中國天然氣產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全評價

摘要：伴隨著中國天然氣產(chǎn)業(yè)從啟動期進(jìn)入發(fā)展期，天然氣安全作為中國能源總體安全的一個重要環(huán)節(jié)，引起廣泛關(guān)注。作為中國天然氣生產(chǎn)、貿(mào)易、流通、消費全環(huán)節(jié)安全的基礎(chǔ)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全主要指國內(nèi)的天然氣生產(chǎn)不受外部環(huán)境變化的影響并保障持續(xù)穩(wěn)定的供給。為此，文章首先闡釋了中國天然氣生產(chǎn)的現(xiàn)狀。其次，采用因子分析法分析中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全狀態(tài)。最后，提出針對性的對策建議。

關(guān)鍵詞：天然氣產(chǎn)業(yè)；生產(chǎn)環(huán)節(jié)；安全評價

一、 引言

本文基于中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀，構(gòu)建指標(biāo)體系評價天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全狀態(tài)，為全環(huán)節(jié)認(rèn)識天然氣安全提供參考。

二、 中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀

中國天然氣資源儲量基礎(chǔ)良好。據(jù)BP能源統(tǒng)計，2014年中國常規(guī)天然氣探明儲量為3.5萬億立方米，占世界總儲量的1.85%，居世界第13位；非常規(guī)天然氣資源潛力也居世界前列。但資源分布不均，主要集中在中西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)，成藏條件較差和地表環(huán)境惡劣，對天然氣開發(fā)造成較大約束。1980年～2014年，中國天然氣總體產(chǎn)銷形勢呈現(xiàn)分段特征：第一是產(chǎn)銷平衡階段（1980年～2006年），天然氣產(chǎn)量與消費量基本呈現(xiàn)均衡態(tài)勢。第二是“供不應(yīng)求”階段（2007年以來），天然氣產(chǎn)量增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然氣消費量增長，這既印證了天然氣作為清潔能源的廣闊前景，也凸顯了對天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全要求進(jìn)一步提高。從分地區(qū)的天然氣城市供應(yīng)狀況來看，2000年～2012年天然氣城市供應(yīng)基本呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢，同時呈現(xiàn)出兩個特點：一是與產(chǎn)氣大省高度重疊，二是與東部發(fā)達(dá)省份交集更大。綜合對比來看，天然氣城市供應(yīng)狀況與天然氣產(chǎn)量分布存在一定的區(qū)位差異，凸顯了中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在的“隱性”不匹配問題與潛在的運輸挑戰(zhàn)和壓力。從天然氣開采的投資來看，由于長期以來天然氣價格不到位，導(dǎo)致業(yè)務(wù)盈利能力有限，天然氣上游企業(yè)對業(yè)務(wù)的投資積極性不高，進(jìn)而影響了產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模。

三、 中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全評價

在對中國天然氣生產(chǎn)狀況進(jìn)行初步分析基礎(chǔ)上，本文構(gòu)建了評價天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的指標(biāo)體系，進(jìn)而對中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全狀態(tài)進(jìn)行評價，最后，根據(jù)已有的相關(guān)文獻(xiàn)界限值的給定，得出天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全狀態(tài)的判斷。

1. 相關(guān)指標(biāo)構(gòu)建與選取。眾多研究表明，對于天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全評價，不僅要著眼于天然氣的生產(chǎn)量、探明可采儲量，還要對天然氣的消費量和相關(guān)增速進(jìn)行構(gòu)建和計算。基于此，根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性，本文選取了天然氣儲采比、儲量接替率、自給率、生產(chǎn)彈性、天然氣生產(chǎn)增速與消費增速之比等5個指標(biāo)對天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全狀況進(jìn)行評價，以此構(gòu)建天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全狀況評價體系。

