基于动态博弈网络技术的我国石油供应策略应急管理研究

孙永波 王丽讷 毕延彤

摘 要：建立我国石油供应危机的应急管理决策机制，实施石油进口多元化是缓解石油供应危机的有效策略之一。采用动态博弈网络技术评估了马六甲海峡是否处于正常通航条件下的我国石油供应状态与策略选择。结果表明，在我国处于石油供应危机的状态下，应急管理的策略选择为在利用现有石油资源的基础上，积极拓展中缅、中俄、中哈油气管道的建设。

关键词：石油 应急管理 动态博弈网络

中图分类号：F416.22 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2015）03-073-02

随着我国石油进口量的不断剧增，石油安全问题凸显。据海关总署公布的数字显示，2013年我国累计进口原油2.82亿吨，同比攀升4.03%，另据普氏能源资讯统计，2013年来自中东的原油进口增长了8.6%，达到1.4654亿吨，占到了总进口量的52%；来自拉美和非洲的原油基本稳定在2770万吨、6424万吨；购买自亚太的原油则下降了16.9%，至644万吨。从我国石油进口运输方式来看，除极小部分从俄罗斯远东地区和哈萨克斯坦的零星陆路运输之外，绝大部分是通过海上运输实现的。我国从中东进口石油主要是经过波斯湾，印度洋，穿过马六甲海峡运输的，运输距离遥远，运费相当高，石油进口安全风险也较大。

为了降低我国石油进口集中度较高所带来的风险，特别是建立石油供应出现危机状态下的应急管理机制，周凤起、周大地和杨晓辉等专家学者提出了“东引、南下、西进、北连”策略。而在石油供应预警研究方面，定性分析的较多，定量研究的较少。具体的研究为：李凌峰（2006）用综合评价法评价了我国石油供应通道安全；范秋芳（2007，2014）分别用神经网络、层次分析和模糊综合评价法对我国石油安全预警进行了测度；冯春艳（2007）介绍了发达国家石油供应应急机制；李春顶、马荣、赵美英（2011）在我国石油进口战略及政策选择提出了“二大重点，八项战略”的应对方法。上述研究中涉及的定量方法并未涉及实际应急管理中的动态博弈机制，造成策略选择的主体缺失性及选择时机、对策响应性较差。由此可见，我国石油供应研究方面在危机概率状态、决策时机、决策机制、如何实施等方面的研究急需用动态博弈技术加以确立、完善。

一、模型选择

不确定性多属性决策的方法很多，“动态博弈网络技术”问题是研究在进展过程中，项目内容动态变化下的网络技术，包括在动态网络下阶段状态的评估定级、关键链的管理、资源优化配置与调度等主要问题。动态博弈网络技术常常用于突发事件的管理，突发事件管理的博弈双方为“突发事件”与“突发事件管理者”。针对于我国石油供应危机所对应的突发事件及其应对可看成双方在不完全信息下的博弈，又由于应对主体需利用资源的调度去减缓或消除危机，故可利用网络计划予以刻画。这一过程会随着应对主体的应对而使博弈双方的博弈地位不断地发生变化，动态博弈网络技术的应用使然。

二、基于动态模拟网络技术的国外石油供应策略

根据动态博弈模型，对我国石油开发策略的选择进行博弈分析。

设定：

1.局中人。“危机管理者”与“危机事件”，其中“危机管理者”为我国政府，“危机事件”为石油供应危机。

2.策略空间。危机事件：根据我国进口石油运输线路的安全情况，将石油供应危机事件划分为两种状态S1、S2，危机事件的状态空间表示为S={S1，S2}，其中S1代表我国石油进口通过马六甲海峡处于正常通航条件下的石油供应状态；S2代表马六甲海峡处于不能正常通航条件下的石油供应状态。两种状态之间的转移概率为pij（i，j=1，2）。危机管理者我国政府在石油供应危机中可选择的策略，见表1。

3.石油供应量与保障率的关系。根据策略选择的不同，石油供应保障的程度也不同。石油供应保障程度用供应保障率表示，其取值范围为0到100%；按照我国石油的需求量与各方案的相关因素，结合专家调查法确定石油供应量与保障率之间的关系，见表2。

4.方案评价。根据我国石油进口各路径、管线的长度、运输能力、预期投资及成本等因素对各方案评价如下：

d1？酆d3？酆d4？酆d5？酆d2

假定博弈双方危机管理者（我国政府）与危机事件（石油供应危机）共进行两轮博弈：在博弈的第一阶段，危机管理者先将本国生产的石油用于消费，将其记为方案Ⅰ；在博弈的第二阶段，我国政府有五大类方案可供选择，即{d1，d2，d3，d4，d5}。按照方案的评价结果d1，d2为较优的备选方案，分别将它们记为Ⅱ，Ⅲ；由此形成的博弈第一阶段的策略空间为{Ⅰ}，在博弈的第二阶段的策略空间为{Ⅱ，Ⅲ}

