中国职教期刊学会关于成品油应急储备资源配置策略的研究

1成品油应急储备资源配置策略研究陈进军吴跃庆冯术坤摘要：本文针对突发性事件下成品油应急储备体系存在的管理问题，基于谈判博弈对成品油供应商资源配置进行了研究。由于成品油资源分布的非对称性，成品油供应商应急资源配置必须实施双向进入策略。关键词：成品油；应急储备；谈判博弈；阻力系数基金项目：国家杰出青年科学基金项目(79725002)，中国博士后科学基金项目(2005037810)。1.引言成品油应急储备关系到国家安全，涉及到千家万户的生计。成品油应急储备资源保障水平是维系社会经济发展，提高人民生活水平，实施突发性事件应急管理的必要条件，也是实现可持续发展的关键性要素。随着我国经济的高速发展和成品油需求不断增大，成品油资源供需矛盾日趋突出。为降低缓解社会巨大动荡，国家及其各地区相继建立了数量庞大的石油储备库。但是，这些石油储备库在应对日常民生所需资源储备的同时，还要承担重大自然灾害和突发事件条件下应急情况处置与供应保障任务[1]。面对突如其来的特大自然灾害，成品油应急供应中存在很多问题。由于自然灾害及突发事件的不确定性，成品油资源供给与需求严重失衡。成品油应急储备资源严重不足，无法及时满足应急救援所需的成品油资源需求。与此同时，目前许多地区频繁出现成品油供应告急，引发油荒。其根本原因在于缺乏行之有效的成品油应急储备体系[2]。构建科学高效的能源保障体制以及成品油应急储备资源体系已经成为各级政府及其应急管理部门亟待解决的问题。为了解决上述存在的问题，近年来各地政府适时启动成品油储备应急响应机制，建立三级成品油储备应急机制，当成品油供应商周转性库存少于市场保供最低期限需求时，动用经营责任储备库存；当成品油供应商责任储备库存少于市场保供最低期限需求时，动用市政府与中央在当地机构合作储备的库存；合作储备库存少于市场保供最低期限需求，动用市级公司按政府要求储备的成品油库存。然而，目前我国成品油主要由中石油和中石化两大集团实施资源供应。据统计，国内现有加油站近10万多座，其中约一半左右属于中石油和中石化。无论从成2品油的质量和数量，还是从其品牌和服务来说，两大集团无疑是国内成品油资源寡头企业。面对突发事件或自然灾害，或由于其他原因而启动成品油应急储备响应机制时，当地中石油和中石化必须通过相互渗透来实施成品油应急储备资源配置满足应急资源需要。当达到三级应急响应要求时，成品油供应商必须按政府要求启动储备资源库存，任何一家成品油供应商必须双向准入实施成品油应急资源配置。尽管在应急储备资源配置过程中，二者资源配置方式相同。但在成品油应急储备资源配置过程中，由于长期形成的成品油资源分布的不对称性以及不对等的业务进入阻力和市场壁垒等要素的影响，两大成品油供应商无法快速建立起综合的、全面的成品油资源配置机制，难以提升突发事件的成品油资源应急保障能力，最大程度地减少突发事件所造成的损失。本文基于谈判博弈对成品油资源应急储备体系中，当启动应急机制时，对成品油供应商主体企业间的进入策略及其获得收益进行了量化分析。并对成品油多个供应商同时参与成品油应急储备资源配置策略进行了研究。研究表明，由于启动成品油应急储备机制时，成品油供应商应急储备资源配置具有非对称，供应商之间应急储备资源配置成本增加。2．中石油和中石化成品油应急储备资源配置策略由于启动成品油应急响应时，成品油供应商双向阶段性进入存在不对等调运成本，基于谈判博弈构造中石油和中石化成品油应急储备资源配置规则为：首先由中石油提出一个市场分割比例。对此，中石化可以接受也可以拒绝；如果拒绝，则中石化可以提出另一个市场分割方案，让中石油选择接受或者拒绝。重复进行上述循环：若任何一方接受对方市场分割方案，则谈判终止。若拒绝对方，则被拒绝的方案就与以后的谈判过程无关。