4雙碳目標(biāo)下石油企業(yè)降低碳減排成本解決方案設(shè)計(jì)4.1保險(xiǎn)+期貨模式的設(shè)計(jì)理念及條件4.1.1方案設(shè)計(jì)的理念方案設(shè)計(jì)的理念是基于“保險(xiǎn)+期貨”模式，在碳交易價(jià)格波動(dòng)劇烈時(shí)，石油企業(yè)能夠以較低成本鎖定碳價(jià)，減少未來碳交易的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，借此降低碳減排成本，從而提高石油企業(yè)的碳減排積極性。方案主要參考了農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域中，大部分農(nóng)戶缺乏專業(yè)扎實(shí)的金融衍生品交易的知識(shí)，但是在預(yù)計(jì)面臨農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，借助保險(xiǎn)公司和期貨公司的力量，共同開發(fā)出價(jià)格保險(xiǎn)和場(chǎng)內(nèi)外期權(quán)，讓農(nóng)戶能夠以較低成本鎖定農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格，從而避免遭受較大損失。由于當(dāng)前碳交易市場(chǎng)的價(jià)格波動(dòng)趨于劇烈，石油企業(yè)如果要單獨(dú)成立一個(gè)專門研究碳價(jià)波動(dòng)和碳金融衍生品交易的團(tuán)隊(duì)，需要花費(fèi)更多的人力物力。相比之下，“保險(xiǎn)+期貨模式”可以憑借保險(xiǎn)公司和期貨公司的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，幫助企業(yè)在協(xié)調(diào)投保時(shí)鎖定碳價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，使企業(yè)在減排過程中積極性提高。同時(shí)方案基于“保險(xiǎn)+期貨”模式可以讓保險(xiǎn)公司、期貨公司以及控排企業(yè)都積極參與到碳交易市場(chǎng)中，能夠提高我國(guó)碳交易市場(chǎng)的活躍度，使碳定價(jià)更加合理化，充分發(fā)揮出碳交易市場(chǎng)促進(jìn)減排控排的作用，助力國(guó)家早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。4.1.2方案符合的條件在雙碳目標(biāo)下，國(guó)家采取各種措施要求高能耗高污染行業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排，首先是結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況成立各試點(diǎn)碳交易所，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建全國(guó)碳交易所，充分發(fā)揮碳排放權(quán)作用，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。石油企業(yè)作為我國(guó)重點(diǎn)控排行業(yè)之一，碳排放強(qiáng)度和碳減排壓力都比較大，導(dǎo)致減排過程中成本增加，所以基于“保險(xiǎn)+期貨”模式的解決方案需要符合以下幾個(gè)條件：一方面，方案符合國(guó)家積極構(gòu)建碳交易所的減排政策，提高我國(guó)碳排放權(quán)價(jià)格合理性的條件。全國(guó)已經(jīng)有7家試點(diǎn)碳交易所，且2021年7月全國(guó)碳交易市場(chǎng)正式上線，這足以說明碳排放權(quán)交易將是我國(guó)重點(diǎn)的減排措施。所以在保險(xiǎn)公司和期貨公司的共同參與下，能夠充分帶動(dòng)控排企業(yè)以及社會(huì)各類投資者參與到碳排放權(quán)交易中，提高我國(guó)碳交易所的活躍度，助力全國(guó)碳交易市場(chǎng)的發(fā)展。另一方面，方案符合石油企業(yè)降低碳減排成本需求，提高石油企業(yè)減排積極性的條件。我國(guó)石油行業(yè)的碳排放量較高，且免費(fèi)發(fā)放的碳配額減少，碳排放權(quán)價(jià)格有上漲趨勢(shì)，導(dǎo)致石油企業(yè)碳減排成本增加。所以基于“保險(xiǎn)+期貨”模式的方案可以讓石油企業(yè)在較低成本鎖定碳價(jià)，減少碳減排成本，積極進(jìn)行碳減排。4.2保險(xiǎn)+期貨模式的設(shè)計(jì)具體內(nèi)容4.2.1方案運(yùn)作流程首先方案的主要參與者包括保險(xiǎn)公司、期貨公司、石油控排企業(yè)以及期貨市場(chǎng)各類投資者，通過多方參與將石油控排企業(yè)承擔(dān)的碳排放權(quán)價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移分散到市場(chǎng)上各類投資者中，最終幫助石油企業(yè)降低碳減排成本。方案具體的運(yùn)作流程如下：一、石油企業(yè)根據(jù)自身減排實(shí)際情況，預(yù)計(jì)存在額外購(gòu)買碳配額的情況，則向保險(xiǎn)公司投保相關(guān)碳保險(xiǎn)產(chǎn)品。即當(dāng)碳配額交易價(jià)格上漲到一定程度時(shí)，石油企業(yè)可以要求保險(xiǎn)公司予以超出部分的資金賠付，或者是予以相應(yīng)數(shù)量的碳配額作為賠付。二、保險(xiǎn)公司結(jié)合企業(yè)需求和碳配額交易價(jià)格情況，設(shè)計(jì)出合適的碳保險(xiǎn)產(chǎn)品，并向期貨公司購(gòu)買相應(yīng)執(zhí)行價(jià)格的看漲期權(quán)，將碳配額交易價(jià)格上漲風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移給期貨公司。三、期貨公司通過專業(yè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)出場(chǎng)外碳價(jià)格期權(quán)，將期權(quán)合約出售給各類投資者，通過期貨期權(quán)投資者的參與，把碳配額交易價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)在市場(chǎng)交易中分散掉。4.2.2方案交易過程在交易過程中，石油企業(yè)面臨的碳排放權(quán)價(jià)格波動(dòng)存在兩種情況，一種是到期價(jià)格上漲，一種是到期價(jià)格下跌，根據(jù)石油企業(yè)實(shí)際情況以及所投保單和期權(quán)類別不同，最終交易結(jié)果也有所不同。因?yàn)楫?dāng)石油企業(yè)預(yù)計(jì)有購(gòu)買碳配額的需求，那么到期面臨的主要是價(jià)格上漲風(fēng)險(xiǎn)；而當(dāng)石油企業(yè)預(yù)計(jì)會(huì)有碳配額剩余情況，需要在碳交易市場(chǎng)上去出售時(shí)，面臨的主要是價(jià)格下跌風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榧夹g(shù)進(jìn)步的成本可以通過碳交易市場(chǎng)上的碳排放權(quán)交易得到補(bǔ)償。一、碳價(jià)格上漲保險(xiǎn)和看漲期權(quán)：到期碳排放權(quán)交易價(jià)格上漲時(shí)，石油企業(yè)可以根據(jù)保單賠付條件要求保險(xiǎn)公司予以資金賠付，或者讓保險(xiǎn)公司以等量的碳配額作為賠付。保險(xiǎn)公司就可以憑借在期貨公司購(gòu)買的場(chǎng)外看漲期權(quán)，要求期貨公司履約，將賠付的金額或碳配額支付給投保企業(yè)。最后，石油企業(yè)就能夠以低于當(dāng)前碳交易市場(chǎng)價(jià)購(gòu)買到所需的碳配額，完成履約，減少了因碳價(jià)上漲增加的碳減排成本。到期碳排放權(quán)交易價(jià)格下跌時(shí)，石油企業(yè)能夠以低于合約價(jià)格購(gòu)買碳配額，所以不會(huì)要求保險(xiǎn)公司賠付，保險(xiǎn)公司也不會(huì)行使看漲期權(quán)合約，期貨公司獲得權(quán)利金，保險(xiǎn)公司獲得保費(fèi)與權(quán)利金的差值，而石油企業(yè)則是損失小額保費(fèi)，但是卻能夠避免支付高額的購(gòu)買碳配額費(fèi)用。二、碳價(jià)格下跌風(fēng)險(xiǎn)和看跌期權(quán)：到期碳排放權(quán)交易價(jià)格下跌時(shí)，石油企業(yè)同樣可以根據(jù)保單要求向保險(xiǎn)公司要求資金賠付，同時(shí)在碳交易市場(chǎng)上賣出部分碳配額，彌補(bǔ)因技術(shù)進(jìn)步增加的碳減排成本。