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Oleg Lugovoy
2015年12月11日

Oleg Lugovoy博士发言

大家下午好,非常感谢刚才主席女士对我的介绍,我非常荣幸能够参加今天这个会议,我也非常高兴能在这个会议上做一个分享,事实上我参与了很多不同的模型的建设,我认为把我的经验跟大家分享一下是非常好的。

一、能源模型简介与分类    

    这是我的一个提纲,目前可用的模型类别,比如说自上而下的方式、自下而上还有混合模型,以及模型面临的挑战,另外会讲一下综合评价体系,另外会讲一下CEMF所面临的机遇和挑战。

    现在讲一下什么是模型,我们所讲的这个模型是我们试图要理解的模型实际上对现实世界的一种简化和抽象,在这个过程中试图用公式方式来表达。第二个我们为什么要用模型,要用模型进行一个理性的决策,这是根本的目的。比如说对一些复杂的问题可以借助模型的方式做出理性的决策,可以利用模型进行定量的模拟以及评估,另外可以这样模拟的方式了解一些内在的流程,另外也可以了解一下怎么样用这个模型所体现出来的一些内容去解决我们现实生活工作当中遇到的一些问题。

 

 

什么是能源模型?为什么需要模型?

 

    这就是我们所看到的模型的一个状况,所以事实上建模的方式并不多,当然有很多具体的模型,但是模型可以分成两个方向,一个是自上而下,一个是自下而上。当然根据能源类型的不同,在中外有不同的模型,所以我们看一下自上而下以及自下而上以及混合的模型。

    我们来看一下自下而上的模型都有什么,我们既然说是自下而上,是让技术选择较为简单,一般的情况下这些模型会使用线性规划方法,有一些非常有名的模型比方说这里面给大家列出了一些非常有名的模型,我们现在还推出一些新的模型。

 

 

 

自下而上模型

    第二类是自上而下的模型,这是我们更细的描绘经济方式的一种模型,另外可以更好的展示经济系统的运行,所以一旦我们有非常大的复杂的模型的时候,比如说表示经济行为的时候,要把这个模型进行简化,图为自上而下模型中的CGE的模型。

 

自上而下模型

    另外讲的是混合的模型自上而下和自下而上的模型在某种程度上都是连接的总和,就是第三类混合的模型,现在我应该说它是一个非常重要的方向,所以我们现在已经充分的认识到要把不同的模型融合在一块,所以之后会更多的介绍一下这种混合的模型。

    我们来看一下自下而上的和自上而下的模型进行一些对比。自下而上的能源的模型更多是刻划技术的细节,而自上而下的经济模型是覆盖了全部经济的体系。一般的情况下,我们说自上而下的模型可以计算一般的均衡模型,比如说这个经济里面的一些细节可以通过这样的方式来体现,每个地区都有自己的独特的模型,比方说作为一个经济体有一些细节是不一样的,但是对于自上而下的模型主要的思维是为了能够有个一般均衡的模型,通过这样的方式来体现资金化价值量的输入输出平衡,自上而下是一个系统,讲了很多的技术,比如说天然气的生产和加工,一些产品,有可能是金属、供热,建筑等一些内容,所以主要的考虑用这样一种类型的模型,自下而上的模型是基于技术的基础上,在这里面并没有太多的其他的内容在里面,所以这里我想简化一下刚才我讲的这个内容,我们看一下自下而上这个技术模型,我们这里有每个能源生产到最终使用的流程,如果我们的资源就是煤炭,流程是使用煤炭的过程,比方说燃烧的过程,在这个过程生产出来了比如说排放,有排放的这些气体,这个过程当中也是需要一些技术,最后可能产生的产品是电,所以这是一个非常简化的模型的展示,所以我们有煤炭,有技术,也就是燃烧的过程,在这个过程中,当然有一些非常具体的技术,最后我们产生出来了这些产品和副产品。

二、几种模型种类的领域和问题

    所以下面来看一下自上而下的典型的领域和典型的问题,自上而下的模型我们希望使用这种模型去分析一下总体的经济的影响,或者是某一个经济政策所产生的整体的影响,这里讲的福利,GDP损失或者是增加,另外也讨论到产业结构经济结构以及国际贸易,比如说还有一些具体的例子,有一些政策可能对整体的经济影响非常好,有一些政策对整体的经济影响不是特别好,这里我想说这个模型最佳的或者是最好的一个使用的方式是关于税收和贸易还有关税政策的短期的冲击。

