中國能源安全戰略的測量與選擇
——基于DEMATEL 方法

張意翔，黃亞云，周 旋

（1.中國地質大學（武漢）經濟管理學院，湖北 武漢 430074；2.武漢紡織大學 經濟學院，湖北 武漢 430074）

能源安全是一國特定時期能源現狀的整體表現，會因經濟發展、社會需求等外部環境變化而呈現出不同涵義[1]。當前，中國已進入新時代，建設美麗中國成為社會發展的新目標。要實現該目標，就必須遵循能源發展戰略思想，為全面建成小康社會提供優質、高效、充足的能源資源。在這種背景下，對能源安全戰略調整提出了新要求。盡管“十三五”時期能源消費增長換檔減速，但結構性、體制機制性等深層次矛盾已影響著能源可持續發展，這就需要對新時期能源安全內涵和保障戰略有一個深刻認識。

國內外學者采用了不同維度、指標研究中國能源安全。Chuang 和Ma（2013）[2]采用了依賴性、脆弱性、可負擔性和可接受性4 個維度和7 個指標分析了中國臺灣地區能源政策對能源安全的影響。Yao 和Chang（2014）[3]用5 個指標分析了中國能源安全的變化趨勢；Kiriyama 和Kajikawa（2014）[4]將能源安全分解為地理政治、經濟、相關政策和技術四部分；Geng 和Ji（2014）[5]在四個維度下開發了七個指標評估了中國能源安全；沈鐳和薛靜靜（2011）[6]從能源供給、生產、使用、運輸、環境等方面闡述了能源安全路徑選擇；余敬等（2014）[7]從可用性、可獲性、可持續性和技術發展四維度對能源安全進行了評價；吳初國等（2011）[8]從能源的“穩定性、經濟性和清潔性”出發，認為保障能源安全需提高市場開放度、加強能源外交；孫涵等（2018）[9]認為提高能源安全關鍵在于能源供應和使用安全。盡管這些研究對理解能源安全基本內涵和戰略選擇有極大幫助，但有以下需要完善的地方：第一，衡量能源安全的維度和指標沒有全面反映新時代能源安全內涵。對維度和指標的選取多側重于供給與使用而非需求，忽視了地理政治、基礎設施等因素。第二，沒有將學術研究結果轉化為政策制定者能夠理解和實施的可行策略。大多數模型和指標在集聚和透明度之間進行模糊衡量，使政策制定者難以直觀理解，以致無法獲取其背后的價值和權重。第三，很少考慮能源安全指標的交集，并經常忽略這些指標之間的復雜獨立性和交互作用，沒有考慮指標間因果關系以及由此帶來的能源安全戰略的實施順序。基于此，本文試圖基于DEMATEL 模型對中國能源安全評價指標間的因果關系和中國能源安全戰略的優先順序進行分析，形成有效能源安全戰略。這對構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系和長期能源安全戰略具有重要的現實意義。

一、指標選擇

按照黨的十九大精神和新時代基本特征，我們認為新時代能源安全觀體現在：堅持新發展理念，實現高質量發展；堅持以人民為中心，保障和提高民生；堅持人與自然和諧共生，建設美麗中國。同時，結合國內外能源安全研究的基本特點和新時代能源安全基本內涵，認為可從可獲得性、可負擔性、可接受性和可接近性四個維度出發構建全面系統的新時代能源安全評估指標體系，并將這4 個維度分解為24 個度量指標。

（一）可獲得性（A1）

可獲得性主要包括影響特定國家能源供應安全的因素。將其分解為五個指標：（1）供應安全（A11）：衡量滿足國家能源需求的供應充足程度，用總生產能量和總消耗能量之間的比例來表示；（2）自給自足（A12）：代表對進口能源的依賴，用進口能源與消耗總能源的比例來衡量；（3）多樣化（A13）：采用供應能源資源的多樣性指數來衡量；（4）可再生能源（A14）：指可再生能源在總能源供應中的比例；（5）技術成熟度（A15）：反映國家能源基礎設施的建造狀況并衡量整體可靠性，被設定為一個定性指標。