保險(xiǎn)公司憑借看跌期權(quán)合約要求期貨公司履約，并將賠付的金額支付給投保企業(yè)。最后，期貨公司可以通過期貨市場(chǎng)中各類投資者分散掉風(fēng)險(xiǎn)，石油企業(yè)獲得了相應(yīng)補(bǔ)償，間接降低了碳減排成本。到期碳排權(quán)交易價(jià)格上漲時(shí)，石油企業(yè)可以將多余的碳配額以高于合約價(jià)格出售，沒有面臨價(jià)格下跌風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)要求保險(xiǎn)公司賠付。保險(xiǎn)公司也不會(huì)行使看跌期權(quán)的權(quán)利，期貨公司賺取期權(quán)費(fèi)，保險(xiǎn)公司依然賺取保費(fèi)和期權(quán)費(fèi)的差值，石油企業(yè)損失小額保費(fèi)但通過交易能夠得到更多的補(bǔ)償，也提高了企業(yè)減排的積極性。結(jié)合我國(guó)碳交易所的價(jià)格波動(dòng)和石油企業(yè)目前控排情況來看，石油企業(yè)購(gòu)買碳配額的需求較大，所以方案主要針對(duì)碳排放權(quán)價(jià)格上漲時(shí)的情況，對(duì)場(chǎng)外碳價(jià)格看漲期權(quán)和碳價(jià)格上漲保險(xiǎn)進(jìn)行定價(jià)；同理也可得出，場(chǎng)外碳價(jià)格看跌期權(quán)的期權(quán)費(fèi)和碳價(jià)格下跌保險(xiǎn)的保費(fèi)。4.3保險(xiǎn)+期貨模式的創(chuàng)新點(diǎn)與核心點(diǎn)4.3.1方案的創(chuàng)新點(diǎn)本文設(shè)計(jì)“保險(xiǎn)+期貨”模式的方案創(chuàng)新點(diǎn)主要在于兩個(gè)方面。方案創(chuàng)新點(diǎn)之一在于將方案應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域解決企業(yè)碳減排成本問題本身就是一種創(chuàng)新，我國(guó)目前僅在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和部分小微企業(yè)試點(diǎn)中在開展“保險(xiǎn)+期貨”模式，從方案試點(diǎn)效果來看，該方案可以很好幫助農(nóng)戶鎖定成本收益，避免因農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格大幅波動(dòng)損害農(nóng)戶利益，實(shí)現(xiàn)保本增收。所以本文認(rèn)為“保險(xiǎn)+期貨”模式也可以解決控排企業(yè)在碳交易市場(chǎng)中面臨的交易價(jià)格波動(dòng)，導(dǎo)致碳減排成本增加的問題，從而為工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用金融衍生品等工具解決實(shí)際問題提供了全新思路。方案的創(chuàng)新點(diǎn)之二在于采用歷史波動(dòng)率錐方法來確定期權(quán)價(jià)格的波動(dòng)率。參考我國(guó)對(duì)碳交易試點(diǎn)的價(jià)格研究，可以發(fā)現(xiàn)碳交易價(jià)格對(duì)外部沖擊的反應(yīng)速度有滯后性，且會(huì)受到歷史信息的影響，所以采用波動(dòng)率錐的方法可以更加合理的判斷標(biāo)的資產(chǎn)當(dāng)前的波動(dòng)率處于歷史的高位還是低位，推測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)率。同時(shí)，相比傳統(tǒng)的直接利用B-S模型得出單一的期權(quán)價(jià)格，利用蒙特卡洛法可以更加真實(shí)的模擬標(biāo)的資產(chǎn)在理論模型下的價(jià)格走勢(shì)，得出更加接近真實(shí)情況的碳期權(quán)價(jià)格，為期權(quán)市場(chǎng)交易提供一個(gè)合理的理論參考值。4.3.2方案的核心點(diǎn)論文是基于“保險(xiǎn)+期貨”模式提出的解決方案，所以方案核心之處就在于期權(quán)及保單的合理定價(jià)。正如上文所述，考慮到我國(guó)石油企業(yè)實(shí)際的需求，論文以碳排放權(quán)交易價(jià)格上漲風(fēng)險(xiǎn)為例設(shè)計(jì)出看漲期權(quán)和碳價(jià)格上漲保險(xiǎn)。鑒于期權(quán)種類繁多，包括歐式期權(quán)、美式期權(quán)、亞式期權(quán)等，其中美式期權(quán)是指在到期日之前的任何時(shí)間都可以行權(quán)，而歐式期權(quán)必須在到期日當(dāng)天才能行使權(quán)利，所以歐式期權(quán)價(jià)格成本相對(duì)較低，再結(jié)合我國(guó)各大試點(diǎn)碳交易所都按照固定履約時(shí)間進(jìn)行繳納碳配額的特點(diǎn)，以歐式看漲期權(quán)為例設(shè)計(jì)期權(quán)合約。其一是期權(quán)及保單定價(jià)過程。首先，期貨公司通過對(duì)歷史的碳排放權(quán)交易價(jià)格進(jìn)行分析處理，得到碳配額的市場(chǎng)公允價(jià)值，確定可行有效的合約執(zhí)行價(jià)格，對(duì)其波動(dòng)率進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，并計(jì)算出期權(quán)費(fèi)。其次，保險(xiǎn)公司根據(jù)期貨公司合約的執(zhí)行價(jià)格確定保單的觸發(fā)價(jià)格，參考合適的保險(xiǎn)費(fèi)率，再綜合考慮需要支付的期權(quán)費(fèi)和預(yù)期收益率，計(jì)算得出保費(fèi)。其二是期權(quán)定價(jià)模型。期權(quán)定價(jià)理論眾多，其中最為經(jīng)典理論就是Black-Shore期權(quán)定價(jià)模型，該模型是基于完備市場(chǎng)下假設(shè)資產(chǎn)價(jià)格服從正態(tài)分布且波動(dòng)率恒定不變，但這與大部分金融資產(chǎn)實(shí)際價(jià)格走勢(shì)不符。而后有很多學(xué)者使用其他模型修正隨機(jī)波動(dòng)率，對(duì)傳統(tǒng)B-S模型進(jìn)行改進(jìn)，例如Heston模型、Bates模型等。Boyle(1977)將蒙特卡洛模擬引入到B-S期權(quán)定價(jià)中，主要是通過技術(shù)手段對(duì)未來資產(chǎn)價(jià)格路徑隨機(jī)模擬，計(jì)算出不同路徑下的期權(quán)收益，再根據(jù)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率進(jìn)行貼現(xiàn)，得出期權(quán)價(jià)格。這種隨機(jī)模擬過程對(duì)于價(jià)格波動(dòng)劇烈的金融資產(chǎn)來說，是最為靈活的期權(quán)定價(jià)方式，所以論文選取蒙特卡洛模擬方法對(duì)碳交易價(jià)格的歐式看漲期權(quán)進(jìn)行定價(jià)。具體步驟如下，（一）選取恰當(dāng)?shù)哪Ｐ停˙-S模型）通過計(jì)算機(jī)模擬標(biāo)的資產(chǎn)的價(jià)格走勢(shì)，得到一個(gè)資產(chǎn)價(jià)格可能的路徑（幾何布朗運(yùn)動(dòng)）。（二）在期權(quán)有效期內(nèi)將時(shí)間分成若干小段，通過蒙特卡洛模擬上千次，得出到期日隨機(jī)資產(chǎn)價(jià)格的樣本。（三）根據(jù)模型計(jì)算出不同價(jià)格下期權(quán)收益情況，再利用無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率進(jìn)行貼現(xiàn)，得到期權(quán)現(xiàn)值樣本.（四）對(duì)所有樣本值取算術(shù)平均，得到在蒙特卡洛模擬下歐式期權(quán)價(jià)格。以上過程均通過python軟件實(shí)現(xiàn)。4.4基于CEA的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與處理本文選取全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的碳配額交易價(jià)格（CEA）為標(biāo)的資產(chǎn)價(jià)格進(jìn)行方案模擬應(yīng)用，主要原因在于全國(guó)碳交易市場(chǎng)已正式上線，覆蓋電力、石化等高排放行業(yè)，且石油企業(yè)作為重點(diǎn)控排對(duì)象，其碳減排成本與CEA價(jià)格波動(dòng)密切相關(guān)；此外，CEA價(jià)格能夠更好地反映石油企業(yè)因碳價(jià)波動(dòng)而增加的碳減排成本。