基于時(shí)間序列全局特征聚類法分析中國原油進(jìn)口來源國的風(fēng)險(xiǎn)

吳啟勇（鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇·鎮(zhèn)江 212000）

基于時(shí)間序列全局特征聚類法分析中國原油進(jìn)口來源國的風(fēng)險(xiǎn)

吳啟勇
（鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇·鎮(zhèn)江 212000）

1993年中國首次成為原油凈進(jìn)口國，至2012年，原油對(duì)外依存度已達(dá)58.3%。因此，原油進(jìn)口來源國的綜合貿(mào)易投資風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定性等嚴(yán)重影響著我國原油進(jìn)口安全。采用時(shí)間序列全局特征法，從均值、波動(dòng)率和趨勢特征三個(gè)指標(biāo)對(duì)ICRG提供的國家綜合風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取。最后給出了關(guān)于我國原油進(jìn)口風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)的相關(guān)政策建議。

原油進(jìn)口；國家風(fēng)險(xiǎn)；時(shí)間序列聚類；全局特征法

一、引言

原油資源是重要的礦產(chǎn)及戰(zhàn)略性資源，是我國主要能源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近幾年來我國原油需求量保持6%左右的增幅，但自產(chǎn)量只有不到2%的增幅，最終導(dǎo)致我國原油對(duì)外依存度連年攀升。

隨著我國原油對(duì)外依存度的增加，復(fù)雜多變的國際形勢給我國原油供應(yīng)帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)我國的原油供應(yīng)安全提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。原油進(jìn)口來源國政治局勢、軍事襲擊、國內(nèi)沖突等都將大大影響著我國的能源供應(yīng)安全。這將直接導(dǎo)致我國原油進(jìn)口風(fēng)險(xiǎn)的增加。因此，研究我國原油進(jìn)口來源國的國家風(fēng)險(xiǎn)對(duì)我國的能源供應(yīng)安全具有極重要的意義。

本文利用時(shí)間序列全局特征法對(duì)我國原油進(jìn)口來源國國家風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行聚類分析。目前國內(nèi)外處理時(shí)間序列聚類的方法主要有基于原始數(shù)據(jù)、基于特征提?。?］和基于模型的方法［2］三類。本文從時(shí)間序列的均值、波動(dòng)率和趨勢特征三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行特征提取，并依次利用系統(tǒng)聚類法和逐步聚類法對(duì)我國原油進(jìn)口來源國的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行聚類分析。

二、數(shù)據(jù)選取及處理

本文所用數(shù)據(jù)來源于ICRG給出的140個(gè)國家2010-2012年每月的綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)序列［3］。所謂綜合風(fēng)險(xiǎn)是指對(duì)一個(gè)國家的政治風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)以及金融風(fēng)險(xiǎn)的加權(quán)平均。

對(duì)于時(shí)間序列，最好的聚類方法就是全局特征法。因此，本文從均值、波動(dòng)率及趨勢特征三個(gè)指標(biāo)對(duì)國家風(fēng)險(xiǎn)序列數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，在保證提取到的特征能準(zhǔn)確描述原時(shí)間序列信息的前提下，力求用少量的全局特征相似反映原時(shí)間序列之間的相似。

三、系統(tǒng)聚類法

利用系統(tǒng)聚類法對(duì)140個(gè)國家風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的全局特征——均值、波動(dòng)率、趨勢特征進(jìn)行聚類。SAS輸出結(jié)果給出了聚類的基本信息、聚類過程、分類指標(biāo)值以及聚類樹狀圖。

突然波動(dòng)，而且CCC值達(dá)到高峰，為5.11，見圖1?？梢源_定，140個(gè)國家樣本分成28類最為合理。

從聚類樹狀圖來看，也是分為28類。從樹狀圖中可以直接得到分類結(jié)果，第1-5類分別包含14、8、9、19、6個(gè)國家；第7類包含2個(gè)國家；第9類包含2個(gè)國家；第10類包含12個(gè)國家；第12類包含17個(gè)國家；第13-15類分別包含6、2、2個(gè)國家；第17類包含8個(gè)國家；第19類包含2個(gè)國家；第21類包含2個(gè)國家；第23類包含2個(gè)國家；第27類包含4個(gè)國家；其余類中每類僅包含1個(gè)國家。每類中具體國家名稱見表1。

圖1 部分聚類過程及分類指標(biāo)值

四、逐步聚類法

（一）主要原油進(jìn)口來源

我國原油進(jìn)口來源地區(qū)包括中東、非洲、東南亞、亞太以及歐洲，其中，中東地區(qū)是我國的主要原油進(jìn)口來源地區(qū)，占總進(jìn)口量的50%以上。主要的運(yùn)輸方式有海洋運(yùn)輸和管道運(yùn)輸，其中90%的原油運(yùn)輸依靠海洋運(yùn)輸，小部分歐洲地區(qū)的原油運(yùn)輸是管道運(yùn)輸。

