皮光林，董秀成

(1.中國石化石油工程技術(shù)研究院，北京 100101；2.中國石油大學(xué)(北京)工商管理學(xué)院，北京 102249)

隨著頁巖氣獨立礦種地位確立及國家相關(guān)扶持政策的陸續(xù)出臺，我國省級政府在頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中扮演的作用越來越大，紛紛獨資或與央企合資成立頁巖氣開發(fā)公司，試圖推進本省頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1]。其中，重慶在2015年出臺《重慶市頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2015～2020年)》，推進頁巖氣全產(chǎn)業(yè)鏈集群式發(fā)展；四川制定《四川省頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展2016年度實施計劃》，組建四川頁巖氣勘探開發(fā)有限公司；貴州省編制了《貴州省頁巖氣勘查開發(fā)利用專項規(guī)劃(2015～2020年)》等。受資源潛力、地質(zhì)條件、開發(fā)技術(shù)等因素影響，各省在頁巖氣開發(fā)浪潮中的表現(xiàn)各異，面臨的風(fēng)險也各不相同。為此，本文根據(jù)我國各省頁巖氣產(chǎn)業(yè)進展情況，選取了12個頁巖氣勘探開發(fā)有一定進展的省份進行風(fēng)險評價，以更好地引導(dǎo)我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價指標(biāo)體系

1.1 頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險識別

本文綜合采用流程分析法和專家咨詢法對頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險因素進行識別。首先，本文將影響頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展因素分為內(nèi)部運行和外部環(huán)境因素。其中，內(nèi)部運行分析是從頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈本身出發(fā)，識別勘探、開采、運輸、市場應(yīng)用各流程可能的風(fēng)險。在頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈上游(勘探、開采環(huán)節(jié))，資源風(fēng)險是基礎(chǔ)性風(fēng)險，技術(shù)風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險和經(jīng)濟風(fēng)險也是重要的風(fēng)險因素；在產(chǎn)業(yè)鏈中游(運輸環(huán)節(jié))，技術(shù)風(fēng)險是主要的風(fēng)險因素；在產(chǎn)業(yè)鏈下游(市場應(yīng)用環(huán)節(jié))，經(jīng)濟風(fēng)險是主要的風(fēng)險因素?？傮w上看，資源風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、經(jīng)濟風(fēng)險能較好地涵蓋頁巖氣全產(chǎn)業(yè)鏈的各類風(fēng)險因素。外部環(huán)境風(fēng)險指的是國內(nèi)頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策與體制風(fēng)險和國際能源地緣政治風(fēng)險，這兩類風(fēng)險將影響頁巖氣全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。其次，本文通過專家咨詢法分析各個環(huán)節(jié)的構(gòu)成因素，結(jié)合專家的意見，保留了資源風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、經(jīng)濟風(fēng)險和政策與體制風(fēng)險因素，而剔除了國際能源地緣政治風(fēng)險因素。其原因一方面在于國際能源地緣政治風(fēng)險因素不易量化；另一方面在于國際油氣價格能很好地反映國際能源地緣政治形勢變化，而我國天然氣價格已經(jīng)跟國際燃料油和液化石油氣價格掛鉤，因此用天然氣價格風(fēng)險(屬于經(jīng)濟風(fēng)險)就能大致反映國際能源地緣政治風(fēng)險變化。圖1為頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險識別流程。

1.2 頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價指標(biāo)體系構(gòu)建

由頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險識別可知，我國省級頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險指標(biāo)體系包括的二級指標(biāo)主要有：資源風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、經(jīng)濟風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、政策與體制風(fēng)險指標(biāo)。在借鑒國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于能源行業(yè)風(fēng)險指標(biāo)體系的研究成果基礎(chǔ)上[2-4]，根據(jù)科學(xué)性、全面性、可量化、可行性等指標(biāo)體系構(gòu)建原則設(shè)計出省級頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價指標(biāo)體系(表1)。

圖1 頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險識別流程

目標(biāo)層A準(zhǔn)則層B指標(biāo)層C指標(biāo)屬性省級頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險A資源風(fēng)險B1技術(shù)風(fēng)險B2經(jīng)濟風(fēng)險B3環(huán)境風(fēng)險B4政策與體制風(fēng)險B5地質(zhì)資源量C1-探明儲量C2-地質(zhì)條件C3-核心技術(shù)能力C4-管網(wǎng)設(shè)施C5-市場價格競爭力C6-市場需求程度C7-資金投入C8-水資源緊張C9+水污染C10+空氣污染C11+監(jiān)管體制C12-管網(wǎng)壟斷C13+