    下面看一下自上而下的领域,它也由技术支持的,我们也考虑到去测量它的这样一个结果,可以去计算它的减排潜力,我们也可以做这样的一些模型,这样的模型能够模仿一些排放量,它的一个增减变化,去测量一些相关的参数,使用模型的语言,来帮助我们分享包括税收、配额、补贴等等的一些政策,来去简化我们的经济,看看经济恢复力,这种模拟的结果可以看出确实有时候有政策的冲击,我们叫做政策冲击,也有平衡,这个就是我们的模拟的政策,这是自下而上的技术模型中的模拟,从资源到燃烧到电力,在这儿我想介绍一下在这样的一个案例当中,我们有这样的一些模型,它能够有这样的一些平衡,这样的一些平衡,这种均衡模型使我们在处理它的时候,我们需要这样的一些技术来去处理,比如说它的排放的资本,这些在每个阶段都可以去测量你投入是多少。这样的我们到底应该用什么样的模型,不同的模型应用于不同的案例,所以说我们说到环境、环境政策,可能政策引起的技术变化等等,都会有不同的应用,同时,我们还会考虑到我们的能源政策,这个确实也给我们带来这样的一些问题,在能源政策的变化对于研究范围内的静态影响,如果我们有这样的一个局限性,应用于局部经济,或者需要有外生的,或者是否需要考虑到能源领域的投资跟经济增长之间的关联,以及其他的一些方面,我们有这样的一些模型是自下而上的,这就意味着当我们在做投资决策的时候,在哪里进行投资,我们有传统的能源也有新能源,这两个方面哪个对我们的受益会更大一些,它有没有这样的一些积极的在未来的影响和回报,我们如果不考虑到未来的话,这样的一个模型也不是一个成功的模型。

    接下来我还要说为什么自下而上的模型还是不够。

 

 

    因为有时候我们是要应对一个能源的问题,但我们不知道我们如何去应对整个经济的系统,我们可能是说没有建立起来这种需求方面的变化,这个就要考虑到能源投资与经济增长之间的关系,所以在我们做投资的时候,尤其是考虑到未来的时候,这个模型就能够帮助我们去测量一些事实,比如说它的经济增长,比如说我们的绿色发展的投资,有一些模型就能够帮助我们在投资当中做出决策,比如说我们考虑到GDP的一个增长,我们有这样一些消费,我们有这样的一些投资,投资也是GDP的一部分,我们需要有这样相关的知识,在未来的能源方面,我们才能做出一个正确的决策。我们也会同时考虑这个模型会带给我们一个什么样的回报,很多这样一些模型都会要考虑到它的劳动力、资本这样一些要素市场,我们下面再看一下这种模型的架构,它也是非常重要的。

    首先我们有EM25 ,有不同的一些模型,有一些混合的模型,也能给我们带来不同的结果,首先说这个模型是自下而上的技术模型,它的分析结果使得自上而下的模型分析结果更加多样化,它带来的结果也是完全不同的,所以现在我们自下而上和自上而下的模型进行一个链接,建立一个混合的模型就成为了一个共识。

三、混合模型介绍

    如何建混合的模型建模,首先通常我们会说我们要去简化模型,但是说到这个混合建模要有这样一个战略,从它的消费的框架,建立这样的一个概念的框架之后,要从不同的层面比如说技术细节技术变化,包括一些成本方面在不同的层面上的一个考量,然后它的运行计算的复杂性,我们需要在建模的时候考虑到它的线性的优化和非线性的优化的结合,这样就能减少不同,因为它的用户的接口不同,所以也不能进行一个整合和优化。

    我们有几种不同的混合建模方式,首先第一个有对技术模型和经济模型就是自上而下的整合的连接,你要去重新的利用它的一些模型的特点,要去降维,做其他的一些优化,其他的一个方式叫软连接,在整合当中用一个模型的结果作为另一个模型的输入,比如说可以用它的需求,把它放到另一个模拟的经济的平衡均衡模型当中,会有足够的技术上的信息,或者是协同的,做一个协同的模型,在一个模型和另一个模型过程中,这样一个方式就需要协同的连接,也就是说用一个模型去估计或者说校准另一个模型的参数,确保这两个模型的输入有一致性,有两个模型,其中一个模型代表另一个模型的一部分,比如说能源的模型代表是另一个大的模型的一部分,你就要去校准它,而且要简化它的一些功能,在整个过程中的做一个协同。

 

