中国石油脆弱性的测算及其情景分析

王 宝,李泓泽

(华北电力大学经济与管理学院,北京 102206)

中国石油脆弱性的测算及其情景分析

王 宝,李泓泽

(华北电力大学经济与管理学院,北京 102206)

选取构建了影响中国石油脆弱性的7个主要指标,运用主成分分析方法,对1998—2008年中国石油脆弱性进行了综合测算。结果表明:近年来中国石油脆弱性总体不断加深。在得出各指标对中国石油脆弱性的敏感性系数后,基于情景分析,模拟了2009—2015年中国石油脆弱性。为能源安全政策制定者提供了一定的参考和依据。

石油脆弱性;主成分分析;情景分析

中国自1993年成为石油净进口国一来,国内的石油消费与生产间的缺口不断扩大,与此同时,国际原油市场稳定性减弱,油价波动频繁,大大增加了原油供给中断的可能性。近年来,中国石油消费比重基本维持在总能源消费1/5的水平,国内供给和需求的巨大缺口不得不通过石油净进口来弥补,2008年底,中国石油对外依存度高达51%。这就使得中国越来越易受到国际石油市场中各种不确定性因素的影响。

文献1中指出石油脆弱性是多维的,可理解为使石油消费国易受到诸如高油价、甚至供给中断等之类的国际形势变动影响的一种状态[1]。本文采用这一概念来描述和测度中国总体的石油安全形势。究竟哪些因素影响中国石油脆弱性?近年来中国石油脆弱性总体态势如何?如何改善中国石油脆弱性,使其处于合理水平?这正是本文要探求的内容。

国内外研究大多讨论了能源安全或石油安全指标,文献2阐述了能源安全的一些单一指标,如进口依存度、政治稳定性、能源价格等[2]。文献3总结了能源安全所包含的一些维度以及各维度的属性[3]。文献4引入了一个指数来评价欧盟各国能源外部供给的短期风险[4]。文献1选取了7个指标,对2004年26个石油净进口国相对石油脆弱性进行了评估[1]。国内学者大多关注于中国石油安全的测度,研究方法主要包括层次分析法、BP神经网络分析法、德尔菲法、灰色关联法以及主成分分析法等[5-8]。但均存在着一些不足之处,一方面没能合理全面构建评估指标,如未考虑原油供应国的政治稳定性;另一方面,仅仅给出了评估结果,而并没有深入探求各指标对石油安全影响程度的大小。

本文将较为全面地选取构建中国石油脆弱性主要影响因素,基于主成分分析,对1998—2008年中国石油脆弱性进行综合测算。基于测算结果对2009—2015年中国石油脆弱性进行了情景分析,能够为能源安全政策制定者提供一定的参考和依据。

一、中国石油脆弱性评估指标选取构建

基于国内外相关学者的研究,我们认为以下选取或构建的7个指标会对中国石油脆弱性产生较大影响:储采比、储量替代率、加权原油进口集中度、原油价格及其波动性、石油净进口占一次能源消费比重、石油储备天数。

(一)储采比和储量替代率

反映国内石油开发潜力最重要的指标是储采比和储量替代率。储采比表示为石油探明储量与年开采量的比值,反映在当前开采水平下国内石油储量的剩余开采年限,储采比越大,一国石油开发潜力越大。储量替代率表示为当年增加的探明储量与开采量的比值,该值只有不小于1,才能确保国内石油储量不被耗尽。这两个指标均与石油脆弱性呈反向关系。

(二)加权原油进口集中度

一国的原油供应国越分散,就越能规避某供应国发生供给中断给本国所带来的影响,一般用HHI指数就可以表示一国原油进口的集中度。然而,原油供应国的政治稳定性会对原油进口国获取原油的可靠性产生较大影响,石油进口多元化不仅意味着寻求更多的供应国,也意味着石油供应国政治稳定且能保证持续的供给。因而我们考虑原油供应国的政治稳定性,并将其作为权重构建修正的 HHI指数。全球和平指数(GPI)始于2007年,其值越高,该国政治越不稳定。鉴于中国所有原油供应国数据获取较为困难,且前5位供应国已占有绝对的比重,我们使用2007和2008年中国主要原油供应国 GPI平均值作权重,构建了如式1所示的修正的 HHI指数表征加权的原油进口集中度。其中,t表示年份,Sti表示t年中国原油供应国中排第i位的供应比重(以小数表示)。其值越小,表明石油进口组合越稳定。

(三)国际原油价格及其波动性

石油价格是石油供给安全的重要指标[2]。价格标准差经常被用以衡量商品价格的波动性。油价的上涨及其较大波动,增加了不确定性,从而增加了原油进口国的国内调整成本。我们使用1年内国际原油周实时价格平均值表示国际原油价格指标,以其标准差作为国际原油价格波动性的量度。

(四)石油净进口占一次能源消费比重

该指标是一个复合指标,它是石油进口依存度与石油占一次能源消费比重的乘积,能够说明一次能源消费中有多少比重是通过石油净进口满足的。一次能源消费中石油净进口比重越高,一国就越易受到国际原油市场诸多不利变动因素的影响,如供给中断。

