煤炭產(chǎn)能調(diào)控的系統(tǒng)動力學研究范文
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上述問題的根本原因是近十幾年來我國煤炭產(chǎn)能增長速度過快。解決這一問題的關(guān)鍵是建立完善的煤炭產(chǎn)能調(diào)控長效機制。截至目前，內(nèi)蒙古、山西、山東等地區(qū)已經(jīng)采取調(diào)控煤炭產(chǎn)能的政策措施，取得成績的同時也存在著爭議。在學術(shù)研究領(lǐng)域，雖然將這些政策措施系統(tǒng)稱為煤炭產(chǎn)能調(diào)控的概念，但對這一概念進行清晰界定的研究目前還沒出現(xiàn)。《中國煤炭工業(yè)》評論員（2012）將煤炭產(chǎn)能調(diào)控描述為：“在資源與環(huán)境壓力越來越大的情況下，在全國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、科學發(fā)展的大背景下，引導煤炭企業(yè)在保障能源供應的前提下，根據(jù)市場需求科學設定產(chǎn)能和組織生產(chǎn)，保持煤炭市場基本穩(wěn)定，確保煤炭經(jīng)濟平穩(wěn)運行”。這一描述從實施調(diào)控的背景和條件、手段和目標三個層面對煤炭產(chǎn)能調(diào)控概念進行了界定，但未能深入揭示煤炭產(chǎn)能調(diào)控的內(nèi)涵。從目前的實際操作層面來看，主要形式是以行政命令的方式限制煤炭生產(chǎn)、運輸和消費。
實際上調(diào)控的是煤炭產(chǎn)量，而非煤炭產(chǎn)能。直接限制產(chǎn)量的政策行為，不能長期替代市場機制的作用，并有可能引起更大的產(chǎn)能波動。因此，實現(xiàn)煤炭與資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，政府宏觀調(diào)控的對象是產(chǎn)能，而不僅僅是產(chǎn)量。其原因為：（1）煤炭產(chǎn)量的快速增長本質(zhì)上是煤炭產(chǎn)能快速擴大的表現(xiàn)。因此要從根本上解決問題，關(guān)鍵是抑制煤炭產(chǎn)能的快速擴大，而不是簡單的控制產(chǎn)量。（2）煤炭產(chǎn)能一旦形成，無論產(chǎn)量多大都已經(jīng)開始對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和資源產(chǎn)生影響。因此，要實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)消費與資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，根本上還是要減少煤炭產(chǎn)能的過快增長。（3）如果煤炭產(chǎn)能的過快增長造成了產(chǎn)能過剩，除了造成煤炭資源的浪費以外，礦井和開采設備等的閑置也會產(chǎn)生較大的資產(chǎn)成本。大量員工的失業(yè)也將成為社會穩(wěn)定的隱患。未來五到十年內(nèi)，隨著我國經(jīng)濟總量的躍升和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的持續(xù)推進，特別是新疆煤炭資源勘探的新發(fā)現(xiàn)，我國煤炭需求和煤炭產(chǎn)能仍有一定增長空間。此外，煤炭產(chǎn)能建成需要一定周期。
這就意味著產(chǎn)能一旦建成，很難通過政策調(diào)控改變。煤炭產(chǎn)能調(diào)控并不是限制產(chǎn)能增加，而是抑制產(chǎn)能增長預期。因此，煤炭產(chǎn)能調(diào)控是一個遠期和近期調(diào)控相結(jié)合的政策體系：在短期內(nèi)，通過引導企業(yè)調(diào)節(jié)產(chǎn)量以確保市場供需基本平衡；在長期內(nèi)，通過抑制企業(yè)市場預期和減少投資的盲目性，引導企業(yè)科學規(guī)劃產(chǎn)能，從而抑制煤炭產(chǎn)能過快增長趨勢，而并非減少現(xiàn)有產(chǎn)能，如圖1所示。煤炭供需差距的存在是當前煤炭快速擴大的主要原因。由此推斷，彌補煤炭供需差距是長期內(nèi)抑制煤礦投資過熱，抑制煤炭產(chǎn)能的關(guān)鍵。如圖2所示，我國自建國以來，煤炭產(chǎn)能投資建設大體經(jīng)歷了“四起四落”的周期變化，而煤炭價格的總體走勢也大體吻合。從實際情況分析，煤炭企業(yè)做出調(diào)低新建井投資的決策時，往往基于以下考慮：一是政策規(guī)制。
