页岩气开发项目社会风险耦合成因分析

文章来源

摘要：为分析页岩气开发项目中的社会风险成因，保障项目建设和运营，提出了一种全生命周期视角下考虑耦合效应的动态风险研究方法。首先，从经济、政治、环境、社会等维度对页岩气开发项目进行分阶段的风险识别，基于此，结合系统动力学的思想建立风险流图；然后以G1法与熵值法结合的方式确定权重，进而分析变量间的函数关系；最后以某页岩气开发项目为例，对模型进行动态仿真分析，并计算各系统间的耦合度。结果表明：环境风险和政治风险是社会风险的外部关键致因，土地征用和社区关系是社会风险的内部关键致因。并据此提出风险应对策略，旨在为页岩气开发项目建立社会风险防控措施提供理论参考。

1  加强页岩气开发项目风险评估的必要性

页岩气是一种新型非常规气资源，具有储量丰富、可采寿命久等优点，资源前景好。我国页岩气开发尚属起步阶段，技术尚不成熟，风险和各类不确定性因素较多。为保障项目的平稳运行、保障资源顺利开采、降低项目风险水平，有必要加强其风险评价，从而达到提升资源开采效益和项目收益的目的。目前针对页岩气项目的风险研究多注重经济、环境、技术等方面，学者们通过AHP矩阵、GIS系统和ANP-Fuzzy-TOPSIS等方法构建了我国页岩气项目风险指标体系，并对其产业风险进行了评估。而在工程项目的风险分析中，社会风险不可忽视，已有学者对此做出研究，如滕敏敏等构建了大型工程项目的社会影响评价指标体系；聂晓愚以核主成分回归法建立了海外油气项目社会风险评价模型；朱春靖等建立了海外油气管道建设社会风险评价模型。页岩气开发项目是一个动态性、模糊性的系统，它的系统结构决定其社会风险是多因素耦合作用的产物，可从风险耦合的角度入手分析其成因。在风险耦合的研究方面，学者们运用N-K模型、DEMATEL算法、SEM等方法，以交通运输、机加工车间、煤矿等为对象取得了有价值的成果。现有研究为多因素耦合条件下的风险评价提供了良好的理论基础，但这些成果在页岩气开发项目及其社会风险方面涉及不多，尤其缺少从全生命周期的视角探究其社会风险的耦合成因。由麻省理工学院的福瑞斯特（J.W.Forrester）教授所提出的系统动力学（System Dynamics，SD）方法能够有效反映系统中各因素的相互关系及其动态变化，反映风险的耦合与演化机制，在针对复杂环境的风险分析具有独特的优势，笔者结合SD理论和全生命周期思想，提出了一种能有效考虑耦合效应和项目生命周期的社会风险成因分析方法，以期为项目的风险应对机制构建提供理论参考。

2  基于全生命周期的页岩气开发项目动态风险识别

结合已有研究和我国实际情况，在全生命周期视角下将页岩气开发项目分为勘探和建设、生产和运营、收尾和全生命周期等4个阶段，将风险按经济、环境、政治、社会等类别进行划分。其中，社会风险的形成既有经济、环境、政治等外部致因，也有社会环境、社区关系、土地征用、文化适应等内部因子的作用。各阶段所含风险类别和指标如表1。

表1  页岩气开发项目风险类别及指标

3  模型构建

3.1  风险流图构建

页岩气开发项目社会风险耦合成因模型的构建通过Vensim实现，步骤包括构建风险流图，风险因子赋权，确定边界风险因子数值，计算风险值与耦合度等。首先基于表1建立风险流图，如图1所示， 包括经济、环境、政治、社会风险等4个系统，含4个状态变量、4个速率变量、12个辅助变量和28个常量。

