1、1官僚体制中的成本-收益分析：战略石油储备成本-收益分析很少单独在解决重大政策问题上起决定性作用。尽管成本-收益分析是对总的经济效益而言的，但加拿大、美国和大多数西方多元和分权的政治体制民主政体都会给将要成为赢家和输家的利益集团发表意见的机会。然而，为了不使雄心勃勃的分析家们沮丧，他们应该认识到，好的成本-收益分析能够通过为公共领域的政治领导提供信息、通过支持其利益恰好与总的经济效益一致的党派，为制订较好的政策作出贡献。因此，成本-收益分析既可作为一种政治资源，又是一个规范的指导。我们审视成本-收益分析在影响有关战略石油储备计划规模的决策中所起的作用。战略石油储备计划（SPR）是 20 世纪
2、70 年代石油价格震荡后美国能源政策的基本组成成分，我们的目的是说明在那些未来收益内在地不确定的项目中如何应用成本-收益分析。 这里将说明在官僚体制下作定量分析的过程和这种分析在影响政治决策中的作用。背景：能源安全和战略石油储备计划第二次世界大战后，美国成为一个原油净输入国。1959 年，美国制定了石油进口的强制性定额，从而限制对外国资源逐渐加强的依赖性，同时支持价格较高的国内石油生产。整个 60 年代期间，得克萨斯铁路委员会通过规定美国主要产油区得克萨斯州的石油产量，稳定了石油的国内价格。2 这样，即使美国对外国石油的依赖性继续增强，也不会直接地受到世界石油市场变化的冲击，因为德克萨斯铁路委
3、员会可以调节国内生产，对进口水平的变化作出补偿。70 年代早期，情况发生了变化。由于 60 年代期间许多国家宣称对其自然资源享有主权，国际石油公司预见到他们最终会丧失对石油储备的控制，国际支持当前高速的石油生产，导致实际价格的下降。石油价格的下降和世界经济的增长共同导致了世界石油消费的稳步增长。在这些国家政府取得了对其国内石油生产的直接控制权时，通过石油输出国组织（OPEC） ，它们已处于发挥某种市场力量的有利地位。同时，有两大因素导致了美国在更大程度上依赖进口石油，也更易受世界市场变化的冲击。作为 1971 年 8 月尼克松总统制定的基本工资和价格控制制度的一部分，国内井口价格最高限定开始生
4、效。尽管这一限价鼓励了新油田的开发，但总体效果是：国内石油生产增长减慢，进口水平增加。此时，德克萨斯铁路委员会允许油田以其最高效的速度生产，对能够用来快速增加国内生产的超额能力不再进行控制。认识到世界市场上供给的石油有很大一部分来自于政治上不稳定的中东地区之后，一部分数量很小但不断增加的分析家和国会政治领导人以及行政机构开始担心美国将越来越易受世界市场混乱的影响。到 1973 年夏天，已有很多人建议美国应建立石油储备。例如，国家石油委员会-个内政部的产业顾问团，提出到 1978 年把 90 天进口的石油储存在圆顶盐洞之中，以此保护美国免受石油供给中断的危害。参议员亨利杰克逊在内陆和海岛事务委员
5、会行动之前，就该问题的立法举行了听证会。他介绍说要建立政府所有的石油储备库。尽管管理机构提供的证词小心谨慎地表示支持建立石油储备，但他们认为还需更多时间来研究这些选择。然而，此后发生的一系列事件却不允许人们有很多时间来作这种安静的研究。1973 年10 月，埃及袭击了沿苏伊士运河的以色列阵地。在沙特阿拉伯的领导下，阿拉伯石油输出国组织尽力使用“石油武器”支持埃及。当美国通过其荷兰基地恢复向以色列提供武器时，石油输出国组织对两国实行石油禁运。意义更为重大的是，石油输出国组织的成员减少了它们的石油总产量，以至于 1973 年第四季度和 1974 年第一季度全世界的石油供给减少了2百分之五。结果导致
6、石油价格的四倍增长。例如，中东的轻质原油现场价格从 1973 年第三季度的每桶 2.70 美元涨到 1974 年第一季度的 13.00 美元。这种猛烈的价格上涨引发了一场严重的经济萧条，一直延续到 1978 年。能源安全的“政策窗口”明显开启了。战略石油储备计划的发起作为对阿拉伯石油禁运的反应，尼克松总统宣布了自立计划-项在 10 年内实现能源自给自足的努力。一支整合性的任务队伍最终由新成立的联邦能源部牵头，开始分析执行自立计划的途径。最后，任务组认识到降低美国受世界石油市场动荡影响的脆弱性，比起石油的自给自足来说，是更为可行的目标。然而，大多数报告还是致力于建立国内供求的模型以预测进口水平。
