1、1基于层次分析法的中国石油安全状态研究【摘 要】在全球化进程下，经济迅速发展，能源显示出其在国家发展中的重要性，而石油又是其重中之重。本文首先构造出研究石油安全的相关指标，一级指标包括有石油供应安全因素、石油需求安全因素、石油进口安全因素，每个一级指标又分别包括四个二级指标；然后利用层次分析法评估出中国石油安全状态。以达到定量化评价中国石油的安全状态。 【关键词】石油；石油安全；层次分析法 随着我国经济的迅速发展，对能源的需求日益加大，特别是对石油资源的需求更是与日俱增，我国石油消耗量的增长远远超过石油产量的增长，其中逐渐增大的缺口将严重影响我国石油的安全。为了能够较为客观的评估出我国石油的安
2、全状态，本文通过查阅文献及询问相关专家构建出了中国石油安全评价体系，利用层次分析法给出了各指标所占权重，由此而评价出我国石油的安全状态。 一、构建中国石油安全评价指标体系 影响石油安全的因素很多，国内外相关研究者所选取的石油安全影响因素也各不相同，白建华（2005）在其硕士论文我国石油进口风险及规避措施研究中从 8 个方面因素对我国石油进口风险进行了评估，分别为资源因素、政治因素、经济因素、军事因素、运输因素、技术因素、战略因素、替代因素。孙长远、李红欣（2006）在研究中国石油供2给安全时选用了国内石油产量增长、进口压力、进口渠道与运输路线等因素。高建良、梁桂枝（2007）利用 HHA 方法
3、研究中国石油进口风险时选择指标有中国石油对外依存度、中国原油进口价、中国原油进口来源、中国石油进口量等。王宝、李泓泽（2011）则选取储采比、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、石油储备天数等 7 个指标构建了评价体系来研究中国石油的脆弱性。基于相关文献与专家的建议，本文选取石油供给安全因素、石油需求安全因素和石油进口安全因素，具体体系见图 1。 （一）石油供给安全因素 1.石油储采比。储采比为石油探明储量与开采量的比值，它反应的是一国在现有的经济、技术以及政策法规环境下，石油资源能满足其当前生产对石油消耗的能力，石油储采比越大，说明剩余石油可安全
4、供应经济生产的年限越长，石油开发潜力越大。 2.石油储量接替率。石油储量替代率为某一个时间周期（年）的新增石油探明可采储量与该时间周期内石油生产量的比值。当此比值大于1 时，说明石油新增探明可采储量能够满足当前石油的生产消耗，反之则不能够满足石油的生产需要。当石油储量替代率小于零时，说明石油没有新增探明可采储量，这会对石油安全造成严重威胁。 3.石油生产增长率。石油生产增长率=（当年石油生产一上一年生产增量）/上一年石油生产量。石油生产增长率反映了石油生产量的增长形势，一般来说，石油生产增长速度越大，越能够保证石油市场的供应，从而降低石油进口程度，减少国内石油受世界石油市场的一些不利影响，3更
5、好地保障石油安全。 4.管道输到里程。管道输油里程反映的是国内石油运输的能力，里程越长说明石油运输安全的保证能力越强，反之，则不利于石油运输安全。 （二）石油需求安全因素 1.石油消费增长率。石油消费增长率=某年石油消费量增长量/上一年石油消费量。石油消费增长率反映的是石油消费逐年增长的态势，有两个不同方向的作用，一方面，社会经济的发展需要有持续增长的石油需求量；另一方面，过快的石油消费量的增长，意味着国家将有更多的石油供应需要从海外进口，受海外石油资源控制度加大，不利于国家的石油供应安全。 2.石油消费占能源消费比重。石油消费占能源消费比重为石油消费量与总能源消费量同时转化为以标准发电煤计算
6、后的比值，反应国家的经济发展消耗能源中对石油能源的依赖程度，依赖程度越高，由于石油短缺等因素造成影响经济发展的可能性就越大，因此该指标越大，我国石油安全就越严峻。 3.石油消费增长弹性。石油消费增长弹性=年石油消费增长率/当年国内生产总值增长率。石油消费增长弹性反映石油消费与经济发展的关系，一般来说，这种关系是成正比例关系的，当数值小于 1 时，说明石油消费的增速比 CDP 增长速度较小，则石油消费增长呈现逐渐平缓的趋势，若数值大于 1 时，则说明石油消费增长的速度大于经济增长的速度，即经济越发展，石油消费会以更大的幅度增加，不利于国家石油安全的4保障。 4.石油消费强度。石油消费强度=年石油
