出口国偏好影响下天然气进口及储备策略研究

发布时间：2020-10-27 13:56

　　 全球天然气生产、消费存在明显的地区不平衡问题,这导致大规模的国家和地区间贸易。目前,全球天然气需求约为每年3.5万亿立方米,天然气贸易约占总需求的30%。在天然气贸易市场,明显存在以下两个重要特征:第一、地缘政治成为影响天然气决策的重要因素,针对不同的进口国,天然气出口国可能具有不同的偏好,这主要是由于进出口国在政治、文化、宗教等方面存在差异造成的。第二、由于天然气的运输成本很高以及其它一些原因,全球天然气贸易呈现出明显的寡头市场特征。本文运用地缘政治理论、最优控制、微分对策等理论与方法,主要从理论上分析出口国偏好影响下的天然气进口以及储备策略问题。具体研究内容和结论包括以下四个方面:(1)研究了出口国偏好影响下天然气出口国与进口国的主从博弈模型。利用微分对策理论,获得均衡情形下的天然气出口价格、进口国国内天然气销售价格。研究发现,出口国对进口国具有较强的正偏好时,进口国国内天然气价格降低、天然气销售利润和消费者剩余增加,价格趋于均衡的时间延长;进口国天然气市场需求对替代能源价格的交叉弹性较大时,天然气价格将以较快的速度趋于更低的均衡;进口国天然气价格相对于替代能源价格调整的速度较快时,天然气价格将以较慢的速度趋于更低的均衡。这两种情形都会提高进口国消费者剩余,但会使得进口天然气获利减少。进口国与出口国建立积极稳定的正偏好关系,将有利于其提升进口天然气的利润以及稳定国内市场。(2)构建了出口国偏好影响下天然气进口国之间的同时博弈模型,获得了均衡情形下天然气进口国的最优进口策略。结果表明,出口国对进口国具有较强的正偏好时,伴随预期进口量或进口天然气的贴现率增加,进口国的最优进口量增加。进口量的最大可能值与天然气最低交易价格成正比但与价格增长率成反比。进口国的最优进口量将随着出口国偏好增强,或其它进口国预期进口量的降低而增加。当出口国对进口国的偏好程度很弱时,进口国达到预期进口需求量所需的时间延长。(3)研究了出口国偏好影响下进口国的多元化进口策略。获得了均衡情形下天然气进口国的最优进口策略,分析了出口国偏好和进口多元化程度对进口国消费者剩余、最优进口量的共同影响。进口国消费者剩余随着其它进口国进口多元化程度的提高而增加;当进口国的进口多元化程度处于较高水平时,其它进口国的多元化程度对该进口国的消费者剩余影响较小。进口国存在一个可以兼顾经济利益和能源供应安全的最优进口多元化水平,因此,中国目前“罗盘式”的天然气进口策略从一定程度上有利于保障能源供应安全,同时也有助于提高地区能源的供给效率,但也需防范因过度投资或分散化而带来的潜在损失。(4)构建了出口国偏好影响下天然气储备的最优控制模型。考虑了天然气战略储备对进口国的进口量和国内价格水平的共同影响,由此获得了天然气最优战略储备、进口量及国内价格水平的动态变化路径。分析了天然气出口国垄断力量、进口国对天然气供应中断风险的厌恶程度、以及储备成本系数等因素对最优策略的影响。在兼顾消费者剩余和供应安全总效用的条件下,天然气最优储备规模与进口量以及国内价格水平均呈反向变动关系。获得天然气最优储备规模区间,此区间内的储备规模不仅可以使得天然气进口效用达到最大,还能避免国内天然气价格倒挂。随出口国垄断力量增强或者进口国对天然气供应中断风险的厌恶程度增大,天然气最优储备增长率将放缓。当出口国垄断力量很强时,进口国对天然气供应中断风险厌恶程度的增加,并不会显著影响最优进口量和国内价格水平。同时,过度储备将使储备的供应安全效用降低。我国2016年天然气消费量约为2000亿立方米,进口大约600亿立方米。随着经济增长、城市化水平的提高以及碳排放等环境压力的增大,天然气这一重要的清洁能源有望成为我国未来数十年增长最快的化石能源,进口依存度可能还会上升。我们相信,本文对不同信息结构下天然气市场动态博弈的分析,不仅有助于从理论上发现和正确理解该市场可能的均衡解,同时也有助于在实践中形成理性的天然气进口和储备策略。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2017
【中图分类】：F426.22;F752.61
【部分图文】：

