中国页岩气开发情景认识与模式选择研究——基于社会—技术转型理论的视角

李娟，吴沣怡，彭新艳，魏东

（1.四川长宁天然气开发有限责任公司，四川成都 610000；2.西南石油大学经济管理学院，四川成都 610500；3.石家庄铁道大学经济管理学院，河北石家庄 050043）

我国拥有丰富的页岩气资源，其高效开发对降低石油、天然气对外依存度，优化以煤炭为主的能源消费结构，改善生态环境具有重要的现实价值和长远意义。我国高度重视页岩气资源的开发利用，出台了一系列旨在促进页岩气产业可持续、健康发展的政策与措施，有效地推动了页岩气资源的规模化开发进程。自2012 年我国实现页岩气工业化开采以来，页岩气年产量由0.25 亿m3增长至2020 年的170 亿m3，实现了高速度增长。虽然我国页岩气开发在技术进步、生产组织、成本管理等方面取得了一定成绩，但页岩气产量目标却与规划预期目标相差甚远，人们对页岩气的开发投资信心不足。一方面，我国页岩气产量规模增长速度远低于预期。国家能源局颁布的《页岩气发展规划（2016—2020 年）》明确提出，2020 年我国页岩气产量将达到300 亿m3，然而2020 年的实际产量仅为170 亿m3，与规划目标相差130 亿m3。另一方面，为了高效推动页岩气产业发展，国家通过页岩气探矿权招标试图引入多元投资主体，以期通过市场化改革，形成竞争有序的页岩气勘探开发市场。然而经页岩气两轮招标后，除中石油、中石化在长宁—威远、昭通、涪陵等区块成功实现商业化开发外，其他区块的矿权拥有者并没有进行实质性的投资，中石油、中石化两家传统国有石油企业仍为页岩气勘探开发的主导力量，页岩气多主体竞争开发的理想目标并未达成。是什么阻碍了我国页岩气资源的开发应用？应该如何去破解页岩气勘探开发难题？这种难题的产生与页岩气开发环境有什么关系？这一系列问题已成为我国页岩气产业发展到新阶段必须回答的问题。

我国页岩气的勘探开发实践引起了学者们的广泛关注。围绕我国页岩气开发实践，国内外学者们从开发体制、产业政策、技术创新、环境保护等多个维度进行了大量的理论研究。我国页岩气产业发展具有自身的制度优势，充分发挥发展型地方政府的推动作用将有利于能源“双结构”的转型发展［1］。立足于我国经济社会发展对以页岩气为代表的清洁高效低碳能源的巨大需求，页岩气产业化发展应聚焦于供给侧，即从技术、市场关系、资金和基础设施4个方面去完善产业化发展的环境条件［2］。页岩气产业发展政策体系的构建应坚持开放、协同、政府引导、合法、合规原则，系统推进技术创新、体制机制创新和商业模式创新［3］。核心技术不成熟是页岩气开发初期的瓶颈，依靠科技攻关和国际合作突破核心技术是推动页岩气产业快速健康发展之路［4，5］。页岩气开发技术本身和生产特征决定了页岩气开发的环境风险有别于常规油气资源，是页岩气勘探开发过程不容忽视的重要问题，资源消耗、温室气体排放和地下水污染是页岩气勘探开发过程中的环境风险，页岩气开发应树立“既要金山银山，也要绿水青山”的理念，在生产与污染之间寻求平衡，从法律角度去对环境进行保护［6，7］。显然的，上述理论研究深化了人们对我国页岩气开发的整体性认识，但相对于页岩气勘探开发的多重属性和利益关系复杂性而言，我们不难发现其不足：一是从单一维度或平行维度的若干要素出发对我国页岩气开发进行的理论研究，缺乏对页岩气开发不同维度要素交互作用与协同演化的分析，结论难以对现实问题进行全面解释，弱化了其对现实的指导性价值；二是研究重点主要集中在我国页岩气开发面临的问题分析与对策建议上，缺乏对我国页岩气产业发展路径的分析，削弱了政策建议的理论基础。

页岩气高效开发将形成新的能源生产与消费结构，涉及到技术创新和体制改革，其发生在特定的社会—技术系统转型过程中，是宏观经济、产业政策、市场环境、企业合作、技术创新等不同层次的环境要素之间的交互影响与协同演化的结果。如果以此为基本命题，那么页岩气开发实践中遇到的难题的理解就必须将其纳入到一个更为巨大的社会转型系统中去重新思考。也就是说，页岩气开发过程中所遇问题的研究应从多层次视角出发对其情景进行系统性分析，并基于情景选择正确的模式，通过模式的选择去形成高效开发系统，促进页岩气的高效开发。这客观上要求：一方面，厘清页岩气开发不同层次要素之间的作用机理，准确把握各要素的协同演化动态过程；另一方面，在页岩气开发不同层次要素的协同演化分析基础上，构建起面向页岩气开发的社会—技术转型情景的开发模式。

