全球天然氣生產(chǎn)、消費(fèi)存在明顯的地區(qū)不平衡問(wèn)題,這導(dǎo)致大規(guī)模的國(guó)家和地區(qū)間貿(mào)易。目前,全球天然氣需求約為每年3.5萬(wàn)億立方米,天然氣貿(mào)易約占總需求的30%。在天然氣貿(mào)易市場(chǎng),明顯存在以下兩個(gè)重要特征:第一、地緣政治成為影響天然氣決策的重要因素,針對(duì)不同的進(jìn)口國(guó),天然氣出口國(guó)可能具有不同的偏好,這主要是由于進(jìn)出口國(guó)在政治、文化、宗教等方面存在差異造成的。第二、由于天然氣的運(yùn)輸成本很高以及其它一些原因,全球天然氣貿(mào)易呈現(xiàn)出明顯的寡頭市場(chǎng)特征。本文運(yùn)用地緣政治理論、最優(yōu)控制、微分對(duì)策等理論與方法,主要從理論上分析出口國(guó)偏好影響下的天然氣進(jìn)口以及儲(chǔ)備策略問(wèn)題。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括以下四個(gè)方面:(1)研究了出口國(guó)偏好影響下天然氣出口國(guó)與進(jìn)口國(guó)的主從博弈模型。利用微分對(duì)策理論,獲得均衡情形下的天然氣出口價(jià)格、進(jìn)口國(guó)國(guó)內(nèi)天然氣銷(xiāo)售價(jià)格。研究發(fā)現(xiàn),出口國(guó)對(duì)進(jìn)口國(guó)具有較強(qiáng)的正偏好時(shí),進(jìn)口國(guó)國(guó)內(nèi)天然氣價(jià)格降低、天然氣銷(xiāo)售利潤(rùn)和消費(fèi)者剩余增加,價(jià)格趨于均衡的時(shí)間延長(zhǎng);進(jìn)口國(guó)天然氣市場(chǎng)需求對(duì)替代能源價(jià)格的交叉彈性較大時(shí),天然氣價(jià)格將以較快的速度趨于更低的均衡;進(jìn)口國(guó)天然氣價(jià)格相對(duì)于替代能源價(jià)格調(diào)整的速度較快時(shí),天然氣價(jià)格將以較慢的速度趨于更低的均衡。這兩種情形都會(huì)提高進(jìn)口國(guó)消費(fèi)者剩余,但會(huì)使得進(jìn)口天然氣獲利減少。進(jìn)口國(guó)與出口國(guó)建立積極穩(wěn)定的正偏好關(guān)系,將有利于其提升進(jìn)口天然氣的利潤(rùn)以及穩(wěn)定國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。(2)構(gòu)建了出口國(guó)偏好影響下天然氣進(jìn)口國(guó)之間的同時(shí)博弈模型,獲得了均衡情形下天然氣進(jìn)口國(guó)的最優(yōu)進(jìn)口策略。結(jié)果表明,出口國(guó)對(duì)進(jìn)口國(guó)具有較強(qiáng)的正偏好時(shí),伴隨預(yù)期進(jìn)口量或進(jìn)口天然氣的貼現(xiàn)率增加,進(jìn)口國(guó)的最優(yōu)進(jìn)口量增加。進(jìn)口量的最大可能值與天然氣最低交易價(jià)格成正比但與價(jià)格增長(zhǎng)率成反比。進(jìn)口國(guó)的最優(yōu)進(jìn)口量將隨著出口國(guó)偏好增強(qiáng),或其它進(jìn)口國(guó)預(yù)期進(jìn)口量的降低而增加。當(dāng)出口國(guó)對(duì)進(jìn)口國(guó)的偏好程度很弱時(shí),進(jìn)口國(guó)達(dá)到預(yù)期進(jìn)口需求量所需的時(shí)間延長(zhǎng)。(3)研究了出口國(guó)偏好影響下進(jìn)口國(guó)的多元化進(jìn)口策略。獲得了均衡情形下天然氣進(jìn)口國(guó)的最優(yōu)進(jìn)口策略,分析了出口國(guó)偏好和進(jìn)口多元化程度對(duì)進(jìn)口國(guó)消費(fèi)者剩余、最優(yōu)進(jìn)口量的共同影響。進(jìn)口國(guó)消費(fèi)者剩余隨著其它進(jìn)口國(guó)進(jìn)口多元化程度的提高而增加;當(dāng)進(jìn)口國(guó)的進(jìn)口多元化程度處于較高水平時(shí),其它進(jìn)口國(guó)的多元化程度對(duì)該進(jìn)口國(guó)的消費(fèi)者剩余影響較小。