注：指標(biāo)屬性為“+”，說明是正向指標(biāo)，指標(biāo)值越大，頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險越大；指標(biāo)屬性為“-”，說明是負向指標(biāo)，指標(biāo)值越大，頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險越小。

2 基于ANP-GRA-TOPSIS綜合模型的建立

2.1 網(wǎng)絡(luò)分析方法(ANP)確定指標(biāo)權(quán)重

Thomas L.Satty于1996年提出了網(wǎng)絡(luò)分析法(Analytic Network Process，ANP)，該方法考慮了復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)中各因素間的相互作用，跟層次分析法相比更加符合決策問題的實際情況[5]。頁巖氣產(chǎn)業(yè)各風(fēng)險指標(biāo)間存在著相互影響，因此用ANP方法確定權(quán)重更加合適。ANP方法的基本步驟如下：①構(gòu)建ANP基本結(jié)構(gòu)；②確定ANP超矩陣和加權(quán)超矩陣；③求極限矩陣，確定權(quán)重。

2.1.1 構(gòu)建ANP基本結(jié)構(gòu)

根據(jù)所研究對象的指標(biāo)體系，判斷各元素間相互依存的關(guān)系，構(gòu)建出ANP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.1.2 確定ANP超矩陣和加權(quán)超矩陣

(1)

矩陣Wij的列向量是Ci中元素ei1，ei2，…，eini對Cj中元素ej1，ej2，…，ejnj的影響程度排序向量，由此可得到未加權(quán)超矩陣W，見式(2)。

(2)

此時，W需要進行歸一化處理。為此，以Ps為準(zhǔn)則，針對某個元素組Cj的相對重要性進行比較，得到如式(3)所示矩陣。將矩陣W與A相乘，可求得加權(quán)超矩陣，見式(4)。

(3)

(4)

2.1.3 求極限矩陣

(5)

2.2 基于GRA-TOPSIS法的風(fēng)險評價

2.2.1 建立加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣

設(shè)有初始評價矩陣X=(xij)m×n，m為評價對象數(shù)，n為評價指標(biāo)個數(shù)。對獲得的原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，公式見式(6)和式(7)。

(6)

(7)

式中，J+和J-分別為正向指標(biāo)和負向指標(biāo)。進行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到矩陣Y=(yij)m×n。結(jié)合ANP方法確定的權(quán)重系數(shù)Wj，得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣Z=(zij)m×n，其中zij=Wjyij(j=1，2，…，n)。

2.2.2 確定正理想解和負理想解

正理想解和負理想解確定，見式(8)和式(9)。

(8)

(9)

(10)

(11)

計算各評價對象指標(biāo)值與正理想解和負理想解的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，公式見式(12)和式(13)。

(12)

(13)

式中，ρ為分辯系數(shù)，在[0，1]中取值，通常取0.5[6]。在本文分析過程中，分辨系數(shù)也取0.5?？汕蟮谜w關(guān)聯(lián)度，公式見式(14)和式(15)。

(14)

(15)

2.2.5 構(gòu)造相對貼近度

對距離值和關(guān)聯(lián)度進行無量綱化處理，公式見式(16)。

Ti=ti/max(ti)

(16)

綜合無量綱化后的距離值和關(guān)聯(lián)度，公式見式(17)和式(18)。

(17)

(18)

(19)

最后，根據(jù)相對貼近度大小對各評價對象進行優(yōu)劣排序。

3 中國部分省份頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價分析

3.1 頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險指標(biāo)數(shù)據(jù)搜集與計算