（二）可負擔性（A2）

可負擔性包括影響家庭和企業能源價格的因素。主要包括以下六個指標：（1）價格穩定（A21）：衡量能源市場穩定性，采用不同時間的能源價格在全球均值中的總絕對偏差來衡量；（2）依賴（A22）：評估人均進口能源是以總進口能源與人口數量的比例來衡量；（3）市場流動性（A23）：指能源供給沒有造成價格顯著變動使價值損失達到最低的能力，該指標通過定性測量；（4）分權（A24）：采用分布式發電和小規模能源系統所產生的總進口能源在總能源生產中所占的比例來測量；（5）電氣化（A25）：通過擁有可靠電網連接人口的百分比來衡量；（6）公平（A26）：用家庭依賴傳統固體燃料（如木頭和秸稈）烹飪和取暖的百分比來衡量。

（三）可接受性（A3）

可接受性指國家對能源生產和使用過程中造成的環境與社會后果的承受能力，被分解成八個指標，除了環境指標外，其他七個指標被設置為定性指標：（1）環境（A31）：衡量能源使用所產生的溫室氣體排放對生態環境所形成的負面影響；（2）社會滿意度（A32）：指公眾對能源系統的態度和認知；（3）國家治理（A33）：衡量國家機構合理統治和管理能源部門的能力；（4）國際治理（A34）：衡量一個國家符合國際治理規范的程度；（5）透明度（A35）：指能源信息的透明度，以反映公眾對能源的認知度；（6）效率（A36）：衡量能源的利用率以評估能源的損失；（7）創新（A37）：衡量以研發為基礎的能源技術進步；（8）投資與就業（A38）：指能源行業發展貢獻的沉淀投資和就業。

（四）可接近性（A4）

可接近性強調國家能源系統的地理政治和穩固性。可分解為五個指標，都設置為定性指標。其中：（1）進口穩定（A41）：評估進口國外能源的穩定性；（2）貿易（A42）：反映影響能源貿易的國際政治經濟關系；（3）政治穩定（A43）：衡量國內政治制度持久性和穩定性；（4）軍事力量（A44）：衡量國家的整體安全防衛能力；（5）安全性和可靠性（A45）：衡量能源系統對風險、恐怖主義和自然災害的彈性。

二、評價方法

近年來，學者們使用了很多方法對我國能源安全現狀進行了評價[8]，不可否認這些研究對了解中國能源安全現狀具有極大的幫助作用，但由于能源安全是一個復雜性系統，而現有文獻所使用的擴展層次分析法、熵值法和灰色關聯分析等方法只反映了能源安全的部分內涵[10]，無法評價復雜系統的基本特征，但建立在模糊綜合評價法基礎上的DEMATEL 可以滿足這種要求[11]，它容許變量和數據具有不確定性和主觀性[12]，被廣泛用于調查具有錯綜復雜問題的系統以確定其影響因子[11-12]。對此，本文使用該方法評價我國新時代能源安全基本特征。

具體來說，使用DEMATEL 模型確定四個“A”之間的影響關系及相對應的衡量指標。為描述維度和指標之間的關系，為此，設置了五種語言學變量，如表1 所示。

表1 語言學術語和他們的等價模糊數

結果由第K 個利益相關者/決策者的模糊直接影響矩陣確定，廠商表示為，如式（1）：

三、實證分析與應用

（一）基本結果

由表2 可知，能源安全四個維度之間相互影響，但影響力存在差異。其中，可獲得性提高對可負擔性和可接受性的影響大（VH）；可接近性次之（H），這說明可獲得性的提高意味著能源供給的增加，而能源價格和環境污染的降低，同時也能提高能源系統的可靠性；可負擔性提高對可接受性和可接近性影響大（VH）、對可獲得性影響小（VL），可能是因為可負擔性會提高能源價格穩定性、市場流動性以及分權和電氣化，從而導致社會滿意度提高和環境污染治理體系健全。可獲得性、可負擔性、可接受性和可接近性的直接影響矩陣如表3～表6 所示。