本文以社会—技术转型理论为基础，将页岩气开发界定为发生在特定的宏观场景中，一个由技术创新和管理创新所引发的社会—技术系统的转型过程，运用社会—技术情景法，从多层次视角出发对我国页岩气开发的宏观场景、中观社会—技术体制和微观利基不同层次要素的交互作用与协同演化动态进行系统分析，并基于页岩气开发的阶段性特征提出页岩气开发模式，旨在通过构建起科学的开发模式来促进页岩气产业的健康发展。

1 中国页岩气开发情景构建与系统分析

作为一种清洁高效低碳的资源，页岩气勘探开发将为我国经济社会发展提供一种新的能源，其本身具有经济、社会、环境等多重效应，社会功能明显。社会—技术转型是实现某种社会功能的社会—技术系统变革历史进程的系统性描述，将其变革的历史进程纳入到涵盖技术、市场、产业、政策、文化等多个维度而形成的具有层次性的系统中去动态描述其演变过程［8］。Geels 基于演化经济学、制度经济学、社会网络理论等提出的多层次视角（Multi－level perspective，MLP）是学术界影响最大的社会—技术转型理论研究框架［9－11］。该理论框架认为，微观利基、中观社会—技术体制和宏观场景3 个层次不同要素之间的交互作用与协同演化共同推动了社会—技术系统的转型，并将3 个层次交互作用可能对应的不同结果形式划分为路径转变（Transformation Path）、路径解构和重置（De－alignment and re－alignment path）、技术替代（Technological Substitution）和路径重构（Reconfiguration Path）4 种路径转型形式［12，13］。Elzen、Geels 和Hofman 以社会—技术转型理论为基础，进一步开发了社会—技术情景法（Socio－technical Scenarios，STSc），该方法与传统技术情景方法相比，更加突出技术与社会因素的协同演化，充分考虑了转型的不确定性和复杂性，更适用于转型研究，被学者们广泛应用于低碳能源系统、交通运输等社会—技术系统转型研究中［14，15］。

本文以多层次的社会技术转型理论为依据，结合我国页岩气开发的宏观场景，中观层面的社会—技术体制和微观层面的利基，构建了一个与我国页岩气开发相一致的社会—技术转型分析框架图，具体如图1 所示。

图1 中国页岩气开发的社会—技术系统转型过程

从图1 所展示的要素以及要素之间的关系可以逻辑地得到以下两个基本判断：一是3 个层面的要素之间的作用是非线性的，页岩气开发环境具有不确定性。页岩气开发宏观场景的主导要素变化将对中观层面的社会—技术体制和微观层面的利基形成转型压力。首先，根据其对中观层面的社会—技术体制形成的压力的大小，其将影响到中观层面的社会—技术体制转型的速度，形成快慢之分。其次，宏观场景主导因素的变化将直接或间接影响到微观利基。相对于宏观场景的影响，中观层面的社会—技术体制对微观层面的利基的影响在整体上更为直接，其可能的区别仅为系统内不同要素对微观利基在不同的时空中有所不同而已。上述分析仅为从上至下的单一维度分析。更进一步，如果将其视为一个系统，那么在宏观层面场景变化而形成的转型压力的作用下，中观层面的社会—技术体制和微观利基也会发生变化，中观层面与微观层面的变化势必会对宏观场景形成反向影响，从而导致宏观场景的转型发展。总体上，3 个层面要素之间的影响既存在着直接影响，又存在着间接影响；既存在着系统性的影响，也存在着单要素的影响。这种要素之间的影响模式表明页岩气高效开发具有系统性、复杂性的特征，要素之间作用的非线性决定了页岩气开发的高度不确定性。