并设中石油和中石化成品油应急储备资源配置阻力系数为单位市场占有率所需要的双向调运成本，即：)e/eQ/e12112k111kkkkkkkhCC（，)e/eQ/e21221k222kkkkkkkhCC（（1）式中，k1,k2分别为第k阶段中石油和中石化成品油应急储备资源配置阻力系数；1kC和2kC分别为第k阶段中石油和中石化双向调运成本，1kQ和2kQ分别3为第k阶段中石油和中石化成品油应急储备资源总需求量，1ke和2ke分别为第k阶段中石油和中石化向资源控制区外配置成品油数量，1kh和2kh分别为第k阶段中石油和中石化向各自资源控制区内配置成品油数量，1kp和2kp分别为第k阶段中石油和中石化成品油应急储备资源价格。若构建成品油供应商应急储备体系分三个阶段，则第三阶段中石化必须接受中石油的资源配置条件，谈判博弈下成品油供应商的博弈时序为[3]：第一阶段，若中石油向中石化资源控制区配置应急储备资源量为11e，则中石化资源控制区需要配置应急储备资源量为112121ehQ；中石化可以接受(此时博弈结束，中石油资源配置收益为112111111111Cpeph，中石化资源配置收益为211121212121Cpeph)，也可以拒绝(此时博弈继续进行，进入第二阶段)；中石油向中石化资源控制区配置资源阻力系数为)e/e1121111111hC（，而中石化向中石油资源控制区配置资源阻力系数为)e/e2111212121hC（。第二阶段，若中石化向中石油资源控制区配置资源为22e，则中石油资源控制区资源配置量为221212ehQ；中石油可接受(此时博弈结束，中石油资源配置收益为122212121212Cpeph，中石化资源配置收益为221222222222Cpeph)，也可以拒绝(此时博弈继续进行，进入第三阶段)。中石油向中石化资源控制区配置资源的阻力系数为)e/e1222121212hC（，而中石化向中石油资源控制区配置资源阻力系数为)e/e2212222222hC（。第三阶段，中石油向中石化资源控制区配置资源量为13e，则中石化资源控制区资源配置量总量为122323ehQ；中石化必须接受，中石油资源配置收益为132313131313Cpeph，中石化资源配置收益为231323232323Cpeph，此4时，中石油向中石化资源控制区配置资源阻力系数为)e/e1323131313hC（，而中石化向中石油资源控制区配置资源阻力系数为)e/e2313232323hC（。采用逆推向归纳法求解三阶段谈判博弈问题。首先分析第三阶段。中石油向中石化资源控制区配置资源的谈判条件中石化必须接受，中石油资源配置收益为13，中石化资源配置收益为23。由于存在谈判费用和利息损失，所以中石化和中石油资源配置收益具有一定的折扣，设折扣系数为)10(，通常称为谈判消耗系数。此时，中石油和中石化的资源配置收益分别为132'13和232'23。逆推到第二阶段，中石化如何选择应急储备资源配置策略使自身收益最大化？若在中石化向中石油资源控制区配置资源的收益1213，则中石油拒绝。为此，中石化向中石油资源控制区配置资源必须满足1213和2223，中石油才能接受。所以，第二阶段中石油资源配置收益13212'12，即1312。中石化资源配置收益为13'22-1）（。由于10，收益比第三阶段收益232'23大。逆推到第一阶段。如果中石油已知第三阶段收益为132以及第二阶段中石化应急储备资源配置策略1213和2223，则第一阶段中石油应急储备资源配置最优策略为12211，即12211为该博弈子博弈完美纳什均衡。3．多个成品油供应商应急储备资源配置策略研究成品油应急响应机制启动后，如果所有成品油供应商既能向资源控制区内又能向资源控制区外实施成品油应急储备资源配置，则每个地区成品油应急储备体系可同时得到所有成品油供应商应急储备资源配置。