基于層次分析法的中國石油安全狀態研究

【摘 要】在全球化進程下，經濟迅速發展，能源顯示出其在國家發展中的重要性，而石油又是其重中之重。本文首先構造出研究石油安全的相關指標，一級指標包括有石油供應安全因素、石油需求安全因素、石油進口安全因素，每個一級指標又分別包括四個二級指標；然后利用層次分析法評估出中國石油安全狀態。以達到定量化評價中國石油的安全狀態。

【關鍵詞】石油；石油安全；層次分析法

隨著我國經濟的迅速發展，對能源的需求日益加大，特別是對石油資源的需求更是與日俱增，我國石油消耗量的增長遠遠超過石油產量的增長，其中逐漸增大的缺口將嚴重影響我國石油的安全。為了能夠較為客觀的評估出我國石油的安全狀態，本文通過查閱文獻及詢問相關專家構建出了中國石油安全評價體系，利用層次分析法給出了各指標所占權重，由此而評價出我國石油的安全狀態。

一、構建中國石油安全評價指標體系

影響石油安全的因素很多，國內外相關研究者所選取的石油安全影響因素也各不相同，白建華（2005）在其碩士論文《我國石油進口風險及規避措施研究》中從8個方面因素對我國石油進口風險進行了評估，分別為資源因素、政治因素、經濟因素、軍事因素、運輸因素、技術因素、戰略因素、替代因素。孫長遠、李紅欣（2006）在研究中國石油供給安全時選用了國內石油產量增長、進口壓力、進口渠道與運輸路線等因素。高建良、梁桂枝（2007）利用HHA方法研究中國石油進口風險時選擇指標有中國石油對外依存度、中國原油進口價、中國原油進口來源、中國石油進口量等。王寶、李泓澤（2011）則選取儲采比、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、石油儲備天數等7個指標構建了評價體系來研究中國石油的脆弱性。基于相關文獻與專家的建議，本文選取石油供給安全因素、石油需求安全因素和石油進口安全因素，具體體系見圖1。

（一）石油供給安全因素

1.石油儲采比。儲采比為石油探明儲量與開采量的比值，它反應的是一國在現有的經濟、技術以及政策法規環境下，石油資源能滿足其當前生產對石油消耗的能力，石油儲采比越大，說明剩余石油可安全供應經濟生產的年限越長，石油開發潛力越大。

2.石油儲量接替率。石油儲量替代率為某一個時間周期（年）的新增石油探明可采儲量與該時間周期內石油生產量的比值。當此比值大于1時，說明石油新增探明可采儲量能夠滿足當前石油的生產消耗，反之則不能夠滿足石油的生產需要。當石油儲量替代率小于零時，說明石油沒有新增探明可采儲量，這會對石油安全造成嚴重威脅。

3.石油生產增長率。石油生產增長率=（當年石油生產一上一年生產增量）/上一年石油生產量。石油生產增長率反映了石油生產量的增長形勢，一般來說，石油生產增長速度越大，越能夠保證石油市場的供應，從而降低石油進口程度，減少國內石油受世界石油市場的一些不利影響，更好地保障石油安全。

4.管道輸到里程。管道輸油里程反映的是國內石油運輸的能力，里程越長說明石油運輸安全的保證能力越強，反之，則不利于石油運輸安全。

（二）石油需求安全因素

1.石油消費增長率。石油消費增長率=某年石油消費量增長量/上一年石油消費量。石油消費增長率反映的是石油消費逐年增長的態勢，有兩個不同方向的作用，一方面，社會經濟的發展需要有持續增長的石油需求量；另一方面，過快的石油消費量的增長，意味著國家將有更多的石油供應需要從海外進口，受海外石油資源控制度加大，不利于國家的石油供應安全。

2.石油消費占能源消費比重。石油消費占能源消費比重為石油消費量與總能源消費量同時轉化為以標準發電煤計算后的比值，反應國家的經濟發展消耗能源中對石油能源的依賴程度，依賴程度越高，由于石油短缺等因素造成影響經濟發展的可能性就越大，因此該指標越大，我國石油安全就越嚴峻。

3.石油消費增長彈性。石油消費增長彈性=年石油消費增長率/當年國內生產總值增長率。石油消費增長彈性反映石油消費與經濟發展的關系，一般來說，這種關系是成正比例關系的，當數值小于1時，說明石油消費的增速比CDP增長速度較小，則石油消費增長呈現逐漸平緩的趨勢，若數值大于1時，則說明石油消費增長的速度大于經濟增長的速度，即經濟越發展，石油消費會以更大的幅度增加，不利于國家石油安全的保障。

