基于動態博弈網絡技術的我國石油供應策略應急管理研究

孫永波 王麗訥 畢延彤

摘 要：建立我國石油供應危機的應急管理決策機制，實施石油進口多元化是緩解石油供應危機的有效策略之一。采用動態博弈網絡技術評估了馬六甲海峽是否處于正常通航條件下的我國石油供應狀態與策略選擇。結果表明，在我國處于石油供應危機的狀態下，應急管理的策略選擇為在利用現有石油資源的基礎上，積極拓展中緬、中俄、中哈油氣管道的建設。

關鍵詞：石油 應急管理 動態博弈網絡

中圖分類號：F416.22 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）03-073-02

隨著我國石油進口量的不斷劇增，石油安全問題凸顯。據海關總署公布的數字顯示，2013年我國累計進口原油2.82億噸，同比攀升4.03%，另據普氏能源資訊統計，2013年來自中東的原油進口增長了8.6%，達到1.4654億噸，占到了總進口量的52%；來自拉美和非洲的原油基本穩定在2770萬噸、6424萬噸；購買自亞太的原油則下降了16.9%，至644萬噸。從我國石油進口運輸方式來看，除極小部分從俄羅斯遠東地區和哈薩克斯坦的零星陸路運輸之外，絕大部分是通過海上運輸實現的。我國從中東進口石油主要是經過波斯灣，印度洋，穿過馬六甲海峽運輸的，運輸距離遙遠，運費相當高，石油進口安全風險也較大。

為了降低我國石油進口集中度較高所帶來的風險，特別是建立石油供應出現危機狀態下的應急管理機制，周鳳起、周大地和楊曉輝等專家學者提出了“東引、南下、西進、北連”策略。而在石油供應預警研究方面，定性分析的較多，定量研究的較少。具體的研究為：李凌峰（2006）用綜合評價法評價了我國石油供應通道安全；范秋芳（2007，2014）分別用神經網絡、層次分析和模糊綜合評價法對我國石油安全預警進行了測度；馮春艷（2007）介紹了發達國家石油供應應急機制；李春頂、馬榮、趙美英（2011）在我國石油進口戰略及政策選擇提出了“二大重點，八項戰略”的應對方法。上述研究中涉及的定量方法并未涉及實際應急管理中的動態博弈機制，造成策略選擇的主體缺失性及選擇時機、對策響應性較差。由此可見，我國石油供應研究方面在危機概率狀態、決策時機、決策機制、如何實施等方面的研究急需用動態博弈技術加以確立、完善。

一、模型選擇

不確定性多屬性決策的方法很多，“動態博弈網絡技術”問題是研究在進展過程中，項目內容動態變化下的網絡技術，包括在動態網絡下階段狀態的評估定級、關鍵鏈的管理、資源優化配置與調度等主要問題。動態博弈網絡技術常常用于突發事件的管理，突發事件管理的博弈雙方為“突發事件”與“突發事件管理者”。針對于我國石油供應危機所對應的突發事件及其應對可看成雙方在不完全信息下的博弈，又由于應對主體需利用資源的調度去減緩或消除危機，故可利用網絡計劃予以刻畫。這一過程會隨著應對主體的應對而使博弈雙方的博弈地位不斷地發生變化，動態博弈網絡技術的應用使然。

二、基于動態模擬網絡技術的國外石油供應策略

根據動態博弈模型，對我國石油開發策略的選擇進行博弈分析。

設定：

1.局中人。“危機管理者”與“危機事件”，其中“危機管理者”為我國政府，“危機事件”為石油供應危機。

2.策略空間。危機事件：根據我國進口石油運輸線路的安全情況，將石油供應危機事件劃分為兩種狀態S1、S2，危機事件的狀態空間表示為S={S1，S2}，其中S1代表我國石油進口通過馬六甲海峽處于正常通航條件下的石油供應狀態；S2代表馬六甲海峽處于不能正常通航條件下的石油供應狀態。兩種狀態之間的轉移概率為pij（i，j=1，2）。危機管理者我國政府在石油供應危機中可選擇的策略，見表1。

3.石油供應量與保障率的關系。根據策略選擇的不同，石油供應保障的程度也不同。石油供應保障程度用供應保障率表示，其取值范圍為0到100%；按照我國石油的需求量與各方案的相關因素，結合專家調查法確定石油供應量與保障率之間的關系，見表2。

