胡 健，陳 湞，孫金花

(重慶理工大學(xué) 管理學(xué)院，重慶 400054)

主持人語(yǔ)：

清華大學(xué)張希良教授重慶大學(xué)劉渝琳教授

習(xí)近平總書(shū)記在十九大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)：“建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)。必須樹(shù)立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，像對(duì)待生命一樣對(duì)待生態(tài)環(huán)境。”保護(hù)生態(tài)環(huán)境,推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵是重塑能源生產(chǎn)和消費(fèi)體系,從源頭上減少環(huán)境污染與溫室氣體排放,加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),最終在實(shí)現(xiàn)既定經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)的同時(shí),重現(xiàn)天藍(lán)、地綠、山青、水秀的生態(tài)環(huán)境。本期推出4篇文章，胡健博士等從區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性、肖枝洪教授等從碳排放約束對(duì)省際工業(yè)生產(chǎn)效率的影響、何開(kāi)倫教授等從工業(yè)園區(qū)廢棄物物流評(píng)價(jià)，以及蒲剛清等對(duì)森林生物質(zhì)能潛力的動(dòng)態(tài)評(píng)估等方面進(jìn)行了積極研究探索，并分別提出了有針對(duì)性的建議和措施，以資參考。

基于突變理論的區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估
——以重慶市為例

胡 健，陳 湞，孫金花

(重慶理工大學(xué) 管理學(xué)院，重慶 400054)

針對(duì)近年來(lái)頻發(fā)的區(qū)域石油短缺事件，提出基于突變理論的石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估模型。首先，利用因子分析法結(jié)合石油自身供需狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素、能源政策調(diào)控效應(yīng)和外部環(huán)境突變效應(yīng)等4個(gè)方面的關(guān)鍵要素，構(gòu)建區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)體系。然后，利用信息熵方法確定指標(biāo)的重要性排序，結(jié)合突變理論中的突變級(jí)數(shù)法，設(shè)計(jì)區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估模型。在此基礎(chǔ)上，以重慶市2007—2015年數(shù)據(jù)為樣本，對(duì)該地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明：近年來(lái)重慶市石油安全系統(tǒng)較不穩(wěn)定，在2011年和2014年出現(xiàn)兩次拐點(diǎn)，這兩年的區(qū)域安全狀態(tài)值均低于0.8，特別是在2014年下滑至0.758 1。分析重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)發(fā)生突變的關(guān)鍵誘因，可以為其他地區(qū)防范石油安全突發(fā)事件提供決策參考。

區(qū)域石油安全；指標(biāo)體系；安全系統(tǒng)穩(wěn)定性；突變級(jí)數(shù)模型；熵

一、引言

作為能源結(jié)構(gòu)非均衡性比較突出的國(guó)家之一，我國(guó)能源安全狀況一直處于“富煤、貧油、少氣”狀態(tài)，尤其是在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)處于較快增長(zhǎng)的情況下，誘發(fā)能源安全問(wèn)題的核心要素——石油，其供需缺口逐漸加大，自2005年以來(lái)，全國(guó)各地多次頻現(xiàn)“油荒”事件。可以說(shuō)，我國(guó)石油內(nèi)部供給嚴(yán)重短缺，2015年，全國(guó)石油生產(chǎn)量同比增長(zhǎng)僅為1.7%；同時(shí)，石油資源的對(duì)外依存度逐步增大，2015年達(dá)到了60.6%，這種供需失衡狀態(tài)已嚴(yán)重威脅到石油安全系統(tǒng)。在這種情況下，如何科學(xué)準(zhǔn)確評(píng)估我國(guó)各地區(qū)石油安全系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)，準(zhǔn)確找出石油安全系統(tǒng)的突變拐點(diǎn)，以此確定影響石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵要素，對(duì)有效解決各地區(qū)石油安全問(wèn)題顯得尤為重要與迫切。