二是不同层面的要素在不同时空范畴内具有主次之分，且结构具有动态不稳定性。首先，从宏观场景的要素构成来看，能源转型、国家能源安全形势和国际油价是页岩气开发必须面对的3 个外部环境因素。一是清洁、高效、低碳是能源转型的基本方向，页岩气的清洁高效和低碳特征决定了其在能源转型过程中的主体地位；二是国家能源安全意味着我国必须加大包括页岩气资源的勘探开发力度，增强国内能源的供给能力，页岩气也在国家能源安全战略体系之中；三是国际油价的波动势必会对页岩气开发收益产生影响［16］。由此可见，三者之间既存在一定的相关性，但相互之间的作用机理并非线性。其次，从中观场景的要素构成来看，其主要包括了产业内环境因素和产业外环境因素。具体到页岩气开发而言，中观层面的社会—技术要素包括了政策、技术、市场、社会文化等，它们共同构成了既有的体制，影响着页岩气开发项目的实施和投资收益。通常，任何一种既定的行业环境都具有稳定和动态变化的双重特征。也就是说，在宏观场景转型而形成的压力作用下，中观层面的社会—技术系统必然会做出响应，但这种响应往往是始于局部，由局部变化而最终形成整体性转变，要素之间的转变是非均衡的，由此对微观层面和宏观层面的影响也是非系统的。第三，从微观层面的利基构成要素来看，目前在社会—技术转型理论范畴内，广大学者通常视微观利基为默会知识，不同学者对微观利基的理解往往是基于研究需要而进行自由裁剪。同样的，立足于页岩气开发，微观层面利基更多地可以理解为参与主体之间的互动而形成的利益关系结构，这种利益关系结构既可以是竞争与合作的对立，也可以是竞争与合作的融合。

从上述两个方面的讨论中可以进一步发现，宏观场景要素变化是战略环境的变化，其推动力量既可控也不可控；中观场景要素变化的推动力量既可以是国家推动，也可以是市场、技术、科学和文化发展的推动，其动力既可以来源于国家战略调整，也可能是来自微观利基的压力；微观利基要素的变化是一种利益关系的变化，是要素生产率提高的过程。如果将我国页岩气开发纳入到一个社会—技术转型理论的分析框架中去审视，那么中国页岩气开发正处于转型之中，宏观场景相对于页岩气开发是有利的，中观层面的社会—技术却存在着一定的体制性阻碍因素，微观层面利基既存在有利因素，也存在着不利因素。在这一框架内厘清页岩气开发的结构性有利因素和不利因素的本质就是认识清楚我国页岩气开发的情景，立足于我国页岩气开发的实际，本文研究就可以顺理成章地构建起中国页岩气开发情景矩阵（表1）。

表1 中国页岩气开发的情景矩阵

通过上文分析，将我国页岩气开发的社会—技术转型情景中的要素之间的相互影响概括如下：①随QS着我国经济社会的发展，生态环境约束、能源安全问题等宏观场景的改变向中观层面既有的页岩气社会—技术体制传递了转型压力。在宏观场景因素的综合作用下，提升页岩气供给能力成为现有页岩气社会—技术体制在位行动者适应性转型压力，在降低现有体制稳定性同时，也为中观层面的转型创造了“机会窗口”。②宏观场景的改变对利基层面页岩气开发形成了影响，但尚未对利基层面的页岩气开发形成有力的支持。一方面，生态环境约束、能源安全问题的日益严峻有利于提升利基层面的页岩气开发预期；另一方面，国际原油价格的持续下跌增加了利基层面的页岩气开发实践对现有体制转型的难度，降低了社会资本对利基层面的页岩气开发投资收益预期。③中观层面的现有天然气社会—技术体制在支持利基层面页岩气开发的同时，也形成了一定的发展阻力。一方面，在位优势企业纷纷进入到页岩气开发行列中，使现有体制在科学技术、基础设施等方面支持了利基层面的页岩气开发；另一方面，在位优势企业与新进入企业之间的市场竞争关系对新进入企业产生不利影响。④经过页岩气开发实践“干中学、用中学”，页岩气开发相关要素在微观利基得以初步积累，但仍未形成足够的内部动力，不足以促进现有体制转型。

2 中国页岩气高效开发模式选择分析

如果以高效开发为页岩气资源利用为根本性目标，那么这一目标能否实现在一定程度上决定于页岩气开发模式的科学选择。页岩气高效开发与页岩气开发模式选择均离不开开发情景认识，开发模式选择是建立在对情景的认识、评价和科学决策基础上的，其根本目标就是要建立起与页岩气开发情景相适应的开发利用方式，这种利用方式应包括两套机制。一方面，宏观场景因素对中观和微观层面的要素产生系统性影响和作用，形成自发转型的动力机制；另一方面，宏观场景与中观层面的社会—技术系统对微观层面形成的反作用力做出快速而准确的反应，具有自发性的改革创新的动力机制，主动降低微观利基场景中的参与主体的风险和成本，激发其加大投资的积极性，不断加大技术创新和组织管理创新，从而形成竞争有序的页岩气资源开发利用秩序。

