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为s 的煤炭储备的可变成本为vs。第三部分是资金占用成本，煤炭储备占用大量资金，虽然 120 这一资金本身最终都能通过出售煤炭储备而回收，但是仍然会产生相应的利息支出，如果利 率为r，则资金占用成本为rsp* 。因此，政府进行规模为s 的煤炭储备的总成本为： C(s) = (c + v)s + rsp* (6) 明确了煤炭储备的收益和成本以后，政府必须在两者之间进行权衡。对于政府而言，其 目标是通过选择最优的煤炭储备规模s，实现社会福利最大化： max ( ) ( , ) ( ) 365 0 125 ∫ f t B t s dt − C s (7) 由于政府在选择煤炭储备规模s 时，煤炭中断危机的规模t 仍然是未知的随机变量，因 此对政府来说只能通过选择最优的储备规模s 达到期望社会福利最大化。 对(7)式求解一阶条件，并代入 s B t s ∂ ∂ ( , ) 1 ， s B t s ∂ ∂ ( , ) 2 以及C’(s)，可获得如下均衡条件： ∫ − + − = + + 365 ( )[ (365 ) * ] ( ) * s f t P t s p dt c v rp (8) 130 等式(8)的基本经济含义是，为了实现期望社会福利最大化，政府应该选择煤炭储备规 模s* ，使得煤炭储备挽回的期望边际消费者净剩余等于其边际成本。 由于均衡条件(8)中含有逆需求函数P(Q)，因此无法求出具体解析解，但是我们可以进 一步验证最优化问题的二阶条件，以判断一阶条件的充分性。等式(8)进一步对s 求导，可以 推导出二阶导数为： dt s f s P p f t P t s s ∫ ∂ ∂ − + − − + 135 ( )[ (365) * ] 365 ( ) (365 ) (9) 根据定义，函数f(t)为正值，P(365) = p* ，因此(9)式的第一项为0，如果第二项为负， 则二阶导数必然为负。显然，对于任何一个正常的需求函数P(Q)而言(如线性需求函数或不 变弹性需求函数)， ( ) < 0 ∂ ∂ Q P Q 总是成立的，因此等式(9)小于0 是容易得到保证的。由此可知， (7)式中的目标函数是凹函数，因此一阶条件(8)所求得的最优储备规模s* 能保证目标函数达 140 到全局最大值，而且具有惟一的最优值。 2 实证分析 为了获得明确的最优煤炭储备规模，必须估计具体的煤炭进口需求函数及其他相关的参 数，包括煤炭中断规模、煤炭储备的固定成本c、可变成本v 以及利率r。 假定中国的煤炭需求函数具有不变弹性需求函数性质，其逆需求函数可以表示为： γ ε 1 P(q) = p+ q − 145 (10) 其中ε是煤炭需求的价格弹性，由于价格和需求呈反向变化的关系，因此ε必须为负值； γ为一常数，必须为正值； −p 则表示煤炭的最低价格，也是一个常数。 将具体的不变弹性需求函数(10)代入均衡条件(8)，可得： e t s p p dt c v rp e t s − + + − = + + − − − − ∫ 1 [ (365 ) ] 1 1 * 1 365 365/ λ ε λ γ λ (11) 150 等式(11)左边为期望的边际收益，等式右边则为煤炭储备的边际成本。由于积分限中含 有变量s，因此等式(11)很难求出解，必须求助数值解，为此必须先估计相关参数的具体值。 对于煤炭的需求价格弹性ε，焦建玲[6]根据历史数据利用时间序列建模获得了煤炭的需 求价格弹性为-0.96，因此煤炭需求关于煤炭价格变化近似于同比例变化。本文直接借鉴焦 建玲的研究成果，将煤炭需求价格弹性设为-0.96。 155 对于煤炭储备的固定成本，主要是储备设施的投入，包括储煤场地、运输码头等相关设 施。储煤设施的投入方面没有现成的平均成本标准可以借鉴，这里以国家投资兴建曹妃甸港 大型煤炭储备基地的建设成本为例进行计算，曹妃甸港规划建500 万吨级地储备货场，总投 资接近150 亿元。按照所设计的30 年的经营期限，每年的固定资产折旧为5 亿元，所以固 定资产折旧为每年2.5 元/吨。 160 煤炭储备的可变成本主要是运行维护费用方面的成本，这里参照租用煤炭储备场地的平 均租金。根据秦皇岛煤炭堆存保管费率表知道30 天以上煤炭堆存保管费率为0.4 元/天吨， 那么500 万吨的一年保管费用为7.3 亿元。