图1  页岩气开发项目社会风险

耦合成因流图

3.2  风险因子赋权

为分析变量间函数关系，以G1法和熵值法结合的方式对风险因子赋权。

3.2.1  G1法

该方法通过分析变量间关系来判断风险因子的重要性，步骤如下：

（1）确定序关系

假定样本中有m个指标，在其中选取最重要或最不重要的指标；在余下的个指标中选取最重要或最不重要的指标，以此类推。

（2）相对重要程度判断

各指标间的相对重要性程度的确定可以以表2所示的理性赋值参考表为依据，计算相邻指标间的重要程度（公式略）。

表2  理性赋值参考表

（3）权重计算（公式略）

3.2.2  熵值法

该方法是通过分析指标自身变异程度和对其他指标的影响程度，通过信息熵计算熵权以求解权重。步骤如下：

（1）数据标准化处理

以最大最小值标准化处理数据，设有m个指标，取标准化后的数值（公式略）。

（2）计算熵值（公式略）

权重为（公式略）。

3.2.3  综合权重

综合权重为（公式略）

3.3  边界风险因子数值计算

为获取边界风险值，通过问卷调查，按1～9标度法制定打分规则，如表3所示。

表3  边界风险因子打分规则

分值

0.1

0.3

0.5

0.7

0.9

0.2，0.4，0.6

风险严重程度

略微严重

一般严重

较严重

严重

极严重

介于二者间的严重程度

令某边界风险因子对受其影响的风险因子影响程度打分为pk（公式略）。则该边界风险因子值为（公式略）。

3.4  子系统风险值计算

令第i个指标的权重为wi，各子系统风险值为（公式略）。

3.5  耦合度计算

借鉴物理学中的容量耦合系数模型，给出耦合度的计算公式（公式略）。

4  模型分析

4.1  数据获取

为验证模型的有效性，以某页岩气开发项目为例进行分析。设INITIAL TIME为0，FINAL TIME为12，单位为(MONTH)，初始步长(DT)为1。首先通过问卷调查和专家打分，依据式（1）~（6）计算各因子权重，反映于表4，进而分析变量间的函数关系；然后依式（7）~（8）获取边界风险因子值，依式（9）~（10）计算各系统风险值与耦合度，反映于表5和图2；最后通过Vensim获取各风险系统的成因树，如图3、图4所示，并对此进行分析。

表4  综合权重参考值

表5  经济、环境、政治和社会风险

各月参考值

月份

1

2

3

4

5

6

经济风险

0.461

0.453

0.434

0.419

0.414

0.421

环境风险

0.508

0.471

0.489

0.516

0.541

0.571

政治风险

0.541

0.531

0.527

0.530

0.537

0.527

社会风险

0.354

0.365

0.370

0.390

0.390

0.397

月份

7

8

9

10

11

12

经济风险

0.409

0.398

0.396

0.415

0.417

0.425

环境风险

0.625

0.663

0.698

0.735

0.772

0.758

政治风险

0.530

0.521

0.536

0.571

0.554

0.541

社会风险

0.420

0.443

0.462

0.473

0.487

0.513

图2  风险系统各月参考值和耦合度

图3  经济、环境、政治和社会风险成因树

图4  社会风险内部因子成因树

4.2  仿真结果和风险防控措施分析

分析表4、表5和图2可知，影响社会风险的经济、环境和政治风险3个外部因素风险值均在0.3~0.7内波动，环境风险的平均值最大，为0.6122；政治风险次之，为0.5373；经济风险最低，为0.4218；耦合度均在0.4~0.6内波动，为中等耦合，说明三类风险与社会风险均有较强的联系。其中环境风险和政治风险是社会风险的关键外部致因，土地征用和社区关系是社会风险的关键内部致因。下面将运用成因树理论，根据图3、图4对各项风险进行分析并提出应对措施。

4.2.1  经济风险方面

经济风险的变化水平主要受油气市场前景和国家财政补助影响。项目前期以勘探和施工建设等活动为主，收入少，受国家相关政策和财政补助等因素制约较大，风险较高；项目建成投产后，收益递增，经济风险递减。目前国内天然气市场基本呈现较景气的状况，因此油气市场前景不佳的风险相对较低。国家目前大力支持页岩气开发，地方政府也应给予相应的优惠政策和补助，促进项目创收。项目方则应提高产气量，加强管网建设、运营和维护，提高产品输送量与销售量，降低经济风险。