因此，為了更好地進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，需要對(duì)CEA數(shù)據(jù)提前進(jìn)行處理，檢驗(yàn)價(jià)格走勢(shì)是否符合產(chǎn)品標(biāo)的要求。4.4.1CEA與石油原料價(jià)格相關(guān)性檢驗(yàn)首先對(duì)CEA價(jià)格與石油生產(chǎn)過程中所需原材料價(jià)格進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，說明以CEA價(jià)格為標(biāo)的資產(chǎn)設(shè)計(jì)“保險(xiǎn)+期貨”模式的合理性。石油生產(chǎn)過程所需原材料主要是原油及其衍生品，結(jié)合我國(guó)石油行業(yè)常用的燃料種類選取原油現(xiàn)貨價(jià)格指數(shù)，同時(shí)為了更好地觀察CEA價(jià)格波動(dòng)對(duì)石油行業(yè)的影響，加入了石油工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)。最終選取2013年8月至2025年7月的CEA價(jià)格、原油現(xiàn)價(jià)、石油價(jià)格指數(shù)的數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)各參數(shù)之間的時(shí)間序列相關(guān)性。由檢驗(yàn)結(jié)果可得，CEA價(jià)格波動(dòng)會(huì)對(duì)石油企業(yè)的碳減排成本產(chǎn)生影響，所以基于CEA價(jià)格設(shè)計(jì)“保險(xiǎn)+期貨”模式方案能夠影響石油企業(yè)的碳減排成本。如表4.1所示，CEA與原油現(xiàn)價(jià)的相關(guān)性系數(shù)為-0.39085，說明CEA價(jià)格波動(dòng)與原油現(xiàn)價(jià)波動(dòng)具有明顯的負(fù)相關(guān)性，即當(dāng)CEA價(jià)格上漲時(shí)，會(huì)導(dǎo)致石油原材料原油價(jià)格波動(dòng)加劇，使石油企業(yè)的原材料采購(gòu)成本增加，付出的碳減排成本會(huì)增加。而CEA與石油工業(yè)品價(jià)格指數(shù)的相關(guān)性系數(shù)為-0.31775，說明CEA價(jià)格波動(dòng)與石油工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)之間的負(fù)相關(guān)性明顯，即當(dāng)碳排放權(quán)交易價(jià)格上漲時(shí)，石油價(jià)格上漲幅度并不明顯，所以石油企業(yè)無(wú)法從產(chǎn)量端實(shí)現(xiàn)可觀的營(yíng)收補(bǔ)償。整體來看，CEA價(jià)格波動(dòng)會(huì)明顯影響石油原材料價(jià)格波動(dòng)，與原油價(jià)格具有負(fù)相關(guān)性。表4.1CEA與石油原料和石油價(jià)格指數(shù)相關(guān)系數(shù)CorrelationCEA原油現(xiàn)價(jià)石油價(jià)格指數(shù)CEA1.000000-0.39085-0.31775原油現(xiàn)價(jià)-0.390851.0000000.85123石油工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)-0.317750.851231.000000數(shù)據(jù)來源：年鑒數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、個(gè)人計(jì)算整理4.4.2CEA樣本區(qū)間選擇與處理根據(jù)全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)公開披露數(shù)據(jù)，對(duì)CEA收盤價(jià)格走勢(shì)進(jìn)行分析，選取2013年8月5日至2025年7月31日為樣本區(qū)間，共有3020個(gè)有效的交易日數(shù)據(jù)，通過代碼處理后畫出其價(jià)格波動(dòng)的時(shí)序圖。如圖4.2所示，2013年CEA的初始交易價(jià)格處于較高位狀態(tài)，而后2014年至2018年一直處于相對(duì)低位，從2019年開始CEA價(jià)格逐漸上漲，經(jīng)過2021年全國(guó)碳交易市場(chǎng)正式上線后，2024年CEA價(jià)格屢創(chuàng)新高，遠(yuǎn)超早期碳交易價(jià)格，說明CEA的收盤交易價(jià)格走勢(shì)并不平穩(wěn)，所以需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。圖4.2CEA價(jià)格時(shí)序圖數(shù)據(jù)來源：CEA交易數(shù)據(jù)、個(gè)人計(jì)算整理參考其他金融資產(chǎn)普遍采用對(duì)數(shù)收益率的方法來分析資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)情況，本文考慮到碳排放權(quán)本身就是一種資產(chǎn)，因此也采用對(duì)數(shù)收益率的方法對(duì)CEA進(jìn)行處理分析，得到CEA的日對(duì)數(shù)收益率R，計(jì)算公式如下：R其中，Rt是t日對(duì)數(shù)收益率，Gt是t日的CEA收盤價(jià)，4.4.3CEA日對(duì)數(shù)收益率波動(dòng)特征由上述計(jì)算公式得出全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA日對(duì)數(shù)收益率R的樣本數(shù)據(jù)，共有3019個(gè)樣本值，對(duì)其波動(dòng)特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)與分析。如表4.2所示，R的均值為0.0005，中位數(shù)為0.0000，最大值為0.29，最小值為-0.31，標(biāo)準(zhǔn)差為0.038；其偏度為0.85，說明CEA實(shí)際收益率呈現(xiàn)右偏分布；而且峰度為5.12，大于3，加之JB統(tǒng)計(jì)量明顯較大，說明全國(guó)碳交易市場(chǎng)的CEA的日對(duì)數(shù)收益率不是正態(tài)分布，具有明顯的“尖峰厚尾”特征，符合一般性金融資產(chǎn)的收益率特征。表4.2CEA日對(duì)數(shù)收益率序列的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)量值均值0.0005中位數(shù)0.0000最大值0.29最小值-0.31標(biāo)準(zhǔn)差0.038偏度0.85峰度5.12JB統(tǒng)計(jì)量107.16樣本數(shù)3019數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理為了更加直觀地看出全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA的日對(duì)數(shù)收益率R的走勢(shì)，對(duì)R樣本數(shù)據(jù)作時(shí)間序列圖。如圖4.3所示，R波動(dòng)比較隨機(jī)，漲跌幅沒有規(guī)律，但整體上R是圍繞著零值進(jìn)行上下波動(dòng)，具有資產(chǎn)價(jià)值回歸特點(diǎn)，說明全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA的日對(duì)數(shù)收益率符合商品內(nèi)在價(jià)值的特征。圖4.3CEA日對(duì)數(shù)收益率時(shí)間序列圖數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理4.4.4CEA日對(duì)數(shù)收益率序列的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)為了確保樣本數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，對(duì)全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA日對(duì)數(shù)收益率序列做ADF檢驗(yàn)，結(jié)果圖4.4所示。