第二节 石油价格波动与石油供求关系
一 国际油价波动的历史回顾
1973年石油危机爆发之前，石油资源主要是被以埃克森、英荷壳牌为代表的国际石油公司控制，号称“石油七姐妹”的几大国际石油公司完全控制了石油的生产和销售。产油国政府虽然也能从国内石油资源的开发中获得收入，但产油国的收入与石油生产带来的利润相比却是微不足道的，石油生产带来的巨大利润几乎以垄断利润的形式被国际石油公司鲸吞[32]。但1973年“石油禁运”之后，产油国与国际石油公司的关系开始发生革命性的转变，产油国政府收回石油主权，石油带来的巨大收益也开始以石油地租的形式被产油国政府获得。产油国收回石油主权的行为不仅给石油价格的构成带来了巨大变化，也打破了国际石油公司控制下长达几十年的相对稳定的低油价时期。因此，无论从产油国地位的变化，还是从油价波动的特点来看，20世纪70年代之后的油价波动才应该是现代石油价格研究的重点。
经济学家一般把油价大幅波动的时期称作“石油危机”。自1973年“第一次石油危机”爆发以来，国际石油市场总共经历过6次石油危机，其中包括4次油价大幅上涨的“正向石油危机”和两次油价大幅下滑的“反向石油危机”。
1.第一次石油危机
1973年之前，国际油价一直在每桶3美元左右徘徊。不过，第四次中东战争打破了石油市场原有的平静。战争开始后不久，除伊拉克以外的阿拉伯石油输出国均颁布了对美国和荷兰的禁运令，并强制减少了本国的石油出口量。阿拉伯石油输出国采取的这一行动导致国际油价迅猛上涨，短时间内就将国际油价从1973年的3.05美元/桶迅速推高至1974年的10.73美元/桶。经济学界一般把1973～1974年的油价暴涨称作“第一次石油危机”。
2.第二次石油危机
“第一次石油危机”之后，国际油价经历了几年相对平稳的时期。但从1978年年底开始，连续两轮的价格上涨将国际油价从十几美元提升至30多美元，油价上涨直到1980年年底才结束。经济学家一般将1978～1980年的油价上涨称为“第二次石油危机”。“第二次石油危机”分为两个阶段：第一轮价格上涨源于1978年11月发生的伊朗石油工人罢工，这次罢工导致伊朗石油供应几乎完全中断，每天大概有600万桶到1500万桶伊朗石油流出国际石油市场[33]。虽然沙特阿拉伯和欧佩克采取的增产行动迅速弥补了伊朗石油停产所造成的损失，但全球仍然损失了4.0%的石油产量[34]。国际石油市场出现的供求失衡带来国际油价的迅速上涨。尽管1979年伊朗石油产量有所恢复，但国际油价却没有下降。1979年年均油价达到了17.25美元/桶，与1978年的12.70美元相比，每桶上涨了4.55美元。第二轮价格上涨源于两伊战争的爆发，1980年，正当国际油价开始回落之时，伊拉克攻打伊朗，两伊战争爆发。战争的爆发再一次将油价推入上升通道。到1981年，国际油价达到了32.51美元/桶，几乎是危机爆发前1978年12.70美元/桶的3倍。
3.第一次反向石油危机
20世纪70年代中后期到80年代初，接连两次爆发的石油危机导致国际石油需求大幅萎缩和非欧佩克产油国生产能力的迅速扩张。而这也带来了欧佩克在世界石油产量和世界石油出口量中所占份额的不断减少。为了避免国际石油市场供过于求的局面导致油价持续下跌，欧佩克于1982年3月开始实行产量配额制度。虽然成员国的超产行为在一定程度上影响了欧佩克配额制度实施的效果，但欧佩克国家，特别是沙特阿拉伯等欧佩克中的富裕国家为维持国际油价在石油产量上做出的巨大牺牲并没能抑制国际油价下跌的势头。到1985年，国际石油价格已经下降至27.01美元/桶，与1981年的油价相比，降幅达到16.9%。油价和产量的同时下降给欧佩克中的富裕国家，特别是沙特阿拉伯的国家财政带来了巨大负担。要知道，为了支撑油价，“沙特阿拉伯的石油产出由1981年的1000多万桶/天降到1985年第三季度的270万桶/天，它在欧佩克石油产出中的百分比由47%降到了18%”[35]。