供需视角下煤炭安全评价指标体系与实证

■ 田时中/赵鹏大/李世祥

（1．安徽大学经济学院，合肥 230601；2．中国科学院，北京 100864；3．中国地质大学（武汉）公共管理学院，湖北 武汉 430074）

供需视角下煤炭安全评价指标体系与实证

■ 田时中1/赵鹏大2/李世祥3

（1．安徽大学经济学院，合肥 230601；2．中国科学院，北京 100864；3．中国地质大学（武汉）公共管理学院，湖北 武汉 430074）

通过分析煤炭供需安全的影响因素，构建煤炭安全评价指标体系，运用AHP法、熵值法和TOPSIS分析方法，对2008-2011年中国煤炭安全度进行测算。结果表明：造成煤炭安全波动的主要因素包括新增煤炭探明储量的变化、替代能源占能源消费比重的变化、煤炭资源供需增速比值的变化。因此，维护我国煤炭安全需要进一步增加煤炭探明储量、提高替代能源消费比例和维持煤炭供需增速稳定，实现煤炭的有效供给。

供需理论；煤炭安全；评价指标；煤炭安全度；测算

Christensen、Johnsonburg和 Fraudsmen、Prosser等人基于经济学需求理论，初步探讨了能源供需模型[1-3]。1984年Cleveland指出美国能源需求与GNP之间存在着高度的相关关系，且受到了能源结构变化的影响[4]。在中国，煤炭消费比例占一次能源消费的70%左右，能源消费体系对煤炭的依赖程度在短期内不会得到根本性改变。探讨中国能源安全问题很大程度上取决于我国煤炭的供给对于能源安全的保障程度有多大。

从经济学的供求理论角度看，煤炭的供给安全与需求安全是影响煤炭安全的决定性因素。田书晶、郭金栋和王恩元等人都对煤炭供给和需求问题进行了探讨[5]。徐超和赵联振通过SD法模拟山东省2011-2020年煤炭供需情况[6]。学术界的研究成果对国家能源安全战略的实施具有一定的指导作用。但是，如何在经济学供求理论视角下有效评价煤炭安全问题，目前的研究比较少。文章通过对影响煤炭供需因素的分析，构建经济学供求理论下的煤炭安全评价指标体系，通过实证分析中国煤炭供需安全度。

1 经济学供求理论下煤炭安全影响因素分析

早期的经济学理论关注供给和需求问题，17-19世纪，威廉·配第、亚当·斯密、马歇尔等人进一步解释和深化了经济学供求理论。20世纪，凯恩斯将供求理论从微观领域带到宏观领域。

现代市场经济体制下，煤炭按照市场经济规律实现购买、销售，其供给与需求符合微观经济学的供求理论。事实上，煤炭供给和需求曲线会随着供需影响因素的变化而变动，理想的供需平衡点也会发生相应变化，因此，煤炭的供给和需求呈现出较大的弹性，这也是研究煤炭供需市场变化的依据。长期看，煤炭供需富有弹性；但短期看，煤炭供需缺乏弹性，减少煤炭供给量，是提高煤炭价格的主要手段之一。

学术界对煤炭供给和需求影响因素进行系统研究的学者包括：秦军[7]、郝瑞[8]、王永光[9]、艾德春[10]、邵继洋[11]、周剑[12]、张宏[13]、陈正[14]等。从他们的研究中将煤炭供需安全影响因素进行归类，如表1所示，以便于筛选煤炭安全评价指标，构建煤炭安全评价指标体系。

表1 煤炭安全影响因素汇总

2 煤炭安全评价指标体系构建

2.1 评价指标设置原则

(1)系统性原则。评价指标能够客观、全面和系统的反映煤炭供给与需求的安全程度。

(2)科学性原则。评价指标既能全面反映煤炭安全状况，也能较为真实、准确地反映煤炭供给和需求的某个具体方面。

(3)可操作性原则。选取的指标既能真实准确地反映客观现实，又符合多层次综合评价的需要。

(4)动态性原则。要求评价指标能动态反映煤炭安全的发展状态、能力与趋向。

2.2 评价指标优选

按照现代综合评价方法和多层次评价要求，对供需视角下的煤炭安全评价指标进行如下优选：

(1)保留指标。“煤炭回采率”和“储采比”可以用来评价煤炭供给安全度，两者评价目的和计算方法一致，“储采比”更具有整体性。“百万吨煤死亡率”能直接反映煤炭生产安全状况，评价煤炭供给安全。“铁路运输能力”和“原煤入选率”也能直接反映煤炭供给安全度，是煤炭从生产到消费的必经环节，运输效率的高低影响煤炭供给安全度。“CO2排放量的上升、城镇化率的提高以及单位GDP煤耗比值”反映煤炭消费量的变化，用来评价煤炭需求安全。

(2)替换指标。用“煤炭基础储量”指标替换“煤炭探明储量”，“投入产出比”替换“煤炭行业投资与煤炭销售收入”，“进口量占消费量比重”替换“煤炭进口量与煤炭出口量”，“煤炭价格与石油价格比”替换“煤电联动”[15-16]。

(3)派生指标。“煤炭净产量、煤炭消费量、GDP、人口”只能单一地反映指标本身的变化，因此，增加能够综合反映煤炭供需变化的指标“储量接替率、供需增速比、自给率、煤炭消费弹性系数”。同时增加“替代能源占能源消费量的比重”指标，是因为其他能源在国内能源市场占有的份额越大，煤炭供需越安全，反之则相反。其他指标予以删除。

2.3 构建指标体系及确定指标权重

为了平衡准则层指标数量和方便确定指标权重和定量评价，从资源因素、市场因素、经济因素和社会因素四个方面构建评价指标。运用层次分析法和熵值法确定评价指标的权重，如表2所示。

