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国际石油价格波动的数理经济分析与我国的对策

  2008年年初到现在,国际石油价格可谓一波三折。先是年初1月22日创出86.6美元/桶的调整低点后,一路上涨,高盛分析师阿尔琼·穆尔蒂由于预测油价变化,成了华尔街的名人。5月7日,阿尔琼·穆尔蒂预测未来两年中,原油价格可能升至每桶200美元。但是到了7月15日,原油价格暴挫至今,8月6日跌至117.14美元。到现在,由于国际金融危机的影响,国际市场对于石油的需求预期减少,油价一路下跌到每桶40多美元。石油价格的波动令人感到惊心动魄。
 
  国际石油价格上涨原因的分析有许多,可以概括为石油供应增长有限(例如欧佩克希望通过限制产量来维持高油价)、国际石油需求大幅增加、美元贬值、国际基金炒作。石油价格下跌的原因有些文章概括为:美元开始改变贬值态势;美国会关于油价投机调查被确认;全球通胀恶化爆发经济危机。应该看到导致石油价格上涨的原因是比较明确的,而对于石油价格下跌原因的分析具有很大的不确定性。因此,石油价格是阶段性的下跌调整,以寻找新的高位平衡还是达到了价格波动的拐点,尚需要时间的检验。本文试图采用数理经济学的方法,对于石油价格波动进行分析,从而发现隐藏在逐利行为背后石油价格的决定因素。

  石油价格的波动不论是由于政治原因还是逐利的投机行为所致,都要通过影响石油市场的供给和需求来发生作用。也就是说市场上表现出来的石油价格反映了石油的供给和需求状况。影响市场运作的行为无非是把供给和需求波动的周期拉长,但是都要通过石油市场来达到自己的目的。

  作为能源之一的石油,目的是为社会经济的运行提供能量。实际上除了石油之外,能源市场上还可以提供诸如煤炭、天然气、核能、太阳能等多种其他能源。这些能源之间存在一定的替代关系。

  假定市场上石油的数量为Q1,其他能源的数量为Q2,能够提供的能源量为E,市场能够提供的能源量函数为:

  E=E(Q1, Q2)

  能源量函数满足以下条件:对于Q1、Q2的偏导数都是负数,表示如果石油投入固定,为了得到一定的能量,投入其他能源得到能量的效果边际递减;如果其他能量投入固定,为了得到一定的能量,投入石油得到能量的效果边际递减。正是由于能源投入得到能量的效果边际递减,才使得提高能量使用效率的技术变得有价值。每个单位能源提供的能量都是固定的;边际替代率小于零,说明如果提供一定数量的能量,多投入石油就可以少投入其他能源,反之,多投入其他能源,就可以少投入石油,石油和其他能源之间是可以相互替代的。以上函数特征可以用数学符合表示为:

  EQ1’<0,EQ2’<0,dE Q1/ dE Q1<0

  假定石油的市场价格为P1,其他能源市场价格为P2,总收入为I,可以得到相应的预算约束曲线:

  P1Q1+P2Q2=I

  为了保证经济的平稳运行,需要在一定的收入约束下,为社会提供更多的能量。

  于是对于能源的需求可以转化为以下最优化问题:

  MAX: E= E(Q1, Q2)
  S.T.    P1Q1+P2Q2=I

  对于这个经典的最优化求解问题,可以得到其最优解为:

  EQ1’/P1= EQ2’/P2=λ

  这个最优解说明,如果投入石油的每一元钱带来的能量等于投入其他能源的每一元钱带来的能量,那么就可以在既定的收入水平约束下,实现能源需求的最优配置。这个最优单位货币能源投入的能量贡献就是拉各郎日乘数λ。

  对于最优解变形,可以得到:

  P1= EQ1’/λ= EQ1’*P2/ EQ2’

  可以看出,其他条件不变的情况下,从经济学角度分析,石油价格取决于以下三个因素:

  石油的边际能量效率、其他能源的边际能量效率和其他能源的价格。因此不论国际石油市场价格如何跌宕变化,为了减少对于我国经济的冲击,以下是政府部门需要考虑采取的几项措施:

  首先要提高石油的使用效率,采用新技术提高石油的能量边际贡献率,并减少石油浪费。毕竟石油是我国(当然也是全球)当前使用的主要能源,石油价格的波动将会对任何国家的经济带来冲击,为了维护我国经济的可持续发展,提高现有石油的使用效率显得尤为必要。

  其次,要加快替代能源的研发、利用步伐,提高替代能源的能量边际贡献率。石油是一种可耗竭能源,全球的石油储备量是一个定数,在人类的有生之年不会有大的变化。因此有必要未雨绸缪,在全球石油被广泛使用的今天,我国就要着力研究石油的替代技术,提高能量贡献率。太阳能、风能、水电、核电等可持续、可再生的能源应该逐步在能源市场占有一席之地,并逐渐实现我国能源市场供应的多样化,降低我国经济对于石油的依赖。

  如果以上两条能够满足,就可以使得上式中EQ1’/ EQ2’的取值趋于稳定,减少对于石油价格波动的影响。

  第三,逐步扩大市场配置能源供需的作用。通过价格信号调节能源市场的供需状况,提高能源的配置效率。在初始较高能源价格的吸引下,将有许多其他能源进入能源市场,最终使得P2下降。随着其他能源价格的降低(或者相对降低),对于石油价格的上涨将会起到有效的抑制作用。

  原文网址:http://space.efnchina.com/user1/1420/10371.html

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