目前，有關(guān)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)研究，多是基于國(guó)家層面對(duì)石油生產(chǎn)、技術(shù)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的安全問(wèn)題，而從供需狀況角度對(duì)各地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估的研究成果不多，且基于這一視角開(kāi)展相關(guān)研究的學(xué)者主要是從整體上評(píng)價(jià)我國(guó)及部分地區(qū)的能源安全系統(tǒng)穩(wěn)定性。王小琴等主要從能源多樣性的角度，利用香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)和Pielou均衡度指數(shù)，對(duì)美國(guó)和中國(guó)近5年來(lái)的能源供應(yīng)和進(jìn)口情況進(jìn)行了對(duì)比分析[1]；蘇飛等從脆弱性視角對(duì)我國(guó)區(qū)域能源安全供給情況進(jìn)行了定量評(píng)估和分析[2]；梁文群等從人口、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境3個(gè)方面構(gòu)建了能源安全評(píng)價(jià)體系，對(duì)山西省1995—2010年的能源使用安全狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，同時(shí)基于熵權(quán)法對(duì)我國(guó)中西部8個(gè)省份的能源使用安全狀況進(jìn)行比較分析[3]；陳兆榮從區(qū)域能源安全驅(qū)動(dòng)力、能源安全壓力、能源安全狀態(tài)、能源安全影響和能源安全政策等5個(gè)方面對(duì)區(qū)域能源安全進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出了能源安全“西高東低”的特征以及區(qū)域能源安全與資源賦存和地域消費(fèi)特征存在較強(qiáng)相關(guān)性的結(jié)論[4]；薛靜靜等根據(jù)2004年以來(lái)各地出現(xiàn)的“電荒”“柴油荒”“氣荒”現(xiàn)象，分析了在區(qū)域能源供應(yīng)上存在的主要問(wèn)題，提出了保障區(qū)域能源安全的路徑和策略[5]；張傳平等運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法，建立我國(guó)石油供需預(yù)測(cè)的SD模型，對(duì)未來(lái)20年的石油供需狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)[6]；程一琳利用序關(guān)系分析法從資源因素、進(jìn)口因素和市場(chǎng)因素對(duì)我國(guó)石油安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示我國(guó)石油安全程度比較低，整體處于危險(xiǎn)狀態(tài)[7]；周德群等采用Hilbert-huang變換的方法構(gòu)造了石油價(jià)格波動(dòng)預(yù)警分量，以此來(lái)對(duì)歷次石油價(jià)格波動(dòng)過(guò)程展開(kāi)預(yù)警分級(jí)研究[8]；鞠可一等運(yùn)用案例推理方法構(gòu)建石油價(jià)格波動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)影響的預(yù)警框架[9]；郝麗莎等測(cè)算并對(duì)比了我國(guó)不同區(qū)域石油資源利用的區(qū)域綜合經(jīng)濟(jì)效應(yīng)[10]；石濟(jì)開(kāi)等構(gòu)建了石化企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用層次分析法確定體系指標(biāo)權(quán)重[11]。綜合上述分析可見(jiàn)，現(xiàn)有研究主要集中在從供求關(guān)系角度分析我國(guó)或部分地區(qū)能源或石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的識(shí)別方面，對(duì)引發(fā)石油短缺現(xiàn)象的根本誘因，以及基于供需突變誘因分析的石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)成果還未見(jiàn)有報(bào)道，即對(duì)如何度量區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的臨界值尚未被探知。近年來(lái)，部分學(xué)者開(kāi)始應(yīng)用突變理論對(duì)各類系統(tǒng)安全狀態(tài)進(jìn)行探索[12-16]，通過(guò)分析這些研究成果不難發(fā)現(xiàn)，突變理論非常適用于解決“油荒”這類非常規(guī)突發(fā)事件中的突變行為誘因所導(dǎo)致的臨界點(diǎn)的度量?；诖?，以石油安全系統(tǒng)作為研究對(duì)象，提出從供需突變分析角度，采用突變級(jí)數(shù)法準(zhǔn)確評(píng)估石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的臨界點(diǎn)，進(jìn)而分析石油自身供需狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素、能源政策調(diào)整效應(yīng)、外部環(huán)境突變效應(yīng)4大類的穩(wěn)定性衡量因素的影響度，以期為各地區(qū)科學(xué)度量石油安全風(fēng)險(xiǎn)提出決策參考。

二、評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

通過(guò)對(duì)石油安全問(wèn)題的梳理，從供需關(guān)系突變角度，基于石油自身供需狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素、能源政策調(diào)控效應(yīng)和外部環(huán)境突變效應(yīng)4個(gè)方面，分析度量區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)因子分析方法，對(duì)關(guān)鍵衡量要素進(jìn)行萃取，構(gòu)建區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 評(píng)估指標(biāo)體系

