中国能源安全战略的测量与选择——基于DEMATEL 方法

张意翔，黄亚云，周 旋

（1.中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074；2.武汉纺织大学 经济学院，湖北 武汉 430074）

能源安全是一国特定时期能源现状的整体表现，会因经济发展、社会需求等外部环境变化而呈现出不同涵义[1]。当前，中国已进入新时代，建设美丽中国成为社会发展的新目标。要实现该目标，就必须遵循能源发展战略思想，为全面建成小康社会提供优质、高效、充足的能源资源。在这种背景下，对能源安全战略调整提出了新要求。尽管“十三五”时期能源消费增长换档减速，但结构性、体制机制性等深层次矛盾已影响着能源可持续发展，这就需要对新时期能源安全内涵和保障战略有一个深刻认识。

国内外学者采用了不同维度、指标研究中国能源安全。Chuang 和Ma（2013）[2]采用了依赖性、脆弱性、可负担性和可接受性4 个维度和7 个指标分析了中国台湾地区能源政策对能源安全的影响。Yao 和Chang（2014）[3]用5 个指标分析了中国能源安全的变化趋势；Kiriyama 和Kajikawa（2014）[4]将能源安全分解为地理政治、经济、相关政策和技术四部分；Geng 和Ji（2014）[5]在四个维度下开发了七个指标评估了中国能源安全；沈镭和薛静静（2011）[6]从能源供给、生产、使用、运输、环境等方面阐述了能源安全路径选择；余敬等（2014）[7]从可用性、可获性、可持续性和技术发展四维度对能源安全进行了评价；吴初国等（2011）[8]从能源的“稳定性、经济性和清洁性”出发，认为保障能源安全需提高市场开放度、加强能源外交；孙涵等（2018）[9]认为提高能源安全关键在于能源供应和使用安全。尽管这些研究对理解能源安全基本内涵和战略选择有极大帮助，但有以下需要完善的地方：第一，衡量能源安全的维度和指标没有全面反映新时代能源安全内涵。对维度和指标的选取多侧重于供给与使用而非需求，忽视了地理政治、基础设施等因素。第二，没有将学术研究结果转化为政策制定者能够理解和实施的可行策略。大多数模型和指标在集聚和透明度之间进行模糊衡量，使政策制定者难以直观理解，以致无法获取其背后的价值和权重。第三，很少考虑能源安全指标的交集，并经常忽略这些指标之间的复杂独立性和交互作用，没有考虑指标间因果关系以及由此带来的能源安全战略的实施顺序。基于此，本文试图基于DEMATEL 模型对中国能源安全评价指标间的因果关系和中国能源安全战略的优先顺序进行分析，形成有效能源安全战略。这对构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系和长期能源安全战略具有重要的现实意义。

一、指标选择

按照党的十九大精神和新时代基本特征，我们认为新时代能源安全观体现在：坚持新发展理念，实现高质量发展；坚持以人民为中心，保障和提高民生；坚持人与自然和谐共生，建设美丽中国。同时，结合国内外能源安全研究的基本特点和新时代能源安全基本内涵，认为可从可获得性、可负担性、可接受性和可接近性四个维度出发构建全面系统的新时代能源安全评估指标体系，并将这4 个维度分解为24 个度量指标。

（一）可获得性（A1）

可获得性主要包括影响特定国家能源供应安全的因素。将其分解为五个指标：（1）供应安全（A11）：衡量满足国家能源需求的供应充足程度，用总生产能量和总消耗能量之间的比例来表示；（2）自给自足（A12）：代表对进口能源的依赖，用进口能源与消耗总能源的比例来衡量；（3）多样化（A13）：采用供应能源资源的多样性指数来衡量；（4）可再生能源（A14）：指可再生能源在总能源供应中的比例；（5）技术成熟度（A15）：反映国家能源基础设施的建造状况并衡量整体可靠性，被设定为一个定性指标。