7、很大程度上依赖原先的国家石油委员会的分析，自立计划的报告建议，从经济效益的角度考虑，储备 10 亿桶或更多的石油是合理的。建立战略石油储备是少数自立计划报告的建议之一，新的福特政权把它包括在 1975年 1 月的立法建议中。在所有建议中，该建议受到议会最热烈的欢迎。1Q75 年 12 月， 能源政策和保护法案被通过，并被签署为法律。该法案给了联邦能源部 1 年的时间向国会提交执行战略石油储备计划的细则，要求在 3 年内储备石油 15 亿桶，最终储够 10 亿桶。尽管在立法中规定战略石油储备要在 7 年内储够 90 天的进口石油（大约 5 亿桶） ，此项计划的具体设计和执行还是留给了联邦能源部的
8、管理者们。基本项目框架战略石油储备计划于 1976 年 12 月提交国会，要求到 1978 年 12 月储备石油 1.5 亿桶，到 1980 年 12 月储备到 3.25 亿桶，到 1982 年 12 月储够 5 亿桶。5 亿桶的选择是向管理和预算办公室妥协的结果。管理和预算办公室的分析家们认为储备量应再小一点。尽管联邦能源部的分析家们认为，从效率角度看，如果对未来石油供给中断的概率有一理性的估计，更大些的储备是合理的，但他们不希望与预算管理局重新讨论这个议题。战略石油储备项目确认圆顶盐洞和盐矿井是储备石油的最适宜的设备，而且要比其他主要选择如钢桶、水土油船、封闭井要便宜得多。6 计划者们希望
9、能买到可储备 2 亿桶石油的圆顶盐洞作为储备容器，这要向制造此洞作为盐产品和盐矿开采的副产品的公司购买。额外的容器可以通过溶解盐矿来制造（用淡水融盐制造盐洞） ，产生的新洞穴用以注入石油。这些圆顶盐洞结构在海湾沿岸很容易发现，它们接近现有交通设施，储备的石油可以很容易地被取出分配。战略石油储备计划基本被国会接受。主要的批评来自几位参议员，他们主张除了在海湾沿岸储备原油外，地方上还应储备石油产品。新卡特政权的联邦能源部官员答应进一步研究，使批评者们同意该计划。因此，在不加补充的情况下，1977 年 4 月参众两院批准该计划生效。实施中的问题战略石油储备项目在开端时期运行良好。项目开始执行一周之内
10、，就获得了三个溶解盐矿的主要地点；几个月之内，其中有一处盐洞已注进了石油；该年年底，三处地点的盐洞都灌入了石油，并获得了一处方便开采的地点。然而很快就出现了问题，这些问题挫伤了人们继续按计划日程和预算进行的努力。1979 年，因伊朗革命造成了石油价格上涨而停止了购买石油。这时，只储备了 9200 万桶石油。由此引起了普遍的挫败感，加上一些特殊3原因，使战略石油储备项目稍后只好缩小规模。下面我们简单概括一下战略石油储备项目开端执行失败的几大原由。项目设计的固有问题战略石油储备项目对能购买多少以及能够直接投入使用的现有储备容量过度乐观。有几个盐洞的储量并不像想象的那样大。可获得的这种容量要求每储备
11、一桶石油，需要处理一桶盐水。深井在处理盐水土被证明是不合适的，而最后被通向大海的管道计划所代替。现有容量的这种赤字要求更多的溶解以开采新的盐洞，从而加重了盐水处理问题开发每一桶新容量，就要生产 7 桶盐水副产品。战略石油储备计划也没有料到起草和监督大量合同的困难性仅这五年中就有 85 个主要建筑合同而他们在华盛顿特区的工作人员数量却很少。任务是非常繁重的。最后的解决措施是合同功能的有限私人化，雇佣一个主合同商，再由他为必要的建筑服务和材料签订合同。然而，毕竟最初的合同问题减慢了实施，导致成本超支，转移了对建设管理架构的注意。项目计划人员是否应预见到这些问题呢？毫无疑问，计划人员技术经验有限，导
12、致他们对发展储备能力的可获得性和可行性作出过于乐观的假设。但是，没有花时间搞实地实验，就不会清楚怎样才能作更好的估计。相反，如果他们淮备好了详细的实施计划，他们也许会预计到对获取建筑服务没有先前经验、而人员又少的一个组织来管理这么多的合同会有多大的困难。不现实的期望在卡特新政府早期，詹姆斯R施莱辛格担任了吉米卡特总统的首席能源顾问，后来成为新的能源部部长。他认为依赖中东的石油是美国国防形势的一大严重弱点。他也相信当时偏“软”的世界石油市场在 20 世纪 80 年代早期会变得“硬”起来，所以最好是积累石油储备，并且下手越早越好。因此，他说服总统相信，战略石油储备计划应该加速发展，以提早两年实现，
