中国成品油供需系统应急管理建模与应对策略研究

The lack of refined oil have been occurred frequently in recent years, which made a loss in economics, lives and social stability. And the increasing in demand of refined oil has aggravated the conflict of supply and demand. People pay more attention on emergency management of refinery supply chain. The project will analyze the agents' features, actions and relationship in refined oil Supply-demand system. Then a multi-agent system based and system dynamics simulation modeling method will be proposed using the bottom-top technique, which integrates micro simulation and macro policy. Based on the model, the project will use theory and method of modern emergency management to analyze the evolution mechanism, contagion mechanism, derivation mechanism and coupling mechanism of emergency. Simulation system and emergency decision exercise management system are established in order to measure the impact of the emergency. The result of the project can expand the emergency management. It can also monitor the supply and demand of refine oil in real time, forecast and early warning, evaluating effect of policy, establishing pre-arranged planning and emergency management strategies which can provide decision support for the government.

近年来我国成品油供应短缺事件频繁出现，给经济发展、人民生活、社会稳定造成巨大影响，随着成品油需求量不断增加，供需时域和空域上的矛盾也进一步加剧，成品油供需系统应急管理引起广泛关注。本项目拟对成品油供需系统各主体的特征、行为及相互关系进行深入细致的分析与研究，将微观主体行为与宏观政策调控相结合，全面地、自底向上地利用系统动力学和多主体系统方法建立混合仿真模型，并进一步使用现代应急管理理论与方法，深入分析突发事件的演化机理、蔓延机理、衍生机理和耦合机理，并对突发事件给成品油供需系统造成的冲击进行政策仿真实验，设计和开发突发事件模拟仿真系统和综合应急决策演练平台。本课题研究结果可对应急管理理论进行扩充，建立成品油供需应急管理体系，对成品油的供需情况进行实时监测和预测预警，通过模拟实验验证、评价政策实施效果，制定预警预案，应急策略等，为政府制定相关政策提供决策支持。

成品油是保障经济发展和社会稳定的战略资源。但受到供需结构性不均衡、原油完全市场定价机制和成品油定价机制存在一定矛盾、成品油供应体系抗风险性不强和成品油储备体系尚不完善等因素影响，成品油供应短缺等突发事件时有发生。本项目研究了国内成品油供需体系运作模式和影响因素的作用机理，提出了改进模式匹配预测模型和FIGARCH-M-EVT模型对国际石油价格和市场风险预测分析。在此基础上通过研究成品油价格弹性分析了国际原油价格变动和国内成品油定价机制下，调节税费对成品油消费量和碳减排的影响。在对成品油供需系统的模式和要素相互作用机理进行深入研究后，采用复杂系统理论进行混合仿真建模，建立成品油供应安全应急管理体系，分析各种突发事件下采取不同应急策略的实施效果。项目的主要成果包括：第一，成品油供应链是典型的复杂系统，供需受多种因素影响，其下游加油站库存和消费量，受季节、工作日影响明显；第二，在现行成品油定价机制下，国际原油市场对国内成品油市场影响加大，国内成品油价格仍然缺乏弹性，但通过调节税费调节价格可以在一定程度上起到控制消费量和二氧化碳排放的作用；第三，基于行为决策学理论，利用多主体系统研究消费者在供应短缺事件发生后个体行为变化，发现引入消费者的行为变化的系统动力学和多主体系统混合模型可以更好的模拟个体差异对系统的影响，仿真系统的运行更加符合现实情况；第四，通过计算实验可以枚举不同情境下的应急策略集，通过超效率DEA对策略的效应进行综合评价，可以得到最优应急策略集，为应急预案制定提供支持。. 项目组围绕任务书的主要研究内容和预期研究目标展开研究工作，较好的完成了任务书上要求完成的计划任务。本项目至今已经在国内外期刊发表论文7篇，获软件著作权1项，培养硕士研究生9人，已毕业3人，并参加了多次国际国内学术交流会议，项目研究成果作为能源局、教育部获奖项目组成部分，分获能源局软科学一等奖和教育部科技进步二等奖。