(一)石油自身供需狀況

石油供需狀況是反映各地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的最直接表征因素。一個(gè)地區(qū)自身的石油資源越豐富，石油供應(yīng)的獨(dú)立性就越強(qiáng)，受到外界不安全因素的影響就越小，整個(gè)系統(tǒng)的供需狀況穩(wěn)定性就越強(qiáng)?；趯?duì)石油安全問(wèn)題現(xiàn)有研究成果的分析，通過(guò)因子分析方法，萃取3個(gè)關(guān)鍵因子，即石油自給率、石油儲(chǔ)采比、石油保障度，其關(guān)鍵因子的載荷系數(shù)分別為0.854、0.980和0.989。

(二)社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素

石油作為全民日常生活及工業(yè)發(fā)展的“血液”，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)必然伴隨著大量的石油資源消耗，從而影響石油資源的供需結(jié)構(gòu)、增加石油供給缺口風(fēng)險(xiǎn)。由近年來(lái)各地區(qū)發(fā)生的“油荒”事件可以看出，目前我國(guó)發(fā)生石油供給缺口的地區(qū)多集中于華東和華南地區(qū)，上述地區(qū)GDP發(fā)展水平處于全國(guó)領(lǐng)先地位，石油消費(fèi)基數(shù)較大。以重慶市為例，該地區(qū)2015年GDP增長(zhǎng)率為11.0%，石油及制品類零售量增長(zhǎng)9.0%。本文將GDP增長(zhǎng)率、人口增長(zhǎng)率、第二產(chǎn)業(yè)比重作為影響石油安全的社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素。通過(guò)因子分析，得出三者的關(guān)鍵因子載荷系數(shù)分別為0.896、0.743和0.593。

(三)能源政策調(diào)控效應(yīng)

隨著我國(guó)生態(tài)環(huán)境資源承載能力下降，基于供給側(cè)改革背景，國(guó)家或地區(qū)相繼出臺(tái)了各類能源政策來(lái)倒逼落后產(chǎn)能退出。石油雖然仍是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要燃料，但其消費(fèi)結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了較大變化，生產(chǎn)量和需求量增長(zhǎng)率呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)。例如節(jié)能減排政策使得我國(guó)石油生產(chǎn)總量下滑，2015年，全國(guó)成品油產(chǎn)量增長(zhǎng)率下降4.2%。基于此，本文萃取3個(gè)關(guān)鍵載荷因子來(lái)分析能源政策調(diào)整對(duì)各地區(qū)石油安全狀況的影響程度，即石油資源消耗效率、石油消費(fèi)彈性系數(shù)、石油生產(chǎn)彈性系數(shù)，其載荷因子系數(shù)分別為0.976、0.843和0.535。

(四)外部環(huán)境突變效應(yīng)

與其他影響石油安全狀況的要素相比，外部環(huán)境中的非市場(chǎng)因素的突然變化對(duì)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響更為直接和迅速?；趯?duì)影響石油安全外部環(huán)境要素的分析，將突變效應(yīng)通過(guò)石油庫(kù)存增減量、人均石油供應(yīng)量變化率、石油凈進(jìn)口量變化率和石油價(jià)格變化率4個(gè)指標(biāo)來(lái)反映，通過(guò)因子分析得出四者的載荷因子系數(shù)為0.999、0.984、0.960和0.914。

三、突變級(jí)數(shù)評(píng)估模型構(gòu)建

(一)初等突變級(jí)數(shù)模型

在初等突變中，把引發(fā)突變現(xiàn)象出現(xiàn)的量稱為控制變量，把可能出現(xiàn)突變結(jié)果的量稱為狀態(tài)變量。突變理論通常運(yùn)用勢(shì)函數(shù)來(lái)建立微分方程和函數(shù)之間的關(guān)系?；诶變?nèi)托姆[17]的研究結(jié)果可知，在一維時(shí)間和三維空間中的狀態(tài)變量通常不超過(guò)2個(gè)，控制變量不超過(guò)4個(gè)，由此組合成的突變類型共有7大類。本文主要采用燕尾突變和蝴蝶突變兩類模型，其狀態(tài)變量和控制變量維數(shù)及特征見(jiàn)表2，并重點(diǎn)給出了蝴蝶突變的描述。