檢驗(yàn)?zāi)Ｐ桶ǔ?shù)項(xiàng)和趨勢(shì)項(xiàng)，在顯著水平為1%、5%、10%下的臨界值分別是-3.43、-2.86、-2.57，此時(shí)ADF=-18.05，p值=0，明顯小于各顯著性水平下的臨界值，則說明原序列不存在單位根，拒絕了原假設(shè)，說明全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA日對(duì)數(shù)收益率序列是趨勢(shì)平穩(wěn)的，價(jià)格走勢(shì)不會(huì)隨著時(shí)間變化而改變，也與上圖JB檢驗(yàn)值結(jié)果相符，預(yù)測(cè)交易收益率是有效的，所以將CEA作為標(biāo)的資產(chǎn)設(shè)計(jì)碳期權(quán)產(chǎn)品是可行的。圖4.4CEA日對(duì)數(shù)收益率序列ADF檢驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)來源：Eviews檢驗(yàn)結(jié)果4.5基于CEA的期權(quán)定價(jià)與合約設(shè)計(jì)通過參考國(guó)外碳期貨期權(quán)的產(chǎn)品合約設(shè)計(jì)，全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA的場(chǎng)外期權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，主要包括標(biāo)的資產(chǎn)初始價(jià)格、執(zhí)行價(jià)格、期權(quán)到期時(shí)間、標(biāo)的資產(chǎn)數(shù)量和相應(yīng)的權(quán)利金。權(quán)利金就是保險(xiǎn)公司需要支付給期貨公司的期權(quán)費(fèi)，到期時(shí)擁有以執(zhí)行價(jià)格購(gòu)入一定數(shù)量的標(biāo)的資產(chǎn)的權(quán)利，不同的執(zhí)行價(jià)格對(duì)應(yīng)不同的期權(quán)費(fèi)，可以由保險(xiǎn)公司自行選擇，所以重點(diǎn)就是通過歐式期權(quán)定價(jià)公式和蒙特卡洛模擬推導(dǎo)出合理的執(zhí)行價(jià)格下的權(quán)利金。4.5.1波動(dòng)率歐式期權(quán)定價(jià)公式可以簡(jiǎn)單表述為C=F(S0、K、T、r、σ)，其中S0是標(biāo)的資產(chǎn)初始價(jià)格，K是到期時(shí)標(biāo)的資產(chǎn)執(zhí)行價(jià)格，T是期權(quán)到期時(shí)間，r是當(dāng)前無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率，σ是波動(dòng)率。在期權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，S0、K、T、r都是事前可以確定已知，唯一需要確認(rèn)的就是波動(dòng)率σ，所以期權(quán)定價(jià)的關(guān)鍵在于選取何種方法確定資產(chǎn)波動(dòng)率最合適。對(duì)全國(guó)碳交易市場(chǎng)的CEA而言，場(chǎng)外期權(quán)合約的波動(dòng)率就是日對(duì)數(shù)收益率的波動(dòng)率，因?yàn)椴▌?dòng)率本身就是一種衡量資產(chǎn)收益率大小的指標(biāo)，波動(dòng)率越大，說明資產(chǎn)收益率的不確定性越高，為了降低不確定性所要付出的成本就越大，從而期權(quán)價(jià)格就越高。因?yàn)橘Y產(chǎn)實(shí)際的波動(dòng)率只能事后計(jì)算，所以在期權(quán)定價(jià)時(shí)使用的波動(dòng)率都是事前預(yù)測(cè)的波動(dòng)率，會(huì)存在一定誤差。金融市場(chǎng)中通常選擇歷史波動(dòng)率進(jìn)行度量，即對(duì)特定時(shí)段里的金融資產(chǎn)收益數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出每日回報(bào)的年化標(biāo)準(zhǔn)偏差，資產(chǎn)價(jià)格通常采取每日收盤價(jià)，收益率通常是對(duì)數(shù)收益率，再取對(duì)數(shù)收益率的標(biāo)準(zhǔn)差，進(jìn)行年化調(diào)整。因?yàn)闅v史波動(dòng)率是按照歷史數(shù)據(jù)得出波動(dòng)率范圍，當(dāng)樣本數(shù)據(jù)足夠多時(shí)，可以減少預(yù)測(cè)歷史波動(dòng)率的誤差。根據(jù)Burghardt等（1990）提出的波動(dòng)率錐，將不同期限的歷史波動(dòng)率序列通過幾個(gè)具有代表性分位點(diǎn)在同一個(gè)坐標(biāo)軸表示出來，繪制出波動(dòng)率錐，觀察歷史波動(dòng)率的范圍，再做出當(dāng)日的歷史波動(dòng)率序列并在同一時(shí)間維度上進(jìn)行比較，選擇合適分位點(diǎn)上的值作為預(yù)測(cè)波動(dòng)率，這樣可以有效減少預(yù)測(cè)誤差。不過繪制波動(dòng)率錐來確定歷史波動(dòng)率范圍是有前提的，需要確定資產(chǎn)收益率走勢(shì)是否具有均值回歸特點(diǎn)，即長(zhǎng)期來看資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)相對(duì)比較平穩(wěn)。通過對(duì)2013年8月5日-2025年7月31日的全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA日對(duì)數(shù)收益率樣本作直方圖可以看出，全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA日對(duì)數(shù)收益率的分布集中在-0.05到0.05，而且尾部極端值也有一定概率發(fā)生，說明全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA具有均值回歸的特點(diǎn)，符合金融資產(chǎn)收益率“尖峰厚尾”特征，不是典型的正態(tài)分布，所以本文選取波動(dòng)率錐的方法來預(yù)測(cè)波動(dòng)率。圖4.5CEA日對(duì)數(shù)收益率直方圖數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理國(guó)際上普遍采取一年有252個(gè)交易日來計(jì)算，本文選取5天、10天、21天、63天、126天、252天為窗口長(zhǎng)度，以2013年8月5日-2025年7月31日的全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA日對(duì)數(shù)收益率為例，計(jì)算不同時(shí)間窗口的標(biāo)準(zhǔn)差組成相應(yīng)的歷史波動(dòng)率序列，分別記為HV5、HV10、HV21、HV63、HV126、HV252。然后在不同的歷史波動(dòng)率序列中選取幾個(gè)具有代表性分位數(shù)，如最大值、90%、75%、中位數(shù)、25%、10%、最小值，表示該序列的波動(dòng)范圍，在同一個(gè)坐標(biāo)軸下，連接同一分位水平下的歷史波動(dòng)率，最終得到全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA在不同時(shí)間周期窗口的歷史波動(dòng)率錐，如圖4.6。圖4.6CEA日對(duì)數(shù)收益的歷史波動(dòng)率錐數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理從全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA的歷史波動(dòng)率可以看出，隨著到期期限的延長(zhǎng)，區(qū)間內(nèi)價(jià)格波動(dòng)范圍逐漸縮小，而且長(zhǎng)期來看，歷史波動(dòng)率有向中位數(shù)集中的趨勢(shì)，具有均值回歸的特點(diǎn)。所以在使用波動(dòng)率錐進(jìn)行預(yù)測(cè)和期權(quán)交易時(shí)，通過比較不同分位水平下當(dāng)日歷史波動(dòng)率序列處于歷史波動(dòng)率錐的什么位置，來判斷未來資產(chǎn)價(jià)格走勢(shì)和當(dāng)前波動(dòng)率是否存在高估或低估，從而確定期權(quán)交易是否存在套利機(jī)會(huì)。