中國南海油氣資源跨期開發最優路徑與機制

劉靜暖 杜 威

（三亞學院盛寶金融科技商學院，三亞 572022）

隨著經濟的發展，中國已成為世界第一大石油進口國和第二大石油消費國。國內供求缺口加大，進口依存度不斷提高，不安全因素累積性增加。根據中國石油和化學工業聯合會公布的數據顯示，2020年中國國內石油表觀消費量為7.36億噸，而產量僅為1.95億噸［1］，缺口達5.41億噸，是產量的2.5倍。進口依存度達72%，超過警戒線22個百分點。受新冠肺炎疫情及國際爭端等因素影響，國際石油價格大幅度上升，對石油進口而言，安全風險升級。中國南海油氣豐富，有第二波斯灣的美譽。從20世紀80年末起，南海北部近海油氣盆地如北部灣盆地、瓊東南盆地、鶯歌海盆地和珠江口盆地被廣泛開發，對于保障國家能源安全做出了卓越貢獻。限于多種因素制約，油氣儲量更加豐富的南海南部深海遠海油氣盆地尚未開采。該海域是未來我國油氣開發的主攻方向。本文整理1996～2019年南海油氣開發相關數據，運用模型對該階段的實際產能與潛在產能進行對比分析，分析產能利用率、產能周期特征，是未來跨期開發南海南部海域油氣資源的基礎。基于以往南海區瓊粵桂三省的油氣需求量和增長速度，擬合一個合理的消費增長速度，選擇合理的產能增長速度，通過開發南海中南部海域油氣資源，探索到2049年中華人民共和國（新中國）成立100周年之際，滿足南海區域的油氣需求，是減輕國家油氣進口壓力的重要舉措。

1 南海油氣邊界產能測算（1996～2019年）

1.1 產能的內涵

產能，是企業生產的能力的簡稱，是指在一定時期內，在既定技術條件下，企業投入生產要素獲得的產量。油氣產能，是油氣企業投入資本、勞動、管理和技術等生產要素，產出的石油天然氣數量。油氣產能，分為邊界產能和實際產能。油氣邊界產能，也叫潛在產能或充分就業產能，是指油氣企業投入生產要素所能獲得的最大產量。油氣實際產能，是指企業投入生產要素所獲得的實際產出量。通常，實際產能小于邊界產能。把測算的南海油氣邊界產能作為實際產能的估計值，測算實際產能與潛在產能的偏離度，分析南海油氣產能變化規律，用以分析未來油氣增長潛力。

1.2 模型的選取

理論界對邊界產能測算有多種方法，如企業調研法、統計分析法、生產函數法、峰值法和成本函數法等。本文采用理論基礎深厚、測算簡便易得的柯布－道格拉斯模型，測算南海油氣邊界產能。在油氣資源勘探開發中，由于油氣田、油田和氣田所用勞動、資本難以區分和剝離，故把南海石油和天然氣，用油當量單位加以處理，綜合成油氣產能指標，進行邊界產能測算和對比。先用最小二乘法估算平均生產函數、殘差最大值距離，得出邊界產能生產函數［2］。油氣生產函數的基本形式為：

式中，Y表示油氣產能，A表示技術水平，K表示資本，L表示勞動，α和β分別表示資本和勞動的產能貢獻率，e－u表示生產的非效率。對式（1）兩邊取對數，得到公式：

根據邊界產能定義，u＝0，邊界Y?生產函數為：

令 lnA＝δ，E（u）＝ε（殘差）， 則式 （2） 轉換為：

由于E（u－ε）＝0， 利用 OLS對式 （4） 進行估計，可得到油氣平均生產函數：

邊界生產函數所擬合的邊界產能高于實際產能，殘差公式為：

把式（6）得出的殘差＾ε代入式（5），得出，于是，邊界產能函數為：

1.3 數據選取及模型構建

盡管南海油氣開發始于20世紀80年代末，但直到1996年，產能才躍過千萬噸大關。鑒于數據的可得性，選取了1996～2019年南海油氣綜合產能、資本和勞動數據。資本，用歷年南海固定資產總額表示，按照1995年不變價格計算。

