考虑供需双边不确定性的石油进口与储备集成策略研究

Import diversification and Strategic Petroleum Reserve (SPR) are two of the most important security measures in coping with supply risks. The international oil market is becoming even more vulnerable to uncertain factors, i.e. supply and demand shocks. The study aims to optimize the strategies of oil import diversification and SPR operations in coping with supply and demand shocks. To be specific, the policies concerned include the oil import size and structure, the oil trade pattern, the SPR size, releasing and refilling strategies. For the purpose, we employ the theories and methods of energy economics, stochastic dynamic programming and dynamic game model. We established an objective function which regards both the Macroeconomic performance as well as the supply security. The study may contribute to literature from following respects. First, we have extended the deterministic decision problem into an undetermined problem (or stochastic decision problem). Second, we established a series of decision optimization models of energy security policies, i.e. import diversification and SPR operations. With the proposed systematic research framework, we are able to identify the optimal decision of oil import sizes from with different suppliers, the desirable SPR size as well as releasing and refilling policy. The study also focuses on the optimal combination of import and SPR policies and tries to realize the synergy effects of the policies. We believe the conclusions and policy implications are conducive to improve China’s oil supply and economic security.

石油进口多元化和战略储备是应对市场风险的重要措施。当前国际石油市场供给、需求等因素高频宽幅震荡，不确定性特征日趋明显。在开展进口和储备决策时，需充分考虑供需双边波动的影响。课题以石油市场供给风险和需求波动为切入点，应用经济系统分析、随机动态优化、动态博弈等多学科理论与方法，探索市场波动对宏观经济的影响机理及路径；以满足社会最小需求为硬约束，以供给和需求波动下的宏观经济损失最小化为目标，对多渠道异质性条件下的石油进口策略（规模、结构、模式）以及储备运作策略（规模、释放、补仓）进行建模和模拟研究。课题深入分析不确定因素的属性特征，应用数理方法进行定量描述，并将其导入策略分析框架；拓展已有的进口及储备决策方法，构建供给渠道异质性条件下的进口及储备决策优化模型，探索不同市场状态下的最佳进口及储备耦合策略，力求发挥政策间的协同效应和溢出效应，形成政策合力。为提高我国石油安全保障能力提供政策建议。

面对能源供需格局新变化、新趋势，习近平总书记从保障国家能源安全的全局高度，提出能源安全新战略。作为保障供给安全的重要举措，我国进口多元化战略和石油储备战略正在快速推进，但也存在着市场风险考虑不足、运作效率不高、政策协同性差等问题。课题以油气供需风险为切入点，应用系统动力学、随机动态优化、深度学习、组合优化等多学科理论与方法，探索市场波动对宏观经济的影响机理及路径；以满足社会最小需求为硬约束，以供给和需求波动下的宏观经济损失最小化为目标，对石油进口策略以及储备运作策略进行了深入研究。.第一，提出了基于渠道异质性特征的进口风险评测体系。不同渠道的石油商品具有同质性，但是其供给风险特征有较大差异。课题组在进行风险评估时，构建了考虑进口渠道异质性特征综合风险指标体系，包含4个大类指标、64个分类指标。不仅考虑了静态风险，还计算了2005-2019年综合风险的动态演化，拓展了进口风险评估的理论方法，为深入研究不同贸易伙伴特征提供了依据；第二，从降低中断期望损失的角度优化原油进口结构。利用投资组合优化的基本思想，在中断风险与其期望经济外部性之间建立了联系，构建了同时考虑中断风险和期望经济损失的进口结构优化模型。基于这一新方法，课题组发现对于特定的供应来源，中断风险和中断造成的经济损失不一定呈正相关。多元化战略要在确保关键渠道稳定的前提下才能真正发挥其作用。第三，战略石油储备主要功能是应对大规模、突发性供给中断，平抑油价剧烈波动。此外，另一个普遍认同的职能是其威慑作用，可以有效的从源头上减少供给中断的风险。威慑作用该如何衡量？对储备策略、储备规模又有何影响？为解决这一问题，课题组定义了一类特殊的概率空间，用以刻画威慑效应的特征。基于此，研究了威慑效应下的战略石油储备规模，收储、释放及补仓策略。所提出的表征威慑效应的概率空间，具有一般性的意义，可以应用于其他具有类似性质的场景，拓展了决策优化理论。