進(jìn)口國(guó)存在一個(gè)可以兼顧經(jīng)濟(jì)利益和能源供應(yīng)安全的最優(yōu)進(jìn)口多元化水平,因此,中國(guó)目前“羅盤(pán)式”的天然氣進(jìn)口策略從一定程度上有利于保障能源供應(yīng)安全,同時(shí)也有助于提高地區(qū)能源的供給效率,但也需防范因過(guò)度投資或分散化而帶來(lái)的潛在損失。(4)構(gòu)建了出口國(guó)偏好影響下天然氣儲(chǔ)備的最優(yōu)控制模型�？紤]了天然氣戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備對(duì)進(jìn)口國(guó)的進(jìn)口量和國(guó)內(nèi)價(jià)格水平的共同影響,由此獲得了天然氣最優(yōu)戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備、進(jìn)口量及國(guó)內(nèi)價(jià)格水平的動(dòng)態(tài)變化路徑。分析了天然氣出口國(guó)壟斷力量、進(jìn)口國(guó)對(duì)天然氣供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)的厭惡程度、以及儲(chǔ)備成本系數(shù)等因素對(duì)最優(yōu)策略的影響。在兼顧消費(fèi)者剩余和供應(yīng)安全總效用的條件下,天然氣最優(yōu)儲(chǔ)備規(guī)模與進(jìn)口量以及國(guó)內(nèi)價(jià)格水平均呈反向變動(dòng)關(guān)系。獲得天然氣最優(yōu)儲(chǔ)備規(guī)模區(qū)間,此區(qū)間內(nèi)的儲(chǔ)備規(guī)模不僅可以使得天然氣進(jìn)口效用達(dá)到最大,還能避免國(guó)內(nèi)天然氣價(jià)格倒掛。隨出口國(guó)壟斷力量增強(qiáng)或者進(jìn)口國(guó)對(duì)天然氣供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)的厭惡程度增大,天然氣最優(yōu)儲(chǔ)備增長(zhǎng)率將放緩。當(dāng)出口國(guó)壟斷力量很強(qiáng)時(shí),進(jìn)口國(guó)對(duì)天然氣供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)厭惡程度的增加,并不會(huì)顯著影響最優(yōu)進(jìn)口量和國(guó)內(nèi)價(jià)格水平。同時(shí),過(guò)度儲(chǔ)備將使儲(chǔ)備的供應(yīng)安全效用降低。我國(guó)2016年天然氣消費(fèi)量約為2000億立方米,進(jìn)口大約600億立方米。隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、城市化水平的提高以及碳排放等環(huán)境壓力的增大,天然氣這一重要的清潔能源有望成為我國(guó)未來(lái)數(shù)十年增長(zhǎng)最快的化石能源,進(jìn)口依存度可能還會(huì)上升。我們相信,本文對(duì)不同信息結(jié)構(gòu)下天然氣市場(chǎng)動(dòng)態(tài)博弈的分析,不僅有助于從理論上發(fā)現(xiàn)和正確理解該市場(chǎng)可能的均衡解,同時(shí)也有助于在實(shí)踐中形成理性的天然氣進(jìn)口和儲(chǔ)備策略。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：F426.22;F752.61
【部分圖文】：

