（系统工程专业论文）应对突发事件的应急系统选址研究.pdf

n a n j i n gu n i v e r s i t yo f a e r o n a u t i c sa n da s t r o n a u t i c s t h eg r a d u a t es c h o o l c o l l e g eo fe c o n o m i c sa n dm a n a g e m e n t e m e r g e n c yf a c i l i t yl o c a t i o ns t u d yb a s e do n t n ee m e r g e n c vc a s e a t h e s i si n s y s t e me n g i n e e r i r 喀 b y 一d e j i a n a d v i s e db y p r o f e s s o rz h o u - d e q u n s u b l i l i t t e di np a n i a lf u l f i l l m e n t o ft h er e q u i r e m e m s f o r t h ed e g r e eo f m a s t e ro f e n g i n e e d n g m a r c h ，2 0 l o 承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下 进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注 和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名：遴盘 日 期：兰生曼! 坠 南京肮空航大人学硕十学何论文 摘要 随着经济全球化的加速发展和各国i ：业化、城市化的不断深入，重人臼然灾害、重人 事故灾难、重人公共卫生事件和社会安全事1 i ，| ：时有发生，新情况、新问题层出不穷。如 何应对这些突发性事件是世界各个国家和社会组织面i 临的共同难题。而应急管理中一项 首要的职能就是选择应急服务点的位置，向事故地及时提供充足的应急资源。本文运用 一般运筹学理论，并结合应急系统的实际情况与特点，较系统地研究了应急管理中的应 急系统选址问题。 首先介绍了四个经典的选址模型：p 中心模型、p 中值模型、最大覆盖模型、集合覆 盖模型、并进行应用分析，为后面研究作了铺垫。 其次考虑从需求点到应急设施的时间存在不确定性，文章假定时间服从正态分布的情 况下，提出一种新的概率型选址模型，并将该模型运用到石油储备基地的选址中来。 最后考虑应急系统选址影响因素的多样性，以及对影响因素的评估值往往是不确定 的，将应急系统选址视为一个多属性决策问题。文章提出一种新的基于投影的区间多属 性决策方法，并将该方法运用到石油储备基地选址中来。 关键词：突发事件，应急系统选址，期望覆盖，概率型模型，多属性决策 a b s t r a c t w 1 t ht h ea c c e l e r a t e dd e v e l o p m e l l to f e c o n o m i c9 1 0 b a l i z a t i o na l l dn a t i o n a li n d u s t r i a i i z a t i o na n d u r b a n l z a 1 0 n ，t h ec o n t i n u o u sd e 印e n i n go fm a j o rn a m r a ld i s a s t e r s ，m a j o r a c c i d e n t sd i s a s t e r s ，m a i o r p u b l l ch e a l t h1 n c i d e n t sa i l ds o c i a ls a f e t yi n c i d 肌t sh a v eo c c u r r e d ，n e ws i t u a t i o n sa n d n e wp m b l e m sa r c c o n s t a n t i ye m e r g l n g h o wt od e a l 埘t ht h e s eu n e x p e c t i e de v e