13、并且最后的储量应增加到 10 亿桶。然而，这些决定是在没有与战略石油储备办公室商讨其可行性的情况下作出的。战略石油储备办公室认为速度不能太快，但施莱辛格坚持改变日程，决定到 1978 年底储备达到石油 2.5 亿桶，到 1980 年底达到 5 亿桶。因此，在战略石油储备办公室努力执行原计划时，它不得不分出本来就稀缺的管理人员去制定计划，以满足更雄心勃勃的目标。作为原来战略石油储备计划的修正案，该项目上交到国会。除了在实施的关键阶段动用了稀缺的管理资源外，这项加速决策还迫使战略石油储备办公室下很大赌注来迎接新的计划。例如，为了避免耽搁运送石油，购买了用来完成任务的设施。当设施还没准备好，却不得不
14、对没被接收的石油运送支付滞留费。这种加速决策也导致了信誉的损失，从而影响将来为获取所需资源的努力。因此，由子没有考虑到执行的可行性，加速决策实际上会使实施减速。把战略石油储量扩大到 10 亿桶的决定开启了一场官僚之间的战争。这将在本章的后面一些段落讨论。缺少组织支持战略石油储备计划办公室设在联邦能源管理局内部，拥有有利的位置。办公室领导人是主任助理，直接向能源管理局主任报告。这样使战略石油储备办公室能从行政长官那里得到快速决定，并得到联邦能源署其他机构和单位的支持，从而保证了互相合作。例如，当大量合同问题出现的时候，行政长官帮助建立了专门的采办委员会，来加速办理建筑合同的签署问题。4所有这些随
15、着 1977 年能源部（DOE）的成立发生了变化。战略石油储备办公室的主任不再直接向联邦能源部行政长官报告，而是向一位部长副助理报告，他再向部长助理报告，部长助理再向副部长报告，副部长再向部长报备，这样就不能获得快速的决策。而且，能源部内部每个职能办公室为了获得这种新层级的关注而互相竞争。这样，就出现了三个严重问题。其一，战略石油储备办公室不能容易地动员能源部的领导同其他机构如发行环境和水资源使用许可证的环境保护署和陆军工程部队进行交涉，其程序会减慢建设的进行。其次，当时能源部是由联邦能源管理局、联邦动力委员会和能源研究开发署等几个机构合并而成的，职员的数量超过了新机构的编制界限。由此导致全部
16、雇佣行为停止，而此时正是战略石油储备办公室需要增加合同管理方面有经验人员的时候。战略石油储备办公室主任不得不把工作人员的时间花在制定雇佣新人员的特殊要求上。其三，所有采办责任都转移到了能源研究开发署的来办办公室。他们制定了繁杂的程序，为庞大而复杂的研究和开发工程解决采办问题。本来联邦能源管理局能用几个星期或几个月解决的合同问题，现在要用 9 个月时间。事实上是，关键的 6 个月过去了，还没有为战略石油储备真正签署一个合同。这些问题说明了在设计新项目上考虑组织机构的重要性。如果战略石油储备办公室作为一个独立的机构或一个直接向部长报告的单位，也许许多这样的问题都可能得以避免。在随后与预算管理局有关
17、项目扩充资金问题的论争中，赢得大能源部官僚机构的支持也变得至关重要。小结战略石油储备计划既没有按原有计划安排实现，也没有按加速计划实现。到 1978 年底，只储备了 6850 万桶石油远远少于旧计划要求的 1.5 亿桶和加速计划要求的 2.5 亿桶。直到 1986 年，才储备到了 5 亿桶。这要比原计划延迟了 4 年，比新计划的要求迟 6 年。直到 1980 年，这些导致计划拖延的执行问题才大体上得到了解决。但是，战略石油储备计划的目标合适吗？ 对规模问题的分析方法石油储备背后的直觉逻辑是简单的：石油价格低时（正常的市场） ，就买进石油，而当价格升高时，就卖出石油。这样的投机具有赢利的潜力，暗
18、示了私人囤积的可能性。那为什么政府应卷入石油囤积中去呢？换句话说，什么样的市场失灵或政府失灵使公共石油囤积成为正当的呢？对这种公共石油囤积，主要有三个理念：两个建立在市场失灵的基础上，一个建立在政府失灵的基础上。首先，囤积涉及外部影响。公司不承担囤积决定的全部费用，也不享受其全部利益。当公司购买石油存量时，他们增加了世界对石油的需求，于是就提高了其价格。而当囤积者必须付更高的价格时，所有石油购买者也必须出高价购买。然而，高价的经济成本对囤积者的利润计算来说是外在的。因此，建立石油储备的社会成本要高于私人成本。当降低储备导致价格降低时，社会收益或许高于个人收益。而且，存在大量的囤积也许还会带来政
