楊云鵬

（西南民族大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，成都 610041）

1 集中決策模型構(gòu)建

國內(nèi)外石油與天然氣行業(yè)的特點(diǎn)決定供應(yīng)鏈分為上、中、下游三個(gè)基本環(huán)節(jié)。若行業(yè)由企業(yè)統(tǒng)一運(yùn)營，企業(yè)能夠?qū)?yīng)鏈整體進(jìn)行集中決策；而獨(dú)立油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)意味著行業(yè)縱向拆分的實(shí)現(xiàn)，油氣企業(yè)與管輸企業(yè)將進(jìn)行分散決策（拆分后的油氣企業(yè)與管輸企業(yè)隸屬不同決策單位）。

為了簡化模型，假設(shè)如下：

（1）一國的石油與天然氣行業(yè)由企業(yè)A運(yùn)營，企業(yè)A內(nèi)部分為上游（勘探&開采）、中游（儲(chǔ)存&運(yùn)輸）和下游（銷售）三個(gè)決策環(huán)節(jié)，整個(gè)油氣行業(yè)面臨一個(gè)集中決策問題；

（2）油氣產(chǎn)品的單位生產(chǎn)成本是c，管道的單位運(yùn)輸成本是r，油氣產(chǎn)品的單位市場價(jià)格為p；

（3）由于油氣管道容量的限制，運(yùn)輸管道能夠輸送的油氣產(chǎn)品具有上限，記為K。

那么，石油與天然氣行業(yè)的市場需求和價(jià)格滿足如下的關(guān)系：

關(guān)系式（1）中的a代表油氣行業(yè)的市場總規(guī)模，b代表油氣產(chǎn)品的價(jià)格敏感系數(shù)（b＞0）。為了確保油氣企業(yè)能獲得利潤，需假設(shè)市場規(guī)模足夠大，即a＞b(c+r)。那么，油氣企業(yè)A需遵循預(yù)期利潤最大化原則而選取最優(yōu)單位價(jià)格。因此，企業(yè)A需解決以下優(yōu)化問題：

其中，p-r-c表示油氣企業(yè)A的單位利潤，而min{D(p)，K}表示企業(yè)A的總銷售量。鑒于油氣管道輸送容量的限制，油氣企業(yè)A的總銷售量小于等于K。

定理1：當(dāng)油氣行業(yè)集中決策時(shí)，行業(yè)系統(tǒng)的最優(yōu)油氣產(chǎn)品價(jià)格以及最優(yōu)預(yù)期利潤如下：

證明略。

最優(yōu)產(chǎn)品價(jià)格決策下的市場總銷售量可通過將最優(yōu)價(jià)格式（3）帶入式（1）獲得：

根據(jù)式（5）獲知，在一國油氣行業(yè)的管道布網(wǎng)不充足或者油氣產(chǎn)品的市場需求量較大的情況下，即時(shí)，油氣企業(yè)A將依照最大管道容量為整個(gè)市場供應(yīng)油氣產(chǎn)品。此時(shí)的市場總銷售量等于管道容量，即min{D(p)，K}=K。而在油氣產(chǎn)品的市場需求量不充足或者油氣管道容量較大的情況下，即時(shí)，油氣企業(yè)A將只利用部分管道容量并據(jù)此進(jìn)行生產(chǎn)和銷售。鑒于整個(gè)油氣行業(yè)由油氣企業(yè)A控制并運(yùn)營，式（4）同樣代表集中化決策時(shí)的社會(huì)效用。

2 分拆油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)后分散決策模型的構(gòu)建與社會(huì)效用分析

獨(dú)立石油與天然氣管道運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)旨在解除行業(yè)的縱向控制，行業(yè)中將拆分為原本的油氣企業(yè)與獨(dú)立后的管道企業(yè)，意味著油氣企業(yè)與管道企業(yè)將進(jìn)行分散決策。現(xiàn)假設(shè)如下：

①縱向控制拆分后的油氣企業(yè)A*負(fù)責(zé)油氣產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售，而管道企業(yè)B負(fù)責(zé)油氣產(chǎn)品的運(yùn)輸；

②油氣企業(yè)與管道企業(yè)采取序貫博弈（Stackelberg Game）：假設(shè)管道企業(yè)首先決定油氣產(chǎn)品的運(yùn)輸價(jià)格s，然后油氣公司決策油氣產(chǎn)品的市場價(jià)格及總供應(yīng)量。

由于此時(shí)的油氣企業(yè)與管道企業(yè)屬相互獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)實(shí)體，因此兩者分別依據(jù)利潤最大化原則確定各自的最優(yōu)策略。為了求解雙方的均衡策略，我們采用逆向歸納法（Gibbons，1992）進(jìn)行分析。

