基于動(dòng)態(tài)博弈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的我國石油供應(yīng)策略應(yīng)急管理研究

孫永波 王麗訥 畢延彤

摘 要：建立我國石油供應(yīng)危機(jī)的應(yīng)急管理決策機(jī)制，實(shí)施石油進(jìn)口多元化是緩解石油供應(yīng)危機(jī)的有效策略之一。采用動(dòng)態(tài)博弈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)評估了馬六甲海峽是否處于正常通航條件下的我國石油供應(yīng)狀態(tài)與策略選擇。結(jié)果表明，在我國處于石油供應(yīng)危機(jī)的狀態(tài)下，應(yīng)急管理的策略選擇為在利用現(xiàn)有石油資源的基礎(chǔ)上，積極拓展中緬、中俄、中哈油氣管道的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：石油 應(yīng)急管理 動(dòng)態(tài)博弈網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：F416.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）03-073-02

隨著我國石油進(jìn)口量的不斷劇增，石油安全問題凸顯。據(jù)海關(guān)總署公布的數(shù)字顯示，2013年我國累計(jì)進(jìn)口原油2.82億噸，同比攀升4.03%，另據(jù)普氏能源資訊統(tǒng)計(jì)，2013年來自中東的原油進(jìn)口增長了8.6%，達(dá)到1.4654億噸，占到了總進(jìn)口量的52%；來自拉美和非洲的原油基本穩(wěn)定在2770萬噸、6424萬噸；購買自亞太的原油則下降了16.9%，至644萬噸。從我國石油進(jìn)口運(yùn)輸方式來看，除極小部分從俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)和哈薩克斯坦的零星陸路運(yùn)輸之外，絕大部分是通過海上運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的。我國從中東進(jìn)口石油主要是經(jīng)過波斯灣，印度洋，穿過馬六甲海峽運(yùn)輸?shù)模\(yùn)輸距離遙遠(yuǎn)，運(yùn)費(fèi)相當(dāng)高，石油進(jìn)口安全風(fēng)險(xiǎn)也較大。

為了降低我國石油進(jìn)口集中度較高所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，特別是建立石油供應(yīng)出現(xiàn)危機(jī)狀態(tài)下的應(yīng)急管理機(jī)制，周鳳起、周大地和楊曉輝等專家學(xué)者提出了“東引、南下、西進(jìn)、北連”策略。而在石油供應(yīng)預(yù)警研究方面，定性分析的較多，定量研究的較少。具體的研究為：李凌峰（2006）用綜合評價(jià)法評價(jià)了我國石油供應(yīng)通道安全；范秋芳（2007，2014）分別用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、層次分析和模糊綜合評價(jià)法對我國石油安全預(yù)警進(jìn)行了測度；馮春艷（2007）介紹了發(fā)達(dá)國家石油供應(yīng)應(yīng)急機(jī)制；李春頂、馬榮、趙美英（2011）在我國石油進(jìn)口戰(zhàn)略及政策選擇提出了“二大重點(diǎn)，八項(xiàng)戰(zhàn)略”的應(yīng)對方法。上述研究中涉及的定量方法并未涉及實(shí)際應(yīng)急管理中的動(dòng)態(tài)博弈機(jī)制，造成策略選擇的主體缺失性及選擇時(shí)機(jī)、對策響應(yīng)性較差。由此可見，我國石油供應(yīng)研究方面在危機(jī)概率狀態(tài)、決策時(shí)機(jī)、決策機(jī)制、如何實(shí)施等方面的研究急需用動(dòng)態(tài)博弈技術(shù)加以確立、完善。

一、模型選擇

不確定性多屬性決策的方法很多，“動(dòng)態(tài)博弈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”問題是研究在進(jìn)展過程中，項(xiàng)目內(nèi)容動(dòng)態(tài)變化下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括在動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)下階段狀態(tài)的評估定級、關(guān)鍵鏈的管理、資源優(yōu)化配置與調(diào)度等主要問題。動(dòng)態(tài)博弈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)常常用于突發(fā)事件的管理，突發(fā)事件管理的博弈雙方為“突發(fā)事件”與“突發(fā)事件管理者”。針對于我國石油供應(yīng)危機(jī)所對應(yīng)的突發(fā)事件及其應(yīng)對可看成雙方在不完全信息下的博弈，又由于應(yīng)對主體需利用資源的調(diào)度去減緩或消除危機(jī)，故可利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃予以刻畫。這一過程會(huì)隨著應(yīng)對主體的應(yīng)對而使博弈雙方的博弈地位不斷地發(fā)生變化，動(dòng)態(tài)博弈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用使然。