另外煤炭装箱费530 元/箱，每箱约28 吨煤，过 称费15 元/箱。所以可变成本为20 元/吨。 对于资金占用成本，根据现银行贷款利率为6.1%。设r 为6.1%。 对于 −p 165 ，根据中国煤炭行业分析报告的统计知2010 年1、2 月原煤产量分别为2.56、 2.13 亿吨，而2010 年1～2 月，我国煤炭开采和洗选业累计成本费用总额为2456.99 亿元， 得出我国煤炭平均成本为524 元/吨。为了进一步求出系数γ的值，本文将秦皇岛发热量为 5800kcal/kg 的煤炭价格的均值和中国的煤炭可供量作为参考点，并将煤炭可供量标准化为 365“天煤炭可供量”，煤炭需求函数经过参考点（870 元/吨， 365 天可供量），因此可以 求出系数0.96 1 170 γ = 346*365 ，从而可以确定煤炭需求函数为 0.96 1 0.96 1 ( ) 524 346*365 − P q = + q 。 煤炭供应中断规模服从均值为λ的指数分布，参数λ刻画了未来煤炭中断的平均规模， 对其大小的估计将直接影响煤炭储备规模的决策，根据历年来国家所遇重大灾害和煤炭供需 情况，设λ=10。 175 根据等式（11），把各相关数据代入，得s 为25。即煤炭储备量应达到25“天煤炭可 供量”。 根据1995 年至2008 年的煤炭可供量，如表1： 表1 1995 年-2008 年煤炭可供量 180 Tab. 1 Coal availability in 1995-2008 年份 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 煤炭可供量 133461.7 137211.9 133159 122810.6 103576 136794.6 108480 年份 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 煤炭可供量 129604.8 163402 192265 226941 235781.1 251377 275061 利用Eviews 进行趋势预测，得Y = -23117779.0515 + 11634.0898905*X。 由此计算可得，2011 年的煤炭可供量为278376 万吨，则“天煤炭可供量”为762.7 万 吨，则由此计算的煤炭储备量应达到1.9 亿吨。 185 3 结论 本文构建了一个简单的静态局部均衡模型，以考察中国的煤炭战略储备最优规模，得出 了最优储备条件，并根据中国的现实情况和具体数据，进行了实证分析，得到了有意义的结 论：煤炭战略储备规模的扩大可以提高消费者剩余，但同时也导致储备成本的提高，政府必 须在两者之间进行权衡，最优的煤炭战略储备规模要求储备的期望边际收益等于边际成本。 190 实证分析结果显示，在当前中国的煤炭需求价格弹性条件下，应对煤炭中断危机的最优战略 储备量为25“天煤炭可供量”，即1.9 亿吨煤炭储备量。 本文在诸多方面仍有不足，比如在模型设定时所考虑的影响因素不够全面，在数值模拟 时所选用的数据具有片面性，但本文旨在提供一种研究煤炭储备的定量方法，在以后的研究 中会对以上不足进行进一步的补充。 195 [参考文献] (References) [1] 李东卫.建立煤炭战略储备势在必行[J].中国投资.2008(5):4. [2]金智新，于红，李金克，等.我国亟待实施优质煤炭资源储备战略[J].中国煤炭.2005,31(12):29～30. [3]宋华岭，金智新，耿殿明，等.论我国煤炭储备与供应国际化延伸战略[J].中国软科学.2005(3):18～23. 200 [4]孙永波，郭鹏，汪云甲.煤炭资源专项储备量的确定[J].煤炭学报.2005,30(5):661～664. [5]孟杨.我国一次能源缺乏型城市煤炭战略储备系统研究[D].上海:同济大学,2006. [6]焦建玲.中国煤炭需求的长期与短期弹性研究[J].工业技术经济,2007,26(4):108-110 [7]林伯强,杜立民.中国战略石油储备的最优规模[J].世界经济,2010(8):72-92 原创学术论文网Tag：职称论文发表 代发论文 代写硕士论文 代写管理论文 |
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