表2 燕尾突變和蝴蝶突變模型

(二)蝴蝶突變模型描述

1.狀態(tài)變量描述

不同地區(qū)的石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性受制于內(nèi)外部環(huán)境要素的變化，從供求突變視角，重點(diǎn)研究區(qū)域石油自我供需情況B1、社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素B2、政策調(diào)控效應(yīng)B3和外部環(huán)境突變效應(yīng)B4等4個(gè)控制變量，分析區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性，并分別用a、b、c和d表示，將區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)描述為個(gè)體行為狀態(tài)變量。

2.蝴蝶突變特征分析

突變情形一：當(dāng)b=0，a>0時(shí)，蝴蝶突變的平衡曲面M和分叉集的截線Btu如圖1所示。

圖1 情形一下的蝴蝶突變的平衡曲面和分叉集截線

圖1(I)是對(duì)區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性尖點(diǎn)突變的直觀描述，此種情形下的蝴蝶突變的平衡曲面和尖點(diǎn)突變平衡曲面等價(jià)，平衡曲面的上葉和下葉分別對(duì)應(yīng)區(qū)域石油安全的穩(wěn)定狀態(tài)，中葉對(duì)應(yīng)區(qū)域石油安全的不穩(wěn)定狀態(tài)。在這種情形下，蝴蝶突變模型中的c值總是負(fù)值，其分叉集的截線在原點(diǎn)有一個(gè)尖點(diǎn)，即此時(shí)Btu是一個(gè)簡(jiǎn)單尖點(diǎn)，因此在尖點(diǎn)中共有3個(gè)平衡點(diǎn)(2個(gè)穩(wěn)定、1個(gè)不穩(wěn)定)。其中，當(dāng)a=b=0時(shí)，由表2中的勢(shì)函數(shù)得到分歧點(diǎn)集解((c/5)5+(d/4)4=0)。由圖1(II)可知，B00是一個(gè)典型的尖點(diǎn)突變投影，可將其區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)劃分為不穩(wěn)定區(qū)、穩(wěn)定區(qū)和拐點(diǎn)突變區(qū)域。當(dāng)區(qū)域石油安全系統(tǒng)處于拐點(diǎn)突變區(qū)域時(shí)，必須采取應(yīng)對(duì)措施來(lái)阻止其進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，因?yàn)閰^(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)一旦由拐點(diǎn)突變轉(zhuǎn)至不穩(wěn)定區(qū)，各地區(qū)就必須加大投入來(lái)予以恢復(fù)。

突變情形二：當(dāng)b=0，a<0時(shí)，蝴蝶突變的平衡曲面M和分叉集的截線Btu如圖2所示。

區(qū)域石油安全系統(tǒng)的不穩(wěn)定區(qū)域會(huì)有兩個(gè)或多個(gè)不同的狀態(tài)，如圖2-(II)的VI區(qū)域中出現(xiàn)3個(gè)穩(wěn)定平衡點(diǎn)。此種情形下的蝴蝶突變分歧點(diǎn)集為區(qū)域石油安全系統(tǒng)可能發(fā)生突變的主要區(qū)域。當(dāng)區(qū)域石油安全系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)入類尖點(diǎn)的分歧點(diǎn)集時(shí)，就會(huì)增加一對(duì)平衡點(diǎn)(一個(gè)不穩(wěn)定、一個(gè)穩(wěn)定)，原有的平衡點(diǎn)沒(méi)有消失，則不會(huì)發(fā)生突變，而相反穿出類尖點(diǎn)的分歧點(diǎn)集時(shí)，就會(huì)減少一對(duì)平衡點(diǎn)(一個(gè)穩(wěn)定平衡點(diǎn)消失)，原平衡點(diǎn)可能消失，區(qū)域石油安全狀態(tài)會(huì)發(fā)生突變。例如，當(dāng)控制變量確定的點(diǎn)從I區(qū)變到II、V、VI 3個(gè)區(qū)域時(shí)，A分歧點(diǎn)的最小值點(diǎn)仍存在，說(shuō)明區(qū)域石油安全系統(tǒng)處在穩(wěn)定區(qū)，突變情況不會(huì)發(fā)生；同樣，上述控制變量的點(diǎn)從V區(qū)變到II區(qū)和VI區(qū)，也不會(huì)發(fā)生突變。由此可知，當(dāng)區(qū)域石油安全系統(tǒng)沿著進(jìn)入尖點(diǎn)的同一路徑離開(kāi)類尖點(diǎn)時(shí)，安全系統(tǒng)穩(wěn)定性不會(huì)發(fā)生突變。然而，當(dāng)區(qū)域石油安全系統(tǒng)的原穩(wěn)定平衡點(diǎn)在B處到達(dá)I區(qū)后，區(qū)域石油安全的原平衡點(diǎn)被破壞，系統(tǒng)安全狀態(tài)的拐點(diǎn)出現(xiàn)，即發(fā)生突變。同樣，在其他區(qū)域的平衡點(diǎn)轉(zhuǎn)化情況的分析方法類似。