圖 1.1 1995 年、2005 年和 2015 年世界天然氣探明儲(chǔ)量分布圖（單位：萬(wàn)億立方米）Fig.1.1 Distribution of natural gas proven reserves in 1995, 2005 and 2015(unit: trillion cubic meters)（來(lái)源：BP 2016）② 全球天然氣生產(chǎn)和消費(fèi)分布受資源分布特征的影響，全球天然氣生產(chǎn)也比較集中。北美、中東及歐亞大陸仍然是天然氣產(chǎn)量最大的地區(qū)，2015 年，全球天然氣總產(chǎn)量為 35386 億立方米，而以上三個(gè)地區(qū)的產(chǎn)量之和就為 23525 億立方米，占總產(chǎn)量的 66.5%。從國(guó)家分布來(lái)看，產(chǎn)量前十位的國(guó)家依次是：美國(guó)（7673 億立方米）、俄羅斯（5733 億立方米）、伊朗（1925 億立方米）、沙特阿拉伯（1814 億立方米）、加拿大（1635 億立方米）、中國(guó)（1380 億立方米）、挪威（1172 億立方米）、敘利亞（1064 億立方米）、阿爾及利亞（830 億立方米）和土庫(kù)曼斯坦（724 億立方米）。這十個(gè)國(guó)家天然氣產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 89%。其中，美國(guó)得益于頁(yè)巖氣的成功開(kāi)發(fā)，天然氣產(chǎn)量超過(guò)俄羅斯成為全球天然氣產(chǎn)量第一的國(guó)家，占總產(chǎn)量的 21.7%（BP，

圖 1.2 2015 年世界天然氣貿(mào)易主要流向（單位：10 億立方米）Fig.1.2 The main flow of the world natural gas trade in 2015(Unit: 1 billion cubic meters)（來(lái)源：BP, 2016）從出口方面來(lái)看，2015 年全球天然氣總出口量為 10424 億立方米，其中管道天然氣總出口量為 7041 億立方米，LNG 總出口量 3383 億立方米。出口最多的地區(qū)是前蘇聯(lián)地區(qū)，出口量高達(dá) 2720 億立方米，占全球出口總量的 26.1%；歐洲位列第二，出口量為 2193 億立方米，占全球出口總量的 21%；中東位列第三，出口量為 1544 億立方米，占全球出口總量的 14.8%。全球主要天然氣出口國(guó)有：俄羅斯、阿爾及利亞、挪威、卡塔爾、土庫(kù)曼斯坦、加拿大、荷蘭、美國(guó)、印度尼西亞、馬來(lái)西亞、尼日利亞、澳大利亞等。其中，管道天然氣出口前五位的國(guó)家依次為：俄羅斯（1930 億立方米）、挪威（1095 億立方米）、加拿大（743 億立方米）、美國(guó)（497 億立方米）和荷蘭（406 億立方米）；LNG 出口前五位的國(guó)家依次為：卡塔爾（1064 億立方米）、印度尼西亞（219 億立方米）、特塔尼亞和多巴哥（170 億立方米）、阿爾及利亞（162 億立方米）、俄羅斯（145 億立方米）。

1 緒 論研究成果和研究方法進(jìn)行了歸納總結(jié)，掌握了本項(xiàng)目研究領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)。梳理分析后，確定本文的研究主體和研究框架。②理論分析和數(shù)理建模相結(jié)合在天然氣地緣政治理論和自然資源壟斷定價(jià)理論的基礎(chǔ)上，考慮天然氣出口國(guó)偏好、天然氣進(jìn)口多元化程度以及進(jìn)口國(guó)天然氣儲(chǔ)備對(duì)天然氣進(jìn)口策略的影響。構(gòu)建了天然氣出口國(guó)與進(jìn)口國(guó)的主從博弈模型、進(jìn)口國(guó)之間同時(shí)博弈模型以及進(jìn)口國(guó)儲(chǔ)備策略的最優(yōu)控制模型，然后基于微分對(duì)策和動(dòng)態(tài)優(yōu)化原理對(duì)模型求解，對(duì)所求得的均衡解或最優(yōu)解進(jìn)行分析。③數(shù)值分析本文在模型構(gòu)建以及模型求解的基礎(chǔ)上，運(yùn)用 Matlab 數(shù)值模擬軟件，對(duì)相關(guān)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證并模擬相關(guān)趨勢(shì)，分析參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響，這也是對(duì)理論上難以具有嚴(yán)格結(jié)果的一些情形的一個(gè)補(bǔ)充。
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本文編號(hào)：2858610