利用Stata進行統計分析。P值顯示，產能與資本和勞動的相關性顯著。利用Dfgls對產能、資本和勞動序列數據進行單根檢驗。檢驗結果如表1所示。表1顯示，y、k和l拒絕了單位根，存在序列平穩性，且都是二階單整。

表1 平穩性檢驗表

構建由lnY、lnK和lnL組成的VAR模型，進行LL檢驗最優的滯后階數，進行協整性檢驗。結果如表2所示。

表2 協整檢驗

對產能模型中擬使用的要素數據進行描述性分析（見表3）。

表3 南海油氣邊界產能模型的描述性分析

利用模型進行計算，南海油氣邊界產能生產函數參數估算結果如表4所示。所有參數皆通過了1%顯著性水平下的t檢驗，說明資本、勞動和技術都顯著影響產出。2R值為0.943，F值也在1%水平下顯示顯著，模型擬合效果良好，南海油氣行業的資本存量、勞動力投入和技術水平很好地解釋了油氣的邊界產能。

表4 南海油氣邊界產能生產函數相關參數

由此得到的南海油氣邊界產能生產函數為：

把1996～2019年南海油氣產業資本與勞動數據代入式 （8）得出油氣邊界產能。計算邊界產能和實際產能的商得出產能利用率及其描述性統計量［2］，具體如表5所示。

表5 1996～2019年南海油氣邊界產能與實際產能對比表 單位：萬噸油當量

1.4 南海油氣產能分析

（1）資源利用率比較高。表5顯示，1996～2019年，南海油氣邊界產能緩慢提高，由1996年的1799.99萬噸上升到2019的3333.75萬噸，增加了185.21%。實際產能占邊界產能的比重總體平穩，均值在80.00%左右，說明在技術一定下，資本與勞動得到了較為充分的利用。

（2）南海油氣產能利用率呈現周期性波動。圖1顯示，從1996～2019年的24年間，南海油氣產能利用率呈現每8年一個短周期波動特征。第一個短波周期1996～2003年。產值利用率最高為100%，最低為69%，振幅較大。中國海洋石油事業發端于南海。從1957年在鶯歌海追索海面油氣苗，80年代正式勘探開發，從90年代起油氣生產要素配比逐入佳境，利用率從85%上升到歷史高位100%，此后逐漸下降，形成了8年的短波周期。第二個短波周期2004～2011年。油氣產能利用率最高點出現在2006年為89%，最低點是2011年的72%。國際金融危機，拖累全球油氣產業的景氣度，國際油價下跌，石油開采利潤下滑，影響南海油氣產能利用效率。第三個短波周期為2012～2019年。油氣產能利用率最高點出現在2015年，為87%，振幅不大。國際金融危機的影響依然沒有消退，世界經濟的景氣度沒有顯著提高，從而制約了中國油氣產能的提高。

圖1 南海油氣產能利用率趨勢

（3）南海北部近海油氣資源產能增加潛力有限。從周期圖形來看，3個短波周期的最高點緩慢下降，最低點緩慢提上。最高點分別是100%、89%和87%，說明經過30多年的開采，南海北部瓊東南盆地、鶯歌海盆地、北部灣盆地和珠江口盆地油氣資源開發已過峰值［3］，未來產能增加潛力有限。

2 南海油氣跨期開發利用模型（2020～2049年）

2.1 目標的選擇

根據歷年中國統計年鑒、中國能源統計年鑒及中國海洋（經濟）統計年鑒，本文整理了1996～2019年全國油氣供求、南海經濟圈（瓊粵桂三省）供求數據。全國油氣從1997年開始供不應求，缺口量為917萬噸油當量，到2019年上升到63809萬噸油當量，上升了近70倍，年均增長速度為21%。而南海油氣實際產能均值為1991.11萬噸，24年來上升幅度很小，年均增長僅為2%。2019全國油氣缺口為63809萬噸，是南海油氣產能（2595萬噸）的24.59倍。如若彌補全國油氣缺口，南海油氣開采量需按19%的年均速度增長翻24.59番。就現在的南海政治局勢、油氣可開采儲量以及基礎設施技術裝備而言，顯然不具有可操作性。

