国家煤炭应急储备规模和布局分析-analysis on scale and layout of national coal emergency reserve.docx

致谢本人在煤炭应急供应领域四年的学术探索道路上，经历了博士论文选题的摇 摆、研究思路的不断明晰、研究内容的深入细化、研究方法的从头学习、研究过 程的意志磨砺和体力消耗，……，现在终于完成了集智慧和心血于一体的博士论 文。在博士论文的写作过程中，我经历了迷茫、困惑、挫折，但更多地是收获了 做学术研究的乐趣。能够在有理论和实践价值的学术研究领域进行科学探索，获 得对国家和社会有价值的研究成果，是学术人的最大价值体现。此乃苦并快乐者 也！在做博士论文的过程中，我首先要感谢的是我的恩师周梅华教授。没有恩师 的指导、鼓励与大力支持，论文无法顺利完成。四年的博士学习过程中，恩师的 优秀人品，严谨治学态度，敏锐洞察能力和高屋建瓴的战略方向把握力深深地影 响着我，这也是恩师传授给我们最宝贵的财富。在生活中周老师也给我很多关怀。 能得到周老师的指导、关心和培养，是我人生之大幸也！在此，谨向我的恩师周 梅华教授致以深深的敬意。在论文的选题和写作过程中，得到了中国矿业大学聂锐教授、周敏教授、刘 金平教授、魏小平教授、李新春教授、龙如银教授、王新宇教授、吕涛副教授的 热情指导，他们给我提供了许多宝贵的意见，此外，感谢预答辩时的专家，在此， 向您们表示衷心的感谢！感谢彭红军、冯颖、杨继贤、杨贺、姚伟坤、何凌云、解凤敏、李行等博士、 硕士，与他们的学术探讨让我受益匪浅。感谢我的学生马燕燕、张静、周雪莲、 崔艳艳、王兆密、杨慧，以及王楚、徐鹏等同学在资料收集、数据整理等方面的 工作。感谢我的朋友吕雪晴、秦洋、张艳芹、牛芳、等，在我博士论文写作期间 对我的鼓励和支持。感谢王晓珍、程秀芳、丁志华等我的同门师兄弟姐妹们。感谢中国煤炭工业协会、兖矿集团、徐州矿务集团、邢台电厂等相关领导在 资料搜集方面给予的大力帮助，没有他们的支持和帮助，论文的数据采集、实证 分析是无法顺利完成的。感谢参考文献的作者们！感谢我的父母、丈夫和家人对我的学习和研究工作给予的充分的理解和无私 的帮助，使我能够有时间、有条件地顺利完成学习和论文写作工作，在此一并表 示真诚的感谢。感谢我可爱的宝贝儿子，一些平时小事透露出他对我的关心，让 我非常感动和欣慰，让我在紧张的博士论文写作期间获得快乐！谨以此感谢曾给予我所有帮助的老师、学友、朋友。II摘 要国家煤炭应急储备作为保障煤炭供应安全的重要措施，其实践和理论尚处于 起步阶段，许多方面亟需研究。本文运用经济学、管理学、波动理论、物理场论 等理论和小波分析、场力模型、最优化方法、计量经济学等方法，构建煤炭应急 储备理论框架，按照“从上至下、由总量到结构”的研究思路，研究了国家煤炭 应急储备规模和国家煤炭应急储备布局问题，并针对国家煤炭应急储备决策提出 相应建议。具体研究内容如下：对国家煤炭应急储备等概念进行界定，从煤炭生产、流通、消费的三个环节， 寻找影响煤炭供应安全的危险源。借鉴应急管理、系统安全等理论，构建了由“危 险源——不安全状态——应急储备决策——决策反作用于不安全状态”四阶段组 成的煤炭应急储备理论框架。提出理论框架中应急储备决策的两个关键问题是储 备规模和布局。构建包含确定性波动反映的煤炭需求量和不确定性波动反映的储备天数的 国家煤炭应急储备基本模型，研究国家应急煤炭储备规模。针对确定性波动反映 的煤炭需求量的研究，首先运用小波分析等方法，得出主周期为 5-6 年的煤炭需 求波动规律结论，然后构建了以煤炭需求、波动规律与 GDP 为变量的状态空间 模型，测算了确定性波动反映的煤炭需求量。针对不确定性波动反映的储备天数， 从社会福利视角，运用成本收益分析方法，构建煤炭应急储备最优储备天数的测 度模型，通过参数估计、数值模拟和敏感性分析，揭示了煤炭需求价格弹性和煤 炭供应中断规模是影响最优储备天数的主要因素。在确定性波动反映的煤炭需求 量和不确定性波动反映的储备天数研究的基础上，得出最优煤炭应急储备量为 16 天煤炭需求量，相当于当年度煤炭需求总量的 4%-5%。在储备规模总量确定的条件下，以煤炭流动规律为基础确定应急需求点和备 选储备点，构建煤炭应急储备选址模型，并进行实证研究。首先，依托 GIS 平台， 构建并运用三阶段梯度判定体系，得出我国煤炭流动空间结构由“V”型源地、 “T”型交地、“S”和倒“N”型汇地构成的结论；构建并运用煤炭资源场力模型， 揭示出煤炭流动的主要驱动力是源地、汇地的煤炭产消差和距离。从而确定 18 个汇地省份的 128 个地级市为国家煤炭应急储备需求点，39 个港口和重要铁路 枢纽为备选储备点。其次，构建并运用以应急反应时间最短、应急反应总成本最 小为目标，以储备规模总量，应急限制期、应急储备点双容量限制、多路径等为 约束条件的煤炭应急储备选址的时间-成本多目标整数规划模型。利用应急需求 点和备选储备点的实