19、治利益，例如，可以阻遏有目的的石油供给中断，这在个人囤积的利润中是不会表现出来的。一般地讲，我们期望积极的外部性大于消极的外部性。原因是，储备积累通常是渐进的。轻微的价格上涨只会产生微不足道的经济后果；而动用储备很可能发生在价格冲击之际，此时，甚至是很小的价格下降也会带来很明显的经济效益。第二，如果公司厌恶风险，那么他们会放弃使社会风险降低的囤积。对于单个公司来说，因期望一场重大价格动荡而囤积就像一场赌博如果价格动荡发生，公司赢利；如5果不发生，公司将遭受损失。因此，从公司的角度来看，囤积就是一场赌博-为得到概率很小的、丰厚的回报，必须先行支付。然而，从社会的角度来看，囤积像是保险-为避免概率
20、很小的重大损失，必须先行支付。第三，由于在最近几年政府实行的价格控制和指令性石油分配，公司也许会预期政府在未来的石油价格震荡期间会阻止他们以市场价格出售投机的石油储备。换句话说，过去的政府行为已经破坏了囤积石油的产权信用。我们可以这样认为：这已经造成了一种制度性的开放进入资源问题因为公司没有把握在最具价值的时候能够排他性地使用他们囤积的石油，他们会使投机的石油储备供给不足。因此，石油供给中断期间储备石油的私人供给会过少。这些理论依据表明石油囤积需要国家发挥作用。但作用应该多大呢？假设应该由政府直接提供囤积，它的量应该有多大？用多快的速度来建设石油储备？应该在什么情况下使用储备？成本-收益框架会
21、帮助我们回答这些问题。囤积计划的效应我们把国家石油储备计划的效应分成四类：支出效应，直接市场效应，政治效应和附加效应。支出效应石油储备项目最明显的成本是为保证储备设备和购买石油所必须支付的费用。可以根据工程数据或过去类似的建设储备设施的费用估计出储备所用设施的建设费用。估计石油的成本需要预测未来的价格包括购买效应本身。因为一般来说，购买不会在市场混乱时进行，这种预测可以在假设长期价格增长（下降）率的基础上进行。当政府出售储备石油时，就会产生收益。大量出售会降低石油价格这是在世界石油市场供给发生混乱并引起价格动荡时，使用石油储备来进行应对。我们可以这样假定，在将来的某一天，以计划价格把储备设施和
22、尚存石油卖掉时，这一计划便告终结。这笔收益只占整个项目预期价值的零头。表：国家石油储备项目的效应支出效应支出：购买石油储备石油收益：出售石油以成本-收益分析来测量直接市场效应成本：购买的价格效应收益：抛售的价格效应政治效应阻遏有意图的中断“呼吸空间”：外国政策国内政策没有货币化附属效应储备易位：私人部门其他国家调节公共储备的有效规模6市场效应表中左栏表明在世界石油市场供给中断期间抛售石油储备的市场效应。在市场受破坏前，世界石油价格为 P0，在这个价格上，供给线 Swn 和需求线 Dw 相交。一次突然将供给从市场移走的中断使供给线移到 Swd。这个移动导致价格上涨为价格 P1。 （价格突然从 P
23、0跳到了 P1 就是石油价格冲击。 ）石油储备的抛售使供给曲线向有回移。抛售量 被中断后的供给线水平向有移动个单元变为 Swd，产生出价格 P2 这样，石油储备的抛售防止了中断后的价格一直保持在价格 P1。对美国这样的石油净进口国来说，价格 P1 和价格 P2之间的差异就是抛售的经济收益来源。为储备而进行的石油购买使世界市场上的需求线向右移动。如果供给线也随着需求线平行移动相等的距离，那么石油购买就不会引起价格的上涨。对石油净进口国来说，这样的价格上涨会导致经济损失，这个损失可以用测量由石油供给破坏引起的经济损失同样的方法进行测量。政治效应石油的大量储备也许会阻止禁运和政治原因引起的石油供给减
24、少。储备的石油越多，政治对手为了把特定水平的经济损失加在进口国身上的供给减少量也必须越多。只要出口国认识到他们自己通过减少供给也会遭受损失，大量储备石油就会从某种程度上阻止出子政治目的破坏供给的手段的使用。大量储备石油也可以使美国执行国内外政策的选择范围得到扩展。因为抛售储备提供了从出口国地区中断供给的时间到感受到所引起的价格上涨的全部后果的时间之间的“呼吸空间” ，所以可以在一个政治上较为稳定的国内环境中发挥外交主动性。如果供给的破坏与军事干预同时发生，或导致军事干预，石油储备就会因减少美国及其盟国遭受的附属于石油生产设备的暂时损失，加强执行的灵活性。至于国内政策，石油储备的抛售也许会减少政
25、治恐慌，这种政治恐慌能导致价格管制和指令性分配石油，就像 70 年代遭受供给破坏后，经济代价增加时的情况一样。附属效应：公共储备也许会遏制私人囤积。由政府控制的大量储备取代了由私人部分控制的石油囤积。石油公司希望政府在市场供给破坏期间抛售储备，降低价格，使他们自己储备的石油能够以此价格出售。尽管这种价格降低的效应可能会缩减私人储备的石油量，但如果公司已经预见在供给中断大得足够引起动用政府储备的石油时，会重新强加价格的控制，并对私人囤积石油实行强制性分配的话，这种边际的减少是很小的。确实，如果公司相信政府较大的石油储备会减少实行价格控制和强制分配的可能性的话，增加政府的储备实际上会鼓励私人囤积石