7、消费量/当年国内生产总值。该指标反映了国家对石油资源的利用效率，指标值越高，说明一国单位GDP 所需石油消费越多，效率越低，反之则单位 GDP 石油资源消耗越小，资源利用率就越高。较高的石油资源利用效率能够减缓该国对石油需求过快增加的压力，也能够减少大量的能源消耗成本，有利于国家石油工业的发展。 （三）石油进口安全因素 1.石油对外依存度。石油对外依存度=石油净进口量/石油消费量，反映了一国石油消费中对进口石油的依赖程度，该值越大，说明该国自有石油资源生产能力越不足，对国外石油市场的依赖程度越大，会受到国外石油政治的牵制。 2.石油进口集中度。石油进口集中度=（本国年进口石油最多的前 3位国家
8、的石油净出口量之和/本国年该国净进口石油总量）100%。反映石油进口来源地的集中程度，进口集中度越高，表明石油进口来源越集中，越不利于分散风险。 3.国际石油市场价格。国际市场石油价格的高低会直接影响到国家石油进口的成本，一般来说，价格越高，进口成本越高。 4.油价波动率。当期油价波动率=（当期油价一上期油价）/上期油价100%，该值反映出油价波动幅度的大小，油价波动大，会对一国的影响越大。 二、中国石油安全评价指标的赋值 5本文将石油安全划分为 5 个等级，即高度安全、安全、基本安全、危险、高度危险，分别赋值为 9、7、5、3、1。由于各指标量纲不同，且对中国石油安全评价影响有正有负，因此，
9、本文依据国际其他国家以及我国的实际情况，把国际石油在各指标下其安全状态也划分为 5 个等级，有好到差也分别赋值为 9、7、5、3、1。根据我国石油安全评价的各指标水平处于国际的位置进行赋值。 1.石油储采比。国际能够保证石油正常的储采比是 40：1，而我国目前是 14：1，说明我国目前的石油探明的地质储量非常不足，处于高度危险的水平。 2.石油储量接替率。我国石油储量接替率情况如表 1 所示，自 2003年至今其值始终大于 1。 3.石油生产增长率。世界石油 19952011 年 17 年间产量由 32.82亿吨增长至 38.20 亿吨，年均增长率为 1.09%，我国石油生产量在这一期间由 1
10、.50 亿吨增长至 2.89 亿吨，年均增长率达 1.66%，处于世界平均水平之上。表 2 为中国 1995 2011 年石油生产增长率。 4.管道输到里程。我国油气输油管道的建设工作很顺利，目前我国七成左右的原油都是通过输油管道运输，应属于安全的安全等级，在2009 年时，我国管道输油里程已到达 6.91 万公里，根据我国输油管道的历史统计数据，这里将 4.5 万公里作为石油运输管道里程的安全点，上下浮动 0.5 万公里作为基本安全等级的警界线。 5.石油消费增长率。国际上其他国家的石油消费增长率平均在 10%左右，消费增长率越高则国家石油安全风险程度越高；反之则越低。中国6石油消费增长率近
11、年增长很快，2006 年达到将近 3 亿 t，其中进口 1.45亿 t，石油安全处于高度危险的状态。 6.石油消费占能源消费比重。中国是以煤炭消耗为主的国家，煤炭占能源比重的 75%，石油占 18.6%，但石油消耗的比重持续很高，当前处于安全状态。 7.石油消费增长弹性。我国的工业化进程处于中后期，石油消费弹性一般在 1 左右，弹性越大，越不利于石油安全的保障。根据我国工业化发展水平现状及特点，本文将 0.60.8 作为石油消费增长弹性的基本安全区，我国 2011 年石油消费弹性为 1.08，处于高度危险状态。 8.石油消费强度。世界其他国家的石油消耗强度大都保持在 1%左右。中国石油的消费强
12、度很高，引发了石油进口的大量增加，对外依存度的不断提高，处于高度危险的状态。 9.石油对外依存度。国际公认的石油对外依存度的安全警戒线为30%，即当一国石油消费量中有 30%的份额需要从国外进口，则该国的石油处于安全的临界状态。我国自 1993 年成为石油净进口国后，随着石油需求日益增加，以及国内石油的供应不足，石油对外依存度逐年增加。有历年数据可知，我国处于高度危险。 10.石油进口集中度。中国的石油进口集中在中东和非洲几个国家，虽然目前拓展到中亚和南美洲等十几个国家，但目前石油进口量还非常有限，因此石油进口集中度达到 60%左右，大大高于国际平均 30%的水平。11.国际石油市场价格。根据