2022年1月4日的歷史波動(dòng)率整體偏低，其中HV21接近歷史的中位數(shù)水平，但是HV42、HV63、HV126均低于中位數(shù)，接近于歷史25分位水平，可能存在波動(dòng)率低估的情況，所以預(yù)期未來CEA價(jià)格波動(dòng)應(yīng)該大于當(dāng)前水平，存在跨期保值和投機(jī)套利的期權(quán)交易機(jī)會(huì)。根據(jù)波動(dòng)率錐均值回歸的特點(diǎn)，預(yù)測(cè)未來的波動(dòng)率HV63為中位數(shù)水平0.630353。以全國(guó)碳交易市場(chǎng)CEA為標(biāo)的資產(chǎn)，按照一個(gè)月有21個(gè)交易日計(jì)算，三個(gè)月共有63個(gè)有效交易日，設(shè)計(jì)到期期限三個(gè)月的歐式看漲期權(quán)（2022年1月4日-2022年4月12日），CEA期權(quán)的初始價(jià)格為2022年1月4日的收盤價(jià)58.20元/噸，波動(dòng)率σ為0.630353，無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率選取2021年12月24日財(cái)政部發(fā)行的三個(gè)月的貼現(xiàn)國(guó)債收益率，計(jì)算所得為2.2519%。4.5.2蒙特卡洛模擬過程根據(jù)經(jīng)典BSM理論模型來看，在風(fēng)險(xiǎn)中性下，資產(chǎn)價(jià)格是服從幾何布朗運(yùn)動(dòng)的，在市場(chǎng)無(wú)摩擦和交易成本下，能夠?qū)W式期權(quán)定價(jià)。本文假設(shè)CEA價(jià)格走勢(shì)符合幾何布朗運(yùn)動(dòng)，通過蒙特卡洛模擬40000次，觀察到期日CEA的價(jià)格分布情況。資產(chǎn)價(jià)格幾何布朗運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)過程：dSS其中，Z~N(0,1)。在一個(gè)維納過程Wt和伊藤積分下，蒙特卡洛模擬下的資產(chǎn)價(jià)格連續(xù)隨機(jī)游走過程表達(dá)式為：S圖4.7CEA幾何布朗運(yùn)動(dòng)模擬到期日價(jià)格直方圖數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理從到期日幾何布朗運(yùn)動(dòng)模擬的CEA價(jià)格直方圖來看，價(jià)格主要分布在[25,100]區(qū)間，低于25和高于100的概率偏低，而且到期日CEA價(jià)格的數(shù)學(xué)期望是54.69，略高于初始價(jià)格，符合均值回歸特點(diǎn)，也說明了未來CEA確實(shí)存在價(jià)格上漲風(fēng)險(xiǎn)，本文考慮到篇幅有限，僅對(duì)CEA三個(gè)月歐式看漲期權(quán)定價(jià)。首先根據(jù)對(duì)歷史CEA收盤價(jià)和到期日直方圖分析，確定CEA三個(gè)月歐式看漲期權(quán)的執(zhí)行價(jià)格肯定高于初始價(jià)格，以CEA到期日的數(shù)學(xué)期望為基準(zhǔn)，四舍五入取整后，先選取執(zhí)行價(jià)K=55進(jìn)行M=100、1000、10000、50000、100000、150000、200000、250000次的歐式看漲期權(quán)的蒙特卡洛模擬定價(jià)。從圖中可以看出，隨著迭代次數(shù)不斷增加，期權(quán)價(jià)格逐漸趨于穩(wěn)定。其中當(dāng)M=150000次時(shí)，call\_price=6.76842，同時(shí)根據(jù)BS模型計(jì)算出的解析解為6.7635，說明了蒙特卡洛模擬次數(shù)越多，隨機(jī)結(jié)果越接近真實(shí)理論值，所以最終確定M=150000次。運(yùn)用此蒙特卡洛參數(shù)模擬執(zhí)行價(jià)格K在[55,100]之間的歐式看漲期權(quán)價(jià)格，從圖中可以看出，隨著期權(quán)執(zhí)行價(jià)格越高，期權(quán)費(fèi)也不斷降低。對(duì)于執(zhí)行價(jià)格高于當(dāng)前標(biāo)的資產(chǎn)市場(chǎng)價(jià)格而言，其內(nèi)在價(jià)值小于或等于0就屬于虛值或平值期權(quán)，執(zhí)行價(jià)格越高歐式看漲期權(quán)的內(nèi)在價(jià)值就越低，期權(quán)價(jià)格就會(huì)越低。圖4.8執(zhí)行價(jià)=55不同迭代次數(shù)的蒙特卡洛模擬結(jié)果圖數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理圖4.9不同執(zhí)行價(jià)格的蒙特卡洛模擬結(jié)果數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理4.5.3CEA的歐式看漲期權(quán)合約對(duì)于期貨公司、保險(xiǎn)公司還有場(chǎng)外期權(quán)投資者而言，購(gòu)買期權(quán)合約需要考慮到成本收益性，因?yàn)楸疚脑O(shè)計(jì)的歐式看漲期權(quán)是虛值期權(quán)，所以內(nèi)在價(jià)值小于0，主要考慮時(shí)間價(jià)值對(duì)期權(quán)價(jià)格的影響，可以通過權(quán)利金率來衡量期權(quán)買賣雙方的成本收益率。權(quán)利金率是期權(quán)價(jià)格與執(zhí)行價(jià)格和當(dāng)前標(biāo)的資產(chǎn)價(jià)格之差的比值，對(duì)于期權(quán)賣方而言代表的是收益-成本率；權(quán)利金率的倒數(shù)是執(zhí)行價(jià)格和當(dāng)前標(biāo)的資產(chǎn)價(jià)格之差與期權(quán)價(jià)格的比值，對(duì)于期權(quán)買方而言也代表收益-成本率。數(shù)據(jù)整理如下圖所示，發(fā)現(xiàn)期權(quán)執(zhí)行價(jià)格越高，權(quán)利金率越低，相反地，權(quán)利金率的倒數(shù)越高。圖4.10不同執(zhí)行價(jià)格的權(quán)利金率及權(quán)利金率倒數(shù)數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理根據(jù)計(jì)算所得，2022年1月4日-2022年4月12日的CEA收盤價(jià)的平均值為72.63元/噸，所以綜合考慮，選取執(zhí)行價(jià)格在72和73，設(shè)計(jì)兩款歐式看漲期權(quán)合約，合約參數(shù)可以參考國(guó)內(nèi)各種期權(quán)合約以及歐盟EU-ETS的期權(quán)合約，確定合約交易單位是1000噸CEA，合約報(bào)價(jià)單位是元/噸，最小變動(dòng)價(jià)位是0.05元/噸，以及交易代碼采取CEA加上合約執(zhí)行月份和執(zhí)行價(jià)格，其中K=72和73的期權(quán)費(fèi)分別為2.13元和1.96元，權(quán)利金率分別為0.12和0.11，同理可根據(jù)數(shù)據(jù)得出其他執(zhí)行價(jià)格下的歐式看漲合約。本文設(shè)計(jì)到期日是2022年4月12日的CEA歐式看漲期權(quán)合約如下：表4.3CEA歐式看漲期權(quán)合約要素合約要素內(nèi)容合約標(biāo)的物全國(guó)碳排放權(quán)配額CEA合約類型看漲期權(quán)交易單位1000噸CEA報(bào)價(jià)單位元/噸最小變動(dòng)價(jià)位0.05元/噸漲跌停板幅度與CEA漲跌停板幅度一樣交易時(shí)間每周一至周五上午9:00-11:30，下午13:30-15:00，以及交易所規(guī)定的其他時(shí)間最后交易日/到期日2022年4月12日行權(quán)方式歐式交易代碼CEA-2204-C執(zhí)行價(jià)格72元/噸/73元/噸權(quán)利金2125元/1958元結(jié)算方式現(xiàn)金結(jié)算上市機(jī)構(gòu)全國(guó)期貨交易所數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理5“保險(xiǎn)+期貨”模式方案的合理性論證5.1方案的可行性分析方案可行性分析主要在于方案實(shí)施后降低碳減排成本的效果。在確定到期日下，通過比較投保石油企業(yè)和未投保石油企業(yè)在碳交易下承擔(dān)的碳減排成本，將兩者之差作為投保企業(yè)的凈收益，即方案實(shí)施后減少的碳減排成本。本文以全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)（CEA）價(jià)格為例設(shè)計(jì)出四款“保險(xiǎn)+期貨”合約，由于執(zhí)行價(jià)格和對(duì)沖比例的不同，最終碳減排成本減少幅度有所不同，計(jì)算公式如下：未投保碳減排成本=到期日CEA價(jià)格×未投保數(shù)量(5.1)投保后碳減排成本=到期日CEA價(jià)格×投保數(shù)量+保費(fèi)?