26、油。总的说来，私人囤积石油的易位问题意义不大。美国大量储备石油也许会抑制外国政府所做的储备努力。因为世界范围的石油消费者由于美国储备的抛售而得益，其他石油进口国也许还可以搭乘美国大量储备的“便车” 。如果这种事情发生，加入美国储备的每桶石油对世界储备的净增加来说就不到一桶了。有一个因素可以抑制这种“搭便车” ，那就是国际能源组织。它的成员包括美国、加拿大、日本、德国、和大多数其他西欧国家。他们都同意最少要储备一定量的石油以备在石油供给中断期间使用。即使没有这样的协议，其他国家也害怕美国不使用它储备的石油，从而有可能在某种程度上抑制他们搭乘美国石油储备的“便车” 。在成本-收益分析中考虑这些易位
27、效应的标准方法是假定国家储备的效果比它的物理量小一些。例如，如果分析家们相信公共储备每增加 5 桶，私人储备减少 1 桶的话，那么5 亿桶的储量只具有 4 亿桶的有效规模。7量化成本和收益我们可以用经济学中的标准工具来量化储备计划的预算和市场效应。不幸的是，政治效应和附属效应却不容易量化。也许，认为美国石油储备项目的易位效应很小是有理由的。尽管政治效应不能量化，但它们也许很重要尤其是对必须作敏感政治决定的总统而言。例如，在中东战争中对以色列的恢复供给的决定，或决定动用军队援助沙特阿拉伯政府打击外国支持的暴动者或反对伊拉克入侵的决定。在我们的收益-成本分析中，我们不讨论政治收益，只简单陈述石油储
28、备的净收益。收益-成本分析是一个较大的多目标分析的组成部分。我们还必须考虑落脚点的问题。如前所述，获取和抛售都会影响世界市场的石油价格。一种方法是不仅测量美国发生的成本和收益，还测量以世界价格进口石油的同盟国的成本和收益。然而，美国政府的分析家的标准执行方法是只测量国内发生的成本和收益。换句话说，他们只把落脚点放在对美国居民的成本-收益分析上。社会剩余的改变我们回到图,来说明怎样测量抛售的收益和获取的成本。右栏显示出美国石油市场上价格从 P0 上涨到 P1 的效应。在供给中断前价格 P0 上，Qs0 是国内石油消费量（美国需求线 Dus 米上的 e 点） ，Qs0 曲是国内石油生产量（美国石油
29、供给线 Sus 上的 a 点） 。国内消费和国内生产之间的差额等于供给中断前的进口水平。当价格上涨到 P1 时，国内消费降到了 Qd1，国内生产上升到 Qs1。导致的社会剩余损失为梯形面积 abcd；因为消费较少，三角形面积 def 代表损失的消费剩余。三角形面积 abc 代表增加国内生产的真正资源成本；长方形面积 bdfc 代表消费者为他们继续消费进口石油向外国供给商支付的额外数量。供给中断后价格被抛售规模拉回的价格只是 P2。价格从 P0 上升到岛时社会剩余的损失等于梯形面积 aghe，它小于没有抛售的社会剩余损失的面积，其差额等于梯形面积bdhg。因此，通过抛售避免的社会剩余损失等于面积
30、 bdhg（图中阴影部分） 。抛售的收益等于实现的收入（乘以 P2）加上初级市场上社会剩余的变化（面积 bdhg） 。使世界价格增加的石油获得也导致了美国国内石油市场的社会剩余损失。设想非常大的石油采购导致价格从 Po 上升到 P1。这与供给中断时造成的社会剩余损失一样。为计算采购成本，我们把购买石油的支出与国内市场上的社会剩余变化相加。要是石油采购不会引起价格上涨，那么购买的成本就等于预算的成本。需要什么信息来计算这些直接的社会剩余变化呢？为了确定供求和需求线的位置，我们需要对石油储备计划期间的价格，世界消费，国内消费以及国内供给进行估计。如此长期限的估计特别要建立在历史趋势的基础上。为了测
31、量供给中断对价格的影响，我们需要估计世界石油市场上的供求价格弹性；为测量社会剩余损失，我们需要估计美国石油市场上的供求价格弹性。历史和跨国数据的经济分析为这些弹性提供了合理的范围。调整成本社会剩余分析假设，经济能无需成本地从一种均衡转到另一种均衡。虽然这是一种对温和价格变化的合理假设，但也许不适用于石油这样的产品的剧烈价格变动的情形，因为它是一种对经济重要部门的基本投入。较高的石油价格要求整个经济中的相对价格发生变化，以在新的均衡上实现有效配置。然而不是所有的价格都是完全弹性的。例如，名义工资具有向下的刚性，以致在重大价格动荡之际，我们也许会看到大量非自愿失业，而不是工资上的突然下降。尽管通货