對(duì)于原油進(jìn)口來源國而言，我國的原油進(jìn)口主要來源于沙特阿拉伯、伊朗、安曼、伊拉克、哈薩克斯坦等政治不穩(wěn)定的產(chǎn)油國，因而，原油出口國的國家風(fēng)險(xiǎn)對(duì)我國原油進(jìn)口安全具有很大的影響。2012年我國十大原油進(jìn)口國依次為沙特阿拉伯、安哥拉、俄羅斯、伊朗、阿曼、伊拉克、委內(nèi)瑞拉、哈薩克斯坦、科威特和阿聯(lián)酋。這十個(gè)國家對(duì)我國的原油出口量占我國總進(jìn)口量的81.47%。各國家對(duì)我國的原油出口量、出口比例及所屬類別見表2。

表1 逐步聚類法聚類結(jié)果

表2 2012年中國十大原油進(jìn)口來源國及分類

（二）主要原油進(jìn)口來源國風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)

根據(jù)表1可知，我國的原油進(jìn)口來源國主要分布在第4、6、12、17、21和27類。圖1給出了2012年我國十大原油進(jìn)口來源國的風(fēng)險(xiǎn)類別，以及世界140個(gè)國家的平均風(fēng)險(xiǎn)水平。

圖1 中國主要進(jìn)口來源國聚類

圖2給出了對(duì)第4、6、12、17、21、27類中我國進(jìn)口來源國進(jìn)行快速聚類結(jié)果的每個(gè)指標(biāo)觀察值的均值。從類內(nèi)均值表可以看出，第4類的特點(diǎn)是的值相對(duì)較大，同時(shí)、的值小于0，即風(fēng)險(xiǎn)水平較高（為75-80），同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)波動(dòng)小且總體呈下降趨勢。第6類的特點(diǎn)是、、的值均小于0，即此類的風(fēng)險(xiǎn)水平稍低于世界平均水平（為64-67）且風(fēng)險(xiǎn)呈下降趨勢。第12類的特點(diǎn)是、稍大于0，小于0，即此類風(fēng)險(xiǎn)水平略高于世界平均水平（為70-73），且整體有上升趨勢，但波動(dòng)率很小。第17類的特點(diǎn)是的值很小，即此類風(fēng)險(xiǎn)水平嚴(yán)重低于世界平均水平（為58左右），且很穩(wěn)定。第21類的特點(diǎn)是的值很小，但、的值很大，即此類風(fēng)險(xiǎn)水平很低（為53-61），但波動(dòng)很大且呈現(xiàn)出很大的上升趨勢。第27類的特點(diǎn)是值最大，且、均大于0，即此類風(fēng)險(xiǎn)水平很高（為80-85），從總體來看，第27類僅次于第10類，居世界第二。且此類風(fēng)險(xiǎn)呈上升趨勢。

圖2 六類中三個(gè)指標(biāo)觀察值的均值

五、結(jié)論

（1）由以上分析可知，第4、12、27類風(fēng)險(xiǎn)均高于世界平均水平，而這三類包含了我國十大進(jìn)口來源國中的七個(gè)國家，即我國原油進(jìn)口國70%來自于風(fēng)險(xiǎn)高的國家，只有30%來自于低風(fēng)險(xiǎn)的國家。這7個(gè)國家對(duì)我國原油的出口量占我國總進(jìn)口量的60.96%。其中，我國的第一大原油進(jìn)口來源國——沙特阿拉伯的國家風(fēng)險(xiǎn)水平屬于世界第二。

（2）伊朗和伊拉克曾是突發(fā)事件高發(fā)的國家，而近兩年來，這兩個(gè)中國主要的原油進(jìn)口國的政治經(jīng)濟(jì)相對(duì)穩(wěn)定，這種局面有利于我國的原油供應(yīng)安全。

（3）委內(nèi)瑞拉對(duì)我國的原油出口量約占我國總進(jìn)口的5.64%，其風(fēng)險(xiǎn)水平相對(duì)較低，但是近兩年來有嚴(yán)重的上升趨勢，且波動(dòng)較大。

六、政策建議

隨著我國原油進(jìn)口依存度的迅速增加，中國應(yīng)采取以下措施：

第一、多樣化進(jìn)口來源。在保證供應(yīng)的情況下，增加低風(fēng)險(xiǎn)國家的進(jìn)口量。

第二、建立完善的原油儲(chǔ)備戰(zhàn)略，以應(yīng)付如伊朗、伊拉克這種國家的不確定性。

第三、加強(qiáng)與國際的合作，以確保原油的長久穩(wěn)定供應(yīng)。第四、解決原油供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的最根本的途徑就是，加快發(fā)展國內(nèi)可替代能源，降低對(duì)國際的依賴性。

［1］VLACHOS M，LIN J，KEOG E，et al. A wavelet-based any time algorithm for K-means clustering of time series［C］//Proc of 3 rd SIAM International Conference on Data Mining. San Francisco：［s. n.］，2003.

［2］ZENG J，GUO D. A new clustering algorithm for time series analysis［M］. Berlin：Springer，2006：759-764.

［3］International Country Risk Guide. http：//www.prsgroup. com/icrg.aspx.

［4］田春榮.2011年中國原油和天然氣進(jìn)出口狀況分析［J］.統(tǒng)計(jì)分析，2011：56-66.

F752.6

A

1009-8534（2016）04-017-02

吳啟勇，鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，高級(jí)講師，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。