4.石油消費強度。石油消費強度=年石油消費量/當年國內生產總值。該指標反映了國家對石油資源的利用效率，指標值越高，說明一國單位GDP所需石油消費越多，效率越低，反之則單位GDP石油資源消耗越小，資源利用率就越高。較高的石油資源利用效率能夠減緩該國對石油需求過快增加的壓力，也能夠減少大量的能源消耗成本，有利于國家石油工業的發展。

（三）石油進口安全因素

1.石油對外依存度。石油對外依存度=石油凈進口量/石油消費量，反映了一國石油消費中對進口石油的依賴程度，該值越大，說明該國自有石油資源生產能力越不足，對國外石油市場的依賴程度越大，會受到國外石油政治的牽制。

2.石油進口集中度。石油進口集中度=（本國年進口石油最多的前3位國家的石油凈出口量之和/本國年該國凈進口石油總量）×100%。反映石油進口來源地的集中程度，進口集中度越高，表明石油進口來源越集中，越不利于分散風險。

3.國際石油市場價格。國際市場石油價格的高低會直接影響到國家石油進口的成本，一般來說，價格越高，進口成本越高。

4.油價波動率。當期油價波動率=（當期油價一上期油價）/上期油價×100%，該值反映出油價波動幅度的大小，油價波動大，會對一國的影響越大。

二、中國石油安全評價指標的賦值

本文將石油安全劃分為5個等級，即高度安全、安全、基本安全、危險、高度危險，分別賦值為9、7、5、3、1。由于各指標量綱不同，且對中國石油安全評價影響有正有負，因此，本文依據國際其他國家以及我國的實際情況，把國際石油在各指標下其安全狀態也劃分為5個等級，有好到差也分別賦值為9、7、5、3、1。根據我國石油安全評價的各指標水平處于國際的位置進行賦值。

1.石油儲采比。國際能夠保證石油正常的儲采比是40：1，而我國目前是14：1，說明我國目前的石油探明的地質儲量非常不足，處于高度危險的水平。

2.石油儲量接替率。我國石油儲量接替率情況如表1所示，自2003年至今其值始終大于1。

3.石油生產增長率。世界石油1995～2011年17年間產量由32.82億噸增長至38.20億噸，年均增長率為1.09%，我國石油生產量在這一期間由1.50億噸增長至2.89億噸，年均增長率達1.66%，處于世界平均水平之上。表2為中國1995～

2011年石油生產增長率。

4.管道輸到里程。我國油氣輸油管道的建設工作很順利，目前我國七成左右的原油都是通過輸油管道運輸，應屬于安全的安全等級，在2009年時，我國管道輸油里程已到達6.91萬公里，根據我國輸油管道的歷史統計數據，這里將4.5萬公里作為石油運輸管道里程的安全點，上下浮動0.5萬公里作為基本安全等級的警界線。

5.石油消費增長率。國際上其他國家的石油消費增長率平均在10%左右，消費增長率越高則國家石油安全風險程度越高；反之則越低。中國石油消費增長率近年增長很快，2006年達到將近3億t，其中進口1.45億t，石油安全處于高度危險的狀態。

6.石油消費占能源消費比重。中國是以煤炭消耗為主的國家，煤炭占能源比重的75%，石油占18.6%，但石油消耗的比重持續很高，當前處于安全狀態。

7.石油消費增長彈性。我國的工業化進程處于中后期，石油消費彈性一般在1左右，彈性越大，越不利于石油安全的保障。根據我國工業化發展水平現狀及特點，本文將0.6～0.8作為石油消費增長彈性的基本安全區，我國2011年石油消費彈性為1.08，處于高度危險狀態。

8.石油消費強度。世界其他國家的石油消耗強度大都保持在1%左右。中國石油的消費強度很高，引發了石油進口的大量增加，對外依存度的不斷提高，處于高度危險的狀態。

9.石油對外依存度。國際公認的石油對外依存度的安全警戒線為30%，即當一國石油消費量中有30%的份額需要從國外進口，則該國的石油處于安全的臨界狀態。我國自1993年成為石油凈進口國后，隨著石油需求日益增加，以及國內石油的供應不足，石油對外依存度逐年增加。有歷年數據可知，我國處于高度危險。

10.石油進口集中度。中國的石油進口集中在中東和非洲幾個國家，雖然目前拓展到中亞和南美洲等十幾個國家，但目前石油進口量還非常有限，因此石油進口集中度達到60%左右，大大高于國際平均30%的水平。