不同的混合模型类型

    这有一个例子,这就是一个自上而下的能源系统,这是ETSAP的功能,我们看有这种能源分析,所有天然气、煤炭、石油,它是有一个混合的功能,有这样的能源的类型,它的这种灵活性是从每一个国内的部门,具有不同的灵活,然后我们试着使用自下而上的计算来嵌入它的生产函数,来确定它的生产函数的参数,它借助了自下而上的技术模型的分析结果,比如说你有一些终端的需求,要去嵌入CES的生产函数,它不是一个简单的嵌入。

 

自上而下模型中嵌入其他技术

    在使用模型中,需要考虑全面的生产力。嵌入的终端需求可能有其他外生技术进行替代。在使用生产函数的时候,就需要考虑这些替代技术,以图为例,,其中的x1和x2就是一种替代。

    我们有两个能源的燃料的燃料1和燃料2,看到它的函数包括生产函数包括是到2020年和2030年的时候的一个情景,这里有2010年的情况,所以在这里面可以做一些改变,但是如果看一下2020年的情况的话,这里可以做一些改变,比如说能源结构再一些调整,这个时候成本也会发生变化。

 

内生技术改变

    当然到2030年的时候我们看到这里从2010年开始有20年的时间,所以在这里面可以在20年的里面生产很多的不同的产能,也就是在各方面都有很多的机会,所以从这个角度来看的话,我们可以改变参数的一个情况。所以20年的时间可以有很大的变数,用这样一种方式是可以奏效的,所以我们试着重新构造这样一个结果,我们发现事实上这个模型是很简单的,但是怎么样用技术实现这个模型的结果,应该说比模型的讨论更为重要。

    所以说这里给大家另外一个例子,现在来假设我们这里有燃气和燃煤中间的一种替换的方案,所以我们现在假设有新的投资,从现在到2030年做了新的投资,这个过程当中,能源的效率也得到了提升,所以在能源效率这方面有所提升,但是我们所产生的产品是一样的,所以在这个过程中,你会看到这种形状的曲线,消耗的煤和燃气的量就更少了,但是,如果说我们煤的技术更多的话,就会发现这个曲线会发生一定的偏移,所以就会从原来的实线的曲线移到现在的虚线的曲线,这种过程体现出我们能源结构的变化,所以从这里也可以考虑使用混合的模型,因为当技术发生变化的时候,要考虑对整体经济所产生的影响,这个时候可能会出现一个额外的曲线或额外的一个点,所以在这里可以进行研究。

 

外生技术改变

 

    好的,我们通过刚才讲的方式发现混合式的模型要比自下而上和自上而下的模型都要好,但是混合式模型还不是最完美的,还不够,为什么?

 

 

    因为不能覆盖非经济变量和指标,比如说我们有非常好的模型,它完全体现出能源和经济的参数的参变量,但是对其他的维度,比方说生态平衡,人类健康,这些在我们的混合式模型里面也是很重要的因素,但是没有把它覆盖进来,尤其是在中国,我们发现中国有很多的非经济的增长,比如说环境的提升,所以我们在模型里面没有办法涵盖这方面的因素,所以在这种情况下,我们需要把我们的模型进一步拓展,进行跨学科的综合的评价拓展,比如说在这个过程中,把能源、经济、大气、水、土地、人类健康等贯穿起来,所以这里给大家展示的就是我们的未来的方向应该是什么样的,对于所有建模的人应该考虑这些因素,把刚才谈到所有这些相关的因素都整合起来,为决策提供更好的支持。

 

 

综合形态

    这里有自上而下的模型放在中间,还有自上而下的模型,我们用自上而下的模型是为了平衡经济上的变化,然后还要把现有的投资和经济的效果能够联系起来,同时还有农业森林也是非常重要的一个部分,所以如果我们只看一个方向的话,这部分就会考虑这个方向,除了这个之外还有大气、水、土地、人类健康,所以在做决策的过程中,需要把这些不同的模型联合起来,因为整个联合起来才能够打造一个跨学科的综合评价体系,这也是一个未来主流的方向。

四、关于中国能源模型论坛(CEMF)

 

CEMF发展机遇 

   最后给大家讲一下中国能源论坛模型的发展机遇。应该说这是一个非常好的平台,可以让我们通过讨论,大家可以了解到更多新的平台,并且可以提升我们现在的建模的工具,为经济和环境的政策分析提供有力的支撑,我想这是一个非常好的沟通交流的平台,可以更好的促进建模的透明度,让大家更好的找到归属感,相互可以更多的分析和交流。今天我们发现比如说有一些经济的维度对于决策的过程是非常重要的,我要讲的就是这些内容,非常感谢大家的聆听,谢谢。