（二）可负担性（A2）

可负担性包括影响家庭和企业能源价格的因素。主要包括以下六个指标：（1）价格稳定（A21）：衡量能源市场稳定性，采用不同时间的能源价格在全球均值中的总绝对偏差来衡量；（2）依赖（A22）：评估人均进口能源是以总进口能源与人口数量的比例来衡量；（3）市场流动性（A23）：指能源供给没有造成价格显著变动使价值损失达到最低的能力，该指标通过定性测量；（4）分权（A24）：采用分布式发电和小规模能源系统所产生的总进口能源在总能源生产中所占的比例来测量；（5）电气化（A25）：通过拥有可靠电网连接人口的百分比来衡量；（6）公平（A26）：用家庭依赖传统固体燃料（如木头和秸秆）烹饪和取暖的百分比来衡量。

（三）可接受性（A3）

可接受性指国家对能源生产和使用过程中造成的环境与社会后果的承受能力，被分解成八个指标，除了环境指标外，其他七个指标被设置为定性指标：（1）环境（A31）：衡量能源使用所产生的温室气体排放对生态环境所形成的负面影响；（2）社会满意度（A32）：指公众对能源系统的态度和认知；（3）国家治理（A33）：衡量国家机构合理统治和管理能源部门的能力；（4）国际治理（A34）：衡量一个国家符合国际治理规范的程度；（5）透明度（A35）：指能源信息的透明度，以反映公众对能源的认知度；（6）效率（A36）：衡量能源的利用率以评估能源的损失；（7）创新（A37）：衡量以研发为基础的能源技术进步；（8）投资与就业（A38）：指能源行业发展贡献的沉淀投资和就业。

（四）可接近性（A4）

可接近性强调国家能源系统的地理政治和稳固性。可分解为五个指标，都设置为定性指标。其中：（1）进口稳定（A41）：评估进口国外能源的稳定性；（2）贸易（A42）：反映影响能源贸易的国际政治经济关系；（3）政治稳定（A43）：衡量国内政治制度持久性和稳定性；（4）军事力量（A44）：衡量国家的整体安全防卫能力；（5）安全性和可靠性（A45）：衡量能源系统对风险、恐怖主义和自然灾害的弹性。

二、评价方法

近年来，学者们使用了很多方法对我国能源安全现状进行了评价[8]，不可否认这些研究对了解中国能源安全现状具有极大的帮助作用，但由于能源安全是一个复杂性系统，而现有文献所使用的扩展层次分析法、熵值法和灰色关联分析等方法只反映了能源安全的部分内涵[10]，无法评价复杂系统的基本特征，但建立在模糊综合评价法基础上的DEMATEL 可以满足这种要求[11]，它容许变量和数据具有不确定性和主观性[12]，被广泛用于调查具有错综复杂问题的系统以确定其影响因子[11-12]。对此，本文使用该方法评价我国新时代能源安全基本特征。

具体来说，使用DEMATEL 模型确定四个“A”之间的影响关系及相对应的衡量指标。为描述维度和指标之间的关系，为此，设置了五种语言学变量，如表1 所示。

表1 语言学术语和他们的等价模糊数

结果由第K 个利益相关者/决策者的模糊直接影响矩阵确定，厂商表示为，如式（1）：

三、实证分析与应用

（一）基本结果

由表2 可知，能源安全四个维度之间相互影响，但影响力存在差异。其中，可获得性提高对可负担性和可接受性的影响大（VH）；可接近性次之（H），这说明可获得性的提高意味着能源供给的增加，而能源价格和环境污染的降低，同时也能提高能源系统的可靠性；可负担性提高对可接受性和可接近性影响大（VH）、对可获得性影响小（VL），可能是因为可负担性会提高能源价格稳定性、市场流动性以及分权和电气化，从而导致社会满意度提高和环境污染治理体系健全。可获得性、可负担性、可接受性和可接近性的直接影响矩阵如表3～表6 所示。

