中國石油脆弱性的測算及其情景分析

王 寶,李泓澤

(華北電力大學經濟與管理學院,北京 102206)

中國石油脆弱性的測算及其情景分析

王 寶,李泓澤

(華北電力大學經濟與管理學院,北京 102206)

選取構建了影響中國石油脆弱性的7個主要指標,運用主成分分析方法,對1998—2008年中國石油脆弱性進行了綜合測算。結果表明:近年來中國石油脆弱性總體不斷加深。在得出各指標對中國石油脆弱性的敏感性系數后,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。

石油脆弱性;主成分分析;情景分析

中國自1993年成為石油凈進口國一來,國內的石油消費與生產間的缺口不斷擴大,與此同時,國際原油市場穩定性減弱,油價波動頻繁,大大增加了原油供給中斷的可能性。近年來,中國石油消費比重基本維持在總能源消費1/5的水平,國內供給和需求的巨大缺口不得不通過石油凈進口來彌補,2008年底,中國石油對外依存度高達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1中指出石油脆弱性是多維的,可理解為使石油消費國易受到諸如高油價、甚至供給中斷等之類的國際形勢變動影響的一種狀態[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容。

國內外研究大多討論了能源安全或石油安全指標,文獻2闡述了能源安全的一些單一指標,如進口依存度、政治穩定性、能源價格等[2]。文獻3總結了能源安全所包含的一些維度以及各維度的屬性[3]。文獻4引入了一個指數來評價歐盟各國能源外部供給的短期風險[4]。文獻1選取了7個指標,對2004年26個石油凈進口國相對石油脆弱性進行了評估[1]。國內學者大多關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神經網絡分析法、德爾菲法、灰色關聯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建評估指標,如未考慮原油供應國的政治穩定性;另一方面,僅僅給出了評估結果,而并沒有深入探求各指標對石油安全影響程度的大小。

本文將較為全面地選取構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行綜合測算。基于測算結果對2009—2015年中國石油脆弱性進行了情景分析,能夠為能源安全政策制定者提供一定的參考和依據。

一、中國石油脆弱性評估指標選取構建

基于國內外相關學者的研究,我們認為以下選取或構建的7個指標會對中國石油脆弱性產生較大影響:儲采比、儲量替代率、加權原油進口集中度、原油價格及其波動性、石油凈進口占一次能源消費比重、石油儲備天數。

(一)儲采比和儲量替代率

反映國內石油開發潛力最重要的指標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,反映在當前開采水平下國內石油儲量的剩余開采年限,儲采比越大,一國石油開發潛力越大。儲量替代率表示為當年增加的探明儲量與開采量的比值,該值只有不小于1,才能確保國內石油儲量不被耗盡。這兩個指標均與石油脆弱性呈反向關系。

(二)加權原油進口集中度

一國的原油供應國越分散,就越能規避某供應國發生供給中斷給本國所帶來的影響,一般用HHI指數就可以表示一國原油進口的集中度。然而,原油供應國的政治穩定性會對原油進口國獲取原油的可靠性產生較大影響,石油進口多元化不僅意味著尋求更多的供應國,也意味著石油供應國政治穩定且能保證持續的供給。因而我們考慮原油供應國的政治穩定性,并將其作為權重構建修正的 HHI指數。全球和平指數(GPI)始于2007年,其值越高,該國政治越不穩定。鑒于中國所有原油供應國數據獲取較為困難,且前5位供應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國 GPI平均值作權重,構建了如式1所示的修正的 HHI指數表征加權的原油進口集中度。其中,t表示年份,Sti表示t年中國原油供應國中排第i位的供應比重(以小數表示)。其值越小,表明石油進口組合越穩定。

(三)國際原油價格及其波動性

石油價格是石油供給安全的重要指標[2]。價格標準差經常被用以衡量商品價格的波動性。油價的上漲及其較大波動,增加了不確定性,從而增加了原油進口國的國內調整成本。我們使用1年內國際原油周實時價格平均值表示國際原油價格指標,以其標準差作為國際原油價格波動性的量度。

(四)石油凈進口占一次能源消費比重

該指標是一個復合指標,它是石油進口依存度與石油占一次能源消費比重的乘積,能夠說明一次能源消費中有多少比重是通過石油凈進口滿足的。一次能源消費中石油凈進口比重越高,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