煤炭供需矛盾緩和甚至有潛在產(chǎn)能過剩危險時，政府從維護社會穩(wěn)定角度考慮往往采取措施限制新近上馬的投資審批。二是預期收益降低。預期收益降低往往促使企業(yè)暫緩新投資實施或減小現(xiàn)有建設規(guī)模。預期收益降低的一個顯著市場表現(xiàn)是煤炭產(chǎn)能利用率的變化。如圖3所示，歷史上我國產(chǎn)能利用率也大體經(jīng)歷了“四起四落”的變化過程，且與煤炭價格、產(chǎn)能投資規(guī)模走勢相當。研究表明，當供需矛盾突出時，往往超能力生產(chǎn)，促使企業(yè)提高新增產(chǎn)能預期；供需緩和時，閑置產(chǎn)能往往增多，企業(yè)資產(chǎn)成本增加，從而減小新增投資預期。由于價格快速下跌，煤炭產(chǎn)能建設需要一定周期，因此產(chǎn)能投資的變化趨勢往往略滯后于價格即市場預期的變化。據(jù)上述歷史數(shù)據(jù)分析初步推斷，通過調(diào)控政策引導價格變化，可改變煤炭企業(yè)市場預期，從而引導產(chǎn)能投資。因此，通過供需差距導致產(chǎn)能擴大作用機制的逆過程，在短期內(nèi)可抑制產(chǎn)量過快增長，而在長期內(nèi)可通過抑制投資收益預期實現(xiàn)產(chǎn)能調(diào)控。基于上述分析，本文擬建立的廣義的煤炭產(chǎn)能調(diào)控概念與狹義的煤炭產(chǎn)能調(diào)控概念不同，是從煤炭產(chǎn)業(yè)面臨的保障經(jīng)濟增長需要和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的雙重約束出發(fā)，基于市場供需基本平衡的系統(tǒng)解決方案的綜合，也是應對各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩問題而采取的政府宏觀調(diào)控措施的總稱。
從政策實踐層面看，狹義的煤炭產(chǎn)能調(diào)控主要指政府為應對煤炭產(chǎn)能過剩問題或潛在的過剩危險，采取的限制產(chǎn)能規(guī)模增加或投資擴大等宏觀調(diào)控政策措施的總和。廣義的產(chǎn)能調(diào)控概念理解，煤炭產(chǎn)能調(diào)控應該是包括加強需求側(cè)管理、提高資源開采效率，以及推動煤炭產(chǎn)業(yè)及能源行業(yè)與經(jīng)濟社會、自然環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展等措施或手段構(gòu)成的政策體系，從長期來看可以抑制煤炭產(chǎn)能過快增長趨勢，實現(xiàn)煤炭市場基本穩(wěn)定和煤炭產(chǎn)業(yè)與資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。本文結(jié)合現(xiàn)代市場經(jīng)濟學理論，從煤炭市場發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，總結(jié)歸納出煤炭產(chǎn)能調(diào)控的本質(zhì)內(nèi)涵，對廣義的煤炭產(chǎn)能調(diào)控的概念界定如下：煤炭產(chǎn)能調(diào)控是指在市場經(jīng)濟條件下，在保證一定時期內(nèi)煤炭可持續(xù)開發(fā)的儲量前提下，政府遵循市場規(guī)律并充分利用市場機制，綜合運用財稅、金融、政府投資、進出口等一系列宏觀調(diào)控手段，以法律手段為保證，輔以必要行政手段，依據(jù)煤炭市場供需形勢引導煤炭市場主體合理規(guī)劃煤炭產(chǎn)能，確保煤炭供需基本平穩(wěn)，保障煤炭穩(wěn)定供應，實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展。廣義的煤炭產(chǎn)能調(diào)控得以實施，必須具備以下基本條件：市場機制在煤炭行業(yè)發(fā)展中可以發(fā)揮基礎性作用。由上分析可知，煤炭價格所反映的市場預期是對煤炭產(chǎn)能進行市場調(diào)控的重要市場信號。因此首先應形成完善的煤炭價格形成機制。其次，盡可能減少政府，特別是地方政府對煤礦投資的行政干預，建立完善的煤炭產(chǎn)能退出機制。最后，煤炭企業(yè)應具有戰(zhàn)略思維和規(guī)劃意識，科學管理產(chǎn)能預期，合理安排投資。
2煤炭產(chǎn)能調(diào)控系統(tǒng)動力學模型的構(gòu)建
在參考了相關(guān)問題研究文獻基礎上，本文試從煤炭產(chǎn)能調(diào)控的根源、方法以及調(diào)控效果三個維度建立煤炭產(chǎn)能調(diào)控體系系統(tǒng)研究框架模型，為進一步科學系統(tǒng)地闡釋煤炭產(chǎn)能調(diào)控的影響因素，尋求調(diào)控方法并評估其調(diào)控效果建立研究路徑。三維結(jié)構(gòu)模型可將問題立體化直觀化，建立由原因維度、方法維度、效果維度三個坐標系組成的煤炭產(chǎn)能調(diào)控體系三維結(jié)構(gòu)模型，如圖4所示。通過三維度模型進一步揭示了煤炭產(chǎn)能調(diào)控的內(nèi)涵：在生態(tài)文明建設已上升為黨的治國方略背景下，立足當前發(fā)展階段及資源環(huán)境承載能力，對煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求除了滿足保障經(jīng)濟社會平穩(wěn)發(fā)展（經(jīng)濟因素）外，還需滿足高效開采（資源因素）、優(yōu)化結(jié)構(gòu)（社會因素）、環(huán)境友好（環(huán)境因素）等方面的需要，實施煤炭產(chǎn)能調(diào)控（原因維度）。煤炭產(chǎn)能調(diào)控的組織運行需要通過政府、產(chǎn)業(yè)和煤炭企業(yè)三個層面的聯(lián)動傳導實現(xiàn)其調(diào)控目標。