图2 中国页岩气开发模式演进路线

整体上看，页岩气开发发生在中国特色的社会主义市场经济体制中，中国特有的国情对其具有不可忽视的作用和影响。在市场经济环境条件之下，市场机制发挥着资源配置的基础性作用，然而基于竞争的市场机制也面临着“市场失灵”。市场机制不但难以有效地解决公共产品供给的问题，而且也难以解决经济社会活动中的外部性问题。立足于我国页岩气开发利用存在着正负外部性的客观事实，立足于中国页岩气开发利用的成长阶段特征，我国页岩气开发模式的选择理应是在政府与市场之间做出正确的抉择，这种抉择具有组合性和动态性的特征，是建立在页岩气不同开发阶段性和不同层面的有利要素和不利要素的识别基础之上的。总体上，根据我国页岩气开发的正负外部性和阶段性特征，提出政府主导、市场主体和混合3 种模式。截止目前，我国页岩气开发经历了以下两种模式：

一是我国页岩气开发初期阶段的政府主导模式：页岩气作为一种非常规天然气资源，其勘探开发始于美国。经过几十年的持续创新，美国已成功地实现了页岩气的大规模和商业化开采，实现了该国自身能源的独立。页岩革命后，美国在能源市场上角色转变引发了世界能源市场与地缘政治的“系统效应”，美国利用能源新权力改变了油气市场博弈规则，进而重塑了全球地缘政治格局［17］。我国拥有丰富的页岩气资源，技术可采资源量为世界页岩气资源总量的15%，居世界首位。然而，与北美页岩气资源条件和产业发展相比，一方面，我国页岩气以海相页岩气为主，而海相页岩气具有时代老、埋深大、成藏条件复杂、经历多期构造改造、保存条件差异性大的典型特征，开采难度较大；另一方面，我国页岩气勘探开发起步晚、技术难度大、环境复杂、勘探开发成本高，上述资源条件和技术水平决定了我国页岩气开发的经济效益不尽如意，影响着市场主体参与页岩气开发的投资积极性。我国页岩气规模化勘探开发始于2009 年，四川省、重庆市、湖北省、湖南省、江西省等省市页岩气工业气流的发现极大地增强了国家层面加大页岩气勘探开发的信心和决心。为此，国家先后出台了一系列旨在促进页岩气产业快速健康发展的指导性政策和财税支持政策。2012年3 月13 日，国家发展改革委员会、财政部、国土资源部、国家能源局联合印发了《页岩气发展规划（2011—2015）》；2016 年9 月14 日，国家能源局印发了《页岩气发展规划（2016—2020 年）》，提出了具体目标和重点任务；2015 年财政部下发了关于页岩气开发利用财政补贴政策的通知。显然，在页岩气产业发展的初期阶段，国家层面的一系列公共政策在中观层面形成了“机会窗口”，带动了整个行业的技术进步和市场变化。中观层面的社会—技术系统的变化一方面进一步优化了微观利基的市场环境，另一方面也对宏观场景形成了冲击，从而改变了宏观层面环境压力、能源战略和国际油价之间的张力。人们的预期和行动逻辑改变调动了其投资积极性，促进了参与企业之间的社会关系网络结构化发展，从而夯实了页岩气微观利基的行动基础。

辩证地审视中国页岩气开发历史后不难发现，我国页岩气在开发初始阶段是在政府主导下开展的资源开发利用，这也在一定程度上反映出宏观场景要素之间的互动而产生的压力引起了国家的高度重视，从而将页岩气产业发展纳入到国家决策系统中。国家决策系统的启动结果就是一系列旨在改变产业发展不利环境、激发投资主体积极性的指导性意见和激励性措施的出台，这有别于完全的市场主体的推进模式。这一模式有其自身的优势，是对页岩气开发初始阶段客观情景要求的自发性适应，行动策略与情景内在要求之间有着高度一致性，是有效的。页岩气开发初始阶段的政府主导模式的有效性还体现在我国页岩气开发所取得的技术创新、组织管理创新等结果导向指标上，这是被实践证明的一种有效模式。