獲賠金(5.2)獲賠金額=（到期日CEA價(jià)格?觸發(fā)價(jià)格）×投保數(shù)量(5.3)投保凈收益=未投保碳減排成本?投保后碳減排成本(5.4)根據(jù)上一章節(jié)設(shè)計(jì)出四款期權(quán)和保單產(chǎn)品，在到期日當(dāng)天，CEA的市場(chǎng)價(jià)格基于蒙特卡洛模擬路徑計(jì)算，在不同觸發(fā)價(jià)格下計(jì)算投保企業(yè)購(gòu)買一份碳保險(xiǎn)的凈收益情況如下：表5.1投保凈收益Table5.1Netincomefrominsurance策略名稱觸發(fā)價(jià)格(元/噸)未投保預(yù)期成本(萬(wàn)元，現(xiàn)值)保費(fèi)支出(萬(wàn)元，現(xiàn)值)預(yù)期獲賠金額(萬(wàn)元，現(xiàn)值)投保期望凈收益(萬(wàn)元，現(xiàn)值)ATM全額對(duì)沖60.09123,001.235,688.907,269.621,580.72OTM5%全額對(duì)沖63.09123,001.235,254.736,778.091,523.36OTM10%全額對(duì)沖66.10123,001.234,854.696,320.471,465.78ATM70%對(duì)沖60.09123,001.233,982.235,088.731,106.50數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)（表5.1）來看，假設(shè)中國(guó)石化在研究期初預(yù)計(jì)未來履約時(shí)存在1800萬(wàn)噸的超排缺口，若不投保，其面臨的預(yù)期碳減排成本現(xiàn)值約為12.30億元（123,001.23萬(wàn)元）。若企業(yè)購(gòu)買觸發(fā)價(jià)格為60.09元/噸的ATM全額對(duì)沖保險(xiǎn)，需支付保費(fèi)5,688.90萬(wàn)元。從期望值來看，企業(yè)的投保凈收益為正（1,580.72萬(wàn)元），這反映了保險(xiǎn)在規(guī)避碳價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)方面的積極作用，即企業(yè)通過支付保費(fèi)獲得了穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖收益。其實(shí)實(shí)際上，在模擬的極端風(fēng)險(xiǎn)情境下，該策略的95%分位數(shù)凈收益可達(dá)2.80億元。這意味著，企業(yè)平均可賺取約1,580萬(wàn)元的“保險(xiǎn)收益”，且在碳價(jià)暴漲的極端情況下，該方案能為企業(yè)挽回超過2.80億元的損失。這證明“保險(xiǎn)+期貨”模式不僅在統(tǒng)計(jì)均值上體現(xiàn)為企業(yè)的收益增加，而且在風(fēng)險(xiǎn)管理層面，它有效地鎖定了碳減排成本的上限，規(guī)避了價(jià)格大幅上漲的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，方案實(shí)施具有充分的可行性。此外，運(yùn)用保險(xiǎn)+期貨模式方案來應(yīng)對(duì)碳配額的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)具有多重效益。第一，方案設(shè)計(jì)的碳配額價(jià)格保險(xiǎn)可以幫助石油控排企業(yè)緩解短期內(nèi)超額碳排放可能增加的碳排放成本問題，也可以提高石油企業(yè)進(jìn)行控排技術(shù)引進(jìn)和能源替代的積極性，從而使全國(guó)石油行業(yè)早日達(dá)到國(guó)際碳排放標(biāo)準(zhǔn)。第二，方案設(shè)計(jì)的碳保險(xiǎn)可以幫助保險(xiǎn)公司尋找新利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，豐富了我國(guó)商業(yè)財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)險(xiǎn)種。第三，方案設(shè)計(jì)的碳期權(quán)可以幫助期貨公司對(duì)沖交易風(fēng)險(xiǎn)，豐富了我國(guó)碳金融衍生品種，促進(jìn)碳期貨產(chǎn)品的上線。最后，方案通過多方參與合作，調(diào)動(dòng)了保險(xiǎn)公司、期貨公司和其他投資者參與到碳交易市場(chǎng)的積極性，有助于我國(guó)碳交易市場(chǎng)成熟發(fā)展，使得碳交易價(jià)格更加合理化。由此可見，保險(xiǎn)+期貨模式的設(shè)計(jì)方案實(shí)施效益明顯，具有充分可性。5.2方案的成本收益分析方案實(shí)施過程涉及到多方參與者，各方參與者都會(huì)承擔(dān)相應(yīng)的成本收益。本節(jié)將從理論上對(duì)控排企業(yè)、保險(xiǎn)公司和期貨公司在保險(xiǎn)+期貨模式下承擔(dān)的成本收益進(jìn)行分析，然后再舉例說明方案設(shè)計(jì)的合理性。5.2.1理論分析對(duì)于控排企業(yè)而言，作為投保人具有鎖定碳配額價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的需求，通過支付一定數(shù)額保費(fèi)來降低企業(yè)可能額外增加的碳減排成本?？嘏牌髽I(yè)向保險(xiǎn)公司購(gòu)買一定數(shù)量的碳配額價(jià)格上漲保險(xiǎn)，選擇合適觸發(fā)價(jià)格的保險(xiǎn)并支付小額保費(fèi)，到期日時(shí)若碳交易市場(chǎng)價(jià)格上漲超過觸發(fā)價(jià)格，便可以獲得超出部分的全額賠付，降低了額外需要支出的碳減排成本。即使到期日碳交易市場(chǎng)價(jià)格并沒有超過觸發(fā)價(jià)格，控排企業(yè)也僅損失小額保費(fèi)。由此可見，投保企業(yè)在方案實(shí)施過程中僅承擔(dān)小額保費(fèi)成本，便可以避免因碳配額價(jià)格大幅上漲增加的碳減排成本，獲取可觀的投保凈收益。而且相比于直接參與期貨市場(chǎng)交易碳期權(quán)的模式，保險(xiǎn)+期貨模式下控排企業(yè)不需要掌握專業(yè)的金融衍生品知識(shí)，不需要承擔(dān)額外的投機(jī)套利風(fēng)險(xiǎn)，更加有利于企業(yè)降低風(fēng)險(xiǎn)成本，所以對(duì)于控排企業(yè)而言方案設(shè)計(jì)較為合理的。對(duì)于保險(xiǎn)公司而言，作為承保人具有轉(zhuǎn)移保險(xiǎn)到期賠付風(fēng)險(xiǎn)的需求，通過支付一定數(shù)額期權(quán)費(fèi)向期貨公司購(gòu)買碳期權(quán)產(chǎn)品對(duì)沖到期時(shí)保險(xiǎn)賠付風(fēng)險(xiǎn)。保險(xiǎn)公司根據(jù)碳期權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)出合理的碳配額價(jià)格保險(xiǎn)，在權(quán)利金率基礎(chǔ)上增加預(yù)期利潤(rùn)率構(gòu)成保險(xiǎn)金率，向投保企業(yè)收取相應(yīng)保費(fèi)。到期時(shí)，如果碳交易市場(chǎng)價(jià)格上漲超過了觸發(fā)價(jià)格，保險(xiǎn)公司將會(huì)獲得期貨公司超出部分的現(xiàn)金結(jié)算，并將這一筆錢賠付給投保企業(yè)，最終保險(xiǎn)公司獲取的凈收益就是保費(fèi)與期權(quán)費(fèi)之差。如果到期時(shí)，碳交易價(jià)格沒有觸發(fā)期權(quán)執(zhí)行價(jià)格，保險(xiǎn)公司即不會(huì)行權(quán)也不會(huì)賠付，損失了期權(quán)費(fèi)賺取了保費(fèi)，整體來看還是賺取了預(yù)期收益部分。而且相比于其他商業(yè)價(jià)格險(xiǎn)種，在保險(xiǎn)+期貨模式中保險(xiǎn)公司主要發(fā)揮中間橋梁作用，在協(xié)調(diào)好運(yùn)營(yíng)成本后可以達(dá)到穩(wěn)賺不賠效果，所以對(duì)保險(xiǎn)公司而言方案設(shè)計(jì)也是較為合理的。對(duì)于期貨公司而言，作為期權(quán)交易者具有對(duì)沖多重市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)需求，通過設(shè)計(jì)多種執(zhí)行價(jià)格以及其他各種類型來滿足各種投資需求，最終對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)賺取一定期權(quán)費(fèi)。