表2 供需视角下我国煤炭安全评价指标体系及指标权重

3 实证评价

3.1 确定指标值

依据上文的分析，在确立经济学供求理论视角下我国煤炭安全评价指标体系基础上，搜集我国煤炭安全评价具体指标值如表3所示。

表3 我国煤炭安全评价指标体系及指标值

以“煤炭储采比”指标为例，说明各指标值数据来源及计算方法：储采比指标用来反应中国煤炭资源保有储量能够维持开采的年份（单位为年）。计算方法为：煤炭资源保有储量与年开采量的比值，其中煤炭资源保有储量是煤炭基础储量减去当年煤炭生产总量，年开采量是当年原煤生产总量。2008-2011年中国煤炭储采比计算中使用的数据及储采比计算结果如表4所示。

表4 2008-2011年中国煤炭储采比计算依据及计算结果

此外，S1、S3、S4、S5、S6、S7、S10、S11和S14的值依据2009-2012年《中国统计年鉴》数据计算。其他指标值计算中使用的数据来源标记如下：S8[17]、S9[18]、S12[19，20]、S13[21-23]、S15[24，25]和S16[26]。篇幅所限，除S2外，其他指标计算方法及计算依据未一一列举。

3.2 指标值标准化处理

运用TOPSIS测度模型[27-29]，采用极差法对原始数据进行处理，构建TOPSIS评价数据矩阵，如表5所示。

表5 TOPSIS综合评价指标处理后数据矩阵

3.3 加权规范化决策矩阵计算

(1)确定加权规范化矩阵Z的正理想解Z+和负理想解Z_，如表6所示：

表6 加权规范化之后的正负理想解

(2)计算正理想解Z+和负理想解Z_的Euclid距离分别为：

(3)计算各方案与正理想解Z+和负理想解Z_的灰色关联系数矩阵R+和R_，各年度与正负理想解的灰色关联度r+和r_分别为：

(5)将无量纲化距离和关联度合并，取α=β=0.5时，合并Euclid距离和关联度，可以得到：

构造方案的相对贴近度Ci+=Si+/(Si++Si_)。根据贴近度计算公式，可以得到：C+={0.4265，0.4118，0.6020，0.5678}.按照相对贴近度的大小对我国煤炭供需安全度进行排序，即可得到：C2010＞C2011＞C2008＞C2009。

4 结论与讨论

上述结果表明，2008-2011年间，我国煤炭安全度波动较大，其中，2010年中国煤炭安全度最好，2011年次之，2008年较差，2009年最差。如果取安全度系数0.5，则2008年和2009年中国煤炭供需形势不安全，2010年和2011年煤炭供需形势比较安全。理论上说，煤炭资源基础储量恒定，随着煤炭逐年开发，煤炭储采比越来越低，煤炭安全度越来越低。事实上，2008-2011年煤炭安全形势呈现“下降—上升—下降”的波动。

从煤炭安全评价指标体系中，我们发现造成煤炭安全波动的主要因素包括新增煤炭探明储量的变化、替代能源占能源消费的比重的变化以及煤炭资源供需增速比值的变化。关键指标比较如表7所示。

表7 2008-2011年影响我国煤炭供需安全关键指标比较

由2008-2011年间新增煤炭探明储量的具体数据、替代能源占能源消费量的比重以及供需增速比的变化情况，能够清楚的看到，到2011年，除了新增煤炭探明储量继续保持小幅度上升之外，其他指标都在2010年达到最高值。这很好的证明了以上三大因素是造成我国煤炭安全度出现拐点变化的主要原因。因此，维护我国煤炭安全需要进一步增加煤炭探明储量、提高替代能源消费比例和维持煤炭供需增速稳定，只有实现我国煤炭的有效供给，确保煤炭供给与需求安全，才能有效保障能源安全。

文章在分析煤炭安全影响因素的基础上，构建了经济学供求理论下的煤炭安全评价指标体系，通过搜集2008-2011年我国煤炭供给与需求方面的数据，运用定量评价方法对煤炭安全度进行了测算。构建的煤炭安全评价指标体系和使用的综合评价方法有待今后更深入的研究加以检验，以期对煤炭安全评价指标体系进行初步探讨，为决策部门制定能源安全战略决策提供参考依据。

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Parameters System of Coal Safety Assessment and Some Demonstrations under the Perspective of Supply and Demand

TIAN Shizhong1, ZHAO Pengda2, LI Shixiang3
(1, Economics School of Anhui University, Hefei 230601,China; 2, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100864; 3, School of Public Administration of China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074)

Through analysis of the influences with regard to safety of coal supply and demand, and establishing parameters system of coal safety assessment, this paper has measured China’s coal degree of safety between 2008 and 2011 by using APH method, entropy method, and analytical method of TOPSIS. The results show that the main factors influencing coal safety fluctuation include the change of new proven reserves of coal, the change of the proportion of alternative energy in energy consumption, and the change of the growth ratio of supply and demand of coal resources. In response to this, this paper offers that to maintain the security of coal, we must devote further efforts to increase proven reserves of coal, boost the share of consumption of alternative energy, maintain the stable growth of coal supply and demand, and reach effective supply of coal.

supply and demand theory; coal safety; evaluation index; the degree of coal safety; measure

F407.1；F062.1

：C

：1672-6995（2015）01-0029-05

2014-09-17；

2014-09-29

安徽大学博士科研启动经费项目（J01001319）；国家社科基金项目（10CJY025）

田时中（1984-），男，安徽省岳西县人，安徽大学经济学院讲师，资源产业经济学博士，研究方向：资源产业经济、绩效评价与公共管理。