國內石油儲備包括商業儲備和戰略儲備,其可以有效抵抗突發性石油供給中斷帶來的短期風險。石油儲備天數指標表示國內石油儲備量與日石油消費量的比值。中國2004年才開始建設戰略石油儲備基地,目前儲備天數遠未達到 IEA規定的標準90天。石油儲備天數越多,國內石油脆弱性就越低。

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、加權原油進口集中度、原油價格及其波動性、石油凈進口占一次能源消費比重、石油儲備天數指標,以 COV I表示中國石油脆弱性指數。采用主成分分析方法對1998—2008年中國石油脆弱性進行綜合測算。

(一)指標數據標準化

由于各指標量綱不同,且對中國石油脆弱性影響有正有負,因而分別采用式2和式3對正向影響和負向影響的指標進行一致性處理。利用式4將各指標進行方差歸一化,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的標準差。

(二)求解特征值和特征向量

經Eviews軟件得到各zi序列的相關系數矩陣R,據式5和6求出R的特征值λ1以及對應的特征向量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

表1 1998—2008年中國石油脆弱性指數情況

(8)

(四)中國石油脆弱性指數與各原始指標間數量關系

將式4和7帶入式8,便得到了中國石油脆弱性指數 COV I與各 Zi間的關系式(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與各原始指標間的數量關系式(如式10)。式中各變量系數即為敏感性系數。

(五)敏感性系數分析

從式10給出的中國石油脆弱性指數與各原始變量間的關系式中可以得出各原始指標對中國石油脆弱性指數的敏感性系數,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下降0.1802;儲量替代率每增加0.1,中國石油脆弱性指數降低0.05944;加權原油進口集中度每降低0.01,中國石油脆弱性指數下降0.035409;國際原油價格及其波動性每降低1,中國石油脆弱性指數分別下降0.0104和0.0260;石油凈進口占一次能源消費比重每降低1%,中國石油脆弱性指數下降0.1392;

石油儲備天數每增加1,中國石油脆弱性指數下降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與各影響因素之間的數量關系式后,可對今后石油脆弱性形勢進行模擬分析。以下我們設定了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,加權原油進口集中度保持在0.2的水平,國際原油價格均值及其標準差分別維持為75和5,石油凈進口占一次能源消費比重控制在10%,而石油儲備天數呈10天遞增(如表2)

表2 各變量情景設定數據

圖1給出了此情景下,2009—2015年中國石油脆弱性的情景指數。該指數呈直線的下降,這主要由石油儲備天數所決定。相比1998—2008年間中國石油脆弱性實際指數不斷攀升的事實,只要國際國內總體形勢良好,中國戰略石油儲備 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變動情況

四、結論

本文較為全面地選取構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行了綜合測算,結果表明近年來中國石油脆弱性不斷加深。基于主成分分析結果,揭示了各影響因素對中國石油脆弱性的敏感性系數。并利用情景分析方法,通過設定一種情景模擬了2009—2015年中國石油脆弱性的發展趨勢,結果表明在國際國內形勢穩定,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政策含義。加大戰略性石油儲備;調整能源消費結構,降低石油凈進口依賴;石油進口進一步多元化;穩定國際原油市場,這些對于降低中國石油脆弱性意義重大。

[1]Gupta,E.Oil vulnerability index of oil-importing countries[J].Energy Policy,2008,36,1195-1211.

[2]Kruyt,B.,Vuuren,D.P.V.,Vries,H.J.M.D.,Groenenberg,H.Indicators for energy security[J].Energy Policy,2009,37,2166-2181.

[3]Hippel,D.V.,Suzuki,T.,Williams,J.H.,Savage,T.,Hayes,P.Energy security and sustainability in Northeast Asia[J].Energy Policy,2009,1-12.

[4]Coq,C.L.,Paltseva,E.Measuring the security of external energy supply in the European Union[J].Energy Policy,2009,37,4474-4481.

[5]張華林,劉剛.層次分析法在石油安全評價中的應用[J].天然氣工業,2006(4):135-137.

[6]范秋芳.基于BP神經網絡的中國石油安全預警研究[J].運籌與管理,2007(5):100-105.

[7]郭毓峰.基于德爾菲法的我國石油安全度評價[J].商場現代化,2009(2):386-387.

[8]李小亮,陳諺玲,董正信.基于PSR框架的我國石油安全評價[J].北京石油化工學院學報,2008(3):62-66.

(責任編輯: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,華北電力大學經濟與管理學院碩士研究生;李泓澤,男,華北電力大學經濟與管理學院副教授。