32、膨胀最后也许会允许降低实际工资，以进行适当调整，但短8期的影响会比社会剩余直接估计的更为无效。与之类似，急剧的石油价格冲击会使财富大规模地由国内消费者转移给国内和国外的石油生产商，这就改变了整个经济的需求线。有关需求新构成的不确定性能够减慢为了产生一种与新的相对价格一致的资本存量所需要的投资。投资的延缓和消费的减少会导致经济萧条。萧条期间，闲置资源的低效和目前投资减慢导致的未来生产的损失，在社会剩余的直接变化中不会得到反映。根据这些调整成本看，建立在社会剩余直接变化基础上的成本-收益分析会不会有系统的偏差？调整成本与价格震荡的大小不成比例地增长，社会剩余价格的直接测量会导致低估抛售的收益，甚于
33、低估囤积的成本。因此，一般来说，建立在石油市场直接社会剩余变化上的成本-收益分析，会低估石油储备的真正净收益。宏观经济模拟假定石油价格冲击引起整个经济的价格变化，整体经济的动态模型将提供一种有吸引力的工具来估算石油冲击价格的全部经济成本，由此可算出石油储备的成本和收益。大规模的宏观经济模型应用成百个互相联系的方程式，代表经济的多种成分以及它们之间的相互作用。政府和商界使用许多这类模型来预测国民生产总值（GNP） 、通货膨胀、失业以及其他总体经济运行指标。例如，能源部就是依靠商业预测模型，来对战略性储备计划进行评估的，该商业预测模型是由数据资源有限公司（DRI）和沃顿经济预测协会联合开发的。为测
34、量抛售的收益，分析家需要使用下面的程序：首先，要说明一种中断场景以三个月为时间段的石油价格线。其次，用指定的石油价格线模拟经济的反应，测量若干年的国民生产总值的当前价值。第三，说明一条新的石油价格线，反映假定的抛售，然后测量国民生产总值的现值。第四，把国民生产总值现值的差额作为抛售的收益。作为社会福利的一种测度，国民生产总值有许多局限性。除此之外，我们上述讨论的程序内部还存在着两个重要的实践问题，使该过程在分析上不再具有吸引力。问题一，最常用的宏观经济模型在估计像石油供给这样的供方冲击的影响上均设计不良。此类经济模型主要集中在总需求上，只隐含地考虑了供给流，因此，经常产生出其内部不一致的结果，
35、需要由特定程序加以修正。而且，模型中从计量经济学估计的关系也许不能涵盖超出历史数据范围的重大石油供给中断。问题二，模型的高度复杂性，在使用它们模拟像石油冲击这样的特殊现象时，还要做许多的假设。使得模拟者有很大机会操纵结果。例如，假设对政府货币和财政政策稍作小小的变动，就会对中断期成本的估计产生很大影响。因为需要大量特殊校正来实现内部的一致性，即使是训练有素的宏观经济学家也很难发现隐藏在复杂模型中的不合理假设。假如使用这些模型的成本很高的话（以人力和使用计算机的时间来说） ，检测所有主要假定的敏感性通常也是不可行的。所有这些特点都会诱使那些政策承担者的分析滥用。处理不确定性 关于石油供给中断的时
36、间、频率、持续时间和规模的不确定性，对任何希望做储备计划的收益-成本分析的人都是一种有趣的挑战。如果中断没有发生，或者在积累起足够的储备之前就发生了，那么储备计划几乎肯定会涉及到净成本。但这一概率必须与在一次重大供给中断中的抛售带来大大超过建立石油储备的成本的巨大收益的概率相权衡。这里，我们简短讨论一下用于处理战略石油储备计划收益-成本分析中的不确定性的两种主要方法：场景盈亏平衡分析和动态随机规划。9场景盈亏平衡分析战略石油储备计划早期的收益-成本分析都是建立在项目开发的场景说明和未来市场条件基础上的。每种分析都用同一项目方案比较两种场景：说明供给中断的场景的和没有这种说明的基本场景。在测算出
37、每种场景招致的成本和收益之后，分析家们计算供给中断场景有多大可能使该计划勉强通过零预期净收益的成本-收益标准。例如，这一场景也许会要求在随后的 5 年内每年向战略性石油储备增加 6 千万桶石油。供给中断场景然后也许会要求抛售 3 亿桶石油，以响应第 7 年发生的供给中断（即 6 个月内世界市场每天损失 6百万桶） 。基本情形场景也许会假定这些石油在另一个 10 年将被保留，然后被卖掉。如果在基本情形场景下购买和储备石油的成本的现值等于 C，中断期抛售的收益现值为更大的量 B，那么盈亏平衡的概率为 PbCB。如果决策者相信发生类似于中断场景所述的石油供给中断的概率大于盈亏平衡的概率，那么他们就会