2.1 分拆油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)后油氣企業(yè)的分散決策模型

當(dāng)油氣企業(yè)A*決策市場價(jià)格時(shí)，油氣產(chǎn)品的運(yùn)輸價(jià)格s已經(jīng)給定。因此，拆分后形成的企業(yè)A*面臨的決策問題可以表述為：

2.2 分拆油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)后管道企業(yè)的分散決策模型

當(dāng)管道企業(yè)B決策運(yùn)輸價(jià)格時(shí)，其預(yù)期利潤水平同時(shí)受到油氣產(chǎn)品的運(yùn)輸價(jià)格與市場價(jià)格的多方影響。原因在于產(chǎn)品的市場價(jià)格決定市場需求，從而決定管道企業(yè)的油氣輸送量；而運(yùn)輸價(jià)格影響油氣企業(yè)A*的單位利潤，從而影響企業(yè)A*的定價(jià)決策。因此，管道企業(yè)的決策模型必須考慮油氣產(chǎn)品運(yùn)輸價(jià)格對(duì)企業(yè)A*定價(jià)策略的影響，即建立油氣企業(yè)A*的最優(yōu)反應(yīng)函數(shù)。

通過比較式（2）和式（6）可發(fā)現(xiàn)，油氣企業(yè)的定價(jià)策略在分散決策和集中決策情況下的區(qū)別僅來自于其運(yùn)輸成本的變化。因此，根據(jù)定理1能夠容易地得到拆分后的油氣企業(yè)A*的最優(yōu)反應(yīng)函數(shù)：

最優(yōu)反應(yīng)函數(shù)式（7）說明，當(dāng)一國油氣行業(yè)的管道布網(wǎng)容量充足或者油氣產(chǎn)品市場需求較小時(shí)，油氣產(chǎn)品的運(yùn)輸價(jià)格與市場價(jià)格成正相關(guān)；而當(dāng)一國油氣行業(yè)的管道布網(wǎng)容量不充足或者油氣產(chǎn)品市場需求較大時(shí)，油氣產(chǎn)品的市場價(jià)格與運(yùn)輸價(jià)格不相關(guān)。

2.3 分散決策模型的基本結(jié)論

命題1:在分散決策時(shí)，管道企業(yè)的最優(yōu)單位運(yùn)輸價(jià)格以及預(yù)期利潤如下：

此外，s*＞r。

證明略。

根據(jù)命題1，分散決策下的油氣運(yùn)輸價(jià)格通常高于集中決策下的油氣運(yùn)輸價(jià)格。這種結(jié)果是油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)分拆后相互獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)實(shí)體基于各自利潤最大化原則進(jìn)行分散決策的結(jié)果。

根據(jù)序貫博弈的假設(shè)，油氣企業(yè)A*的均衡價(jià)格與利潤水平可通過將企業(yè)B的最優(yōu)策略式（10）帶入其最優(yōu)反應(yīng)函數(shù)中得到。

命題2：在分散決策時(shí)，油氣企業(yè)的最優(yōu)單位市場價(jià)格以及預(yù)期利潤如下：

在此基礎(chǔ)上，分散決策下的市場總銷售量可通過代入式（1）到式（11）獲得，其結(jié)果為：

袁永華 女， 1991年5月出生于河南省商丘市，2014 年于河南城建學(xué)院獲得學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)為遼寧工程技術(shù)大學(xué)在讀碩士生，主要研究方向?yàn)閳D像分割.

命題1和命題2分別描述了在分散決策時(shí)，分拆油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)后的管道企業(yè)B及油氣企業(yè)A*各自的最優(yōu)策略和均衡結(jié)果。

2.4 分散決策與集中決策的社會(huì)效用比較分析

集中決策模型和分散決策模型的基本結(jié)論提供了分拆油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)前后社會(huì)效用差異對(duì)比分析的基礎(chǔ)，為國內(nèi)油氣行業(yè)是否采用獨(dú)立油氣管網(wǎng)政策提供了理論參考。基于以上分析，分拆油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)社會(huì)效用具有如下影響：

定理2說明若一國的油氣管道布網(wǎng)足以滿足油氣產(chǎn)品市場需求時(shí)，油氣行業(yè)拆分油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)的決策將導(dǎo)致產(chǎn)品的市場價(jià)格升高、總銷量減少以及社會(huì)總效用下降；但若一國的油氣管道布網(wǎng)不充足，難以滿足油氣產(chǎn)品市場需求時(shí)，油氣行業(yè)拆分油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)的決策將不會(huì)對(duì)市場價(jià)格、總銷量以及社會(huì)效用造成影響。