为了督促欧佩克其他成员国遵守配额，分担本国的负担，沙特阿拉伯法赫德国王于1985年向其他成员国发出了最后通牒：“如果其他成员国超额销售，沙特也应该有这样做的自由；如果别的国家在价格上作弊，沙特也会这样做。”[36]1985年9月，沙特阿拉伯兑现了它的承诺，将产量增至470万桶/日，使得石油价格崩溃，在几周内从28.00美元/桶跌至11.00美元/桶[37]。经济学家一般把1985～1986年的油价大跌称为“第一次反向石油危机”。在危机爆发前的1984年，国际油价为28.20美元/桶，但到1986年，油价急剧下挫至13.53美元/桶，降幅高达52%。
4.第三次石油危机
1985～1986年价格战的爆发带来的是长达20余年的低油价时期。但价格战结束后不久，中东地区爆发的一场战争引发了又一次并不重要的正向石油危机，学术界一般将这次石油危机称作“第三次石油危机”。1990年8月1日，伊拉克大举入侵科威特，挑起了海湾战争，科威特大量油田受到破坏，联合国也开始对伊拉克实行经济制裁。受战争影响，“这两个主要石油输出国每日440万桶的供应量迅速从国际市场消失”[38]。供应的短缺以及市场对战争扩大的忧虑，导致国际油价在短期内迅速上升。西得克萨斯中质油（West Texas Intermediate，WTI）油价从1990年7月的18.45美元/桶迅速攀升至10月份的36.04美元/桶，直到1991年2月，油价才又恢复到战前水平[39]。经济学家一般把1990年8月到1991年1月的油价上涨称作“第三次石油危机”。与前两次危机不同的是，这次危机并不是发生在供求紧张的时期，欧佩克的增产以及西方国家抛出储备应对危机的行动在短时期内重新稳定了油价。与前两次危机相比，“第三次石油危机”是一次迅涨速落的石油危机。
5.第二次反向石油危机
第三次石油危机发生之后，国际油价经历了较长时间的低迷，直到1996年，受美国和亚太经济强劲增长的影响，国际油价才开始回升。不过，1997年爆发的东南亚金融危机却导致亚太地区的石油需求自1982年以来首次出现了负增长。与此同时，伊拉克石油出口也得到恢复并且产量不断增加。在需求下降和产量增加的影响下，国际油价从1997年年底进入快速下行的通道。此次油价大跌整整持续了一年的时间，直到1999年，才得以止住颓势。经济学家一般将1997年年底到1998年年底的油价下跌称为“第二次反向石油危机”。受此次石油危机的影响，WTI现货价格从东南亚危机爆发前的20.00美元/桶迅速下降至1998年12月的11.35美元/桶[40]。如果按实际价格计算，1998年的国际油价仅为3.21美元/桶，几乎回到了第一次石油危机爆发之前的水平。
6.第四次石油危机
21世纪之初，虽然国际油价受欧佩克减产促价政策和世界经济恢复的影响，于2000年突然出现了急速上升的势头，但很快又恢复了稳定。不过，从2003年开始，国际油价又一次进入上升通道。2001年还仅为23.12美元/桶的国际油价到2008年却上升至94.45美元/桶，涨幅超过300%。直到2008年第三季度，金融危机全面爆发后，国际油价才止住了上涨的势头。经济学家一般将2003年以后的油价上涨称为“第四次石油危机”。这次石油危机也是20世纪70年代以来，上涨幅度最大、持续时间最长的一次石油危机。这次石油危机总体来看是由石油需求带动高成本油田开发所带来的。从石油需求方面来看，进入21世纪以后，中国、印度等新兴国家经济的快速发展带来国际石油需求的迅猛增长。而从石油供给来看，从20世纪80年代中期以来持续多年的低油价，以及21世纪以后产油国兴起的资源民族主义导致石油上游投资不足，产量难有大幅提高。因此，从2005年开始，国际石油市场产能吃紧的状况开始出现，国际油价也不断攀升。虽然2008年国际金融危机全面爆发之后，国际油价出现了大幅下降，但石油市场供求紧张的状态并未改变。经历了较短时间的低迷之后，国际油价又重新回到了高位均衡的状态。如果按照真实油价计算，2011年的国际油价上升到了自1973年“石油禁运”以来的历史最高值，2011年，真实油价高达18.20美元/桶，高于1982年的16.01美元/桶，也高于2008年的16.04美元/桶（见图2-2）。