5.支付函数。设危机管理者的支付向量为二维向量，其中第一分量表示供应保障率，第二分量表示成本。將各方案的成本转换见表3。

6.状态转移函数。在博弈的第一阶段，危机事件以概率pi选择第i种危机状态，定义第二阶段的状态转移函数为pij=f（a1，i，j），其中，a1表示在博弈第一阶段针对危机采取某种方案后预计达到的保障率；i表示转出状态，j表示转入状态。根据预先的信息设p11=0.95，p12=0.05；p21=0.5，p22=0.5。

7.两阶段动态博弈过程及支付情况。两阶段博弈的过程及支付情况见图1所示。

8.危机管理者的决策目标、决策准则与预案的生成。

（1）决策目标：在第二阶段博弈结束后，石油供应危机应能被控制（即第二阶段的预期保障率要尽可能达到100%），在此约束下成本越小越好。如果第二阶段博弈结束时保障率没有达到相应的标准，可以通过支付较高的补偿成本，预计补偿1%的保障率所需支付的成本为5单位，决策准则采用期望成本最小原则，成本用C表示，则：

C（方案Ⅰ；方案Ⅱ|S1）=[100%-（75%*0.95+60%*0.05）]*100*5+200=328.75

C（方案Ⅰ；方案Ⅲ|S1）=[100%-（100%*0.95+100%*0.05）]*100*5+350=350

C（方案Ⅰ；方案Ⅱ|S2）=[100%-（75%*0.5+60%*0.5）]1005+200=362.5

C（方案Ⅰ；方案Ⅲ|S2）=[100%-（100%*0.5+100%*0.5）]*100*5+350=350

（2）預案生成。通过计算、比较可知：如果在博弈的第一阶段危机事件以状态S1出现，则危机管理者的最优策略是在博弈的第一阶段选择方案Ⅰ，在博弈的第二阶段选方案Ⅱ；如果在博弈的第一阶段危机事件以状态S2出现，则危机管理者的最优策略是在第一阶段选择方案Ⅰ，在博弈的第二阶段选方案Ⅲ。即若我国石油进口通过马六甲海峡处于正常通航条件下，我国政府的选择为在利用本国石油资源的基础上，加大建设泰舍特至纳霍德卡石油管道的力度；而在马六甲海峡处于不能正常通航条件下，我国政府的选择为在利用本国石油资源的基础上，积极建设中缅线，即把来自中东和非洲的石油，经远洋油轮从印度洋运至缅甸实兑港输送上岸，再通过长达900公里的输油管线经过缅甸曼德勒、云南瑞丽，直达昆明，或延伸至重庆。

三、结论

1.我国石油供应危机事件可以博弈双方危机管理者（我国政府）与危机事件（石油供应危机）进行动态博弈来模拟刻画。

2.在马六甲海峡处于不能正常通航条件下，我国政府的选择为在利用本国石油资源的基础上，积极建设中缅线。

3.其他备选方案宜根据石油的使用成本、技术进步与替代能源的开发等影响因素予以动态调整。

[基金项目：国家社科基金项目（13BJY059），黑龙江省哲学社会科学研究规划项目（10D027）]

参考文献：

[1]我国海关统计年鉴.北京：我国海关总署出版社，2014

[2]周凤起，周大地.我国中长期能源战略[M].北京：我国计划出版社，1999

[3]杨晓辉.我国石油战略的西南布局[J].当代亚太，2004（3）

[4]李凌峰.我国石油供应安全危机预警管理研究[D].成都：西南石油大学，2006

[5]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）

[6]范秋芳，赵亚丽.基于层次分析法和模糊综合评价模型的中国石油安全预警研究[J].中外能源，2014（2）

[7]冯春艳.发达国家的石油供应应急机制[J].中国石化，2007（1）

[8]李春顶，马荣，赵美英.后危机时代我国石油进口战略及政策选择[J].太平洋学报，2011（3）

[9]Beliakov G.How to build aggregation operators from data. International Journal of Intelligent Systems，2003（18）

[10]Iyer N S.A family of dominance rules for multiattribute decision making under uncertainty. IEEE Transaction on System，Man，and Cybernetics Part A，2003（33）

[11]Lipovetsky S，Michael Conklin W. Robust estimation of priorities in the AHP. European Journal of Operational Research，2002（137）

[12]Yager R R. A game theoretic approach to decision making under uncertainty. International Journal of Intelligent Systems in Accounting，Finance and Management 1999（8）

[13]姚杰，计雷，池宏.突发事件应急管理中的动态博弈分析[J].管理评论，2005（3）

（作者单位：黑龙江科技大学 黑龙江哈尔滨 150022；作者简介：孙永波，博士，黑龙江科技大学教授，主要从事资源经济方面的研究工作。）

（责编：贾伟）