二是我国页岩气成长阶段的政府引导与市场主体分工协同模式。总体上，政府与市场是两种基本的资源配置方式，两者之间关系是理解经济发展模式的根本途径［18］。页岩气开发是在中国特色的社会主义市场经济体制下开展的自然资源开发利用活动，其模式选择除了必须从页岩气自身的经济、社会、自然、环境属性要素和阶段性特征出发外，还必须正视页岩气开发的体制背景。中国特色的社会主义市场经济制度是市场经济与我国国情、社会制度相结合的产物，是政府主导下的社会主义市场经济模式，这在客观上要求以我国具体国情为页岩气开发背景，特别是当页岩气产业发展经过其生命周期的初始阶段后，页岩气的开发的科学模式理应是政府引导、市场主体的分工协同模式。这一模式可以理解为在发挥政府引导作用、保证国家性质的前提下，应充分发挥市场在资源配置中的基础性作用，这既是页岩气开发成长阶段的内在要求，也是页岩气高效开发的必然要求。页岩气开发的政府引导、市场主体分工协同的模式是在理顺政府和市场关系的前提下，按照比较优势原则，围绕页岩气高效开发从宏观场景、中观社会—技术体制和微观利基中的核心要素。政府的主要任务应聚焦于以下两个方面：一是构建起有利于页岩气高效开发宏观场景，形成稳定的制度环境，不断优化页岩气开发的公共政策，强化监督，以降低页岩气开发的社会成本；二是应围绕页岩气开发中的共性技术难题，创新国家级的科研平台，整合高等院校和科研院所的力量，加大基础研究的投入，充分发挥国家在基础理论研究方面作用，以突破页岩气高效开发利用中的技术瓶颈。市场主体的主要任务应聚焦于页岩气开发生产系统的优化，加大技术创新，以形成竞争有序的高效开发格局。目前，参与页岩气开发的市场主体应在已建立起的内部市场化基础上：一是通过合资合作的方式，引入社会资本，形成页岩气多主体开发的模式，以改变目前页岩气开发主体数量不够，以国有企业为主的不利局面；二是不断优化页岩气产业链和价值链，按照全产业链最优的原则去构建起竞争有序的产业组织生态系统，广泛地吸引行业内外的优势企业加入到页岩气全产业链的建设中，以弥补页岩气开发生产产业链中的短板，形成建立在长期合作基础上的产业组织生态。

3 结论

立足于“碳达峰”和“碳中和”目标的实现，低碳经济发展模式是我国当前及未来经济社会发展的必然选择，而页岩气的高效开发将有利于我国能源结构的优化和整个能源系统的低碳化。目前，我国页岩气正处于高速成长阶段，将页岩气开发纳入到一个社会—技术转型框架中去审视其发展基本历程，发现宏观场景的环境约束、国家能源战略和国际能源价格对中观层面社会—技术体制和微观利基形成了冲击，促进了整个页岩气生产消费系统的转型发展。但具体到中国特定的环境，我国页岩气开发的情景既存在着有利因素，也存在着不利因素。也就是说，我国页岩气开发的环境具有高度不确定性和复杂性。

面临着页岩气开发环境的高度不确定性和复杂性，我国页岩气取得了令人瞩目的巨大成就，这背后的原因可以总结为以下几点：一是在国家能源战略的驱动下，页岩气开发快速上产、上规模迅速上升为国家意志，在国家强力推动下，中观层面的社会—技术体制中的不利因素得到了有效控制，国家产业规划和财政补贴在中观层面形成了“机会窗口”，吸引着微观利基层面的参与主体之间的互动，构建了新的关系网络，而新的关系网络的构建为参与主体之间的技术交流和经验知识的共享创造了条件，这在一定程度上加快了技术的进步，降低了其生产成本，从而为页岩气持续开发奠定了基础。二是社会—技术转型理论为构建了一个分析页岩气开发的基本情景。我国页岩气开发情景对页岩气开发模式提出要求，根据页岩气开发情景选择科学合理的页岩气开发模式是页岩气高效开发目标达成的基础。从页岩气开发过程中的政府和市场主体行动的角度去分析，我国页岩气开发模式遵循着从政府主导向政府与市场分工协同模式的演进路径，是中国页岩气高效开发的实践逻辑。目前，我国页岩气采用的是政府与市场分工协同模式，这种模式演进有着其自身的规律和行动逻辑，契合了我国页岩气开发的阶段性特征和情景，从而决定了我国页岩气高效开发目标达成的可能性。更进一步，我国页岩气开发模式的研究既包括政府“有形之手”的作用，也包括了市场“无形之手”的作用，具有中国特色，体现了中国的制度优势，这种模式的选择为我国新阶段战略新型产业的培育发展提供了经验借鉴，值得更为深入的研究。