图2-2 1971～2011年国际石油价格走势
*真实油价以1973年价格为基期进行计算。
资料来源：OPEC，Annual Statistical Bulletin 2011；2014，Vienna：OPEC，2011；2014。
20世纪70年代以来，国际石油市场总共经历了6次石油危机，其中4次是石油价格大涨的正向石油危机，2次是石油价格大跌的反向石油危机。虽然很多石油危机的发生是由地缘政治变化及突发事件引发的，但地缘政治变化及突发事件对国际油价的影响终究还要作用于供求关系。纵观国际石油市场出现的历次石油危机，仅仅是地缘政治因素或突发事件还不会带来石油价格的结构性变化，只有当国际石油供求出现结构性失衡时，国际油价的走势才会出现结构性调整，要么由低油价均衡过渡到高油价均衡，要么从高油价均衡过渡到低油价均衡。因此，在探讨国际油价问题前，首先必须要了解石油供求的特点以及供求规律与油价波动之间的关系。
二 石油供求的特点
国际油价频繁波动是“第一次石油危机”之后国际石油市场的特点。油价波动的频率仍与石油供需特点有着密切的关系。因为在短期内，石油供给和需求均缺乏弹性，石油产量和需求量的略微变动就会带来石油市场的供求失衡，从而导致石油价格的大幅波动。而且，由于石油需求在长期也是缺乏弹性的，而石油供给的长期价格弹性又高于石油需求的长期价格弹性。这样，国际石油供求的趋势性变动就带来了石油市场高油价均衡和低油价均衡的交替出现。
（一）石油需求曲线
需求曲线是描述商品需求量和商品价格之间关系的曲线。需求曲线是指一定时期内，在每一价格下，消费者愿意并且能够购买到的商品数量。商品需求曲线的形状由这一商品需求弹性的大小决定[41]。商品需求弹性又叫商品需求的价格弹性，是指在一定时期内，商品需求量变动对于商品价格变动的反映程度。就需求的价格弧弹性来讲，富有弹性的需求曲线会表现得平缓一些，而缺乏弹性的需求曲线会表现得陡峭一些。
短期来看，石油需求是极为缺乏弹性的。一般来说，产品的替代品越多，该种产品的需求弹性就越大。短期内，包括发电机、汽车在内需要消耗初级能源的各类设备所使用的初级能源品种是固定的，因为技术上的限制，石油设备很难调整，消费者应对价格上涨的措施也只有节能或者是降低生活标准。不过，通过这种途径减少的石油使用量非常有限。所以，短期来看，石油的需求弹性非常低。
虽然长期来看，替代能源和节能技术的发展在一定程度上增加了石油的需求弹性，但与其他商品相比，石油需求在长期也是较为缺乏弹性的[42]。石油需求的长期价格弹性主要受到替代能源和节能技术发展的影响。先从替代能源的发展来看，替代能源虽然能够在一些领域内对石油形成替代，但从替代能源与石油之间的相互关系上说，替代能源发展并没有威胁到石油在初级能源中的地位（见图2-3）。由于煤炭、石油、天然气三大化石能源价格波动具有高度的同步性，煤炭和天然气的使用并没有抢占太多的石油市场份额。而可再生能源虽然发展速度非常快，但是因为基数小，在初级能源中占有比例不大，对石油的威胁也很有限。
图2-3 1980～2011年世界初级能源产量
资料来源：EIA，International Energy Statistics，http：//www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/IEDIndex3.cfm？tid=5&pid=53&aid=1，2013-02-07。