n t sa r et h es t a t ea n ds o c i a lo r g a n i z a t i o n s a j lo v e rt l l ew o r l df a c ec 响m o n p r o b l 锄s t h e 锄哪e n c ym 锄g e l l l 朗tf h n c t i o ni nap m a 珂p o i n ti s t oc h o o s et h el o c a t i o no f e i i l 盯g e n c ys 训c e st 0a c c i d e n ta n dt i i i l e l yp r 0 听s i o no fa d e q u a t e 锄e r g e n c y r 豁o u r c e s 胁t 1 1 1 sp a p e r ，t h eg e l l e r a lt h e o 叮o f 叩e r a t i o n sr e s e a r c h ，c o m b i n e dw i t ht h e a c t u a ls i t i l a t i o n o te m e r g e n c y8 y s t 锄8a i l d f e a t u r e s ，m o r es y s t 锄a t i cs m d yo ft h e 锄e r g e n c ym a i l a g 锄e n to ft h e e i i l e 唱e n c yr e s p o n s es y s t e ml o c a t i o ni s s l l e s f 1 r s t ，m 订o d u c e dt h ef o u rc l 嬲s i cl o c a t i o nm o d e l p c e n t e rm o d e l ，p - m e d i a nm o d e l ，m a x i m u m c o v e r a g em o d e l ，s e tc o v 耐n gm o d e l a i l da p p l l i e da n a l y s i s ，s m d i e sw e r e f o r e s h a d o w i n gl a 溉 c o n d ，c o n 8 1 d e rt h ed e m a n dp o i n tt oa n 啪e 唱e n c yf a c i l i t y 舶mn l e t i m eo fu n c e n a i l l 饥t h e a n l c l ea s s 啪e st 1 1 a t t i m e ，s u b j e c tt on o 肌a lc i r c 啪s t a i l c e s ， m ep r o p o s e d1 0 c a t i o n 0 fan e w p r o b a b l l l s t l cm o d e l ，a n dt h em o d e la p p l i e dt ot h el o c a t i o n o fo i lr e s e n 忙b 勰e si | lm e c o m e t l n a 儿yc o n s l d e rt h el o c a t i o no fe i i l 鹕e i l c ys y s t e m sa 能c t i n gt h ed i v e r s i t yo ff a c t o r s ，a sw e l l 鹬 t a c t o r sa 红e c t l n gt h ea s s e s s e dv a l u ea r eo n e nu n c e r t 咖，恤l o c a t i 姐o f 锄哪e n c y s y s t 锄s 勰a m u l t i a n n b u t ed e c i s i o np r o b l e l l l 砥sp a p i e r 呻e 1 1 t san c wr 觚g eo f 州e c t i o n _ b a s c d 啪l t i - a 嘶b u t e d e c l 8 1 0 n m 撕n g m e t h o d ，a n d t i l e m e m o d a p p l i e d t 0n l e o i lr c s e r v eb a s e l o c a 刚i i l t h ep a s t k e y w 。