二、基于動(dòng)態(tài)模擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的國外石油供應(yīng)策略

根據(jù)動(dòng)態(tài)博弈模型，對我國石油開發(fā)策略的選擇進(jìn)行博弈分析。

設(shè)定：

1.局中人?！拔C(jī)管理者”與“危機(jī)事件”，其中“危機(jī)管理者”為我國政府，“危機(jī)事件”為石油供應(yīng)危機(jī)。

2.策略空間。危機(jī)事件：根據(jù)我國進(jìn)口石油運(yùn)輸線路的安全情況，將石油供應(yīng)危機(jī)事件劃分為兩種狀態(tài)S1、S2，危機(jī)事件的狀態(tài)空間表示為S={S1，S2}，其中S1代表我國石油進(jìn)口通過馬六甲海峽處于正常通航條件下的石油供應(yīng)狀態(tài)；S2代表馬六甲海峽處于不能正常通航條件下的石油供應(yīng)狀態(tài)。兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率為pij（i，j=1，2）。危機(jī)管理者我國政府在石油供應(yīng)危機(jī)中可選擇的策略，見表1。

3.石油供應(yīng)量與保障率的關(guān)系。根據(jù)策略選擇的不同，石油供應(yīng)保障的程度也不同。石油供應(yīng)保障程度用供應(yīng)保障率表示，其取值范圍為0到100%；按照我國石油的需求量與各方案的相關(guān)因素，結(jié)合專家調(diào)查法確定石油供應(yīng)量與保障率之間的關(guān)系，見表2。

4.方案評價(jià)。根據(jù)我國石油進(jìn)口各路徑、管線的長度、運(yùn)輸能力、預(yù)期投資及成本等因素對各方案評價(jià)如下：

d1？酆d3？酆d4？酆d5？酆d2

假定博弈雙方危機(jī)管理者（我國政府）與危機(jī)事件（石油供應(yīng)危機(jī)）共進(jìn)行兩輪博弈：在博弈的第一階段，危機(jī)管理者先將本國生產(chǎn)的石油用于消費(fèi)，將其記為方案Ⅰ；在博弈的第二階段，我國政府有五大類方案可供選擇，即{d1，d2，d3，d4，d5}。按照方案的評價(jià)結(jié)果d1，d2為較優(yōu)的備選方案，分別將它們記為Ⅱ，Ⅲ；由此形成的博弈第一階段的策略空間為{Ⅰ}，在博弈的第二階段的策略空間為{Ⅱ，Ⅲ}

5.支付函數(shù)。設(shè)危機(jī)管理者的支付向量為二維向量，其中第一分量表示供應(yīng)保障率，第二分量表示成本。將各方案的成本轉(zhuǎn)換見表3。

6.狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)。在博弈的第一階段，危機(jī)事件以概率pi選擇第i種危機(jī)狀態(tài)，定義第二階段的狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)為pij=f（a1，i，j），其中，a1表示在博弈第一階段針對危機(jī)采取某種方案后預(yù)計(jì)達(dá)到的保障率；i表示轉(zhuǎn)出狀態(tài)，j表示轉(zhuǎn)入狀態(tài)。根據(jù)預(yù)先的信息設(shè)p11=0.95，p12=0.05；p21=0.5，p22=0.5。

7.兩階段動(dòng)態(tài)博弈過程及支付情況。兩階段博弈的過程及支付情況見圖1所示。

8.危機(jī)管理者的決策目標(biāo)、決策準(zhǔn)則與預(yù)案的生成。

（1）決策目標(biāo)：在第二階段博弈結(jié)束后，石油供應(yīng)危機(jī)應(yīng)能被控制（即第二階段的預(yù)期保障率要盡可能達(dá)到100%），在此約束下成本越小越好。如果第二階段博弈結(jié)束時(shí)保障率沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，可以通過支付較高的補(bǔ)償成本，預(yù)計(jì)補(bǔ)償1%的保障率所需支付的成本為5單位，決策準(zhǔn)則采用期望成本最小原則，成本用C表示，則：

