中國石油脆弱性的測算及其情景分析

王 寶,李泓澤

(華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,北京 102206)

中國石油脆弱性的測算及其情景分析

王 寶,李泓澤

(華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,北京 102206)

選取構(gòu)建了影響中國石油脆弱性的7個主要指標(biāo),運(yùn)用主成分分析方法,對1998—2008年中國石油脆弱性進(jìn)行了綜合測算。結(jié)果表明:近年來中國石油脆弱性總體不斷加深。在得出各指標(biāo)對中國石油脆弱性的敏感性系數(shù)后,基于情景分析,模擬了2009—2015年中國石油脆弱性。為能源安全政策制定者提供了一定的參考和依據(jù)。

石油脆弱性;主成分分析;情景分析

中國自1993年成為石油凈進(jìn)口國一來,國內(nèi)的石油消費(fèi)與生產(chǎn)間的缺口不斷擴(kuò)大,與此同時(shí),國際原油市場穩(wěn)定性減弱,油價(jià)波動頻繁,大大增加了原油供給中斷的可能性。近年來,中國石油消費(fèi)比重基本維持在總能源消費(fèi)1/5的水平,國內(nèi)供給和需求的巨大缺口不得不通過石油凈進(jìn)口來彌補(bǔ),2008年底,中國石油對外依存度高達(dá)51%。這就使得中國越來越易受到國際石油市場中各種不確定性因素的影響。

文獻(xiàn)1中指出石油脆弱性是多維的,可理解為使石油消費(fèi)國易受到諸如高油價(jià)、甚至供給中斷等之類的國際形勢變動影響的一種狀態(tài)[1]。本文采用這一概念來描述和測度中國總體的石油安全形勢。究竟哪些因素影響中國石油脆弱性?近年來中國石油脆弱性總體態(tài)勢如何?如何改善中國石油脆弱性,使其處于合理水平?這正是本文要探求的內(nèi)容。

國內(nèi)外研究大多討論了能源安全或石油安全指標(biāo),文獻(xiàn)2闡述了能源安全的一些單一指標(biāo),如進(jìn)口依存度、政治穩(wěn)定性、能源價(jià)格等[2]。文獻(xiàn)3總結(jié)了能源安全所包含的一些維度以及各維度的屬性[3]。文獻(xiàn)4引入了一個指數(shù)來評價(jià)歐盟各國能源外部供給的短期風(fēng)險(xiǎn)[4]。文獻(xiàn)1選取了7個指標(biāo),對2004年26個石油凈進(jìn)口國相對石油脆弱性進(jìn)行了評估[1]。國內(nèi)學(xué)者大多關(guān)注于中國石油安全的測度,研究方法主要包括層次分析法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法、德爾菲法、灰色關(guān)聯(lián)法以及主成分分析法等[5-8]。但均存在著一些不足之處,一方面沒能合理全面構(gòu)建評估指標(biāo),如未考慮原油供應(yīng)國的政治穩(wěn)定性;另一方面,僅僅給出了評估結(jié)果,而并沒有深入探求各指標(biāo)對石油安全影響程度的大小。

本文將較為全面地選取構(gòu)建中國石油脆弱性主要影響因素,基于主成分分析,對1998—2008年中國石油脆弱性進(jìn)行綜合測算?；跍y算結(jié)果對2009—2015年中國石油脆弱性進(jìn)行了情景分析,能夠?yàn)槟茉窗踩咧贫ㄕ咛峁┮欢ǖ膮⒖己鸵罁?jù)。

一、中國石油脆弱性評估指標(biāo)選取構(gòu)建

基于國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的研究,我們認(rèn)為以下選取或構(gòu)建的7個指標(biāo)會對中國石油脆弱性產(chǎn)生較大影響:儲采比、儲量替代率、加權(quán)原油進(jìn)口集中度、原油價(jià)格及其波動性、石油凈進(jìn)口占一次能源消費(fèi)比重、石油儲備天數(shù)。

(一)儲采比和儲量替代率

反映國內(nèi)石油開發(fā)潛力最重要的指標(biāo)是儲采比和儲量替代率。儲采比表示為石油探明儲量與年開采量的比值,反映在當(dāng)前開采水平下國內(nèi)石油儲量的剩余開采年限,儲采比越大,一國石油開發(fā)潛力越大。儲量替代率表示為當(dāng)年增加的探明儲量與開采量的比值,該值只有不小于1,才能確保國內(nèi)石油儲量不被耗盡。這兩個指標(biāo)均與石油脆弱性呈反向關(guān)系。