r d s ：e m e r g e i l c me m e l j g e n c ) ，f ；i c i l i t y l 。c 撕。n ，e x p e c t i 甜c 。v 啪g e p r o b a b i l i s t i cm 0 d e l s m u l t i a 缸b u t ed c c i s i o n m a l 【i n g 南京航空肮人人学颁一 - 学何论文 目录 摘要i a b s t r a c t i i 目录i i i 图表清单v i 第一章绪论l 1 1 问题的提出1 1 2 应急管理的研究内容3 1 3 应急系统选址的研究内容4 1 4 应急系统选址研究的意义6 1 5 本章小结6 第二章应急系统若干确定型选址模型及其应用7 2 1 模型的假设7 2 2p 一中心模型及应用7 2 2 1p - 中心问题文献综述7 2 2 2p - 中心问题的数学模型8 2 2 3p 一中心问题的算例分析9 2 2 4p 一中心问题算例结果分析1 l 2 3p 一中值模型及应用n 2 3 1p 一中值问题文献综述1 l 2 3 2p - 中值问题的数学模型1 2 2 3 3 卜中值问题的算例分析1 3 2 3 4p _ 中值问题算例结果分析1 4 2 4 集合覆盖模型及应用1 4 2 4 1 集合覆盖问题文献综述1 4 2 4 2 集合覆盖问题的数学模型1 5 2 4 3 集合覆盖模型的算例分析1 5 2 4 4 集合覆盖模型算例结果分析1 6 2 5 最人覆盖模型1 7 2 5 1 最人覆盖问题文献综述：1 7 2 5 2 最人覆盖问题的数学模型1 7 市对突发书什的席i 急系统选址 j j f 究 2 5 ： 磁j ：凌鬲；摸1 的 f 5 ；l j 分析18 2 5 4 最人覆薷模刑算例结果分析1 9 2 6 本章小结，1 9 第二章廊急服务设施的概率选址模型2 0 3 1 引言2 0 3 2 概率型选址模型2 l 3 3 模型的优化2 2 3 4 本章小结2 3 一 第四章概率型选址模型在石油储备基地选址中的应用2 4 4 1 引言。2 4 4 2 石油储备基地的布局选择2 5 4 2 1 发达国家石油储备基地选址的经验总结2 5 4 2 2 我国的石油储备基地2 7 4 2 3 我国石油战略应急系统选址的原则2 8 4 3 石油战略应急系统的算例分析2 9 4 4 石油战略储备应急系统概率型模型的求解3 l 4 5 石油战略储备应急系统概率型模型的结果分析3 3 4 6 本章小结3 4 第五章应急系统选址的不确定多准! i l u 模型及应用3 5 5 1 一般区间型向量与标准区间型向量投影技术3 5 5 1 1 一般向量投影与区间向量投影3 5 5 1 2 一般区间向量投影的偏差分析3 6 5 1 3 无偏区间型向量投影技术3 6 5 2 心态指标3 7 5 3 基于心态指标和无偏区间型向量投影技术的决策方法3 8 5 4 算例分析3 9 5 5 本章小结4 1 第六章结论4 2 参考文献4 4 在读期间发表的论文与研究成果4 9 致谢5 0 附录5 l 南z ij l c 。l 航天人。：乒硕一p 二何沦文 图表清单 图2 1 服务i * 求的聚合示意i 冬i 7 劁2 2p 中心问题案例分析中1 5 个需求点的何置9 幽2 3p 中心模型案例结果分析幽1 l 图2 4p 中值模型案例结果分析图1 4 图2 5 集合覆盖模型案例结果分析图。1 7 图2 6 最大模型案例结果分析幽。1 9 图4 1 石油储备基地选址案例分析中3 0 个需求点的位置2 9 图4 1 石油战略储备应急系统概率型模型的结果分析图3 4 表2 1p 中心模型算例分析中任意两点之间的距离l o 表2 2p 一中心模型算例分析中各需求点的权重l o 表2 3p 冲心模型求解结果l o 表2 4p 一中值模型求解结果1 3 表2 5 最大覆盖模型求解结果1 9 表4 13 0 个需求点( i ) 到1 0 个候选设施( i ) 之间的距离3 0 表4 21 0 个候选设施的服务半径3 l 表4 3z 的值3 2 表4 4p ：5 时模型结果3 2 表4 5p ；3 ，4 ，5 ，6 ，7 的结果表3 3 表5 1 决策矩阵一4 0 表5 2 规范化决策矩阵4 0 表5 3 不同心态指标下的正理想方案4 l 表5 4 不同心态指标下的方案排序结果4 l 南京航空肮犬人学硕十! 