C（方案Ⅰ；方案Ⅱ|S1）=[100%-（75%*0.95+60%*0.05）]*100*5+200=328.75

C（方案Ⅰ；方案Ⅲ|S1）=[100%-（100%*0.95+100%*0.05）]*100*5+350=350

C（方案Ⅰ；方案Ⅱ|S2）=[100%-（75%*0.5+60%*0.5）]1005+200=362.5

C（方案Ⅰ；方案Ⅲ|S2）=[100%-（100%*0.5+100%*0.5）]*100*5+350=350

（2）預(yù)案生成。通過計(jì)算、比較可知：如果在博弈的第一階段危機(jī)事件以狀態(tài)S1出現(xiàn)，則危機(jī)管理者的最優(yōu)策略是在博弈的第一階段選擇方案Ⅰ，在博弈的第二階段選方案Ⅱ；如果在博弈的第一階段危機(jī)事件以狀態(tài)S2出現(xiàn)，則危機(jī)管理者的最優(yōu)策略是在第一階段選擇方案Ⅰ，在博弈的第二階段選方案Ⅲ。即若我國石油進(jìn)口通過馬六甲海峽處于正常通航條件下，我國政府的選擇為在利用本國石油資源的基礎(chǔ)上，加大建設(shè)泰舍特至納霍德卡石油管道的力度；而在馬六甲海峽處于不能正常通航條件下，我國政府的選擇為在利用本國石油資源的基礎(chǔ)上，積極建設(shè)中緬線，即把來自中東和非洲的石油，經(jīng)遠(yuǎn)洋油輪從印度洋運(yùn)至緬甸實(shí)兌港輸送上岸，再通過長達(dá)900公里的輸油管線經(jīng)過緬甸曼德勒、云南瑞麗，直達(dá)昆明，或延伸至重慶。

三、結(jié)論

1.我國石油供應(yīng)危機(jī)事件可以博弈雙方危機(jī)管理者（我國政府）與危機(jī)事件（石油供應(yīng)危機(jī)）進(jìn)行動(dòng)態(tài)博弈來模擬刻畫。

2.在馬六甲海峽處于不能正常通航條件下，我國政府的選擇為在利用本國石油資源的基礎(chǔ)上，積極建設(shè)中緬線。

3.其他備選方案宜根據(jù)石油的使用成本、技術(shù)進(jìn)步與替代能源的開發(fā)等影響因素予以動(dòng)態(tài)調(diào)整。

[基金項(xiàng)目：國家社科基金項(xiàng)目（13BJY059），黑龍江省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃項(xiàng)目（10D027）]

參考文獻(xiàn)：

[1]我國海關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒.北京：我國海關(guān)總署出版社，2014

[2]周鳳起，周大地.我國中長期能源戰(zhàn)略[M].北京：我國計(jì)劃出版社，1999

[3]楊曉輝.我國石油戰(zhàn)略的西南布局[J].當(dāng)代亞太，2004（3）

[4]李凌峰.我國石油供應(yīng)安全危機(jī)預(yù)警管理研究[D].成都：西南石油大學(xué)，2006

[5]范秋芳.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的中國石油安全預(yù)警研究[J].運(yùn)籌與管理，2007（5）

[6]范秋芳，趙亞麗.基于層次分析法和模糊綜合評價(jià)模型的中國石油安全預(yù)警研究[J].中外能源，2014（2）

[7]馮春艷.發(fā)達(dá)國家的石油供應(yīng)應(yīng)急機(jī)制[J].中國石化，2007（1）

[8]李春頂，馬榮，趙美英.后危機(jī)時(shí)代我國石油進(jìn)口戰(zhàn)略及政策選擇[J].太平洋學(xué)報(bào)，2011（3）

[9]Beliakov G.How to build aggregation operators from data. International Journal of Intelligent Systems，2003（18）

[10]Iyer N S.A family of dominance rules for multiattribute decision making under uncertainty. IEEE Transaction on System，Man，and Cybernetics Part A，2003（33）

[11]Lipovetsky S，Michael Conklin W. Robust estimation of priorities in the AHP. European Journal of Operational Research，2002（137）

[12]Yager R R. A game theoretic approach to decision making under uncertainty. International Journal of Intelligent Systems in Accounting，F(xiàn)inance and Management 1999（8）

[13]姚杰，計(jì)雷，池宏.突發(fā)事件應(yīng)急管理中的動(dòng)態(tài)博弈分析[J].管理評論，2005（3）

（作者單位：黑龍江科技大學(xué) 黑龍江哈爾濱 150022；作者簡介：孫永波，博士，黑龍江科技大學(xué)教授，主要從事資源經(jīng)濟(jì)方面的研究工作。）

（責(zé)編：賈偉）