(二)加權(quán)原油進(jìn)口集中度

一國的原油供應(yīng)國越分散,就越能規(guī)避某供應(yīng)國發(fā)生供給中斷給本國所帶來的影響,一般用HHI指數(shù)就可以表示一國原油進(jìn)口的集中度。然而,原油供應(yīng)國的政治穩(wěn)定性會對原油進(jìn)口國獲取原油的可靠性產(chǎn)生較大影響,石油進(jìn)口多元化不僅意味著尋求更多的供應(yīng)國,也意味著石油供應(yīng)國政治穩(wěn)定且能保證持續(xù)的供給。因而我們考慮原油供應(yīng)國的政治穩(wěn)定性,并將其作為權(quán)重構(gòu)建修正的 HHI指數(shù)。全球和平指數(shù)(GPI)始于2007年,其值越高,該國政治越不穩(wěn)定。鑒于中國所有原油供應(yīng)國數(shù)據(jù)獲取較為困難,且前5位供應(yīng)國已占有絕對的比重,我們使用2007和2008年中國主要原油供應(yīng)國 GPI平均值作權(quán)重,構(gòu)建了如式1所示的修正的 HHI指數(shù)表征加權(quán)的原油進(jìn)口集中度。其中,t表示年份,Sti表示t年中國原油供應(yīng)國中排第i位的供應(yīng)比重(以小數(shù)表示)。其值越小,表明石油進(jìn)口組合越穩(wěn)定。

(三)國際原油價(jià)格及其波動性

石油價(jià)格是石油供給安全的重要指標(biāo)[2]。價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)差經(jīng)常被用以衡量商品價(jià)格的波動性。油價(jià)的上漲及其較大波動,增加了不確定性,從而增加了原油進(jìn)口國的國內(nèi)調(diào)整成本。我們使用1年內(nèi)國際原油周實(shí)時(shí)價(jià)格平均值表示國際原油價(jià)格指標(biāo),以其標(biāo)準(zhǔn)差作為國際原油價(jià)格波動性的量度。

(四)石油凈進(jìn)口占一次能源消費(fèi)比重

該指標(biāo)是一個復(fù)合指標(biāo),它是石油進(jìn)口依存度與石油占一次能源消費(fèi)比重的乘積,能夠說明一次能源消費(fèi)中有多少比重是通過石油凈進(jìn)口滿足的。一次能源消費(fèi)中石油凈進(jìn)口比重越高,一國就越易受到國際原油市場諸多不利變動因素的影響,如供給中斷。

(五)石油儲備天數(shù)

國內(nèi)石油儲備包括商業(yè)儲備和戰(zhàn)略儲備,其可以有效抵抗突發(fā)性石油供給中斷帶來的短期風(fēng)險(xiǎn)。石油儲備天數(shù)指標(biāo)表示國內(nèi)石油儲備量與日石油消費(fèi)量的比值。中國2004年才開始建設(shè)戰(zhàn)略石油儲備基地,目前儲備天數(shù)遠(yuǎn)未達(dá)到 IEA規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)90天。石油儲備天數(shù)越多,國內(nèi)石油脆弱性就越低。

二、中國石油脆弱性綜合測算

以 X1、X2、X3、X4、X5、X6和 X7分別表示儲采比、儲量替代率、加權(quán)原油進(jìn)口集中度、原油價(jià)格及其波動性、石油凈進(jìn)口占一次能源消費(fèi)比重、石油儲備天數(shù)指標(biāo),以 COV I表示中國石油脆弱性指數(shù)。采用主成分分析方法對1998—2008年中國石油脆弱性進(jìn)行綜合測算。

(一)指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

由于各指標(biāo)量綱不同,且對中國石油脆弱性影響有正有負(fù),因而分別采用式2和式3對正向影響和負(fù)向影響的指標(biāo)進(jìn)行一致性處理。利用式4將各指標(biāo)進(jìn)行方差歸一化,以消除方差差異,從而得到均值為0,方差為1的序列 zi,其中 Szi表示序列 Zi的標(biāo)準(zhǔn)差。

(二)求解特征值和特征向量

經(jīng)Eviews軟件得到各zi序列的相關(guān)系數(shù)矩陣R,據(jù)式5和6求出R的特征值λ1以及對應(yīng)的特征向量Vi,Vi滿足VTiVi=1,Vi=[v1i,v2i,v3i,v4i,v5i,v6i,v7i]T。

(三)中國石油脆弱性綜合指數(shù)

表1 1998—2008年中國石油脆弱性指數(shù)情況

(8)