由于很多省份并沒有發(fā)展頁巖氣，因此本文并不對我國所有省份進行頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險分析。根據(jù)中國各省份頁巖氣資源量排名[8]、頁巖氣勘探開發(fā)進展情況[9]，本文選取了12個頁巖氣勘探開發(fā)有一定進展的省份(湖北、湖南、重慶、貴州、四川、新疆、安徽、江蘇、內(nèi)蒙古、云南、山西、陜西)作為頁巖氣風(fēng)險評價省份。其中，12個省的頁巖氣地質(zhì)資源量數(shù)據(jù)來源于國土資源部公布的《全國頁巖氣資源潛力調(diào)查評價》[8]；探明儲量數(shù)據(jù)來源于國土資源部油氣儲量評審辦公室公布的數(shù)據(jù)；國土資源部在進行頁巖氣資源評價時，根據(jù)中國頁巖氣地質(zhì)條件(厚度、埋深、有機碳含量、含氣量等)優(yōu)劣，從各省優(yōu)選出了180個有利區(qū)[8]，因此，本文將用各省頁巖氣有利區(qū)面積大小來表示各省頁巖氣地質(zhì)條件風(fēng)險高低；省級頁巖氣核心技術(shù)能力數(shù)據(jù)來自于中國國家知識產(chǎn)權(quán)局的專利檢索及分析系統(tǒng)[10]；管網(wǎng)長度和管網(wǎng)壟斷數(shù)據(jù)是根據(jù)各省天然氣政府文件、相關(guān)文獻和網(wǎng)站數(shù)據(jù)整理獲得；根據(jù)國家發(fā)改委確定的我國各省天然氣存量氣門站價格[11]和頁巖氣盈虧平衡點的含稅出廠價格[12]，可求出各省份頁巖氣市場價格競爭力；本文用天然氣需求缺口(天然氣消費量與生產(chǎn)量之差)來表示頁巖氣市場需求程度，各省天然氣消費量和生產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自于Wind數(shù)據(jù)庫[13]；統(tǒng)計的資金投入額包括各省的政府投入及石油企業(yè)和中標(biāo)企業(yè)在該省的頁巖氣勘探開發(fā)投入，數(shù)據(jù)來自于中國地質(zhì)調(diào)查局[9]和相關(guān)網(wǎng)站數(shù)據(jù)；省級頁巖氣產(chǎn)業(yè)水資源緊張數(shù)據(jù)來源于世界資源研究所繪制的世界水資源風(fēng)險地圖集[14]；Krupnick等在分析中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)環(huán)境風(fēng)險時，選用的是現(xiàn)有水污染、空氣污染數(shù)據(jù)[2]，本文參考他們的方法得出各省水污染和空氣污染指標(biāo)，數(shù)據(jù)來自于《2016中國統(tǒng)計年鑒》[15]；監(jiān)管體制風(fēng)險由監(jiān)管法律、監(jiān)管人員、監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)三個方面組成，但頁巖氣監(jiān)管法律和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)制定更多地屬于國家層面的問題，因此本文主要考慮監(jiān)管人員這一因素，用各省油氣礦產(chǎn)勘查開采督察員的數(shù)量[16]衡量省級頁巖氣監(jiān)管體制的完善程度。綜上所述，可得到我國部分省份頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險二級指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)(表2)。

3.2 中國部分省份頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價實證分析

3.2.1 確定指標(biāo)權(quán)重

在計算各指標(biāo)權(quán)重前，需要判斷頁巖氣產(chǎn)業(yè)各風(fēng)險間相互依存的關(guān)系，確定合理的ANP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本文通過閱讀大量文獻，建立了各風(fēng)險因素間的依賴關(guān)系，得到了頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價的ANP模型(圖2)。

計算ANP模型權(quán)重時，需要專家對同一層次的風(fēng)險進行兩兩比較。為保證最終權(quán)重的科學(xué)性和合理性，本文從頁巖氣企業(yè)所屬研究機構(gòu)、石油院校、第三方研究機構(gòu)中共選取12名頁巖氣產(chǎn)業(yè)專家組成評價小組。組織專家對二級指標(biāo)和三級指標(biāo)進行兩兩比較打分，打分方式采用Satty提出的9標(biāo)度法，并將專家打分值的均值輸入到Super Decision軟件中。當(dāng)構(gòu)建完所有二級和三級指標(biāo)的判斷矩陣，并確保每個判斷矩陣通過一致性檢驗后，本文使用Super Decision軟件計算出頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險指標(biāo)(C1，C2，…，C13)的權(quán)重集合Ws=(0.01643，0.06259，0.08483，0.16247，0.01459，0.12785，0.09172，0.25168，0.03696，0.02143，0.01976，0.06154，0.04816)。

3.2.2 構(gòu)建加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣

由于量綱不同，表2中的指標(biāo)數(shù)據(jù)需要進行規(guī)范化處理。以表2里面的原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運用式(6)和式(7)對指標(biāo)C1到C13的數(shù)據(jù)進行處理，可以得到指標(biāo)規(guī)范化矩陣。根據(jù)求得的指標(biāo)規(guī)范化矩陣和權(quán)重集合Ws，可求出加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣(表3)。

表2 中國部分省份頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險原始數(shù)據(jù)