图 1.1 1995 年、2005 年和 2015 年世界天然气探明储量分布图（单位：万亿立方米）Fig.1.1 Distribution of natural gas proven reserves in 1995, 2005 and 2015(unit: trillion cubic meters)（来源：BP 2016）② 全球天然气生产和消费分布受资源分布特征的影响，全球天然气生产也比较集中。北美、中东及欧亚大陆仍然是天然气产量最大的地区，2015 年，全球天然气总产量为 35386 亿立方米，而以上三个地区的产量之和就为 23525 亿立方米，占总产量的 66.5%。从国家分布来看，产量前十位的国家依次是：美国（7673 亿立方米）、俄罗斯（5733 亿立方米）、伊朗（1925 亿立方米）、沙特阿拉伯（1814 亿立方米）、加拿大（1635 亿立方米）、中国（1380 亿立方米）、挪威（1172 亿立方米）、叙利亚（1064 亿立方米）、阿尔及利亚（830 亿立方米）和土库曼斯坦（724 亿立方米）。这十个国家天然气产量占世界总产量的 89%。其中，美国得益于页岩气的成功开发，天然气产量超过俄罗斯成为全球天然气产量第一的国家，占总产量的 21.7%（BP，

图 1.2 2015 年世界天然气贸易主要流向（单位：10 亿立方米）Fig.1.2 The main flow of the world natural gas trade in 2015(Unit: 1 billion cubic meters)（来源：BP, 2016）从出口方面来看，2015 年全球天然气总出口量为 10424 亿立方米，其中管道天然气总出口量为 7041 亿立方米，LNG 总出口量 3383 亿立方米。出口最多的地区是前苏联地区，出口量高达 2720 亿立方米，占全球出口总量的 26.1%；欧洲位列第二，出口量为 2193 亿立方米，占全球出口总量的 21%；中东位列第三，出口量为 1544 亿立方米，占全球出口总量的 14.8%。全球主要天然气出口国有：俄罗斯、阿尔及利亚、挪威、卡塔尔、土库曼斯坦、加拿大、荷兰、美国、印度尼西亚、马来西亚、尼日利亚、澳大利亚等。其中，管道天然气出口前五位的国家依次为：俄罗斯（1930 亿立方米）、挪威（1095 亿立方米）、加拿大（743 亿立方米）、美国（497 亿立方米）和荷兰（406 亿立方米）；LNG 出口前五位的国家依次为：卡塔尔（1064 亿立方米）、印度尼西亚（219 亿立方米）、特塔尼亚和多巴哥（170 亿立方米）、阿尔及利亚（162 亿立方米）、俄罗斯（145 亿立方米）。

1 绪 论研究成果和研究方法进行了归纳总结，掌握了本项目研究领域的前沿动态。梳理分析后，确定本文的研究主体和研究框架。②理论分析和数理建模相结合在天然气地缘政治理论和自然资源垄断定价理论的基础上，考虑天然气出口国偏好、天然气进口多元化程度以及进口国天然气储备对天然气进口策略的影响。构建了天然气出口国与进口国的主从博弈模型、进口国之间同时博弈模型以及进口国储备策略的最优控制模型，然后基于微分对策和动态优化原理对模型求解，对所求得的均衡解或最优解进行分析。③数值分析本文在模型构建以及模型求解的基础上，运用 Matlab 数值模拟软件，对相关结论进行验证并模拟相关趋势，分析参数对结果的影响，这也是对理论上难以具有严格结果的一些情形的一个补充。
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本文编号：2858610