学何论文 第一章绪论 随着经济全球化的加速发展和各国l ：业化、城市化的不断深入，重人臼然火害、重 大事故灾难、重大公共卫生事件和社会安全事件时有发生，新情况、新问题层出不穷。 如何应对这些突发性事件是世界各个国家和社会组织面临的共同难题。而应急管理中一 项首要的职能就是选择应急服务点的位置，向事故地及时提供充足的应急资源。文章基 于这样的现实背景，通过查阅国内外相关研究文献和运用多学科综合的分析方法对应急 系统选址问题进行研究。 1 1 问题的提出 突发性事件是相对于人类生活中正常的卒十会秩序而言的，是指在人的理性范嗣内所无法预 测且突如其来的重大事件，它可以导致社会偏离正常轨道。对社会公共安全、稳定造成重大影 响。突发性事件具有以下几大特点：一是突发性。突发性危机事件发生的时问、地点，导致的 后果等一系列因素都是无法完全预测的，尤其在如今全球经济一体化的进程中，突发性危机事 件可能产生于任何国家、任何地方，这就增加了突发性危机事件的发生、发展、规模、后果等 方面的不可预测性。二是扩散性。突发性危机事件可能开始时发生在较小的范围内，但若对其 不加理睬或者控制不当，它就会迅速的扩散开来，造成整个组织、整个社会、整个国家甚至整 个世界的危机。三是破坏性强，危害严重【l 】。突发事件的发生会对一个社会系统的基本价值、 根本利益和行为准则产生严重威胁，其影响的范围通常不仅仅涉及个人，而且还具有群体性的 特点。因此突发事件造成对社会系统的高度破坏性，导致资金、资产的流失，甚至人员伤亡， 还会损坏组织形象及个人信誉等。由于突发公共事件的连发性强，损失的放大效应显著，往往 会对社会秩序、社会功能、环境与资源等造成严重的破坏，给人民群众的生产生活以及经济社 会的正常运转造成强烈的冲击。四是相互波及影响，易引发次生灾害【l 】o 各类突发事件之问又 会相互影响、相互交叉。例如，地震、洪涝等自然灾害会衍生防疫问题，突发公共卫生事件会 诱发社会治安问题。所以各类突发事件都会面临衍生新的灾害危机的严重后果。如何应对突发 事件，是任何国家和社会组织都可能面对的强有力的挑战之一。长期以来，人类社会的进步常 常以其赖以生存环境的不断恶化为代价，其结果必然是自然或人为灾害的不断增多。当地震、 水灾、核泄漏等恶性事1 ：，i ：不断涌现在我们周围时，人类对灾害所表现的脆弱平无奈暴露无遗。 实例l ：1 9 2 0 年。j 。复海原8 5 级地震，夕匕亡2 3 5 5 0 0 多人，震区“炊烟断，人迹绝”。估计当时的人 断裂带地区人口密度2 0 人3 0 人每平方公里。人约l 万l 干平方公里范同的极碰区总人口人 约3 3 万。该区活断层是南华山一两华山断裂体系，是全省区主要的两组活动构造体系之一2 1 。 膨肘突发书什的声急系统选士l i ：f 沂究 实例2 ：2 0 0 8 ：元小j l c 舅南厅地f 一 l l m； 南京航空肮大人学颂十学位论文 袭2 5 最人覆需儆型求解结果 p = 1 ：= 5 5 5 l i = l ，j ，e = 蚝= 少l i = ? f ，5 u 4 p = 2 z = 8 9 7 。 i = l ，j ，i = 肛= 凡= 儿= 蜘= y i o = y l l = j ，1 3 = y 1 4 = l = 墨= 玉i = l p = 3 三= 1 0 7 3 m = 儿= 乃= 职= 虮= 蜘= 乃o = 咒l = 一3 = y 1 4 = l 而= 而= 而= 五i = l ； p = 4 z = 1 1 9 6 m = 咒= 儿= 儿= 虼= 儿= y 9 = m o = 舅l = 儿3 = 乃4 = l 五= 恐= 焉= = 五5 = l p = 5 z = 1 2 9 o 咒= y 2 = 儿= 儿= 虼= 乃= 蚝= = y i o = 咒l = m 3 = y 1 4 = l ； 2 5 4 最大覆盖模型算例结果分析 用图2 5 来表示应急设施的个数与目标函数值( 最大覆盖距离) 之间的关系。从图2 5 可 以看出，第二个应急设施的边际效用很大，其边际效用值为3 4 2 ，当该城市原有一个应急设施 的情况下，相关部i j 可以考虑建立第二个应急设旎。