本文選用的天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)來自歷年《中國能源統(tǒng)計年鑒》。從天然氣儲采比來看，我國天然氣儲采比非常高，這說明國內(nèi)天然氣剩余可采取儲量可供現(xiàn)有天然氣生產(chǎn)水平開采的年限較長，天然氣資源保障度非常高，能夠滿足天然氣工業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ尼尫拧奶烊粴鈨α拷犹媛蕘砜矗瑖鴥?nèi)新增探明可采儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于當(dāng)年消耗的開采儲量，反映出當(dāng)前中國天然氣儲量增加與儲量消耗之間差距較大，對天然氣可持續(xù)供給能力具有顯著促進(jìn)效應(yīng)。從天然氣自給率來看，1980年～2006年間中國天然氣自給率均在100%以上，這也說明2006年以前中國天然氣生產(chǎn)能夠充分地滿足國內(nèi)天然氣消費需求。隨著東部沿海省份天然氣消費需求的釋放，2007年以后中國天然氣自給率呈現(xiàn)下降趨勢，并且均低于100%，可以預(yù)見隨著天然氣消費需求的快速提升，中國天然氣自給率會呈現(xiàn)進(jìn)一步下降趨勢，即國內(nèi)天然氣生產(chǎn)能力需要進(jìn)一步擴(kuò)能與提升。從天然氣生產(chǎn)彈性來看，在1995年以前天然氣生產(chǎn)彈性基本遠(yuǎn)低于100%，這說明在1995年以前，我國生產(chǎn)和生活消費對天然氣的需求依賴程度較低，因此，國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長并未帶來天然氣生產(chǎn)的快速提升，另一方面也與天然氣生產(chǎn)能力、推廣利用等因素密切相關(guān)。在1996年～2014年間中國天然氣生產(chǎn)彈性基本維持在100%以上，這說明隨著中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速增長階段，我國生產(chǎn)和生活消費對天然氣的需求越來越高，若天然氣產(chǎn)量不能滿足日益增長的天然氣消費需求，必然會對中國當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型和清潔能源的推廣應(yīng)用造成明顯的制約。此外，從天然氣生產(chǎn)增速與消費增速之比來看，1996年之前，兩者基本呈現(xiàn)同步變動趨勢，增速基本相當(dāng)，天然氣生產(chǎn)能力能夠充分滿足消費需求，這與1996年前天然氣消費需求水平較低有關(guān)。但是，在1996年后天然氣消費增速逐步超越生產(chǎn)增速，天然氣生產(chǎn)能力逐漸不能滿足消費需求。

2. 警限確定。根據(jù)聶富強(qiáng)等（2005）、習(xí)文靜（2011）等對經(jīng)濟(jì)安全和石油安全預(yù)警的相關(guān)劃分方法，將天然氣安全劃分為五個等級，即安全、基本安全、輕微不安全、不安全和危機(jī)，并分別對五個等級的安全程度各自的分?jǐn)?shù)范圍進(jìn)行界定，分?jǐn)?shù)越大，危險越大，安全程度越低。

葛家理等（2002）、聶富強(qiáng)等（2005）和何賢杰（2006）等文獻(xiàn)指出，石油行業(yè)儲采比高于50年可視為十分安全，小于5年則為很不安全。結(jié)合上述文獻(xiàn)和天然氣行業(yè)特征，本文以天然氣儲采比50年和10年作為安全和非安全的界限值，其他等級詳見表1。

根據(jù)張華林等（2005）、聶富強(qiáng)等（2005）和何賢杰（2006）等文獻(xiàn)，儲量補(bǔ)償系數(shù)為1可以作為劃分安全與值得關(guān)注的界限區(qū)間。因此，本文認(rèn)為當(dāng)儲量接替率大于1時，儲量的增加大于儲量消耗，其安全程度屬于基本安全；當(dāng)儲量接替率小于1時，儲量的增加小于儲量消耗，說明天然氣的新增儲量不能夠彌補(bǔ)天然氣的消耗量，由基本安全區(qū)進(jìn)入輕微安全區(qū)?；诖?，本文以天然氣儲量接替率1.5作為安全區(qū)界限值，其他等級詳見表1。

對于天然氣自給率，吳文盛（2002）文獻(xiàn)指出，當(dāng)自給率為1時，代表國內(nèi)的生產(chǎn)滿足國內(nèi)需求，自給率為1可作為劃分安全與值得關(guān)注的界限。當(dāng)自給率為70%時，有30%的國內(nèi)需求得不到滿足，此界限應(yīng)視為劃分值得關(guān)注與危險區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)自給率下降到50%時，意味著有50%的供給為其他國家所控制，這是很危險的，因此，自給率50%應(yīng)作為劃分高度危險與危險區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。基于此，本文以自給率為1和50%作為安全與非安全區(qū)間界限的主要區(qū)分臨界值，其他等級詳見表1。