期貨公司通過設(shè)計(jì)合理的執(zhí)行價(jià)格下碳期權(quán)產(chǎn)品，向保險(xiǎn)公司或其他投資者出售，可以提高期貨期權(quán)市場(chǎng)的活躍度并降低市場(chǎng)流動(dòng)性風(fēng)險(xiǎn)。到期日時(shí)，若碳交易市場(chǎng)價(jià)格觸發(fā)了期權(quán)執(zhí)行條件，期貨公司會(huì)給予保險(xiǎn)公司相應(yīng)現(xiàn)金結(jié)算，但是由于期貨公司可以設(shè)計(jì)多種執(zhí)行價(jià)格下多類別的碳期權(quán)期貨產(chǎn)品，通過其他投資者的市場(chǎng)交易，可以分散對(duì)沖掉部分風(fēng)險(xiǎn)。而且相對(duì)于其他標(biāo)的資產(chǎn)的期貨期權(quán)，碳排放權(quán)作為國(guó)家法定的資產(chǎn)具有金融資產(chǎn)性質(zhì)，符合國(guó)家倡導(dǎo)“雙碳”目標(biāo)和加快碳金融創(chuàng)新的戰(zhàn)略，碳期權(quán)產(chǎn)品上線具有一定市場(chǎng)，保險(xiǎn)公司的參與會(huì)增加市場(chǎng)需求，所以對(duì)期貨公司而言方案設(shè)計(jì)也是較為合理的。5.2.2場(chǎng)景應(yīng)用分析為了更好說明方案在具體場(chǎng)景應(yīng)用中的成本收益情況，現(xiàn)根據(jù)中國(guó)石化年報(bào)披露數(shù)據(jù)，取其各項(xiàng)數(shù)據(jù)平均值，以一家年產(chǎn)2.5億噸的企業(yè)A為例。按照2023年《碳配額分配方案》計(jì)算該企業(yè)A在煉油和化工環(huán)節(jié)獲得的免費(fèi)配額，其中其他環(huán)節(jié)不變則不予考慮，計(jì)算可得2023年度企業(yè)A煉油生產(chǎn)可獲免費(fèi)碳配額5400萬(wàn)噸，化工生產(chǎn)可獲免費(fèi)碳配額5400萬(wàn)噸。再按照上一年2022年方案計(jì)算企業(yè)A煉油和化工過程所獲免費(fèi)配額，計(jì)算可得2022年度企業(yè)A煉油生產(chǎn)可獲免費(fèi)碳配額7200萬(wàn)噸，化工生產(chǎn)可獲免費(fèi)碳配額7200萬(wàn)噸。表5.2企業(yè)A在2022年和2023年獲得的免費(fèi)碳配額Table5.2FreecarbonquotasobtainedbyEnterpriseAin2022and2023年份煉油生產(chǎn)免費(fèi)碳配額（萬(wàn)噸）化工生產(chǎn)免費(fèi)碳配額（萬(wàn)噸）免費(fèi)碳配額總量（萬(wàn)噸）2022720072001440020235400540010800數(shù)據(jù)來源：全國(guó)碳排放權(quán)交易所、個(gè)人計(jì)算整理對(duì)比2022年和2023年方案結(jié)果可得，企業(yè)A獲得的免費(fèi)碳配額從14400萬(wàn)噸下調(diào)至10800萬(wàn)噸，共減少了3600萬(wàn)噸，這是該企業(yè)A需在履約前應(yīng)減少的碳排放量。根據(jù)企業(yè)A實(shí)際減排比例不同，可計(jì)算出不同場(chǎng)景下企業(yè)A的碳超排量以及需要購(gòu)買購(gòu)買多少份額的碳保險(xiǎn)，同時(shí)以履約當(dāng)日CEA的模擬收盤價(jià)計(jì)算來度量企業(yè)A的碳超排成本。若企業(yè)A根據(jù)總減排目標(biāo)3600萬(wàn)噸在期初向保險(xiǎn)公司購(gòu)買了360份觸發(fā)價(jià)格為60.09元/噸的碳保險(xiǎn)，則需承擔(dān)保費(fèi)5.69億元；到期時(shí)CEA價(jià)格基于模擬路徑，觸發(fā)保險(xiǎn)理賠，企業(yè)A將獲得保險(xiǎn)賠償7.27億元，凈收益1.58億元，因此可憑借保險(xiǎn)理賠來補(bǔ)償在不同減排比例下的超排碳成本，企業(yè)A也可以根據(jù)不同減排比例購(gòu)買相應(yīng)份額的碳保險(xiǎn)，最終成本收益結(jié)果如表表5.3不同減排比例下企業(yè)A的成本收益情況Table5.3CostbenefitsituationofEnterpriseAunderdifferentemissionreductionratios碳減排比例碳超排量(萬(wàn)噸)對(duì)應(yīng)保單份額(手)未投保預(yù)期超排成本(億元，現(xiàn)值)承擔(dān)保費(fèi)(億元，現(xiàn)值)預(yù)期保險(xiǎn)理賠(億元，現(xiàn)值)投保期望凈收益(億元，現(xiàn)值)0%180036012.300.570.730.165%144034214.340.540.690.1510%108032419.980.510.650.1415%72030629.220.480.620.1320%36028842.060.460.580.13數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理保費(fèi)固定為期初針對(duì)1800萬(wàn)噸缺口購(gòu)買的費(fèi)用（約0.57億元）。無(wú)論企業(yè)后續(xù)實(shí)際減排多少，若已購(gòu)買保險(xiǎn)，保費(fèi)成本已鎖定。從表5.3結(jié)果可看出，只要保險(xiǎn)公司可以向期貨公司購(gòu)買相應(yīng)份額的CEA看漲期權(quán)，保險(xiǎn)公司就能在規(guī)避賠付風(fēng)險(xiǎn)的前提下獲取收益。表5.4不同減排比例下保險(xiǎn)公司的凈收益Table5.4Netincomeofinsurancecompaniesunderdifferentemissionreductionratios碳減排比例投保份額(手)保險(xiǎn)費(fèi)收入(億元，現(xiàn)值)期權(quán)費(fèi)支出(億元，現(xiàn)值)保險(xiǎn)公司凈收益(億元，現(xiàn)值)0%3600.570.73-0.165%3420.540.69-0.1510%3240.510.65-0.1415%3060.480.62-0.1320%2880.460.58-0.1325%2700.430.55-0.1230%2520.400.51-0.11數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理由表5.4可知，保險(xiǎn)公司通過“保險(xiǎn)+期貨”模式，每承保1800萬(wàn)噸碳配額，可能面臨約1,580萬(wàn)元（-0.16億元）的凈收益為負(fù)。這反映了在當(dāng)前模擬路徑下，預(yù)期賠付高于保費(fèi)收入的可能風(fēng)險(xiǎn)，但這并非模式失敗，而是因?yàn)楸ｋU(xiǎn)公司承擔(dān)了轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的角色。在實(shí)際操作中，保險(xiǎn)公司可以通過調(diào)整保費(fèi)加載率（insuranceloading，例如8%加載）、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)成本或與期貨公司協(xié)商期權(quán)定價(jià)來扭轉(zhuǎn)為正收益，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的商業(yè)利潤(rùn)。同時(shí)，這種負(fù)收益在統(tǒng)計(jì)期望上體現(xiàn)了保險(xiǎn)公司為企業(yè)提供風(fēng)險(xiǎn)保障的“成本”，但在碳價(jià)未暴漲的情境下，保險(xiǎn)公司可避免賠付從而盈利。對(duì)于期貨公司而言，只要保險(xiǎn)公司有購(gòu)買看漲期權(quán)的需求，可根據(jù)市場(chǎng)情況設(shè)計(jì)出相應(yīng)的CEA期權(quán)合約，賺取期權(quán)費(fèi)。然后根據(jù)到期日情況決定是否行權(quán)并確定期貨公司凈收益情況，且期貨公司可以設(shè)計(jì)多款場(chǎng)外碳期權(quán)，通過其他投資者交易來分散部分行權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，本文僅考慮前文設(shè)計(jì)的碳期權(quán)產(chǎn)品到期行權(quán)的情況，但實(shí)際市場(chǎng)上可能存在未行權(quán)的碳期權(quán)合約，從而提高期貨公司的利潤(rùn)。表5.5不同承保份額下期貨公司預(yù)期資金流向