(四)中國石油脆弱性指數(shù)與各原始指標(biāo)間數(shù)量關(guān)系

將式4和7帶入式8,便得到了中國石油脆弱性指數(shù) COV I與各 Zi間的關(guān)系式(如式9),最后將式1和2帶入式9,就得到了中國石油脆弱性指數(shù)與各原始指標(biāo)間的數(shù)量關(guān)系式(如式10)。式中各變量系數(shù)即為敏感性系數(shù)。

(五)敏感性系數(shù)分析

從式10給出的中國石油脆弱性指數(shù)與各原始變量間的關(guān)系式中可以得出各原始指標(biāo)對中國石油脆弱性指數(shù)的敏感性系數(shù),分別為:-0.1802、-0.5944、3.5409、0.0104、0.0260、0.1392和-0.0295。具體含義如下:

儲采比每增加1,中國石油脆弱性指數(shù)下降0.1802;儲量替代率每增加0.1,中國石油脆弱性指數(shù)降低0.05944;加權(quán)原油進(jìn)口集中度每降低0.01,中國石油脆弱性指數(shù)下降0.035409;國際原油價(jià)格及其波動性每降低1,中國石油脆弱性指數(shù)分別下降0.0104和0.0260;石油凈進(jìn)口占一次能源消費(fèi)比重每降低1%,中國石油脆弱性指數(shù)下降0.1392;

石油儲備天數(shù)每增加1,中國石油脆弱性指數(shù)下降0.0295。

三、中國石油脆弱性情景分析

確定中國石油脆弱性指數(shù)與各影響因素之間的數(shù)量關(guān)系式后,可對今后石油脆弱性形勢進(jìn)行模擬分析。以下我們設(shè)定了2009—2015年的一個情景,用以觀察中國石油脆弱性的模擬趨勢。情景中,石油儲采比呈0.1遞減,儲量替代率保持為1,加權(quán)原油進(jìn)口集中度保持在0.2的水平,國際原油價(jià)格均值及其標(biāo)準(zhǔn)差分別維持為75和5,石油凈進(jìn)口占一次能源消費(fèi)比重控制在10%,而石油儲備天數(shù)呈10天遞增(如表2)

表2 各變量情景設(shè)定數(shù)據(jù)

圖1給出了此情景下,2009—2015年中國石油脆弱性的情景指數(shù)。該指數(shù)呈直線的下降,這主要由石油儲備天數(shù)所決定。相比1998—2008年間中國石油脆弱性實(shí)際指數(shù)不斷攀升的事實(shí),只要國際國內(nèi)總體形勢良好,中國戰(zhàn)略石油儲備 不斷增加,中國的石油脆弱性將會明顯下降。

圖1 2009—2015年中國石油脆弱性情景指數(shù)變動情況

四、結(jié)論

本文較為全面地選取構(gòu)建了中國石油脆弱性主要影響因素,基于主成分分析方法,對1998—2008年中國石油脆弱性進(jìn)行了綜合測算,結(jié)果表明近年來中國石油脆弱性不斷加深?；谥鞒煞址治鼋Y(jié)果,揭示了各影響因素對中國石油脆弱性的敏感性系數(shù)。并利用情景分析方法,通過設(shè)定一種情景模擬了2009—2015年中國石油脆弱性的發(fā)展趨勢,結(jié)果表明在國際國內(nèi)形勢穩(wěn)定,儲備不斷增加的情況下,中國石油脆弱性將會明顯下降。

同樣可以得到降低中國石油脆弱性的相關(guān)政策含義。加大戰(zhàn)略性石油儲備;調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),降低石油凈進(jìn)口依賴;石油進(jìn)口進(jìn)一步多元化;穩(wěn)定國際原油市場,這些對于降低中國石油脆弱性意義重大。

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(責(zé)任編輯:李瀟雨)

Measurement and Scenario Analysis of China’s Oil Vulnerability

WANGBao,LI Hong-ze
(School of Economics and Management,North China Electric Power University,Beijing 102206,China)

Seven major indicators that affect China’s oil vulnerability are selected or constructed and China’s oil vulnerability over the period 1998—2008 is comprehensively measured through the adoption of principal component analysis.Results demonstrate that China’s oil vulnerability has generally been increased in recent years.After the sensitivity coefficient of each indicator to China’s oil vulnerability is obtained,China’s oil vulnerability for the duration of 2009—2015 is simulated on the basis of scenario analysis.Some references and bases are provided for energy policy-makers.

oil vulnerability;principal component analysis;scenario analysis

F407.22

A

1008-2603(2011)01-0010-04

2011-01-05

王寶,男,華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院碩士研究生;李泓澤,男,華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院副教授。