對于天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)彈性，當(dāng)天然氣生產(chǎn)彈性為1時，表示天然氣生產(chǎn)增速與GDP增長速度持平，天然氣生產(chǎn)能力能夠滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中生產(chǎn)和生活需求，因此，本文以0.8作為天然氣生產(chǎn)彈性的安全界限值，其他等級詳見表1。

對于天然氣生產(chǎn)增速與消費增速之比，根據(jù)范秋芳（2007）、習(xí)文靜（2008）等文獻(xiàn)，以0.8作為天然氣生產(chǎn)增速與消費增速之比的安全界限值的等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。該指標(biāo)值越低，說明天然氣生產(chǎn)能力越不能滿足消費需求，安全程度越低，其他等級詳見本文表1。

3. 指標(biāo)分?jǐn)?shù)值的測算。從上述天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)相關(guān)指標(biāo)的構(gòu)建以及警限值的確定來看，中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全涉及眾多指標(biāo)，其中主要為正向指標(biāo)，因此需要將相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，即將相關(guān)指標(biāo)換算為分?jǐn)?shù)值，再應(yīng)用因子分析方法，確定中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全的定量評價指標(biāo)。

根據(jù)聶富強(qiáng)等（2005）、趙英等（2006）以及何維達(dá)等（2007）等文獻(xiàn)的指數(shù)分?jǐn)?shù)值換算方法，本文將指標(biāo)的安全狀態(tài)主要分為5種，即安全、基本安全、輕微不安全、不安全和危機(jī)，其相應(yīng)的分?jǐn)?shù)值分別為：0分～20分、20分～40分、40分～60分、60分～80分和80分～100分。由于本文的設(shè)定指標(biāo)均為正向指標(biāo)，因此分?jǐn)?shù)值越小，表示相應(yīng)的狀態(tài)越安全，當(dāng)某個指標(biāo)的觀測值落在某個警限時，則可以測定其不同的等級和分?jǐn)?shù)。

對于上述定量指標(biāo)的構(gòu)建，主要采用如下計算公式：

productij=分?jǐn)?shù)下限+（指標(biāo)值-警限下限）

*■

根據(jù)上述公式，可以得出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)值，指標(biāo)值越小代表其狀態(tài)越安全，以此可以定量分析其安全狀態(tài)。其中，對于相關(guān)指標(biāo)沒有給出警限上限和警限下限，主要集中在“安全”和“危機(jī)”狀態(tài)，本文采用如下處理辦法：如果沒有警限上限時，將警限下限值的2倍作為上限；對于沒有警限下限時，如果上限大于零，則將零作為下限，否則將上限值乘以2作為下限。

4. 生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全指標(biāo)的測度。對于安全指標(biāo)的測度采用因子分析方法（Factor Analysis），主要將許多相關(guān)的變量合并成少數(shù)幾個潛在維度（Underlying Dimensions），因而提供了用于簡化（Simplification）的方法。本文對于因子分析方法的使用，主要采用Stata 12.0軟件進(jìn)行。

首先，為了提取初始因子和主成分，本文使用factor命令，得到如表2結(jié)果。

從表2來看，只有前兩個成分具有大于1的特征值（Eigenvalue），同時這兩個成分解釋五個變量組合方差（Combined Variance）的59%，其余成分在主成分因子分析中可以被忽略。通過旋轉(zhuǎn)（Rotation）進(jìn)一步簡化因子結(jié)構(gòu)，運用promax旋轉(zhuǎn)，即允許因子或者成分間相關(guān)，得到初始因子載荷矩陣，如表3所示。

從初始因子載荷矩陣主因子1中p1、p4明顯取得較大值，而對于主因子2則是p2、p3取得較大的值。 計算因子得分（Factor Scores）主要通過將每個變量標(biāo)準(zhǔn)化為平均數(shù)等于0和方差等于1，然后以因子分系數(shù)進(jìn)行加權(quán)合計為每個因子構(gòu)成的線性組合（Linear Composites）。因此，得到因子得分系數(shù)矩陣具體見表4。

其中，通過因子得分的散點圖1，可以看到1982年、1992年、1993年、1989年、1985年和2008年等年份因子得分較高，這說明上述年份天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全程度較高。