11.國際石油市場價格。根據OPEC公布的石油價格安全標準，認為原油價格在每桶33～37美元范圍間屬于安全區域，超過這個價格變化范圍則處于不安全狀態。近期國際石油價格始終在60～100美元/桶之間高位運行，處于危險或高度危險級別。

12.油價波動率。價格的短期波動一般不會對石油資源的供給安全產生威脅，但持續較長時間的大幅度變動則會對其安全構成威脅。當價格變動率小于5%時，石油資源的供給處于高度安全狀態；當價格變動率小于10%時，處于安全狀態；當價格變動率超過15%時，資源的供給處于基本安全狀態；當價格的變動率超過20%時處于危險狀態；當價格的變動率超過30%時，石油的供給處于高度危險狀態。而近3年的油價長期處于高位并一路攀升，對中國石油安全構成了巨大的威脅。具體的石油安全狀態評價各指標安全等級劃分如表3，表4為中國石油安全狀態評價各指標所處安全等級得分。

三、利用AHP法評估中國石油安全狀態

（一）構建遞歸層次結構（見圖1）

（二）建立判斷矩陣及評價指標的比較

本文所用判斷矩陣是經過若干專家打分，通過整理而得到：

確立衡量不同評價指標兩兩對比的標準，并構造不同指標重要性兩兩比較判斷矩陣A，A■α■。其中α■是要素i與要素j相比的重要性標度。分別對每個方案中所有指標進行打分，并運用加權平均，利用上一步的結果計算每個方案下每個指標的相對權數。即利用方根法（幾何平均法）求得各元素相對重要度向量（Wi）。

（三）一致性檢驗

由于成對比較的數量比較多，很難做到完全一致。事實上，任何成對比較都允許在一定程度上的不一致。為了解決一致性問題，層次分析法提供了一種方法來測量決策者對比較的一致性。如果一致性程度達不到要求，決策者應該在實施層次分析前重新成對比較并做出修改。測量成對比較一致性的方法就是計算一致性指標，如果該指標檢驗合格，則成對比較的一致性設計就比較合理，進而就可以繼續層次分析法的綜合計算。

其中，λmax為判斷矩陣的最大特征值。

當CI=0時，判斷矩陣具有完全一致性；反之，CI愈大，就表示判斷矩陣的一致性就越差。為了檢驗判斷矩陣是否具有令人滿意的一致性，需要將CI與平均隨機一致性指標RI進行比較。其中RI（Random Index）為平均一致性指標，可以通過查1-14階正負矩陣計算1000次得到的平均隨機一致性指標表得到，見表5所示。

表5 平均隨機一致性指標

一般而言，1或2階的判斷矩陣總是具有完全一致性的；對于2階以上的判斷矩陣，其一致性指標CI與同階的平均隨機一致性指標RI之比，稱為判斷矩陣的隨機一致性比例，記為

CR。一般地，當CR≤0.1時，就認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性；否則，當CR>0.1時，就需要調整判斷矩陣，直到滿意為止。計算結果：因計算過程復雜且是人工計算，所以可能存在誤差，但會盡量控制計算誤差，縮小誤差范圍。通過計算得出中國石油安全狀態指標體系各層一致性比值及指標權重值如表6。

表6 判斷矩陣各參數計算結果

根據各項指標的權重值，對經處理后的數據進行綜合考評，

其中Y■為B層各指標的權重值，S■為各指標的所賦值。

其中Y為中國石油安全狀態的評估值，WK為B層指標的權重值。根據上式計算得：Y=6.3929×0.5245+4.1635×0.2693+2.6989×0.2062，即Y=5.03082。由此可知：中國石油安全狀態處于基本安全狀態。

四、結論

本文利用層次分析法對中國石油安全狀態進行評估，從結果中能夠看出石油進口安全因素中的4個指標所占權重都較高，但是其得分并不高，反映出中國石油進口存在很大危機，中國應該要著重石油市場的研究，積極參與市場競爭、充分利用市場化的避險手段、掌握市場運行規律、國際市場的競爭規律、價格變動規律。盡快建立和完善中國的石油期貨市場和在銀行系統支持下的“石油金融”體系，從國際價格的被動承受者變為積極影響者，從而規避國際石油價格風險。

參考文獻

[1]白建華.我國石油進口風險及規避措施研究[D].西南石油學院.2005

[2]孫長遠，李紅欣.中國石油供給安全分析[J].石家莊經濟學院學報.

2006（4）

[3]高建良，梁桂枝.基于HHA分析的中國原油進口風險研究[J].湖南財經高等專科學校學報.2007（10）

[4]王寶，李泓澤.中國石油脆弱性的測算及其情景分析[J].華北電力大學學報（社會科學版）.2011（2）