拆分油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)前后，均衡結(jié)果差異的出現(xiàn)源于命題2描述的油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)拆分會(huì)導(dǎo)致油氣企業(yè)的運(yùn)輸成本增加。這種結(jié)果若恰逢市場需求不足（管網(wǎng)布局較充足）的情況，則運(yùn)輸成本的增加將導(dǎo)致產(chǎn)品的市場價(jià)格升高和市場需求減少，從而造成雙重邊際效應(yīng)，并最終導(dǎo)致社會(huì)總效用的下降。這種結(jié)果若適逢市場需求強(qiáng)勁（管網(wǎng)布局不充足）的情況，則管道企業(yè)會(huì)采用管道布網(wǎng)的最大容量進(jìn)行油氣運(yùn)輸。根據(jù)式（7），此時(shí)油氣企業(yè)A*確定的市場價(jià)格與管道企業(yè)B制定的運(yùn)輸價(jià)格無關(guān)。因此，運(yùn)輸價(jià)格的變化不會(huì)對(duì)該情況下的均衡造成影響。

以上結(jié)果對(duì)油氣行業(yè)中管網(wǎng)業(yè)務(wù)獨(dú)立的問題有著重要的實(shí)踐意義。一方面，根據(jù)經(jīng)典的雙重邊際效應(yīng)，理論界與實(shí)業(yè)界均存在關(guān)于油氣管網(wǎng)獨(dú)立后會(huì)導(dǎo)致社會(huì)效用下降的擔(dān)心，因而極力反對(duì)將油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)從油氣行業(yè)的集中控制中剝離出來。但是文中模型分析的研究結(jié)果顯示，拆分油氣行業(yè)的管網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)社會(huì)總效用的影響是有條件的：當(dāng)管道容量較大或者市場需求較小時(shí)，雙重邊際效應(yīng)的確存在，而油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)的拆分確實(shí)會(huì)造成社會(huì)總效用下降；但當(dāng)管道容量較小或者市場需求較大時(shí)，油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)的拆分并不會(huì)影響社會(huì)總效用。另一方面，集中決策與分散決策模型的研究明確指出了獨(dú)立油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)造成社會(huì)總效用損失的癥結(jié)，即油氣行業(yè)已經(jīng)形成的油氣管網(wǎng)容量與油氣產(chǎn)品市場需求之間的關(guān)系。這要求油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)拆分前必須理清管網(wǎng)容量與市場需求的關(guān)系，這為中國油氣行業(yè)通過拆分油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行市場化改革提供了理論指引。

3 油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)拆分的政策建議

為了改進(jìn)油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)獨(dú)立造成的社會(huì)總效用損失，現(xiàn)假定政府采用價(jià)格上限的監(jiān)管辦法對(duì)油氣行業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，即油氣的市場價(jià)格必須低于pˉ。此時(shí)，油氣企業(yè)的優(yōu)化問題為：

與式（6）相比，此時(shí)的油氣企業(yè)需求解一個(gè)帶約束的優(yōu)化問題。根據(jù)式（7），我們?nèi)菀椎玫疆?dāng)政府設(shè)定價(jià)格上限時(shí)，油氣企業(yè)的最優(yōu)反應(yīng)函數(shù)為：

證明略。

定理3說明價(jià)格上限能夠完美地解決油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)獨(dú)立所帶來的雙重邊際問題。因此，盡管油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)獨(dú)立可能會(huì)造成社會(huì)總效用減少，但是政府能通過價(jià)格監(jiān)管機(jī)制來實(shí)現(xiàn)讓縱向控制拆分后的社會(huì)總效用達(dá)到未拆分前的社會(huì)總效用水平。這使得縱向控制的拆分成為可能，從社會(huì)效用的角度駁斥了質(zhì)疑獨(dú)立管網(wǎng)業(yè)務(wù)以求發(fā)展和改革的觀點(diǎn)。同時(shí)，價(jià)格上限的監(jiān)管措施更恰當(dāng)?shù)亟鉀Q了油氣管網(wǎng)業(yè)務(wù)拆分中可能面臨的油氣管網(wǎng)容量的發(fā)展階段問題和油氣產(chǎn)品市場需求的波動(dòng)問題，證實(shí)了政府對(duì)自然壟斷行業(yè)進(jìn)行價(jià)格監(jiān)管的必要性。

然而，政府監(jiān)管推行過程中存在的經(jīng)濟(jì)成本和社會(huì)成本要求在國內(nèi)的油氣行業(yè)改革過程中必須適度并合理地使用價(jià)格管制手段。綜合定理2和定理3，只有當(dāng)油氣產(chǎn)品的市場需求不足致使管道存在剩余容量時(shí)，政府才有必要設(shè)定價(jià)格上限對(duì)行業(yè)進(jìn)行監(jiān)管；而當(dāng)需求旺盛以至于管道不存有剩余容量時(shí)，價(jià)格監(jiān)管并不能帶來社會(huì)總效用的提升。此時(shí)，政府更應(yīng)該關(guān)注于如何擴(kuò)大油氣管網(wǎng)容量從而滿足更多的社會(huì)需求。

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