因此，根據(jù)主成分因子得分系數(shù)矩陣可以得到主成分表達(dá)式為：

F1=0.4*p1+0.2*p2+0.38*p3+0.32*p4-0.28*p5

F2=0.39*p1-0.6*p2-0.2*p3+0.49*p4+0.38*p5

進(jìn)一步以每個主成分所對應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值的和的比重作為權(quán)重，得到主成分因子的綜合模型為：

F=F1*■+F2*■

將表4方差因子主成分因子分析中的特征值分別代入可得各指標(biāo)的權(quán)重值，最后分別乘以相關(guān)主成分因子，可以得到最終相關(guān)指標(biāo)的測度值。

5. 中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全分析。通過因子分析，得到了用以衡量中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全的最終測度值（見圖2），可以發(fā)現(xiàn)中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全的測度值從1980年～2014年處于波動上升趨勢，即生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全狀態(tài)處于逐步輕微惡化趨勢，尤其自1999年以后，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全測度值處于40左右徘徊波動，并且逐步上升，這說明隨著天然氣的推廣和消費，中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全狀態(tài)的惡化趨勢逐步凸顯，值得引起足夠重視和調(diào)控。

具體而言，在1980年～1998年間中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的狀態(tài)大部分處于“基本安全”，但是自1999年后中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的狀態(tài)大部分處于“輕微不安全”。對于1999年之后安全狀態(tài)的惡化趨勢，本文認(rèn)為，隨著陜京、西氣東輸?shù)乳L距離、大規(guī)模輸氣管道的建成，西部天然氣資源得以進(jìn)入東部發(fā)達(dá)城市消費利用，然而國內(nèi)天然氣生產(chǎn)能力的釋放不及天然氣消費需求的提升，在一定程度影響了天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全狀態(tài)。

四、 結(jié)論和建議

本文對天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)，中國天然氣資源基礎(chǔ)較好但分布不均，主要位于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的中西部地區(qū)；資源開發(fā)難度較大，且由于氣價長期不到位，上游投資積極性不足；由于順應(yīng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和價格優(yōu)勢明顯，2007年后天然氣產(chǎn)需缺口不斷擴(kuò)大，對外依存度快速上升。利用因子分析方法，本文量化分析了1980年～2014年間中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全狀態(tài)，結(jié)果表明，過去30余年中國天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)絕大部分時間處于“基本安全”以上，1999年以來特別是2010年后，生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全狀態(tài)有明顯惡化趨勢。

據(jù)此，本文提出如下建議：第一，提高天然氣價格市場化程度，為天然氣全產(chǎn)業(yè)鏈投資提供穩(wěn)定預(yù)期。第二，鼓勵民營資本進(jìn)入非常規(guī)天然氣開發(fā)領(lǐng)域，多措并舉擴(kuò)大上游投資強(qiáng)度。第三，從國家層面加強(qiáng)對高難度、高風(fēng)險氣田開發(fā)的聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，加快關(guān)鍵技術(shù)突破和裝備國產(chǎn)化，同時形成一批非常規(guī)資源開發(fā)的技術(shù)儲備，為充分利用國內(nèi)資源創(chuàng)造技術(shù)條件。

參考文獻(xiàn)：

[1] Cabalu H.， Indicators of security of natural gas supply in Asia[J].Energy Policy，2010，38（1）：218-225.

[2] Geng J. B.， Ji Q.， Multi-perspective analysis of China's energy supply security[J].Energy， 2014，（64）：541-550.

[3] 胡奧林，王小明.天然氣供應(yīng)安全及其應(yīng)對策略[J].天然氣工業(yè)，2008，（10）.

[4] 聶富強(qiáng).中國國家經(jīng)濟(jì)安全預(yù)警系統(tǒng)研究[M].北京：中國統(tǒng)計出版社2005.

[5] 張華林，劉剛.我國石油安全評價指標(biāo)體系初探[J].國際石油經(jīng)濟(jì)，2005，（5）.

[6] 習(xí)文靜.中國石油安全的主要問題研究[D].北京：中國人民大學(xué)學(xué)位論文，2009.

作者簡介：馬文浩（1986-），男，漢族，廣東省普寧市人，中國人民大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院博士生，研究方向為經(jīng)濟(jì)安全。

收稿日期：2015-12-11。