表2 用語言學術語表示能源安全四個維度的影響矩陣

表3 可獲得性維度下指標的影響矩陣

表4 可負擔性維度下指標的影響矩陣

表5 可接受性維度下指標的影響矩陣

表6 可接近性維度下指標的影響矩陣

（二）分析結果

該部分主要介紹分析結果，其中，對語言學術語如何轉化為模糊數字在表1 中已經作了說明。另外，規范化的初始直接影響矩陣可以通過式（2）～式（3）得到，如表7 所示。

表7 能源安全四個維度的歸一化初始直接關系矩陣

然后，能源安全四個維度的總關系模糊矩陣可以由式（4）～式（7）得到，如表8 中所示。值得指出的是，總關系模糊矩陣已經包含了直接和間接度量之間的影響。最后，根據式（8）～式（9）計算得出，四個維度的模糊DEMATEL 模型分析結果如表9 所示。

表8 能源安全四個維度的總關系矩陣

表9 能源安全四個維度的最終DEMATEL 分析結果

圖1 顯示了能源安全維度的原因-效應關系圖。原因和效應之間的區別可以根據值的正負來確定，即當為正時，能源安全維度被認為是原因；反之，則是效應。由該圖可知，可獲得性被視為原因，而可負擔性、可接受性和可接近性則被視為效應。因此，A1是能源安全的根源，是用來解決能源安全問題的關鍵。四個維度在能源安全系統中的重要性可以通過值的大小來確定，其中，A1和A2是能源安全中最重要的維度，A4次之，A3最小，其中，圖2～圖5 分別提供了能源安全四個度量維度的原因-效應關系圖。

圖1 能源安全維度的原因-效應（Cause-Effect）關系圖

關于四個維度中的優先事項可獲得性維度（見圖2），其最顯著的度量標準可再生能源似乎是A14、A13、A12、A11和A15的一部分。同時，A11和A12被視為凈收益。基于對這些指標重要性及它們之間因果關系，認為部分A14和A13可被用來提高可獲得性維度的性能，因為這兩個指標的改進可以提高其他效應組度量指標的績效。對于可負擔性（見圖3），A23、A21和A25被認為是最重要的三個指標，其次是A26、A22和A24。A21、A22、A23和A24等指標作為原因被調查，而A25和A26則被認為是凈收益（效應）并是效應組最大的影響因子，但不能被認為是可負擔性問題的根源。換句話說，A21的改善和A23的提升是提高可負擔性至關重要的綜合績效指標。關于可接受性，認為A33為最重要的指標，其次是A34、A37、A38、A36、A32和A31，最后是A35。原因組包括A33、A35、A36、A37、A38，而A31、A32和A34則被認為是凈收益（效應）。如圖4 所示，可以得出國家治理不僅是可接受性最重要的影響力指標，也是增強其他可接受性指標的關鍵動力。最后，對于可接近性維度，A42是最重要的指標，其次是A43、A44、A45和A41。除A45被視為效應外其他所有指標均被視為原因，如圖5 所示。

圖2 可獲得性維度中指標的原因-效應關系

圖3 可負擔性維度中指標的原因-效應關系

圖4 可接受性維度中指標的原因-效應關系

圖5 可接近性維度中指標的原因-效應關系

（三）我國能源安全戰略選擇

根據上文對能源安全理論模型的分析，本文結合中國實際情況，提出一套考慮新時代能源安全維度和其指標之間因果關系的評價體系，并對當前中國能源安全戰略選擇進行了分析。分析結論顯示，可獲得性和可負擔性維度對提高中國能源安全至關重要。

可獲得性維度不僅對其他維度的影響大，也被認為可能是改善我國能源安全狀況的關鍵。因此，一些戰略性政策和計劃的制定可以優先以改善可獲得性維度體系內的指標績效為主。對此，首先，要增加可再生能源在初級能源供應總量中的比例。據統計，2017 年可再生能源達到6.4 億噸左右，占中國能源供應總量的17.4%。水電占據這一比例的大部分，其他潛在能源如太陽能、生物能和風能等尚處于開發中，未實現大規模商業化運營。其次，提高能源使用多樣化。截至2017 年，我國煤炭查明資源儲量約為1.7 萬億噸，占能源消費總量的59%，天然氣等清潔能源占能源消費總量的22.1%，而石油占能源消費總量的18.9%左右，但主要從海外進口。因此，提高能源使用多樣化可以降低未來煤炭和石油短缺的風險，保證能源供應穩定性[13]。