表2 用语言学术语表示能源安全四个维度的影响矩阵

表3 可获得性维度下指标的影响矩阵

表4 可负担性维度下指标的影响矩阵

表5 可接受性维度下指标的影响矩阵

表6 可接近性维度下指标的影响矩阵

（二）分析结果

该部分主要介绍分析结果，其中，对语言学术语如何转化为模糊数字在表1 中已经作了说明。另外，规范化的初始直接影响矩阵可以通过式（2）～式（3）得到，如表7 所示。

表7 能源安全四个维度的归一化初始直接关系矩阵

然后，能源安全四个维度的总关系模糊矩阵可以由式（4）～式（7）得到，如表8 中所示。值得指出的是，总关系模糊矩阵已经包含了直接和间接度量之间的影响。最后，根据式（8）～式（9）计算得出，四个维度的模糊DEMATEL 模型分析结果如表9 所示。

表8 能源安全四个维度的总关系矩阵

表9 能源安全四个维度的最终DEMATEL 分析结果

图1 显示了能源安全维度的原因-效应关系图。原因和效应之间的区别可以根据值的正负来确定，即当为正时，能源安全维度被认为是原因；反之，则是效应。由该图可知，可获得性被视为原因，而可负担性、可接受性和可接近性则被视为效应。因此，A1是能源安全的根源，是用来解决能源安全问题的关键。四个维度在能源安全系统中的重要性可以通过值的大小来确定，其中，A1和A2是能源安全中最重要的维度，A4次之，A3最小，其中，图2～图5 分别提供了能源安全四个度量维度的原因-效应关系图。

图1 能源安全维度的原因-效应（Cause-Effect）关系图

关于四个维度中的优先事项可获得性维度（见图2），其最显著的度量标准可再生能源似乎是A14、A13、A12、A11和A15的一部分。同时，A11和A12被视为净收益。基于对这些指标重要性及它们之间因果关系，认为部分A14和A13可被用来提高可获得性维度的性能，因为这两个指标的改进可以提高其他效应组度量指标的绩效。对于可负担性（见图3），A23、A21和A25被认为是最重要的三个指标，其次是A26、A22和A24。A21、A22、A23和A24等指标作为原因被调查，而A25和A26则被认为是净收益（效应）并是效应组最大的影响因子，但不能被认为是可负担性问题的根源。换句话说，A21的改善和A23的提升是提高可负担性至关重要的综合绩效指标。关于可接受性，认为A33为最重要的指标，其次是A34、A37、A38、A36、A32和A31，最后是A35。原因组包括A33、A35、A36、A37、A38，而A31、A32和A34则被认为是净收益（效应）。如图4 所示，可以得出国家治理不仅是可接受性最重要的影响力指标，也是增强其他可接受性指标的关键动力。最后，对于可接近性维度，A42是最重要的指标，其次是A43、A44、A45和A41。除A45被视为效应外其他所有指标均被视为原因，如图5 所示。

图2 可获得性维度中指标的原因-效应关系

图3 可负担性维度中指标的原因-效应关系

图4 可接受性维度中指标的原因-效应关系

图5 可接近性维度中指标的原因-效应关系

（三）我国能源安全战略选择

根据上文对能源安全理论模型的分析，本文结合中国实际情况，提出一套考虑新时代能源安全维度和其指标之间因果关系的评价体系，并对当前中国能源安全战略选择进行了分析。分析结论显示，可获得性和可负担性维度对提高中国能源安全至关重要。

可获得性维度不仅对其他维度的影响大，也被认为可能是改善我国能源安全状况的关键。因此，一些战略性政策和计划的制定可以优先以改善可获得性维度体系内的指标绩效为主。对此，首先，要增加可再生能源在初级能源供应总量中的比例。据统计，2017 年可再生能源达到6.4 亿吨左右，占中国能源供应总量的17.4%。水电占据这一比例的大部分，其他潜在能源如太阳能、生物能和风能等尚处于开发中，未实现大规模商业化运营。其次，提高能源使用多样化。截至2017 年，我国煤炭查明资源储量约为1.7 万亿吨，占能源消费总量的59%，天然气等清洁能源占能源消费总量的22.1%，而石油占能源消费总量的18.9%左右，但主要从海外进口。因此，提高能源使用多样化可以降低未来煤炭和石油短缺的风险，保证能源供应稳定性[13]。