其中政府作為宏觀層面產(chǎn)能調(diào)控政策的制定者和實施者。產(chǎn)能調(diào)控的政策措施傳導到中觀層面，煤炭產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)、包括民眾的積極參與支撐了產(chǎn)能調(diào)控措施的落實。在微觀層面，煤炭企業(yè)調(diào)整產(chǎn)能規(guī)劃，以實現(xiàn)產(chǎn)能調(diào)控目標（方法維度），最終實現(xiàn)經(jīng)濟高速平穩(wěn)發(fā)展、資源可持續(xù)、環(huán)境友好、煤炭高校綠色開采的目標，做到政府調(diào)控措施得當、產(chǎn)業(yè)得以重構(gòu)優(yōu)化、企業(yè)科學制定產(chǎn)能規(guī)劃（效果維度）。基于“為什么要產(chǎn)能調(diào)控—怎樣進行產(chǎn)能調(diào)控—產(chǎn)能調(diào)控要達到什么效果”的思路，揭示了本文研究煤炭產(chǎn)能調(diào)控問題的路徑。綜上分析，煤炭產(chǎn)能調(diào)控是涉及經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境、政府、市場等諸多方面的系統(tǒng)工程。
基于煤炭產(chǎn)能調(diào)控三維結(jié)構(gòu)模型，本文建立了由動力、傳導、評價系統(tǒng)共同組成的煤炭產(chǎn)能調(diào)控復合系統(tǒng)模型，如圖5所示，以此闡述其內(nèi)部組成要素之間的相互關(guān)系和有機聯(lián)系。由此可見，煤炭產(chǎn)能調(diào)控具有顯著的非線性系統(tǒng)特征，且系統(tǒng)內(nèi)具有復雜的反饋和控制過程，可考慮建立系統(tǒng)動力學（SystemDynamics）模型作為政策模擬工具。根據(jù)系統(tǒng)動力學建模的一般步驟，首先應確定系統(tǒng)的邊界。根據(jù)前述論述，煤炭產(chǎn)能調(diào)控系統(tǒng)動力學模型分為經(jīng)濟發(fā)展子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化子系統(tǒng)、高效開采子系統(tǒng)和環(huán)境友好子系統(tǒng)四個子系統(tǒng)，四個子系統(tǒng)分別刻畫了經(jīng)濟和人口增長與能源需求關(guān)系、社會進步和科技進步與能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整關(guān)系、煤炭資源儲量與煤炭綠色高效開采的關(guān)系，以及生態(tài)環(huán)境約束與煤炭生產(chǎn)消費的關(guān)系四對基本的經(jīng)濟關(guān)系，如圖6所示。隨后，通過相關(guān)數(shù)據(jù)兩兩皮爾遜相關(guān)性分析，篩選出煤炭產(chǎn)能調(diào)控動力因素，依次建立因果關(guān)系，建立煤炭產(chǎn)能調(diào)控SD模型，其流圖如圖7所示。
3仿真模擬
根據(jù)模型中設置的原始數(shù)據(jù)，按照現(xiàn)有的發(fā)展趨勢，本文對我國2000年到2020年煤炭需求、煤炭供給等指標作仿真分析，仿真結(jié)果如圖8、圖9和圖10所示。由圖8可看出，煤炭需求在2000~2020年期間呈遞增趨勢。本文經(jīng)仿真模擬分析預計，由于煤炭在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的主體地位短期內(nèi)難以改變，且我國所處工業(yè)化、城鎮(zhèn)化階段性特征依然明顯，煤炭在未來5~10年仍呈剛性需求，2020年之前出現(xiàn)需求“拐點”的可能性不大。隨著我國“十二五”時期加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等一系列政策的實施，由模擬圖可見煤炭需求在2010年后增長速度略有降低，但并不明顯。由圖9可以看出，隨著開采技術(shù)裝備的不斷進步和海外市場的開拓，在煤炭需求持續(xù)增長的推動下，我國煤炭供給整體呈增長趨勢，煤炭供給能力不斷增加。由煤炭供給變化趨勢模擬圖可看出，2015年煤炭供給出現(xiàn)短時下降，這是由于筆者預計2015年為“十二五”規(guī)劃期最后一年，為完成“十二五”規(guī)劃制定的約束性指標，當年政策管制會加大，導致供給能力出現(xiàn)短時谷值。由圖10可以看出，煤炭需求、煤炭產(chǎn)能及煤炭供給能力總體上變化趨勢一致，且三者之間差距不大，表明我國近期總體供需平穩(wěn)。三者總體上都呈增長趨勢，這主要取決于我國GDP的持續(xù)增長趨勢，如圖11所示。這表明，在我國當前發(fā)展階段，經(jīng)濟增長仍是對煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有決定意義的主推動力。
作者：叢威郝亦純單位：中國石油規(guī)劃總院中國石油大學（北京）中國能源戰(zhàn)略研究院中國礦業(yè)大學（北京）資源與安全工程學院