第五个应急设施的边际效用较小，其边际 效用为9 4 ，即当该城市原有4 个应急设施的时候，相关部门根据第5 个应急设施的边际效用值 考虑是否加建该设施。 2 6 本章小结 图2 6 最大模型算例结果分析图 本章研究了确定型应急系统选址模型，用一个统一的算例分析了p 中心模型( p c 铋t e r p r o b l e m s ) 、p - 中位模型( p m e d i a np r o b l 锄s ) 、覆盖模型( c o v 舐n gp r o b l e m s ) 在麻急系统选址 中的应用。在算例中分析了每个应急系统的边际效刚，供决策者参考加建该应急系统是否有意 义，算例中的数据是随机产生，具有一定的代表性。 9 成埘突发书什的心急系统选j 1 i ：究 第三章应急服务设施的概率选址模型 3 1 引言 面对突发性灾害的应急设施如消防站等选址的好坏不仅关系到服务的效率、质量和成本， 而且会产生很强的社会效应。突发性灾害是难以避免的，但并非是不可控制的，应急系统工程 日益成为控制突发性灾害有力武器。如果在灾害发生后相关力量能在尽量短的时间内到达灾害 并发挥作用，则损失会大大减少。应急设施的选址是保障城市安全运行、提升城市应对突发事 件能力的重要前提和基础。 应急系统选址问题研究的成果很多，大致可以分为确定型和随机型两大类。确定型应急系 统选址的研究成果较多，相关理论也比较完善，在第二章已对主要的确定性选址模型做了应用 研究。随机型应急系统就是考虑现实中存在的不确定性。考虑到在同一个服务区内，可能会同 时出现多起突发事件，从而造成应急设施不能满足需求的情况，s h e r a l i 【6 2 】等提出了“救助的机会 成本”概念，并在此概念基础上建立了救助车辆布局模型，以实现“机会成本最小”；p b e r a l d i 和 m e b m n i 基于随机过程的概率模型来研究在紧急医疗服务中，医疗设备的分布问题，以降低 成本、提高快速反应能力。此外基于m c l p 模型，d a s k i nm s 【6 3 】提出了最大期望覆盖选址问题 1 也x c l p ) ，建立了m e ) a 一p 模型。类似的研究还有t a v a k o l i 等、s c h i l l i n g 等【6 5 1 、b i 锄c h i a 等、a k e l l a 等。还有文章将以上由于服务设旅处于忙期。而使应急请求无法及时得到反应的情 况，称为最大可获性覆盖问题( m a i p ) ，并将其看成是不确定型的m c l p 。 以上不确定型应急系统选址的研究主要利用了排队论的相关理论，其考虑的不确定型主要 集中在需求的不确定性。但还有一类不确定性就是从需求点到应急设施的时间存在不确定性。 第二章中的假设条件3 中给出将行车距离和行车时间互为等价使用。这是因为运输空间指定了 位置地点的距离，行车时间也能被估算出来。由于距离是行车速度与行车时间的乘积，当行车 速度恒定时，行车距离与行车时间的关系是恒定的。但是任意两点之间的行车时间在现实中不 是定常的，这受很多因素的影响，如天气、交通状况等等。如交通高低蜂时，行车速度是随机 的，因而行车时间也可能是随机的，这意味着有时必须考虑行车时间的不确定性。文章考虑从 应急设施点到需求点之间的时间为服从正态分布的随机变量，具有现实意义。近年来，遗传算 法、模拟退火算法、t a b u 搜索法、粒子群算法、蚁群算法等全局搜索寻优技术在应急系统选 址模型的求解中得到了j 泛的应川，有一定的优势，其不足在丁这些算法需要给出初始染色体 群、惩罚系数、初始粒子群、交义率、变异率等，这些参数的优化将影响计算速度和收敛性能， 且这些参数的选择本身就很复杂。还有一个不足之处是利j j 这些智能算法不能保证找剑的解一 定是全局最优解。本文考虑现实问题中可能的问题规模不久人的情况卜，氲接利川m a t i a b 编程 2 0 南京吭空航大人学硕 j 学托论文 计算得剑最斤彳结果。 3 - 2 概率选址模型 定义3 2 1 ：设连续型随机变量的概率密度为p ( j ) = 軎p ：r ， p 7 时， 则认为需求点f 被应急设施- 覆盖；需求点f 被应急设施，覆盖的概率 p 例如：定义p 7 = o 8 ，当需求点fo = 4 ) 被应急设施- ，( ，= 5 ) 覆盖的概率乓= 0 8 7 ，则 z 朽= l ，否则z 4 5 = o 。