從統計數據上看，2019年，南海區域油氣缺口為8869.56萬噸油當量，缺口量是產能的2.05倍。如果以保障南海區域油氣需求為目標，南海油氣產能需翻3.41番。比起全國，彌補南海區域油氣缺口顯然更具現實性。且彌補南海區域瓊粵桂三省油氣缺口，實則減輕了國家一塊重大油氣進口負荷。為此，選擇以滿足南海區域油氣需求為目標，逐漸彌補供求缺口、實現供求均衡，是構建跨期開發南海油氣模型的方向。

2.2 2049年中華人民共和國（新中國）成立百年南海油氣跨期開發模型

以滿足南海區域油氣需求為目標的南海油氣資源跨期開采模型，是一個以銷定產，努力實現成本最小化，符合理性經濟人的模型。油氣需求受多種因素影響，如油氣自身價格、可再生能源價格、碳稅、GDP增長速度及GDP油氣消耗系數、產業結構調整等。油氣消費函數：

式 （9） 中，Qd·t代表t時期南海區域油氣需求；Ps代表油氣價格，Rp代表可再生能源價格；Tc代表碳稅，GDPs為國內生產總值能源消耗系數。南海區域油氣需求增長速度為gd，貼現率為ry，滿足規劃期終年油氣需求等于油氣產能。令期初油氣產能為原值，貼現率函數為：

λ為油氣產出消費系數。

1996～2019年，南海區域油氣需求總量起伏上升，平均增速8%，而產能增速平均為2%。基于圖2顯示的南海區域油氣供求缺口，產能追趕需求成為未來產能決策的主旋律。為了配合國家百年奮斗目標，設計南海油氣2020～2049年30年跨期產能目標：到2049年，消除南海區域油氣供求缺口，實現供求均衡。構建南海油氣產能跨期開發模型，有利于南海油氣進行長遠開發規劃的設計。基于瓊粵桂三省正在實施的加強風電、太陽能、氫能等清潔能源發展、促進簡約適度綠色低碳生活方式轉變的政策，油氣需要增速有望在未來從8%的增速降到4.5%；如果南海南部海域油氣盆實現順利開采，以8.88%的貼現率增長，到2049年南海區域油氣供給趕超油氣需求，彌補缺口，形成微笑曲線，實現南海經濟圈油氣供求平衡成為可能 （如圖2）。

圖2 1996～2049年南海區域油氣供求平衡圖

2.3 2020～2049年南海區域油氣勘探開發的約束條件與路徑

南海油氣的勘探開發及與他國的投資合作，國家授權給央企中國海油股份有限公司（簡稱中國海油），并由其子公司南海西部石油管理局、東部石油管理局和海南分公司負責具體執行。中國海油作為央企，其勘探開發活動在保障國家能源安全下，以利潤最大化為目標。在產量既定下，追求成本最小化。從油氣地質儲量角度，中國南海北部近海油氣儲量遞減［3］，為了實現2049年中華人民共和國（新中國）成立百年油氣開發目標，必須在開發南海南部海域上下功夫。由于南部海域涉及海洋權益爭端、距離大陸路途遙遠以及深海遠海特殊地理環境等問題，開發該海域油氣資源需要綜合考慮表6所列7個一級保障指標：權益（Ψ）、 服務（Z）、 科技（A）、 資金（K）、 人才（L）、 儲量（S）和生態環境（E）， 20個二級指標和若干三級指標。

表6 跨期開發南海油氣資源的約束指標

將上述7個一級指標或變量引入式 （1），則公式變為：

約束條件 （1）描述南海海洋權益得到保障。國力軍力大幅度增強，國際司法話語權增加，與東盟國家達成擱置爭議共同開發，南海南部海域油氣盆無阻力開發。約束條件 （2）描述通過吹沙造島、海底管道、油氣儲備等基礎設施建設，使南海南部海域油氣開發實現遠海變成近海。約束條件 （3）描述南海油氣存在足夠可供開采的技術探明可采儲量，且不斷有接續性新發現，保障開采的可持續性；約束條件 （4）描述南海油氣在勘探開采開發中通過采取各種措施有效地實現海洋生態環境的保護。

續 表

在上述條件得到滿足的情況下，企業按照利潤最大化原則組織生產：

式 （13）和 （14） 中，π為利潤，Tt為t時期資源稅，TCT為t時期總成本；Pt為t時期油氣價格，t取值范圍為2020～2049年。

式 （15） 中，Ht（Yt）為 t時期油氣開采最小成本，r為利率。約束條件 （1）表示2049年前，南海區域瓊粵桂三省油氣需求大于油氣產能，存在供求缺口；約束條件 （2）表示2049年油氣產能趕超需求，彌補缺口。