圖2 情形二下的蝴蝶突變的平衡曲面和分叉集截線

四、結(jié)果與分析

(一)樣本數(shù)據(jù)歸一化處理

為了運(yùn)用突變模型評(píng)估重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性，可以按照表1 建立評(píng)估體系，通過(guò)對(duì)《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和重慶地區(qū)統(tǒng)計(jì)局相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行整理測(cè)算，選取該地區(qū)2007—2015年的數(shù)據(jù)作為樣本。由于反映石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的各項(xiàng)原始指標(biāo)的量綱存在差異，采用極值法對(duì)正向指標(biāo)和逆向指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱處理，處理后的標(biāo)準(zhǔn)化值如表3所示。

(二)指標(biāo)重要性排序

運(yùn)用突變模型對(duì)區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制變量進(jìn)行歸一測(cè)算時(shí)，首先需要確立各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)于上一層指標(biāo)的重要程度，針對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)的主要特點(diǎn)，采用熵的方法加以計(jì)算，具體結(jié)果如表4所示。

(三)實(shí)例結(jié)果測(cè)算

本文主要從影響石油資源供需平衡的關(guān)鍵要素來(lái)綜合評(píng)估重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)的穩(wěn)定性，包括石油自身供需狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素、能源政策調(diào)整效應(yīng)、外部環(huán)境突變效應(yīng)，基于對(duì)時(shí)間序列上各關(guān)鍵要素的衡量指標(biāo)分析可知，每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)均表現(xiàn)出離散且不連續(xù)特征，而突變理論較為適用于解決此類問(wèn)題。該評(píng)估體系中，4個(gè)準(zhǔn)則層要素(控制變量)決定了評(píng)價(jià)主體的狀態(tài)(狀態(tài)變量)，而每個(gè)準(zhǔn)則層要素均被分解為3個(gè)基層指標(biāo)，基于此類特征分析，分別采用蝴蝶突變和燕尾突變模型進(jìn)行歸一測(cè)算。具體步驟如下：

(1)準(zhǔn)則層要素和基層指標(biāo)的重要性排序

根據(jù)上述熵權(quán)法計(jì)算出重慶地區(qū)石油安全狀態(tài)的各項(xiàng)指標(biāo)的重要性，確立每項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性排序：C11>C13>C12，C21>C23>C22，C33>C31>C32，C41>C44>C43>C42；能源政策調(diào)整效應(yīng)(B3)>外部環(huán)境突變效應(yīng)(B4)> 社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素(B2)>石油自身供需狀況(B1)。

(2)綜合評(píng)估結(jié)果歸一測(cè)算

基于燕尾突變的基本原理，建立重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的準(zhǔn)則層要素歸一測(cè)算的評(píng)價(jià)模型表達(dá)式，如式(1)。經(jīng)測(cè)算得到突變樣本的分歧點(diǎn)集，如表5所示。

(1)

其中：Bi表示準(zhǔn)則層要素的評(píng)估值；xcij為基層指標(biāo)樣本的分歧點(diǎn)集；m、n和h的值取決于基層指標(biāo)的重要性排序。

同理，基于蝴蝶突變模型的基本原理，建立重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的綜合評(píng)估模型的表達(dá)式，如式(2)。

(2)