Table5.5Expectedcashflowsoffuturescompaniesunderdifferentinsuredvolumes承保份額（萬(wàn)噸）對(duì)應(yīng)期貨期權(quán)手?jǐn)?shù)（手）收取期權(quán)費(fèi)（億元，現(xiàn)值）預(yù)期行權(quán)賠付（億元，現(xiàn)值）期貨公司預(yù)期凈收益（億元，現(xiàn)值）18003600.570.73-0.1614403420.540.69-0.1510803240.510.65-0.147203060.480.62-0.133602880.460.58-0.13數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理對(duì)于期貨公司而言，其收益主要來自于收取期權(quán)費(fèi)與到期行權(quán)賠付之間的差額，并通過設(shè)計(jì)不同承保份額下的期權(quán)合約進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖。由表5.5可見，即便在承保份額逐步下降的情況下，期貨公司可能面臨凈收益為負(fù)的情況，例如在承保1800萬(wàn)噸時(shí)為-0.16億元。這反映了在模擬路徑下期貨公司承擔(dān)的行權(quán)賠付風(fēng)險(xiǎn)高于期權(quán)費(fèi)收入。但在實(shí)際市場(chǎng)中，期貨公司可以通過多頭/空頭對(duì)沖、多樣化期權(quán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及與其他投資者交易來分散風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)正收益。這種負(fù)收益在期望值上體現(xiàn)了期貨公司為整體模式提供流動(dòng)性支持的“成本”，但通過市場(chǎng)機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)管理工具，期貨公司可確保整體盈利。綜合來看，在保險(xiǎn)+期貨模式下無(wú)論是控排企業(yè)、保險(xiǎn)公司還是期貨公司，各參與方的成本收益都是較為合理的。方案實(shí)施還可以豐富碳金融衍生品市場(chǎng)和提高市場(chǎng)活躍度，讓社會(huì)各界人士都重視節(jié)能減排，強(qiáng)調(diào)了碳排放權(quán)的重要性，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)助力。5.3方案的實(shí)施效果分析5.3.1中國(guó)石化我國(guó)石油行業(yè)龍頭效應(yīng)較為明顯，所有石油上市公司產(chǎn)量所占市場(chǎng)份額超過了60%，為了更加直觀分析方案實(shí)施效果，選取一家全國(guó)石油上市公司——中國(guó)石化，根據(jù)其2023年度碳排放權(quán)履約情況，分析該方案實(shí)施效果。中國(guó)石化旗下子公司于2023年7月份和政府核查部門確認(rèn)2023年度碳排放量為1.8億噸CO2，與其2023年度配額1.44億噸CO2相差了3600萬(wàn)噸，所以需要在碳交易市場(chǎng)上額外購(gòu)買3600萬(wàn)噸碳配額完成履約。全國(guó)碳交易所履約日CEA的模擬收盤價(jià)，若中國(guó)石化此時(shí)購(gòu)買3600萬(wàn)噸碳配額則需要額外承擔(dān)約12.30億元碳減排成本；若公司在期初購(gòu)買了360份觸發(fā)價(jià)格為60.09元/噸的碳保險(xiǎn)，則支付保費(fèi)0.57億元。等到期后，獲得保險(xiǎn)賠付0.73億元，賺取凈收益0.16億元，可以補(bǔ)償額外購(gòu)買碳配額的成本，約占總成本1.29%；同理可得，購(gòu)買觸發(fā)價(jià)格為63.09元/噸的碳保險(xiǎn)凈收益情況，結(jié)果如表5.6所示，證明方案實(shí)施具有降低企業(yè)碳減排成本的效果，不同的保單設(shè)計(jì)其減排效果不同。表5.6不同保單的減排效果

Table5.6EmissionReductionEffectsofDifferentPolicies碳超排成本（億元，現(xiàn)值）保單份額（份）觸發(fā)保單價(jià)格（元/噸）支付保費(fèi)（億元，現(xiàn)值）保險(xiǎn)理賠（億元，現(xiàn)值）凈收益（億元，現(xiàn)值）占總超排成本比例12.3036060.090.570.730.161.29%12.3036063.090.530.680.151.24%12.3036066.100.490.630.151.19%12.3025260.090.400.510.110.90%數(shù)據(jù)來源：個(gè)人計(jì)算整理5.3.2模擬假設(shè)由于我國(guó)石油行業(yè)整體的碳減排潛力較大，且已成為全國(guó)碳交易市場(chǎng)的重點(diǎn)行業(yè)，有必要針對(duì)整個(gè)石油行業(yè)進(jìn)行方案模擬假設(shè)分析，更能說明方案在未來實(shí)施過程中的效果。首先我國(guó)石油行業(yè)2023年的碳排放量為1.8億噸，根據(jù)《巴黎協(xié)定》要求來看未來整個(gè)行業(yè)的碳排放量還需要降低30%左右。按照上文選取石油單位碳排放強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為0.45tCO2/噸，計(jì)算得出自2023年起未來十年內(nèi)我國(guó)石油單位碳排放強(qiáng)度每年的下降比例至少要在3%左右，才能保證我國(guó)石油生產(chǎn)的碳排放量在2030年達(dá)到峰值。所以按照該碳減排比例可得我國(guó)石油行業(yè)2024年的碳排放量應(yīng)該在1.746億噸左右，但實(shí)際的碳排放量是1.8億噸，超出了0.054億噸。參考全國(guó)碳交易市場(chǎng)2023年度碳配額履約日的碳交易收盤價(jià)，計(jì)算可得我國(guó)石油行業(yè)應(yīng)需額外承擔(dān)約32.4億元的碳減排成本。假設(shè)所有石油企業(yè)均納入碳交易市場(chǎng)中，且在期初共購(gòu)入360份觸發(fā)價(jià)格為60.09元/噸的碳保險(xiǎn)，保費(fèi)總額為0.57億元。那么在到期后所有石油企業(yè)將獲得0.73億元，凈收益為0.16億元。最終在履約當(dāng)日通過碳保險(xiǎn)賠付的凈收益來補(bǔ)償約0.16億元的碳減排成本，約占總超排的碳減排成本的1.29%。考慮到2023年我國(guó)石油行業(yè)總碳排放量已經(jīng)超過最低減排標(biāo)準(zhǔn)值，且目前還有部分石油企業(yè)并沒有完全納入碳交易市場(chǎng)中，所以未來石油行業(yè)的減排力度需要加大，企業(yè)承擔(dān)的減排壓力會(huì)不斷增加，方案幫助企業(yè)減少的碳減排成本將會(huì)更多。為了進(jìn)一步說明方案未來實(shí)施效果，以2023年我國(guó)石油產(chǎn)量和碳排放量為基準(zhǔn)進(jìn)行模擬分析。假設(shè)未來石油產(chǎn)量保持不變，僅考慮石油單位碳排放強(qiáng)度，碳交易價(jià)格走勢(shì)參考全國(guó)碳交易市場(chǎng)情況，由于設(shè)定最低減排比例仍存在超排現(xiàn)象，所以模擬設(shè)定在不同減排比例下整個(gè)石油企業(yè)需要承擔(dān)的成本，以及通過方案可能減少的成本。當(dāng)設(shè)定減排比例在5%時(shí)，需要約6年時(shí)間才能達(dá)到減排標(biāo)準(zhǔn)值，那么第一年需要減少的碳排量為0.09億噸，承擔(dān)的碳減排成本為5.4億元，如果控排石油企業(yè)在碳交易價(jià)格為60.09元/噸時(shí)購(gòu)買了觸發(fā)價(jià)格是60.09元/噸的碳保險(xiǎn)，總共購(gòu)入90份，承擔(dān)保費(fèi)總額為0.14億元。到期后，所有投保企業(yè)將獲得保險(xiǎn)賠付0.18億元，賺取凈收益0.04億元，最終通過方案投保收益幫助控排企業(yè)補(bǔ)償了約0.04億元碳減排成本，約占總減排成本的0.74%。依次類推，設(shè)定減排比例在10%和15%，相應(yīng)地第一年的減排量為0.18億噸和0.27億噸，承擔(dān)的碳減排成本分別為10.8億元和16.2億元；同理，所有控排石油企業(yè)投保相應(yīng)減排量的碳保險(xiǎn)，最終獲得保險(xiǎn)賠付凈收益分別約為0.08億元和0.12億元，補(bǔ)貼相應(yīng)的碳減排成本，分別約占總碳減排成本的0.74%和0.74%。表5.7設(shè)定減排比例下方案減少碳減排成本比例