石油的长期价格弹性除了受到替代能源发展的影响外，还会受到节能技术发展的影响。节能技术虽然对油价具有一定敏感性，高油价时期，能源效率的提高较为明显，低油价时期，能源效率的提高则会放缓。但因为节能技术对能源需求的影响较经济发展的影响要小很多，又由于世界经济始终在增长，节能技术仅在一定程度上提高了能源使用的效率，降低了世界经济对能源的依赖程度，却并没有带来人均能源石油量的下降。对表2-2进行观察可以发现，1980～2010年，世界人均能源消费量只出现过两次停滞或下降，分别是1980～1985年和1990～1995年。1980～1985年世界人均能源消费量的下降是第二次石油危机之后西方国家经济衰退带来的。1990～1995年世界人均能源消费量的下降则是东欧剧变带来的。虽然1985～1990年和2000年以后能源效率的提高比较显著，但同期人均能源消费量不但没有下降，反而有大幅上升。从这几个时期能源效率和人均能源消费量的对比来看，节能技术虽然在一定程度上降低了世界经济发展对石油的依赖，但能源使用量的变化主要还是受到世界经济增长的影响。只有在经济发展受阻时，世界人均能源消费量才会下降。
表2-2 1980～2010年人均能源消费量的变化
续表
从以上分析中，我们可以看到，虽然高油价可以激励替代能源和节能技术的发展，替代能源和节能技术的发展也在一定程度上降低了世界经济对石油消费的依赖，但是，替代能源的发展对石油的替代效果却十分有限，因为收入效应的存在，节能技术在快速发展的时期也没有带来能源消费量的明显减少。因此，与其他商品相比，石油需求从长期来看对价格也是相当不敏感的。不过，与几乎完全没有弹性的短期需求相比，石油的长期需求还是大一些。
石油商品的短期需求极为缺乏弹性，长期需求的弹性虽然较短期需求要大一些，却依然缺乏弹性。这表现在需求曲线的图形上就是，石油的短期需求曲线非常陡峭，而长期需求曲线的斜率较短期需求曲线要小一些（见图2-4），但与一般商品的需求曲线相比，也依然比较陡峭。
图2-4 石油需求曲线
（二）石油供给曲线
供给曲线是描述商品供给量和商品价格之间关系的曲线。供给曲线是指一定时期内，在每一价格下，生产者愿意并且能够提供的商品数量。供给曲线的形状由供给弹性的大小决定，商品供给弹性又叫商品供给的价格弹性，它是指商品供给量的相对变动率与商品自身价格的相对变动率之比，供给弹性用来测量商品供给量变动对于商品自身价格变动的反映程度。就需求的价格弧弹性来讲，富有弹性的供给曲线会表现得平缓一些，而缺乏弹性的供给曲线会表现得陡峭一些。
石油行业的特点是生产周期特别长，勘探开发等前期投入需要耗费大量资金，而采油成本在石油生产成本中的比重相对较低。因为采油成本低，石油生产的边际成本曲线几乎是水平的，不受产量影响，只有在油田接近产量的极限时，石油生产的边际成本才会骤然升高。因此，从短期来看，在竞争市场上，只要价格大于平均可变成本，石油厂商就会选择开足马力生产，不会对价格的变化做出反应。所以石油供给在短期是缺乏弹性的。不过，长期来看，如果石油价格过高，石油生产能够获得经济利润，其他厂商就会选择进入石油产业，现有厂商也会选择扩大生产规模，这样，石油产量在长期就会增加，反之，如果价格长期位于厂商的平均成本之下，厂商就会选择退出市场，石油产量就会减少。所以，从长期来看，石油供给又是富有弹性的。
不过，石油市场并不是竞争型的，欧佩克和国际石油公司都具有一定的垄断势力，因为垄断势力的存在，石油供给弹性也变得复杂起来。在存在垄断势力的市场上，垄断厂商是不存在短期供给曲线的，这是因为垄断厂商为控制价格、实现自己的利益，会通过产量控制来影响价格。因此，在石油供应充足和供应紧张的市场上，石油供给的短期弹性亦存在差异。在石油供应充足的市场上，石油市场的垄断者会保留一定量的剩余产能，垄断者能够借助调节产量将油价维持在意愿水平上，这样，石油供给的短期弹性相对较高。而在供应紧张的市场上，垄断者因为剩余产能的紧张不能对油价的变动做出反应，这样，石油供给的短期弹性就相对较低。