其中：A表示重慶石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的綜合評(píng)估值；xbI為準(zhǔn)則層指標(biāo)的分歧點(diǎn)集。

經(jīng)歸一公式進(jìn)行綜合測(cè)算，得到最高層A級(jí)的綜合評(píng)價(jià)值及其變化趨勢(shì)，如表6和圖3所示。

表3 樣本原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化值

表4 指標(biāo)重要性排序

表5 樣本指標(biāo)的分歧點(diǎn)集

表6 綜合評(píng)估值

圖3 石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性變化趨勢(shì)

綜合以上測(cè)算結(jié)果分析可知，在2007—2015年，重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的變化趨勢(shì)，其中，2008—2011年處于緩慢下降趨勢(shì)、2011—2013年轉(zhuǎn)為趨于上升狀態(tài)、2014—2015年呈波動(dòng)狀態(tài)。對(duì)發(fā)生石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性突變的兩大拐點(diǎn)年份進(jìn)行分析可知：

(1)2011年，重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的綜合評(píng)估結(jié)果為0.791 9，重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。進(jìn)入10月以來(lái)，江蘇、安徽、浙江、四川、湖北、河北、山東等地的“油荒”波及到重慶地區(qū)。其主要原因：一是成品油定價(jià)機(jī)制與市場(chǎng)供求關(guān)系沒(méi)有理順是導(dǎo)致“油荒”的根本原因，而直接原因則是兩大石油公司供應(yīng)減少。二是第三季度國(guó)際油價(jià)處于高位，但未滿足油價(jià)上調(diào)條件，國(guó)內(nèi)成品油價(jià)格一直未動(dòng)，而在10月初油價(jià)又首度下調(diào)，此時(shí)正值需求旺季，需求增加以及煉油商積極性不高共同釀成了“油荒”。三是從定價(jià)機(jī)制實(shí)施3年來(lái)的實(shí)際情況來(lái)看，凡是國(guó)內(nèi)成品油價(jià)格調(diào)整頻率較高的年份，國(guó)內(nèi)油品供應(yīng)就比較平穩(wěn)。近期國(guó)內(nèi)油價(jià)又下調(diào)了一次，導(dǎo)致此前積累的矛盾激化，最終反映在“油荒”上。

(2)2014年，重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)又再次出現(xiàn)下滑，其綜合評(píng)估值為0.758 1，雖然2014年重慶地區(qū)未發(fā)生“油荒”等石油安全事件，但該年度重慶市的石油安全系統(tǒng)存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)。其主要原因是：重慶市政府對(duì)石油的產(chǎn)量、供應(yīng)量和外省調(diào)入量做了政策上的調(diào)整，2014年重慶市的石油產(chǎn)量為零，石油供應(yīng)量和外省調(diào)入量又低于2013年度；同時(shí)，重慶市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素的突變效應(yīng)增強(qiáng)，當(dāng)年重慶地區(qū)為了提升其在“一帶一路”中的戰(zhàn)略地位，著力推動(dòng)重慶經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展(GDP增速達(dá)到10.9%，全國(guó)第一)，而由此帶來(lái)的是大量石油能源消耗，當(dāng)年萬(wàn)元生產(chǎn)總值石油消耗量增長(zhǎng)率達(dá)到13.52%，從而使得能源政策調(diào)整效應(yīng)和外部環(huán)境突變效應(yīng)發(fā)生突變，兩者的分歧點(diǎn)分別為0.577 4和0.669 6。

四、結(jié)論與政策建議

(一)結(jié)論

區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，采取突變模型對(duì)重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)估，得出以下結(jié)論：

(1)從石油供需突變視角，把區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵度量標(biāo)準(zhǔn)萃取為石油自身供需狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)擾動(dòng)因素、能源政策調(diào)整效應(yīng)、外部環(huán)境突變效應(yīng)4大類，利用因子分析法，構(gòu)建區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)體系。

(2)結(jié)合區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的離散且不連續(xù)特征，融合突變理論與熵權(quán)法，構(gòu)建區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性綜合評(píng)估模型，并以重慶市為例，對(duì)其石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)估，分析了2007—2015年該地區(qū)的石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)及突變拐點(diǎn)呈現(xiàn)的誘因，結(jié)果符合實(shí)際情況。