在完全且完美信息动态博弈下，下一个阶段开始前博弈方可观察到以前所有5阶段的行动，则多个成品油供应商同时实施应急储备资源配置策略问题的最优解算法为[4]：第一阶段，从行业层面每个地区成品油供应商1和供应商2应急储备资源配置战略集合为1S和2S，则供应商可同时选择配置战略1s和2s，第二阶段供应商1和供应商2的配置战略为(1s，2s)。从微观层面成品油供应商1和供应商2从可选策略集1M和1M中同时选择各自策略1m和2m，则所有供应商收益取决于行业战略(1s，2s)和企业策略(1m，2m)组合，第i个供应商第k阶段资源配置收益函数表示为ik(1s，2s，1m，2m)。设第i个成品油供应商在第k阶段应急储备资源配置总量为ikQ，则出清价格为3,2,1;2,1,)(kiQaQPikikik。而jkikikehQ，2,1,ji，当21ji时，ike为第i个供应商第k阶段向资源控制区外的资源配置量，ikh为第i个供应商第k阶段向资源控制区内的资源配置量。若成品油供应商的应急储备资源配置边际成本为常数c，则第i个供应商第k阶段向资源控制区外资源配置成本为ikikceC，而向资源控制区内资源配置成本为ikch。由于第k阶段第i个供应商和第j个供应商相互实施应急储备资源配置的阻力系数分别为jkik和，则第k阶段第i个供应商和第j个供应商双向准入成本分别为ikjkik)h(eCikike和jkikjk)h(eCjkjke，则第k阶段第i个供应商资源配置收益函数为：ikjkikikjkik)h(e)()]([)]([)h(e)(),,,,,(ikikikikjkikikjkikikikikikjkikikjkikjkikjkikikieehceheahehaeehcePhPeehh在给定的阻力系数jkik和下，如果),,,(****jkjkikikeheh是第k阶段第i个供应商和第j个供应商之间应急储备资源配置的一个纳什均衡，则),(**ikikeh是最大值问题),,,,,(max**0,jkikjkikjkikikeheehhikik的一个解。6由于第k阶段第i个供应商资源配置收益分成内部收益和外部收益，且内部收益取决于*jkikeh和，而外部收益取决于*jkikhe和，因此，),,,,,(max**0,jkikjkikjkikikeheehhikik分解为下列两个最大值问题：])([max*0cehahjkikikhik（3）ikjkik*0)h(e])([maxikjkikikeecheaeik（4）假设caejk*，由（3）得到)(21**ceahjkik（5）假设jkjktcah*，由（4）得到))h(e1(21ikjkik**chaejkik（6）由于式（5）和式（6）对于2,1i1,2j和3,2,1k成立，得到四个联立方程组，求解方程组得：))h(e1(31ikjkik*cahik))h(e2(31ikjkik*caeik即为第k阶段第i个供应商和第j个供应商之间应急储备资源配置静态博弈纳什均衡。若没有阻力系数，则整个分析过程相当于资源控制区内外的古诺模型，第i个供应商和第j个供应商之间应急储备资源配置均衡都为3/）（ca，与古诺模型均衡完全一样。但是由于成品油供应商应急储备资源配置具有非对称，第i个供应商和第j个供应商之间应急储备资源配置成本很大。4．结论本文基于谈判博弈对成品油应急储备资源配置策略进行研究，对成品油供应商资源配置收益进行了量化分析,并对多个供应商同时进行成品油应急储备资源配置策略进行了研究。由于成品油应急储备机制启动时成品油供应商应急储备资7源配置具有非对称，各供应商之间应急储备资源配置成本增加。多进行一个阶段谈判就会出现一定比例的折损，谈判时间太长对双方都不利。参考文献[1]牟雪江.关注成品油战略储备[J].中国石