不过，即使是在供应充足的市场上，石油供给的短期弹性也取决于垄断者的选择。面对需求上涨，垄断者如果希望油价升高，就不会释放剩余产能，石油的短期供给就是缺乏弹性的；如果垄断者想要抑制油价的上涨，便会释放剩余产能，石油短期供给就是富有弹性的。不过，作为石油市场中的垄断者，欧佩克在大多数时候都在或试图在维持油价的稳定。因此，如前文所述，石油供应充足时，石油短期供给弹性就相对较高，当石油供应紧张时，石油短期供给弹性就相对较低。
与石油的短期需求相比，石油长期供给的情况要复杂很多。自20世纪70年代以后，很多产油国都将本国石油资源主权收回，而产油国的石油生产却未必遵循利润最大化的原则。对于产油国而言，稳定高油价并不一定会刺激它们开发新油田，提高本国石油产量。而当油价持续低迷时，产油国反而会出于稳定石油出口收入的需要，产生提高石油产量的动力。此外，不同的产油国，因为自身资源禀赋和国家财政状况的差异，在制定石油政策时又会有着不同的政策目标。因此，产油国的石油长期供给曲线的形态就变得很难琢磨。不过，从第一次石油危机爆发至今，在很多时候，石油的长期供给还是显得较为富有弹性。为了分析的简便，笔者暂将石油的长期供给曲线画得平直一些（见图2-5）。但是，未来的石油长期供给曲线是否依然保持如此形状，也是本书所要解决的重要问题之一。
图2-5 石油供给曲线
三 石油供求变化与油价波动
石油虽然是一种特殊商品，但其价格变动依然要遵守基本的供求规律，即供不应求价格上涨、供过于求价格下跌。不过，因为石油供给弹性和需求弹性的特点，石油供求变动对油价的影响也与其他商品有所不同。
（一）石油需求的变动
1.短期分析
石油市场垄断势力的存在导致石油短期供给曲线分为两部分。在供应充足的市场上，垄断者拥有较多的剩余产能，石油短期供给曲线相对平缓。而在垄断者缺少剩余生产能力的供应紧张的市场上，石油短期供给曲线则相对陡峭。因此，同样的需求波动在供应充足的市场上和供应紧张的市场上对油价产生的影响也有所不同。如果石油市场供应充足，需求变动对油价的影响就较小。如图2-6所示，在供给曲线不变的情况下，需求增加会导致需求曲线向右移，在供应充足的市场上，既定的供给曲线S与最初的需求曲线D1相交于A点，在A点市场均衡价格为P1，均衡数量为Q1，需求增加导致需求曲线右移至D2位置，D2与供给曲线相交于B点，在需求增长时，垄断者释放剩余产能，使均衡数量由Q1增加至Q2，均衡价格则由P1上升至P2，油价的变动幅度不大。当石油供给紧张时，需求变动对油价的影响就会非常大。如图2-6所示，当需求曲线由D3变为D4时，因为市场不再具备产量调节能力，均衡价格由P3上升至P4，在供应紧张的市场上短期供给曲线缺乏弹性，几乎是垂直的，油价完全由需求的变动决定，所以价格上涨幅度也非常大。
图2-6 短期需求曲线的变动
2.长期分析
为了分析的简便，此处笔者暂将石油的长期供给曲线画得平直一些，在此也忽略了石油生产因为遵循目标收益规则导致其供给曲线发生向后弯曲的现象。
因为石油长期供给曲线比较平坦，在石油供给曲线保持不变的情况下，需求变动引起的油价变化相对有限。如图2-7所示，既定的供给曲线S保持不变，需求增加导致需求曲线的右移，当需求曲线由D1移动到D2位置时，均衡数量由Q1上升到Q2，均衡价格由P1上升到P2，油价的上涨幅度有限。
图2-7 长期需求曲线的变动
（二）石油供给的变动
1.短期分析
在短期，人们很难用其他能源代替石油，也很难减少石油的使用量。因此，石油短期需求缺乏弹性，石油短期需求曲线非常陡峭，几乎是垂直的。虽然石油供给曲线分为两部分，在供应充足时，供给曲线比较平缓，在供应紧张时，供给曲线比较陡峭。但因为石油需求曲线几乎垂直，所以无论短期石油市场供应是充足还是紧张，石油供给的任何变动都会带来油价的大幅波动[43]。如图2-8所示，既定的需求曲线D保持不变，供给减少导致供给曲线左移，供给曲线由S1位置移动到S2位置，因为需求具有刚性，市场均衡数量下降有限，而均衡价格由P1上升到P2，油价上涨幅度非常大。
