中国碳交易市场依赖关系与动态演化的信息熵研究：基于8大试点市场的网络结构分析

本文运用信息熵(MI)和核密度估计方法，系统研究了中国8个碳交易试点市场(北京、深圳等)2017-2021年的依赖关系网络。研究发现：1）碳市场呈现"北-中-南"空间分布，南方市场（深圳、广东）核心地位显著；2）2020年"双碳"目标提出后市场关联性显著增强（MI值提升25.2%）；3）广东市场节点强度(NS=0.5808)跃居首位，与深圳市场形成地理集聚效应。研究为构建全国统一碳市场提供了区域协同发展的实证依据。

　　

研究方法与数据基础
采用信息熵(MI)和核密度估计构建非参数化模型，突破传统计量经济学线性假设限制。基于2017-2021年8个试点市场（北京1、深圳2、天津3、广东4、上海5、湖北6、重庆7、福建8）的日收盘价数据，通过滑动窗口(宽度240天，步长60天)实现动态分析。ADF检验证实对数收益率序列平稳(JB检验p<0.01拒绝正态分布)。

市场依赖关系的静态特征
热图分析显示：2017-2019年深圳-湖北市场MI值最高(0.1048)，而2020-2021年深圳-广东市场依赖最强。节点强度(NS)分析发现广东市场NS值从0.3562(2017-2019)跃升至0.5808(2020-2021)，标准差达0.1123，反映"双碳"目标显著提升市场关联性。值得注意的是，天津、上海等直辖市的碳市场反而处于网络边缘位置。

核心拓扑结构的演化规律
最大生成树(MST)揭示：
1）2017-2019年：北京1(5边)-深圳2(2边)-湖北6(2边)构成核心三角；
2）2020-2021年：广东4(4边)取代北京成为新枢纽，与湖北6(3边)、深圳2(2边)形成"铁三角"。地理分布呈现"北京(北)-湖北(中-广东/深圳(南)"的梯度格局。

动态演化的关键发现
滑动窗口分析显示：
1）第12窗口(2020年Q2-Q3)平均MI值达峰值，印证疫情后复工复产与政策刺激的叠加效应；
2）深圳2在45个最强边中占比37.8%，体现其系统重要性；
3）地理集聚效应仅出现在高活跃度市场（深圳-广东窗口共现频率23.5%）。

机制分析与政策启示
研究揭示三个经济机制：1）活跃市场的价格发现功能加速信息扩散；2）广东高耗能产业结构(二产能耗60%)催生强烈减排需求；3）湖北通过制度创新(允许个人投资者)提升流动性。建议：1）优先发展中西部碳市场发挥后发优势；2）开发碳期货等衍生品需警惕过度投机；3）建立配额动态调整机制避免"重庆式"配额过剩。

该研究首次构建中国碳市场全景依赖网络，为全国碳市场建设提供了三大基准锚点：深圳市场的价格发现功能、广东市场的区域协同经验、湖北市场的制度创新范式。