38、断定建议项目中的预期净收益是正数。场景盈亏平衡法在许多重要方面过度简化了储备问 m。该方案不考虑关于供给中断发生时间、规模、持续时间的不确定性。它忽略了在整个项目生命周期内出现多于一种中断情况的概率。在考虑盈亏平衡的概率时，决策者们必须主观地考虑这些限制因素，以决定该将多大的概率赋予石油供给中断。此外，这种场景盈亏平衡法对储备和抛售的最优时间的确定几乎没有提供什么见解。简单的决策分析决策分析为表达简单风险组合的不确定性维度提供了上个框架。决策分析的基本工具是决策树。下图表现了一种非常简单的决策树，它与盈亏平衡分析一致。该树由两种类型的交叉点组成，它们由代表结果的续联系。树左边的正方形是决策结点
39、，从这里我们通过作两种有中断（p） 经济成本储备成本 60没有中断（1-p） -8 储备 10 有中断（p） 100不储备没有中断（1-p） 0图:石油储备问题的简单决策树选择开始，一是采纳推荐的储备计划，另一种是不采纳这种计划。如果我们不采纳，就移到下一级的圆圈，代表机会结点，从机会结点可以通向概率为 P 的供给中断（经济成本为100）和概率为 1-P 的无中断（经济成本为 0） 。相反，如果我们决定采纳推荐的储备计划，我们就必须为计划支付成本（经济成本为 10） ，移到上面的圆圈，一端通向概率 P 的石油供给中断（经济成本由于抛售降到 60） ，另一端通向概率为（1P）的无中断（由于使用E
40、V(储备石油)=-10+8（1-p）=-2-68pEV(不储备石油)=0（1-p）-100p=-100p如果 p1/16 储备石油10储备的石油，经济成本为-8） 。为了计算平衡概率，我们把储备石油的期望值与不储备的期望值相比较。这些期望值显示在图的虚线框中。通过对期望值表达式建立等式，并解出中断的概率 P，我们发现，如果中断的概率大于 116，石油储备提供的是正预期净收益。现在想象我们让树在每一个机会树枝的末端长出决策结点。我们应该把由此导致的结构看作是两个连续的时间段，可能在两个时间段都没有石油供给中断现象出现，但一次中断持续一个时期，或一次中断持续整整两个时期。随着我们加上更多的时间段，
41、该树就考虑到了更多的中断模式。这样，通过建立多阶段的决策树，我们就可以建立一个涉及不同长度和频率的中断场景的模型。再想象一下，我们可以将机会节点扩展到包括不同水平的中断。现在该树允许场景的概率以及中断规模随时间而变化。我们可以更改决策结点，使之对储量的增加和减少有多项选择，从而能够考虑到储备计划进度表的弹性。图中显示为解决石油储备问题的决策树的一小部分的特写。如图所示，我们进入阶段t，该阶段市场正常，有 5000 万桶石油已经存入了储备。然后我们就面临决定买多少石油或减少多少石油的问题，共有 11 种可能的决定，它们的范围以 1000 万桶递增，从抛售全部储量（-5000 万桶）到再增加 50
42、00 万桶。例如，我们如果增加 2000 万桶，就移到了储备为 7000 万桶的机会节点上。现在 5 种市场环境的其中一种可能出现：不抬高价格时能买到一些石油的萧条市场；购买石油会抬高其价格的正常市场；小规模供给中断的市场；中等供给中断的市场；大规模供给中断的市场。在 t1 时间段的初期，市场条件和储备决定进入的状态。储备问题的决策树，如涉及的数量大，就不可能用人工画图，此问题也不能靠人力解决，例如当储备问题有 15 个时间段，5 种市场状况以及存储量递增为 1000 万桶时。幸运的是，还有一种叫做随机动态规划的一般方法可在电脑帮助下使用。随机动态规划如果我们用人工解决决策树问题，我们会从最后
43、一个时间段开始，计算最后的机会结点带来的预期值。然后我们用这些预期值替代这些机会节点，然后把除了决定结点有最大预期值的机会节点外所有的树杈剪掉。我们然后会贴现这些优势节点，返回起步阶段。采用贴现的期望值继续这个过程，并且剪掉优势的机会结点，我们最终返回到开始阶段的决策结点。作为这种剪枝过程的结果，我们能够在起始阶段选择具有最大期望净收益现值的决策。回顾一遍从开始到结束的剪枝过程，我们得到任何后续市场条件的最优战略。随机动态规划使用类似的解决方法，识别市场条件下任何场景下抛售和购买的最优结果。每一阶段对可允许的储备量的约束可以合并于建议的储备能力发展模型之中。为了比较备选的进度表，储备模型能够解