4.2.2  环境风险方面

环境风险是社会风险的主要成因。随着项目建成投产，该项风险呈现递增趋势。页岩气是一种非常规气，以水力压裂生产为主，其返排液和压裂液含有多种有毒有害物质，容易对周边生态环境尤其是水资源产生污染，此外工程施工和开山放炮等活动产生的噪音和污染也会导致当地居民不满情绪滋长，从而引发社会风险。在项目运营期和收尾期，环境评价、弃井封存、土地复垦和环境治理等工作如不能有效、妥善进行，均可导致社会风险发生的可能性增加。环境风险的变化水平受工业污染和环境破坏、弃井作业、土地复垦和生态环境恢复等因子影响，其中工业污染和环境破坏所占权重最高，影响最大，为关键因素。项目方和政府一方面要强化环境监管体系顶层设计，加快大数据平台构建，建立健全并严格实施完整的页岩气开发环评制度，为页岩气开发提供管理支撑；另一方面要发挥页岩气国家级示范区的模范作用，加快开发技术的创新培育、环保技术与关键污染防治设备的研发攻关。

4.2.3  政治风险方面

项目方与当地政府间相互影响。一方面，项目建成投产后，所起到的推动经济发展的作用将影响当地政府政策和当地社会环境。另一方面，当地居民接触的项目相关信息以政府宣传为主，当居民感到项目给周边环境带来负面影响时，若政务机制和公众参与机制不完善、信息透明度和公开度过低，会引发居民对项目方和政府不满与不信任情绪的滋长，非理性与失真的负面消息流传，邻避事件发生的可能性增加，社会风险凸显。影响政治风险变化水平的关键因子是政府政策和政务机制。为应对政治风险，首先，当地政府应建设、提供稳定合理的信息结构与信息流量，保持合理的信息透明度和公开度。加强信息公开渠道构建，提高公众对信息真实性的信任，避免非理性与失真信息传播。其次，政府要改善当地治安状况，并构建完善的公众参与机制，鼓励公众提出有价值的建议和意见，避免邻避事件发生。第三，当地政府应与项目方合作，发挥其带动就业和地方经济发展、改善当地基础设施（如交通、水电、燃气）的作用。

4.2.4  社会风险方面

结合表3和图4分析得知，社会风险的内部成因由土地征用、社区关系、社会环境和文化适应4项因子组成。土地征用和社区关系是主要致因，社会环境和文化适应影响较低。社区关系主要受环境和政治风险影响。当地政府和项目方在项目建设中应注意土地或拆迁补偿标准的统一性和补偿费用发放的及时性，做好拆迁和安置工作，缓解社会矛盾，兼顾利益分配和社会经济的统一；项目方应保障项目的安全建设、安全生产与环保生产，防范环境和健康风险，维护项目方的声誉和社会关系，尊重当地民风民俗和文化差异（尤其在少数民族地区）；项目建成投产后，要发挥其推动经济发展的作用，推动当地就业率和社保参保率提升。

5  结论

（1）本文针对目前有关页岩气开发项目的风险研究多考虑单一因素影响，较少考虑风险因素间耦合作用，同时缺乏社会风险成因和防控研究的现状，在全生命周期的视角下构建了页岩气开发项目社会风险耦合成因模型。然后分析了经济、环境和政治风险3项外部致因与社会风险间的耦合关系，并对社会风险的4项内部致因作出研究。结果证明环境风险和政治风险是社会风险的主要外部致因，经济风险相对影响较小；土地征用和社区关系是社会风险的主要内部致因，文化适应和社会环境2项因子相对影响较小。最后基于成因树理论提出了风险防控措施。结论能够为页岩气开发项目的风险防范和应对提供理论指导和实践参考，具备一定现实意义和实用价值。（2）风险耦合理论提出了一种全新的风险规避和应对策略。在针对页岩气开发项目这类复杂系统的风险防范中，可以从防止风险耦合作用的角度出发，首先从系统内部入手，从根源上杜绝风险的产生；其次要防范系统外部风险，减少耦合发生的可能性；最后针对关键风险因子重点防控，建立相应的预警机制和应对机制，增强项目的韧性与可持续性。（3）本文的不足之处在于未考虑同一区域内多个页岩气项目间的风险耦合作用，今后将对此开展研究。