(二)政策建議

通過(guò)對(duì)重慶地區(qū)石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性狀態(tài)拐點(diǎn)出現(xiàn)的關(guān)鍵誘因進(jìn)行分析，提出提升區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性的政策建議：

(1)建立靈活的市場(chǎng)化成品油定價(jià)機(jī)制。成品油定價(jià)機(jī)制需要進(jìn)一步與中國(guó)成品油消費(fèi)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，并解決與國(guó)際市場(chǎng)的時(shí)滯等問(wèn)題，確定適當(dāng)?shù)囊?guī)制價(jià)格調(diào)整周期。相對(duì)而言，成品油定價(jià)改革比較成熟，社會(huì)適應(yīng)性強(qiáng)，改革難度較小，可將定價(jià)權(quán)下放給企業(yè)，由第三方機(jī)構(gòu)發(fā)布國(guó)際原油價(jià)格權(quán)威信息，增強(qiáng)透明度。

(2)建立完善的區(qū)域石油安全戰(zhàn)略體系。各地區(qū)應(yīng)依據(jù)石油價(jià)格的波動(dòng)提高應(yīng)變能力，動(dòng)態(tài)調(diào)整成品油商業(yè)庫(kù)存，建立嚴(yán)格意義上的戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備。同時(shí)，還應(yīng)建立應(yīng)急保障機(jī)構(gòu)，根據(jù)供需情況控制成品油庫(kù)存及流通量。

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StabilityAssessmentofRegionalPetroleumSafetySystemBasedonCatastropheTheory

HU Jian, CHEN Zhen, SUN Jinhua

(School of Management, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054, China)

Aiming at the frequent petroleum shortage in recent years, this paper puts forward a model for the stability evaluation of petroleum security system based on catastrophe theory. First of all, the factor analysis method is used to extract the key factors from four aspects:the supply and demand of petroleum, the factors of social and economic disturbance, the effect of the adjustment of energy policy and the effect of external environment, and the evaluation index system of regional petroleum security system is constructed. Then, the information entropy method is used to determine the order importance of index, based on catastrophe progression method of catastrophe theory, and the stability evaluation model of regional petroleum safety system is designed. On the basis of this, the stability of petroleum security system is evaluated with the data from 2007 to 2015 in Chongqing. The results show that:in recent years, the petroleum security system in Chongqing is unstable; there are three inflection points in 2011 and 2014, and 3 years of regional security state values are below 0.8, especially in the year of 2014 which fell to 0.758 1. Through analysis, we find out the key cause to the catastrophe of petroleum security system in this area, which provides a reference for other regions to prevent petroleum safety emergencies.

regional petroleum security; index system; safety system stability; catastrophe progression model; entropy

2017-03-27

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于案例推理集成的區(qū)域能源安全外生警源識(shí)別與預(yù)警研究”(71301181)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境下隱性知識(shí)供需匹配與重構(gòu)的結(jié)構(gòu)化途徑和方法研究”(71401021)；重慶市社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目“重慶市低碳校園建設(shè)路徑及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究”(2015YBSH051)；重慶市教委人文社會(huì)科學(xué)項(xiàng)目“區(qū)域環(huán)境績(jī)效動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)理論與方法-基于重慶市的實(shí)證研究”(15SKG134)；全國(guó)統(tǒng)計(jì)科學(xué)研究項(xiàng)目“基于分形離群點(diǎn)挖掘的區(qū)域能源安全外生警源識(shí)別研究”(2015LY58)；重慶理工大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目編號(hào)“基于突變理論的區(qū)域能源安全外生警源誘因分析及預(yù)警分級(jí)研究”(YCX2016245)

胡健(1979—)，男，黑龍江望奎人，副教授，博士，研究方向：能源安全。

胡健，陳湞，孫金花.基于突變理論的區(qū)域石油安全系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)估 ——以重慶市為例[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué))，2017(10):20-28.

formatHU Jian, CHEN Zhen, SUN Jinhua.Stability Assessment of Regional Petroleum Safety System Based on Catastrophe Theory[J].Journal of Chongqing University of Technology(Social Science)，2017(10):20-28.

10.3969/j.issn.1674-8425(s).2017.10.004

F426.2

A

1674-8425(2017)10-0020-09

(責(zé)任編輯魏艷君)