(五)石油储备天数

国内石油储备包括商业储备和战略储备,其可以有效抵抗突发性石油供给中断带来的短期风险。石油储备天数指标表示国内石油储备量与日石油消费量的比值。中国2004年才开始建设战略石油储备基地,目前储备天数远未达到 IEA规定的标准90天。石油储备天数越多,国内石油脆弱性就越低。

二、中国石油脆弱性综合测算

以 X1、X2、X3、X4、X5、X6和 X7分别表示储采比、储量替代率、加权原油进口集中度、原油价格及其波动性、石油净进口占一次能源消费比重、石油储备天数指标,以 COV I表示中国石油脆弱性指数。采用主成分分析方法对1998—2008年中国石油脆弱性进行综合测算。

(一)指标数据标准化

由于各指标量纲不同,且对中国石油脆弱性影响有正有负,因而分别采用式2和式3对正向影响和负向影响的指标进行一致性处理。利用式4将各指标进行方差归一化,以消除方差差异,从而得到均值为0,方差为1的序列 zi,其中 Szi表示序列 Zi的标准差。

(二)求解特征值和特征向量

经Eviews软件得到各zi序列的相关系数矩阵R,据式5和6求出R的特征值λ1以及对应的特征向量Vi,Vi满足VTiVi=1,Vi=[v1i,v2i,v3i,v4i,v5i,v6i,v7i]T。

(三)中国石油脆弱性综合指数

表1 1998—2008年中国石油脆弱性指数情况

(8)

(四)中国石油脆弱性指数与各原始指标间数量关系

将式4和7带入式8,便得到了中国石油脆弱性指数 COV I与各 Zi间的关系式(如式9),最后将式1和2带入式9,就得到了中国石油脆弱性指数与各原始指标间的数量关系式(如式10)。式中各变量系数即为敏感性系数。

(五)敏感性系数分析

从式10给出的中国石油脆弱性指数与各原始变量间的关系式中可以得出各原始指标对中国石油脆弱性指数的敏感性系数,分别为:-0.1802、-0.5944、3.5409、0.0104、0.0260、0.1392和-0.0295。具体含义如下:

储采比每增加1,中国石油脆弱性指数下降0.1802;储量替代率每增加0.1,中国石油脆弱性指数降低0.05944;加权原油进口集中度每降低0.01,中国石油脆弱性指数下降0.035409;国际原油价格及其波动性每降低1,中国石油脆弱性指数分别下降0.0104和0.0260;石油净进口占一次能源消费比重每降低1%,中国石油脆弱性指数下降0.1392;

石油储备天数每增加1,中国石油脆弱性指数下降0.0295。

三、中国石油脆弱性情景分析

确定中国石油脆弱性指数与各影响因素之间的数量关系式后,可对今后石油脆弱性形势进行模拟分析。以下我们设定了2009—2015年的一个情景,用以观察中国石油脆弱性的模拟趋势。情景中,石油储采比呈0.1递减,储量替代率保持为1,加权原油进口集中度保持在0.2的水平,国际原油价格均值及其标准差分别维持为75和5,石油净进口占一次能源消费比重控制在10%,而石油储备天数呈10天递增(如表2)

表2 各变量情景设定数据

图1给出了此情景下,2009—2015年中国石油脆弱性的情景指数。该指数呈直线的下降,这主要由石油储备天数所决定。相比1998—2008年间中国石油脆弱性实际指数不断攀升的事实,只要国际国内总体形势良好,中国战略石油储备 不断增加,中国的石油脆弱性将会明显下降。

图1 2009—2015年中国石油脆弱性情景指数变动情况

四、结论

本文较为全面地选取构建了中国石油脆弱性主要影响因素,基于主成分分析方法,对1998—2008年中国石油脆弱性进行了综合测算,结果表明近年来中国石油脆弱性不断加深。基于主成分分析结果,揭示了各影响因素对中国石油脆弱性的敏感性系数。并利用情景分析方法,通过设定一种情景模拟了2009—2015年中国石油脆弱性的发展趋势,结果表明在国际国内形势稳定,储备不断增加的情况下,中国石油脆弱性将会明显下降。

同样可以得到降低中国石油脆弱性的相关政策含义。加大战略性石油储备;调整能源消费结构,降低石油净进口依赖;石油进口进一步多元化;稳定国际原油市场,这些对于降低中国石油脆弱性意义重大。

[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]张华林,刘刚.层次分析法在石油安全评价中的应用[J].天然气工业,2006(4):135-137.

[6]范秋芳.基于BP神经网络的中国石油安全预警研究[J].运筹与管理,2007(5):100-105.

[7]郭毓峰.基于德尔菲法的我国石油安全度评价[J].商场现代化,2009(2):386-387.

[8]李小亮,陈谚玲,董正信.基于PSR框架的我国石油安全评价[J].北京石油化工学院学报,2008(3):62-66.

(责任编辑:李潇雨)

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

王宝,男,华北电力大学经济与管理学院硕士研究生;李泓泽,男,华北电力大学经济与管理学院副教授。