可负担性中的市场流动性和价格稳定是最重要的驱动因素，而电气化和公平指标对其影响则微乎其微。可见，在改善中国能源安全方面，首先，可通过消除垄断和促进能源价格改革等方法提高能源市场流动性和价格稳定性，并制定积极的战略性计划以应对变幻莫测的国际能源市场价格；其次，可增加对新能源研发的投入以减少对进口石油等化石能源的依赖；最后，可以通过发展较小规模的电力和分布式发电来提高农村家庭或易受能源供应中断影响的工业企业的可负担性维度。

可接受性维度中的国家治理是提高能源安全的最重要因素。所以，国家应提高对能源部门的管理能力，降低能源消耗和提高能源利用效率，把新能源技术的研发投入作为国家最优先执行的重点。这将有利于减少污染气体排放，缓解生态环境问题压力，提高社会满意度，实现国家“绿水青山”的社会发展目标。

对于可接近性来说，地缘政治是可接近性维度中最具影响力的驱动因素。中国几乎有3/4 的石油进口运输途经马六甲海峡。同时，随着中国综合国力的增强，虽然一定程度上为能源安全提供了保障，但也将加剧东亚地区的地缘石油竞争。因此，适当的地理政治管理是保证中国能源安全的先决条件，需要我国保持政治稳定和不断提高军事力量。此外，优化石油进口渠道对减少中东和非洲等政治动荡地区的石油依赖是非常必要的，要坚持政府储备和企业储备并举，完善石油安全战略，推进油源进口多元化，优化整体能源结构[14]。

四、结论

基于DEMATEL 模型，根据对可获得性、可负担性、可接受性和可接近性四个维度的影响和24 个度量指标因果关系的分析，得出以下结论：（1）四个维度对能源安全影响的异质性说明能源安全具体战略的重要程度并不相同，需根据实际情况对现有战略需要重新配置。（2）能源安全维度和指标并不平等，可获得性和可负担性维度对中国能源安全影响最大。增加可再生能源比例和提高能源使用多样化是中国目前能源安全最优保障路径。（3）政府治理是提高能源安全的重要保证。政府加强市场流动性、社会环境和地理政治等方面的管理是保证能源安全的先决条件。

尽管近年来我国能源安全状态得到了很大提高，但进口依存度大、结构单一、优质能源不足、生态破坏严重等问题依然威胁着能源安全[15]。因此，提出以下能源安全保障路径。

第一，促进能源技术创新，提高可再生能源在初级能源供应总量中的比例。在高质量经济发展尤其在新老能源交替之际，需优化我国能源消费结构，提供高效清洁能源以减少化石能源的使用，满足我国绿色发展的需要。对此，国家需要增加研发资金的投入，大力进行高效清洁技术创新，增加风能、太阳能、生物能和水能等可再生能源的研发，同时，创新可再生能源运营模式，转变人们能源消费观念，提高可再生能源消费比重，以改善能源进口量大、消费结构单一和环境污染严重等能源安全状况。

第二，提高政府能源治理能力。能源安全问题事关我国民生问题，离不开政府治理。因此，要充分发挥政府对资源配置的基础性作用，健全能源安全法律法规体系，保证能源供应安全、价格稳定以及能源市场健康发展。

第三，建立多元化能源供需渠道。我国不仅是能源消费大国也是能源进口大国，这就需要国家保证能源供应渠道安全。对此，首先，国家需建立多元化石油进口渠道，积极推动“一带一路”能源合作，加大中亚、中东、美洲、非洲等油气的合作力度，确保能源进口渠道多样化；其次，健全能源储备体系，减少国际突发事件对国内能源价格稳定性的影响，保持能源市场流动；最后，提供多元化的能源资源，改善能源结构单一的局面，满足人们多样化的生活需求。