在算例分析中，所有的需求点和候选应急设施都是在坐标平面中随机产 生的，正常情况下任意两点f ，之间的运行时间( 距离) 记为地。任意两点f j 之间的时间( 距 离) 服从( ，仃2 ) 。方差万2 根据经验估计得出。从而就可以求出需求点f 被应急设施，覆盖的 概率p r ( 石s a ，) ，进而就可以得到乙。因此乙是一个常量( 矩阵) 。 根据以上分析得到改进了的概率型应急系统选址模型。 南京航空航大人学硕卜学f 节论文 m c l x z = n t 峨 ， s 1 x usuj z 口 l ， x l d is c u j f = 尸 i 巧( o ，1 ) ，( o ，1 ) ( 3 8 ) v f ，w ( 3 9 ) v ，( 3 1 0 ) v f ，( 3 1 1 ) w ，( 3 1 2 ) ( 3 1 3 ) 式( 3 9 ) 表示需求点f 由应急设施提供服务当且仅当在_ ，处设置应急设施且需求点f 在应 急设施_ ，的服务半径内。其它式的含义见模型( 3 1 ) ( 3 7 ) 。 3 4 本章小结 本章分析了现有概率型应急系统选址模型主要利用了排队论的相关理论，其考虑的不确定 性主要集中在需求的不确定性上，指出在实际情况下还有一类不确定性就是从需求点到应急设 施的时间存在不确定性，据此提出了一类新的概率型应急系统选址模型。考虑从需求点到应急 系统的时间不是一个常量，而是一个受众多因素影响的随机变量。文章假定该时间服从正态分 布并建立了相应的概率型应急系统选址模型。另外，为了方便模型的求解，文章对模型进行了 优化处理，使得新的概率型应急系统选址模型更具有效性。 2 3 膨纣突发i = 什的心急系统选址m 究 第四章概率选址模型在石油储备基地选址中的应用 4 1 引言 能源是现代社会维持正常运行和持续发展须臾不可或缺的要素。工业革命以来，随着工业 化水平的不断提高，能源就和资金及劳动力样，逐渐成为了社会进步和经济发展的基础要素。 2 0 0 8 年元月，我国南方地区遭遇了5 0 年来最严重的雪灾。突如其来的暴雪灾害对我国国民经 济、社会生产、人民生活造成了严重的影响，而能源在这次雪灾中既使受灾害影响的重灾行业， 又是导致灾情进一步恶化的原因。 根据国际经验，人均能源消费量增长较快的时期是在人均g d p3 0 0 0 1 0 0 0 0 美元之间，我 国2 0 0 6 年人均g d p 达到2 4 6 0 美元，2 0 0 7 年，上海、北京、天津人均g d p 超过6 0 0 0 美元， 浙江、江苏、广东人均g d p 超过4 0 0 0 美元，全国总体向3 0 0 0 美元迈进。因此我国正处于能源 高消费时期，经济社会发展对能源的依赖性越来越强，未来能源供应的形势异常严峻，能否有 效地解决能源安全供应问题已成为我国经济能否持续发展的关键。 国家能源领域的基础性法律能源法( 征求意见稿) 2 0 0 7 年底正式对外公布，征求意见稿 中明确表示，国家建立能源应急制度，应对能源供应严重短缺、供应中断、价格剧烈波动以及 1 其他能源应急事件，维护基本能源供应和消费秩序，保障经济平稳运行。意见稿说，在能源应 急期间，各级人民政府应当根据维护能源供给秩序和保护公共利益的需要，按照必要、合理、 适度的原则，采取能源生产、运输、供应紧急调度，储备动用，价格干预和法律规定的其他应 急措旌。与此同时，我国一些省市积极探索并制定了能源应急供应方案，如：深圳市保障重要 能源供应应急工作方案、浙江省突发公共事件物资能源应急保障行动方案、嵊州市突发公 共事件物资能源应急保障行动方案、 宁波镇海区突发公共事件物资能源应急保障行动方案。 北京市正在考虑建立能源安全和应急体系、广东省也正在就“煤炭应急储备调度基地的可行性” 进行专题调研。 但总体来看，我国在能源应急辅助决策方面仍然存在很大的局限性。决策者仅凭个人经验 和知识用“拍脑袋”的方法进行指挥决策的情况依然普遍。与实际需求形成对照的是，我国的应 急能源供应研究工作仍处于刚刚起步的阶段，对应急能源管理研究领域的界定与关键问题把握 还不够清楚。因此，针对我国在应对突发性灾害时能源供应暴露出米的问题，结合我国能源布 局的特点，从系统科学的角度，采朋现代管理科的理论与方法，综合地开展能源虑急供应与保 障机制的研究显得极为重要。 而住当今世界的能源格局中，柑油叶主导地侮，对全球经济的发展起着举足轻重的作朋。 “油被称作经济的血液，作为世界最土要的能源，它已成为影响世界政治、经济稳定的重要冈 2 4 ， 南京航空肮大人学颀十学何沦文= 素。石油储备得剑了t h = 界各闺的f f 遍重视充足的行汕储篙可以有效制衡国际石油市场的波动， 是麻对7 i 油风险的头道防线，我国麻塔快逐步建立平完善彳h 山储备体系，以确保行油供膨安全 雨l 在国际问题上的主动权，使我国的能源优质化进科和能源供应能够得剑长期保障，同时人幅 度提高我国能源产业的经济效益和经济竞争力。目前，我国对进口石油的依赖度过高，而且进口 石油供应米源地区比较单一，易受到政治和经济冈素影响，缺乏稳定性。并且目前我国的石油储 备能力远远不能适应石油企业和国家应付某些突发事件的需要。全国人大代表、中国石油大庆 石化公司总经理杨继钢2 0 0 9 年向北京“两会”递交的提案中说，作为保障国家能源安全应对重大 自然灾害等紧急事态的重要手段，加快建立石油成品油战略和商业储备体系迫在眉睫。还指出： “中国幅员辽阔，自然灾害多发，不可预见因素很多。而当今世界政治经济的变数对中国的影响 越来越严重，石油作为国计民生的基本必需品，必须保证安全可靠。否则，再遇到类似20o 8 年的情况，后果不堪设想。” 4 2 石油储备基地的布局选择 4 2 1 发达国家石油储备基地选址的经验总结 石油，以廉价、质高、易存储、易运输的特点成为了世界能源供应的主力与经济繁荣的基 础。祸福并存，对石油的依赖，也成为了世界发达国家的“死穴”：一旦石油供应中断，那就意 味着工厂停工、通货膨胀、经济衰退、社会震荡，后果不堪设想。国家战略石油储备成为了稳 定能源关系、平抑油价、应对突发事件、保障国民经济安全的有效手段。当国际石油供应突然 发生中断或国际油价暴涨危及国家安全与经济正常运转时，战略储备成为了国家能源安全的防 火墙i 的j 。因此深受其害的西方各国开始被迫采取应对措施，从长期的国家战略出发，根据各自 的经济社会状况，从能源的储备、消耗、需求等因素出发，制定了国家的石油储备战略。 ( 1 ) 美国的石油储备 美国是目前世界上最大的石油储备国，其储备量占经合组织国家中政府战略石油储备总量的 6 0 。自1 9 7 7 年美国政府征用了德克萨斯和路易斯安那两个州墨西哥湾沿岸的地下岩盐洞作为 首批储备基地以后，美国在1 0 年间逐步建立了总储存能力为7 5 亿桶的五大战略石油储备基地。 选择这些地点主要出于几个方面的考虑：一是安全性高。美国的战略石油均储藏在地下6 l o 米 至1 2 0 0 多米深的巨型盐矿洞穴中。如此深度可以防御任何人为和战争的破坏。有效防止战争破 坏是最重要的考虑之一。二是运输方便。该地区有利于石油通过海上运输线迅速运抵美国本土 并进入储备。一口需要，也可以通过发达的地下输油管道、高速公路网及海上通道运往美国各 地以满足国内市场所需。二是加j i ：方便。墨砖哥湾一带是美国最重要的石油生产和加j f ：基地， 生产设施完备，需要时战略储备石油可以迅速加i ：成产晶。四是储藏成本低【明。 ( 2 ) 日本的石油储备 由丁绝人部分资源都依赖进口，日本国比的危机意谚h 分强烈，儿乎所有的重要物资都实 2 5 f 每对突发打什的心急系统选j 1 i 研宄 施铭备制度。其c f i 油储备f f 为f | 本战略鸺矫的亚中之匹，是通过立法形式强制实施的。由_ 】： 日本是个岛国，平原狭小，地形傲碎，l n l 多火山地崖，冈此采取了多样化的储备办式，布硒r 何上现出均衡分：f i i 的特点。日本的国家“油储备基地包括：人规模地上储备基地一陆奥小川 原、苫小牧尔部、福井；海上储备基地一向岛、上百岛；人规模地内油罐储备基地一秋田；孤 岛方式储备基地一志布：基；地卜储备基地一久慈、菊问、串木野【6 8 j 。日本的这儿个石油储备基 地有如下特点：一是储备费用低、二是安全程度高、三是地质条件适宜、是运输方便的地方。 ( 3 ) 德国的石油储备 德国由于石油消费量大、石油自给率低，早在1 9 6 6 年，当时的西德政府就建立了一个多元 化的石油储备体系。德国石油储备分布较为均匀，同时具有较高的灵活性，因而确保了在紧急情 况下，石油储备能够迅速到达指定地区和企业的手中。以德国1 6 个州而论，年储油在萨克森州 为最多，北莱茵一威斯特法伦州次之，巴伐利贬州第三，巴登一符腾堡州第四，石勒苏益格一荷 尔斯泰因州第五，而萨尔州没有储油，东部的萨克森一安哈尔特州也储油很少。至2 0 世纪9 0 年代中期，政府的原油储备集中在德国北部的地下岩洞中。