形成、调节机制三个维度进行了系统的理论研究。（2）发展和完善正倒向随机微分方程的理论，主要研究了基于正倒向随机微分方程的美式期权定价、基于正倒向随机微分方程的高路径期权定价和不连续状态的倒向随机微分方程的问题，从而为理解和完善现有碳金融产品的价格形成机制提供理论解释和分析工具。（3）基于碳市场定价模型，仿真模拟了碳市场调节机制。分别从不连续市场状态和基于时间不一致的情况进行了深入的探讨。