可負擔性中的市場流動性和價格穩定是最重要的驅動因素，而電氣化和公平指標對其影響則微乎其微。可見，在改善中國能源安全方面，首先，可通過消除壟斷和促進能源價格改革等方法提高能源市場流動性和價格穩定性，并制定積極的戰略性計劃以應對變幻莫測的國際能源市場價格；其次，可增加對新能源研發的投入以減少對進口石油等化石能源的依賴；最后，可以通過發展較小規模的電力和分布式發電來提高農村家庭或易受能源供應中斷影響的工業企業的可負擔性維度。

可接受性維度中的國家治理是提高能源安全的最重要因素。所以，國家應提高對能源部門的管理能力，降低能源消耗和提高能源利用效率，把新能源技術的研發投入作為國家最優先執行的重點。這將有利于減少污染氣體排放，緩解生態環境問題壓力，提高社會滿意度，實現國家“綠水青山”的社會發展目標。

對于可接近性來說，地緣政治是可接近性維度中最具影響力的驅動因素。中國幾乎有3/4 的石油進口運輸途經馬六甲海峽。同時，隨著中國綜合國力的增強，雖然一定程度上為能源安全提供了保障，但也將加劇東亞地區的地緣石油競爭。因此，適當的地理政治管理是保證中國能源安全的先決條件，需要我國保持政治穩定和不斷提高軍事力量。此外，優化石油進口渠道對減少中東和非洲等政治動蕩地區的石油依賴是非常必要的，要堅持政府儲備和企業儲備并舉，完善石油安全戰略，推進油源進口多元化，優化整體能源結構[14]。

四、結論

基于DEMATEL 模型，根據對可獲得性、可負擔性、可接受性和可接近性四個維度的影響和24 個度量指標因果關系的分析，得出以下結論：（1）四個維度對能源安全影響的異質性說明能源安全具體戰略的重要程度并不相同，需根據實際情況對現有戰略需要重新配置。（2）能源安全維度和指標并不平等，可獲得性和可負擔性維度對中國能源安全影響最大。增加可再生能源比例和提高能源使用多樣化是中國目前能源安全最優保障路徑。（3）政府治理是提高能源安全的重要保證。政府加強市場流動性、社會環境和地理政治等方面的管理是保證能源安全的先決條件。

盡管近年來我國能源安全狀態得到了很大提高，但進口依存度大、結構單一、優質能源不足、生態破壞嚴重等問題依然威脅著能源安全[15]。因此，提出以下能源安全保障路徑。

第一，促進能源技術創新，提高可再生能源在初級能源供應總量中的比例。在高質量經濟發展尤其在新老能源交替之際，需優化我國能源消費結構，提供高效清潔能源以減少化石能源的使用，滿足我國綠色發展的需要。對此，國家需要增加研發資金的投入，大力進行高效清潔技術創新，增加風能、太陽能、生物能和水能等可再生能源的研發，同時，創新可再生能源運營模式，轉變人們能源消費觀念，提高可再生能源消費比重，以改善能源進口量大、消費結構單一和環境污染嚴重等能源安全狀況。

第二，提高政府能源治理能力。能源安全問題事關我國民生問題，離不開政府治理。因此，要充分發揮政府對資源配置的基礎性作用，健全能源安全法律法規體系，保證能源供應安全、價格穩定以及能源市場健康發展。

第三，建立多元化能源供需渠道。我國不僅是能源消費大國也是能源進口大國，這就需要國家保證能源供應渠道安全。對此，首先，國家需建立多元化石油進口渠道，積極推動“一帶一路”能源合作，加大中亞、中東、美洲、非洲等油氣的合作力度，確保能源進口渠道多樣化；其次，健全能源儲備體系，減少國際突發事件對國內能源價格穩定性的影響，保持能源市場流動；最后，提供多元化的能源資源，改善能源結構單一的局面，滿足人們多樣化的生活需求。