图2-8 短期供给曲线的变动
2.长期分析
从长期来看，高油价时期，消费者可以使用替代能源或者能效较高的设备，而低油价时期，消费者则会更多地选择以石油为燃料的设备。因为设备调整的介入，石油需求的长期价格弹性较短期要大。但是，很多研究表明，即使是在长期，石油需求依然是缺乏弹性的。如图2-9所示，既定的需求曲线D保持不变，供给减少导致长期供给曲线左移，当供给曲线由S1移动到S2位置时，均衡数量由Q1减少为Q2，均衡价格由P1上升到P2，油价也会出现大幅上涨。
图2-9 长期供给曲线的变动
（三）国际油价波动与石油供需弹性
1.短期分析
由于石油供求短期均缺乏弹性，石油供给或需求方面的任何扰动都会造成油价的大幅波动。20世纪70年代以来的历次石油危机无不与石油供求波动有关。20世纪70年代之后发生的前三次正向石油危机也都是由石油供应中断引发的。在1973～1974年的“第一次石油危机”中，阿拉伯石油输出国的石油禁运导致每天最多430万桶石油离开市场；1978～1980年“第二次石油危机”中，因为伊朗革命和两伊战争，每天最多有560万桶石油离开石油市场；在1990～1991年的“第三次石油危机”中，因为海湾战争的爆发，每天最多有430万桶石油离开石油市场[44]。2003～2008年的“第四次石油危机”虽然没有明显的供应中断，但国际石油市场一直处于紧张状态，面对石油需求的增加，欧佩克几乎耗尽了剩余产能，因此，国际油价完全听任需求的摆布。这四次石油危机发生的原因虽然各有不同，其结果却是一样，石油市场出现了供求紧张的局面，进而带来国际油价的不断飞涨。
从几次正向石油危机发生与发展的过程来看，石油危机的严重程度与供求紧张状态几乎呈正相关关系，石油供求越是紧张，石油危机造成的影响就越为严重。这主要是因为在供求紧张的市场上，欧佩克产能调整有限，而石油短期供给缺乏弹性，石油需求上涨或者供应中断便会带来油价的大幅上涨。在供应充足的市场上，因为欧佩克剩余产能比较丰富，而石油短期供给富有弹性，面对需求上涨或供应中断，欧佩克可以通过释放剩余产能来维持油价的稳定，供求冲击对油价的影响也相对较小。因此，第三次石油危机的影响就小于另外几次石油危机，1990年海湾战争引发的石油危机实际上是一次迅涨速落的石油危机。
油价上涨源于供求关系的变化，油价下跌亦源于供求关系的变化。20世纪70年代之后的两次反向石油危机都是由石油市场暂时性的供过于求带来的。1986年的“第一次反向石油危机”实际上源于沙特阿拉伯发动的“价格战”，沙特阿拉伯200万桶/日的增产行为导致石油一夜“由金化土”。1997～1998年，欧佩克的增产和亚洲新兴国家石油需求的减少使石油市场供过于求，也导致油价不断下降[45]。此外，2008年，全球金融危机爆发以后，经济衰退带来的石油需求迅速下降则导致国际油价在短短半年多的时间内下跌100美元[46]。
2.长期分析
从长期来看，石油供给富有弹性而石油需求缺乏弹性的特点导致国际石油市场经常出现高油价周期与低油价周期交替出现的情况。首先，石油供给的长期弹性较大，高油价会刺激石油上游的投资活动，反之，持续的低油价则会对石油上游投资活动形成抑制。例如，“第一次石油危机”和“第二次石油危机”带来的高油价刺激了国际石油公司的石油勘探开发活动，也带来了未来石油市场的供过于求[47]。而1986年“价格战”之后，国际油价的持续低迷严重抑制了石油上游的投资活动，从而带来未来国际石油的供求紧张。不过，石油需求的长期价格弹性较石油供给要小很多，国际油价对石油需求的长期影响要小于对石油供给的影响。因此，石油市场才会存在供过于求和供求紧张交替出现的现象，而这也是国际石油市场高油价均衡与低油价均衡交替出现的重要原因之一。