式 （16）中，CΨt表示t時期中國與東盟在開展實質性油氣勘探開發合作中發生的如談判、磋商及國際會議等的交易成本［4］。CZt為t時期南海南部海域遠海變近海的部分成本。其中吹砂造島、島嶼碼頭由國家投資建設，不計入油氣開發成本。油氣基礎設施建設、海底油氣管道鋪設則計入油氣開采成本。CAt表示t時期科技成本，包括基礎理論研究的投入、技術研發投入及油氣海洋工程設備投入等。FCt為t時期常規固定成本。FCt＝rtKt（Yt）；K通過既定產量成本最小化方程求得。VCt為 t時期可變成本。 VCt＝wtLt（Yt）， L 通過既定產量成本最小化方程求得。CEt為t時期海洋環境保護成本。CEt＝泥漿排污稅＋污水排放稅＋碳稅＋其他海洋生態補償性投入。Cθt為t時期油氣勘探成本。

3 南海不可再生資源跨期開發的保障機制

（1）國家監管機制。南海石油、天然氣資源屬于國家戰略性資源，基于全民所有的所有權屬性，無論是采礦權的發放，還是海底油氣管道建設及保護等都需要相關政府部門實施監督管理。借鑒發達海洋國家經驗，結合南海實際，進行相關方面國家監管內容的制度設計，主要包括南海海底油氣管道安全的國家監管［5］、油氣儲備的國際監管、油氣開發權使用的國家監管等內容。

（2）中國東盟油氣國際合作機制。在保證國力、軍力以及國際司法話語權逐漸提高的前提下，只有中國與東盟擱置爭議實現油氣共同開發成為現實，南海油氣2020～2049年跨期開發計劃才能啟動。為此，應分析中國東盟南海油氣合作的可能性、難點和重點，倡議建立南海油氣合作圈，進行合作機制設計，包括國際油氣合作模式與經驗的借鑒機制；中國東盟南海權益爭議區的擱置爭議共同開發機制［6］；南海海域科學劃界的跨界油氣開發機制［7］；中國東盟油氣貿易增進機制以及 “走出去”到東盟國家進行油氣投資合作機制［8］等。

（3）科技創新機制。海洋油氣資源產業是高技術依賴型產業。要實現南海2049年油氣開發目標，從近海淺海走向遠海深海需要科學創新和技術發現發明做支撐。圍繞南海油氣2049年目標，設計促進南海不可再生資源科技創新機制，包括對國際不可再生資源勘探開發理論與技術現狀的了解［9］；對南海現有裝備程度的分析；把握不可再生資源開發中的技術瓶頸；設計科技創新激勵機制等內容。

（4）環境約束機制。促進海洋資源開發利用與海洋生態環境保護并重，是新時代生態文明思想的重要內容。圍繞南海中南部海域以油氣開發為重點的2049年目標，設計海洋生態環境保護機制。主要內容包括揭示海洋環境保護與資源開發的良性互動機理；創新環境保護適度內化理論［10］；制定與完善南海海洋生態環境保護的法律法規；設計開發者環境保護稅賦反稅激勵；資源使用者反哺機制；廢棄物資源化機制；南海藍色碳匯市場交易［11］機制等。

（5）財政金融法律支持機制。南海油氣開發，從南海北部近海走向中部南部深海遠海，開拓新的油氣盆地，將遠海變成近海，需要巨額資金，僅僅靠中國海油一家企業是完不成的，需要國家進行財政、金融支持。分析國外資源財稅制度可借鑒經驗；結合南海不可再生資源開發實際，設計海洋油氣資源稅［12］及投資津貼財政支持機制；設計金融支持機制，包括風險管理、基金籌集與運作、保險機制等。南海油氣資源勘探開發，除了增加國際海洋公約、國際法、國際仲裁法等國際話語權，還要圍繞南海油氣開發實際，借助海南自貿港獨立立法權契機，完善相關法律法規，如南海海洋環境保護法；南海海底管道保護法和南海石油儲備條例［13］等。