44、出分离的每一进度表。提供期望净收益最大现值的进度表就是要选择的最有效的一个。为了使用随机动态规划我们必须作出什么假设？第一，对每一备选项目我们要求一份储备能力的可获得性的方案说明和提供它所需成本的现值。第二，假设世界和美国石油市场的价格、数量和弹性对每一阶段都是必要的，以便计算成本和收益。第三，必须选择一个社会贴现率。第四，在每一时期每一市场条件因前一阶段的市场条件而变化的概率，我们需要用它来计算期望值。例如，假设现阶段是一个正常的市场，下一阶段也会出现一个正常市场的概率是多少？这些类别的前三个构成了我们通常作成本-收益分析需要的几种假设。因此，我们做成本-收益分析有相当标准的方法。市场条件的
45、概率假设更为主观。例如，如果我们只允许两种可能的市场条件，那么我们很容易通过改变这两种假设的概率进行敏感性分析。11然而，对于有 5 个市场条件的模型，有 16 种必须单独确定的概率模型。随机动态规划的最大缺点是分析家们难以选择这些概率并与顾客交流它们的意义。最先把随机动态规划应用于石油储备问题的是托马斯J塔斯博格，然后是麻省理工+50mmb 萧条市场+40mmb 正常市场+30mmb +20mmb 有一点供应中断 +10mmb 保持不变 中等供给中断-10mmb 大规模供给中断-20mmb -30mmb -40mmb -50mmb 阶段 t-1 阶段 t 阶段+1 mmb=增加 100 万桶
46、图：石油储备问题扩展决策树的一个简单结点学院的许多经济学者。塔斯博格和能源部的政策分析家们一起开发出的模型成为用于评估备选储备政策经济成本和收益的标准工具。这个模型里扮演角色的能源部和预算管理局之间对适度战略石油储备的辩论。分析在战略性石油储备规模争议中的作用能源政治和储备法案把战略石油储备量定为 1.5 亿到 10 亿桶之间，并强烈相信战略石油储备足以代替 90 天的石油进口量（当时约为 5 亿桶） 。虽然由国防分析研究所完成的工作报告显示，规模大得多的石油储备从经济上来说也是合理的，但作为一个回合结果选择的 10 亿桶这个数字还是大于管理部门在战略性石油储备计划中希望向国会建议的最大数目。
47、17 较低的 1。5 亿桶代表联邦能源部对可用于该项目的现有盐洞的储备量的估计。确定的 5 亿桶的标准，由杰拉德福特总统作为预算管理局和联邦能源部之间的妥协而作出的选择，这个数字与国家石油委员会的建议一致。预感到后来的斗争，预算管理局主张战略性石油储备的量应再小一些以减少此项目的成本，而联邦能源部则争论说更大的储备量才可提供更大的安全。1976 年 12 月联邦能源部上交给国会的战略石油储备计划包括了一份支持 5 亿桶储备量的成本-效益分析。18 该分析在对进口水平和石油供给中断的乐观推测下，得出结论认为 5 亿桶或者更大的储备量是成本有效的。然而，赞成 5 亿桶储量的人并不多。预算管理局的分
48、析家们想把储备量限制到 2 亿桶，但他们没有获得足够支持来推翻法定的 5 亿桶方案。绝大多数联邦能源部的分析家认为更大的储量从经济来说是可行的，但考虑到预算管理局会强烈反对，他们决定不强行扩大储量。10 亿桶动议进入状态：中等供给中断：已储备 70mmb进入状态：正常状态：已储备 50mmb12国家能源计划发展署在卡特总统的首席能源顾问詹姆斯R施莱辛格的强力控制之下，要求把战略性石油储备扩大到 10 亿桶。他的工作人员要求有关机构和部门透露有关政策选择信息，但未得到满足。于是人们选择了操作效率而不是“非常花时间的达成共识的过程” 。19E 家能源计划草案在能源部流通供评阅后不久，卡特总统就于
49、1977 年 4 月 29 日签署了最后的计划版本。结果，预算管理局的有关雇员们，没有来得及说服新领导去要求总统重新考虑国家能源计划中的 10 亿桶目标。用一句官僚俚语讲，施莱辛格在战略石油储备问题上成功地“摆平”了预算管理局。预算管理局在 1977 年秋天为国家的 FY1979 预算提案作准备期间，找到了削减 10 亿桶动议的机会。施莱辛格，作为新成立的能源部部长，要求筹资建设另外 5 亿桶的储备能力。（三期储备达到 7.5 亿桶，四期到 10 亿桶） 。当预算管理局削减速部分资金时，施莱辛格请求卡特总统的帮助。在一次白宫会见预算管理局主任时，施莱辛格把这个问题里给总统。预算管理局雇员用活动挂图证明大于 5 亿桶的储备量是不行的。但是，卡特总统打断了他们，说战略石油储备规模已不是讨论的议题了。他仍坚持