在德国统一后在原东德建立储备基 地如柏林、莱比锡附近的莱扎、阿姆斯、格膳、米巴特、马格德堡等，至2 0 世纪9 0 年代末，德 国共建立“个地下油罐咿】。德国的石油储备基地有如下特点：一是但相对集中于重要的港口 与运输线上，北部与南部接近国外进口石油的港口及附近地区、主要炼油及石油化工工业中心。 即便于运输，节省运输费用。二是安全程度高。 ( 4 ) 法国的石油储备 法国是世界上最早建立石油储备的国家。据国际能源机构统计，法国2 0 0 7 年的石油储备约 2 2 2 6 万吨，其中成品油1 3 2 5 万吨，原油9 0 l 万吨。此外，法国还在法属圭亚那和留尼汪岛， 储备有液化石油气。不同的是，美国和日本等工业国储备的主要是原油，法国储备的主要是成 品油。 法国的石油储备均匀分布在全国按地理分布划分的6 个地区- j 匕部地区、西北部地区、西南 部地区、东北部地区、东南部地区、南部地区。石油储备设施在全国范围内分散布局。主要分 布在炼油厂和主要石油进口港附近，接近石油产品消费中心。这样，在发生地区性或国家性的危 机时，能保证快速启动储备油。法国的炼油工业是在大量进口原油的基础上发展起来的，因此其 分布集中于沿海港口【6 9 j 。 综上所述，各发达国家政府石油储备基地的选择中所考虑的因素可以归纳为两方面。一是 经济因素。如建设投资和运行成本低廉、进出油的运输条件方便、靠近人的石油消费区。二是 安全冈素。如“油储备基地抗破坏能力、o 油储备基地的多样化，如沿海储备与内地储备相结 合。 2 6 南京航空航大人学硕十学澎论文 4 2 2 我国的石油储备基地 为i 坊范孑i 汕供给的风险，维护国家的经济安全，早住1 9 9 3 年，i | l 【目高层就住酝酿建立国家 战略石油储备体系。但是受各种冈素影响，直至2 0 0 3 年，国家才止式启动国家彳i 油储备基地第 一期项目。此前，我国一直米建立石油战略储备体系，石油储备土要依赖中石油、中石化、中 海油二人国有石油公司的商业储备，综合储备天数仅为2 l 天。我国石油战略储备体系完成后， 将使储备天数提高到9 0 天左右。 首批四个国家战略石油储备基地分别是浙江省宁波市镇海、浙江省舟山市岱山、山东省青 岛市黄、辽宁省大连市新港，四个基地计划于2 0 0 8 年底全部竣工。从区位分布上看。大连和黄 岛处于环渤海经济区镇海和舟山处于长三角经济区【7 0 】。 ( 1 ) 镇海基地 镇海位于经济发达的长江三角洲南侧，东望舟山群岛，西连宁绍平原，南接北仑港，北眺杭 州湾，与上海一衣带水，是宁波市的北大门。2 0 0 5 年第三季度镇海基地一期工程完成，随着来自 乌克兰的原油注入第一期的1 6 个油罐，镇海基地成为全国第一个储油并投人运营的基地，标志 着我国国家战略石油储备计划进人正式实施阶段。 镇海国家石油储备基地是一期工程中最大的项目。工程位于浙江省宁波市镇海区比邻东海的 一片开阔地，占地1 1 2 平方公里，国家发改委于2 0 0 4 年1 月批准建设，由中石化集团承建， 建设规模5 2 0 万立方米( 合3 2 7 0 万桶) ，共5 2 座储油罐，每座储油罐高2 2 米( 相当于8 层楼) ； 直径8 0 米( 超过足球场宽度) ，能储原油l o 万立方米( 约合9 万吨原油) ，价值超过l 亿元人 民币。整个基地储满油能有4 0 0 多万吨，一整套覆盖了储运、工程、消防、自动控制等各个环 节的安全监测系统，构成了确保镇海基地安全生产运行的“防火墙”。 ( 2 ) 岱山基地 岱山国家石油储备基地位于浙江省舟山市岱山岛，全岛面积5 4 平方公里，西与宁波北仑 港隔海相望。这里库容总规模仅次于镇海基地，占地1 4 2 平方公里，有5 0 座1 0 万立方米储油 罐，依山而建，比邻江海，总库容为5 0 0 万立方米，总投资超过4 0 亿元。岙山岛上还有我国最 大的石油储运公司中化兴中石油转运( 舟山) 有限公司投资建设的1 5 8 万立方米的储油罐。 浙江万向集团投资1 2 亿元建设的1 5 0 万立方米岱山石油储存项目正在进行。一旦这些工程陆续 完成，岙山岛上的所有石油储备能力将达到1 1 0 0 多万立方米，成为世界最大的单体石油储备基 地。 ( 3 ) 黄岛基地 黄岛国家石油储备基地侮于山尔省青岛市胶州湾硝海岸，毗邻人炼油项目，臼1 9 7 4 年开始， 国家石油部( 中国石油天然气总公司前身) 和青岛港务