13、 OPEC 公布的石油价格安全标准，认为7原油价格在每桶 3337 美元范围间属于安全区域，超过这个价格变化范围则处于不安全状态。近期国际石油价格始终在 60100 美元/桶之间高位运行，处于危险或高度危险级别。 12.油价波动率。价格的短期波动一般不会对石油资源的供给安全产生威胁，但持续较长时间的大幅度变动则会对其安全构成威胁。当价格变动率小于 5%时，石油资源的供给处于高度安全状态；当价格变动率小于 10%时，处于安全状态；当价格变动率超过 15%时，资源的供给处于基本安全状态；当价格的变动率超过 20%时处于危险状态；当价格的变动率超过 30%时，石油的供给处于高度危险状态。而近 3 年
14、的油价长期处于高位并一路攀升，对中国石油安全构成了巨大的威胁。具体的石油安全状态评价各指标安全等级划分如表 3，表 4 为中国石油安全状态评价各指标所处安全等级得分。 三、利用 AHP 法评估中国石油安全状态 （一）构建递归层次结构（见图 1） （二）建立判断矩阵及评价指标的比较 本文所用判断矩阵是经过若干专家打分，通过整理而得到： 确立衡量不同评价指标两两对比的标准，并构造不同指标重要性两两比较判断矩阵 A，A。其中 是要素 i 与要素 j 相比的重要性标度。分别对每个方案中所有指标进行打分，并运用加权平均，利用上一步的结果计算每个方案下每个指标的相对权数。即利用方根法（几何平均法）求得各元
15、素相对重要度向量（Wi） 。 （三）一致性检验 8由于成对比较的数量比较多，很难做到完全一致。事实上，任何成对比较都允许在一定程度上的不一致。为了解决一致性问题，层次分析法提供了一种方法来测量决策者对比较的一致性。如果一致性程度达不到要求，决策者应该在实施层次分析前重新成对比较并做出修改。测量成对比较一致性的方法就是计算一致性指标，如果该指标检验合格，则成对比较的一致性设计就比较合理，进而就可以继续层次分析法的综合计算。 其中，max 为判断矩阵的最大特征值。 当 CI=0 时，判断矩阵具有完全一致性；反之，CI 愈大，就表示判断矩阵的一致性就越差。为了检验判断矩阵是否具有令人满意的一致性，需
16、要将 CI 与平均随机一致性指标 RI 进行比较。其中 RI（Random Index）为平均一致性指标，可以通过查 1-14 阶正负矩阵计算 1000 次得到的平均随机一致性指标表得到，见表 5 所示。 表 5 平均随机一致性指标 一般而言，1 或 2 阶的判断矩阵总是具有完全一致性的；对于 2 阶以上的判断矩阵，其一致性指标 CI 与同阶的平均随机一致性指标 RI 之比，称为判断矩阵的随机一致性比例，记为 CR。一般地，当 CR0.1 时，就认为判断矩阵具有令人满意的一致性；否则，当 CR0.1 时，就需要调整判断矩阵，直到满意为止。计算结果：因计算过程复杂且是人工计算，所以可能存在误差，
17、但会尽量控制计算误差，缩小误差范围。通过计算得出中国石油安全状态指标体系各层一致性比值及指标权重值如表 6。 9表 6 判断矩阵各参数计算结果 根据各项指标的权重值，对经处理后的数据进行综合考评， 其中 Y为 B 层各指标的权重值，S为各指标的所赋值。 其中 Y 为中国石油安全状态的评估值，WK 为 B 层指标的权重值。根据上式计算得：Y=6.39290.5245+4.16350.2693+2.69890.2062，即 Y=5.03082。由此可知：中国石油安全状态处于基本安全状态。 四、结论 本文利用层次分析法对中国石油安全状态进行评估，从结果中能够看出石油进口安全因素中的 4 个指标所占权
18、重都较高，但是其得分并不高，反映出中国石油进口存在很大危机，中国应该要着重石油市场的研究，积极参与市场竞争、充分利用市场化的避险手段、掌握市场运行规律、国际市场的竞争规律、价格变动规律。尽快建立和完善中国的石油期货市场和在银行系统支持下的“石油金融”体系，从国际价格的被动承受者变为积极影响者，从而规避国际石油价格风险。 参考文献 1白建华.我国石油进口风险及规避措施研究D.西南石油学院.2005 2孙长远，李红欣.中国石油供给安全分析J.石家庄经济学院学报. 2006（4） 3高建良，梁桂枝.基于 HHA 分析的中国原油进口风险研究J.湖南财经高等专科学校学报.2007（10） 104王宝，李泓泽.中国石油脆弱性的测算及其情景分析J.华北电力大学学报（社会科学版）.2011（2）