4.方案評價。根據我國石油進口各路徑、管線的長度、運輸能力、預期投資及成本等因素對各方案評價如下：

d1？酆d3？酆d4？酆d5？酆d2

假定博弈雙方危機管理者（我國政府）與危機事件（石油供應危機）共進行兩輪博弈：在博弈的第一階段，危機管理者先將本國生產的石油用于消費，將其記為方案Ⅰ；在博弈的第二階段，我國政府有五大類方案可供選擇，即{d1，d2，d3，d4，d5}。按照方案的評價結果d1，d2為較優的備選方案，分別將它們記為Ⅱ，Ⅲ；由此形成的博弈第一階段的策略空間為{Ⅰ}，在博弈的第二階段的策略空間為{Ⅱ，Ⅲ}

5.支付函數。設危機管理者的支付向量為二維向量，其中第一分量表示供應保障率，第二分量表示成本。將各方案的成本轉換見表3。

6.狀態轉移函數。在博弈的第一階段，危機事件以概率pi選擇第i種危機狀態，定義第二階段的狀態轉移函數為pij=f（a1，i，j），其中，a1表示在博弈第一階段針對危機采取某種方案后預計達到的保障率；i表示轉出狀態，j表示轉入狀態。根據預先的信息設p11=0.95，p12=0.05；p21=0.5，p22=0.5。

7.兩階段動態博弈過程及支付情況。兩階段博弈的過程及支付情況見圖1所示。

8.危機管理者的決策目標、決策準則與預案的生成。

（1）決策目標：在第二階段博弈結束后，石油供應危機應能被控制（即第二階段的預期保障率要盡可能達到100%），在此約束下成本越小越好。如果第二階段博弈結束時保障率沒有達到相應的標準，可以通過支付較高的補償成本，預計補償1%的保障率所需支付的成本為5單位，決策準則采用期望成本最小原則，成本用C表示，則：

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。通過計算、比較可知：如果在博弈的第一階段危機事件以狀態S1出現，則危機管理者的最優策略是在博弈的第一階段選擇方案Ⅰ，在博弈的第二階段選方案Ⅱ；如果在博弈的第一階段危機事件以狀態S2出現，則危機管理者的最優策略是在第一階段選擇方案Ⅰ，在博弈的第二階段選方案Ⅲ。即若我國石油進口通過馬六甲海峽處于正常通航條件下，我國政府的選擇為在利用本國石油資源的基礎上，加大建設泰舍特至納霍德卡石油管道的力度；而在馬六甲海峽處于不能正常通航條件下，我國政府的選擇為在利用本國石油資源的基礎上，積極建設中緬線，即把來自中東和非洲的石油，經遠洋油輪從印度洋運至緬甸實兌港輸送上岸，再通過長達900公里的輸油管線經過緬甸曼德勒、云南瑞麗，直達昆明，或延伸至重慶。

三、結論

1.我國石油供應危機事件可以博弈雙方危機管理者（我國政府）與危機事件（石油供應危機）進行動態博弈來模擬刻畫。

2.在馬六甲海峽處于不能正常通航條件下，我國政府的選擇為在利用本國石油資源的基礎上，積極建設中緬線。

3.其他備選方案宜根據石油的使用成本、技術進步與替代能源的開發等影響因素予以動態調整。

[基金項目：國家社科基金項目（13BJY059），黑龍江省哲學社會科學研究規劃項目（10D027）]

參考文獻：

[1]我國海關統計年鑒.北京：我國海關總署出版社，2014

[2]周鳳起，周大地.我國中長期能源戰略[M].北京：我國計劃出版社，1999

[3]楊曉輝.我國石油戰略的西南布局[J].當代亞太，2004（3）

[4]李凌峰.我國石油供應安全危機預警管理研究[D].成都：西南石油大學，2006

[5]范秋芳.基于BP神經網絡的中國石油安全預警研究[J].運籌與管理，2007（5）

[6]范秋芳，趙亞麗.基于層次分析法和模糊綜合評價模型的中國石油安全預警研究[J].中外能源，2014（2）

[7]馮春艷.發達國家的石油供應應急機制[J].中國石化，2007（1）

[8]李春頂，馬榮，趙美英.后危機時代我國石油進口戰略及政策選擇[J].太平洋學報，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，計雷，池宏.突發事件應急管理中的動態博弈分析[J].管理評論，2005（3）

（作者單位：黑龍江科技大學 黑龍江哈爾濱 150022；作者簡介：孫永波，博士，黑龍江科技大學教授，主要從事資源經濟方面的研究工作。）

（責編：賈偉）