圖2 頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價的ANP模型

3.2.3 計算距離和灰色關(guān)聯(lián)度

根據(jù)式(8)，可求得加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣的正理想解為(0.0164，0.0626，0.0848，0.1625，0.0146，0.1279，0.0917，0.2517，0.037，0.0214，0.0198，0.0615，0.0482)；根據(jù)式(9)，可求得加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣的負理想解為(0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0)。

根據(jù)式(16)，對求得的距離值和關(guān)聯(lián)度進行無量綱化處理，結(jié)果見表4中第6～9列。

3.2.4 計算相對貼近度

表3 加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣

表4 評價參數(shù)

表5 相對貼近度結(jié)果

3.2.5 實證結(jié)果分析

由表5可知，我國12個省份的相對貼近度從高到低依次是：新疆>內(nèi)蒙古>云南>陜西>貴州>湖南>山西>安徽>湖北>江蘇>四川>重慶。在普通的評價中，相對貼近度越高的評價對象越好。但本文是將GRA-TOPSIS綜合模型應(yīng)用到省級頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價中，因此相對貼近度越高說明風(fēng)險越大。由表5可知，在我國12個省中，四川、重慶兩省市頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險的相對貼近度低于0.5，屬于風(fēng)險較低的省市，其中重慶頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險最低。其他省份相對貼近度均高于0.5，頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險相對較高。其中，新疆、內(nèi)蒙古、云南等三省(區(qū))相對貼近度均高于0.6，說明這些省份的頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險均高于陜西、貴州、湖南、山西、安徽、湖北、江蘇等省頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險水平。

4 結(jié)論與建議

對我國省級頁巖氣產(chǎn)業(yè)進行風(fēng)險評價具有重要的現(xiàn)實意義。本文基于ANP-GRA-TOPSIS綜合模型對我國12個省份頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險進行了實證分析。通過建立頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險ANP模型，得到資金投入、核心技術(shù)能力、市場價格競爭力是影響省級頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的風(fēng)險指標(biāo)。運用GRA-TOPSIS模型計算得出，四川省、重慶市頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險相對較低，其原因在于這兩個省(市)頁巖氣探明儲量比較豐富、地質(zhì)條件較好、資金投入較多等。與之相反，新疆、內(nèi)蒙古、云南、陜西、貴州、湖南、山西、安徽、湖北以及江蘇面臨的頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險相對較高。

近年來，我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出一股“過度熱情”的局面。受地質(zhì)條件復(fù)雜等風(fēng)險因素影響，我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展遭受了一定的挫折。國家有必要制定頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險區(qū)劃，集中財力、物力、人力重點開發(fā)風(fēng)險較小的區(qū)域，而不是一哄而上，以實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。由省級頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險評價結(jié)果可知，四川、重慶等省市頁巖氣產(chǎn)業(yè)風(fēng)險相對較低，有利區(qū)面積較大。為此，建議國家在這些區(qū)域加快建設(shè)國家級頁巖氣勘查開發(fā)試驗區(qū)，積極探索頁巖氣開發(fā)綜合改革，積累頁巖氣開采經(jīng)驗，為國家層面頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供借鑒和參考。其次，考慮到四川、重慶以外的其他省份頁巖氣探明儲量沒取得多少突破，建議由國家主導(dǎo)成立頁巖氣勘探基金并進行資源勘探，以最大程度降低頁巖氣資源勘探風(fēng)險。最后，為應(yīng)對資金投入、核心技術(shù)能力等指標(biāo)權(quán)重較大的風(fēng)險因素，建議構(gòu)建全方位的金融支持體系，加強頁巖氣核心技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)移，以推動我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

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[16] 國土資源部.國土資源部聘任第五屆油氣礦產(chǎn)勘查開采督察員公告[EB/OL].(2013-12-05)[2017-04-02].http：∥www.mlr.gov.cn/zwgk/zytz/201312/t20131205_1295247.htm.

公示

根據(jù)《新聞記者證管理辦法》和國家新聞出版廣電總局《關(guān)于開展新聞記者證2015年度核驗工作的通知》(新廣出辦發(fā)〔2015〕140號)的有關(guān)規(guī)定，我單位《中國礦業(yè)》雜志社有限公司已對申領(lǐng)記者證人員的資格進行嚴格審核，現(xiàn)將我單位已領(lǐng)取新聞記者證人員名單進行公示，公示期2018年1月15日～2月15日。國家新聞出版廣電總局舉報電話：010-83138953。全國新聞記者證管理及核驗網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)址為http:∥press.gapp.gov.cn。

已領(lǐng)取新聞記者證名單： 陳頌今 宋 菲

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