成品油定价模型.docx
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成品油定价模型
摘要
成品油的合理定价对国家经济发展及社会和谐稳定具有重要的意义。
中国成品油市场运行机制先后经历了完全计划经济阶段、双轨价格过渡阶段、与国际油价间接接轨阶段等多个主要阶段，目前实行的是2009年出台《成品油价格经管办法（试行）》。
随着我国国民经济和社会的高速发展以及工业化进程进一步加快。
我国已经变成了世界经济和贸易大国。
我国的石油需求量逐年增加，进口量大幅上升。
已成为仅次于美国、日本的世界第三大石油进口国。
石油作为一种战略性的基础资源产品，其战略地位不断提升。
在国民经济中的地位越来越重要。
我国现行的成品油定价机制尽管解决了石油价格与国际市场的基本接轨问题。
但定价机制仍没有实现与国际接轨。
论文依据中国国情，深层次分析现阶段国家能源市场化改革中阻碍我国成品油市场发展的主要问题，并对比国际和国内成品油改革．运用“汇率目标区”的理念。
结合税收杠杆原理。
提出了更为合理的成品油定价机制。
关键词：
成品油价原油价人均收入数学模型
正文
一、问题提出：
成品油的合理定价对国家经济发展及社会和谐稳定具有重要的意义。
中国成品油市场运行机制先后经历了完全计划经济阶段、双轨价格过渡阶段、与国际油价间接接轨阶段等多个主要阶段。
2007年2月，国家发改委决定启用新的成品油定价机制，即原油加成本的定价机制。
在当前国际原油价格普涨的情况下，该定价机制有利于扭转我国石油企业的长期亏损局面，但运用该定价机制需要考虑原油成本如何核定、利润如何分配等诸因素，操作难度较大。
依据中国国情，收集我国原油价格、交通运输费用、居民收入和石油利润等与成品油价格密切相关的数据。
深层次分析现阶段国家能源市场化改革中阻碍我国成品油市场发展的主要问题，提出更为合理的成品油定价机制。
二、问题分析：
题目要求我们通过分析相关数据，找出影响油价的主要原因，并且根据这些因素建立一个原油价的数学模型。
结合我国现有的成品油定价机制，进一步探讨使得油价合理的具体措施，以及可能对经济发展产生的影响，并进行定量分析.：
根据分析的结果，进一步探讨更加合理成品油的定价机制。
针对这个问题，我们主要利用了网络资源等，查找各主导因素间的变化关系，确立变量，从而建立模型。
我国的油价近年来上涨得很快。
油价的上涨引起了广大消费者的不满，每到成品油调价窗口期，油价话题总会引发热议；与此同时，现行的成品油定价机制也遭到了广泛质疑，定价机制改革的呼声也日益高涨。
成品油的合理定价对国家经济发展及社会和谐稳定具有重要
的意义。
中国成品油市场运行机制先后经历了完全计划经济阶段、双轨价格过渡阶段、与国际油价间接接轨阶段等多个主要阶段。
我们经互联网搜索及查阅相关资料，大致得出以下几条对油价的影响产生主导作用的因素：
国际市场原油价格、国内平均加工成本、税金、合理流通环节费用和适当利润等。
我们查找了大量的数据，根据各种数据的实际反映，找出理论依据，提出新的成品油定价公式。
这是本题的关键所在。
三、基本假设：
一、市场因素是油价的主要决定因素。
其中主要包括政治因素、经济因素、行政因素和社会因素。
目前的中国，社会局势相对稳定，故政治因素以及社会因素的影响便可以忽略，而其中经济因素中的原油进口成本和人们的收入水平是目前的主导因素，行政因素是国家通过政策对油价进行调控，而国际上，国际政治对油价的影响更大，如，伊朗核危机。
经济上，也容易对油价缠身影响。
二、国内原油平均加工成本、合理流通环节费用。
增值税率17%。
三、石油公司利润。
今年一季度，中石油归属于上市公司股东的净利润391.53亿元，同比增长5.8%，中石化第一季度实现营业收入人民币6,713.65亿元，同比增长14%。
四、价格的微调。
实行全省统一价格的地区，执行国家发展改革委制定的全省统一最高零售价格。
暂未实行全省统一价格的地区，由省级价格主管部门以国家发展改革委制定的中心城市最高零售价格为基础，考虑运杂费增减因素合理安排省内非中心城市最高零售价格。
省内划分的价区原则上不超过3个，价区之间的价差原则上每吨不大于100元。
因此，这一因素对油价的影响较小，基本可以忽略此因素对油价的影响。
四、建立模型：
在建立模型中，通过对已知油价的算法和由搜集得到的数据的拟合，模拟出房价与地价、人们收入以及税率和综合成本之间的一个数学关系。
一、参数设置：
t时间（月），
T时间（年）
f成品油价格（元/吨），
g人均年耗油量（吨/年），
h人均可支配收入（元/年），
M石油消费占人均收入的比重（%）。
二、模型求解：
1、国际平均原油价格与时间的关系：
（以每月一号的原油价为规范；以2010.1为时间基准，取为0，以后每过一月在此基础上加一）
用2010.1——2012.4的油价来拟合函数关系
单位：
美元/桶
2010.1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
79.65
74.95
78.72
85.31
86.03
72.16
72.08
78.96
73.89
81.74
83.43
86.67
2011.1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
91.30
90.94
100.28
108.46
113.46
99.97
94.78
95.24
88.72
78.47
91.14
100.06
2012.1
2
3
4
100.28
97.39
108.94
103.44
2、成品油价格与时间的关系：
（以90号清洁汽油为例，以2009.1为时间基准，取为0，以后每过一月在此基础上加一
单位：
元/吨
2009.1
4
6
7
8
9
10
11
5440
5740
6130
6730
6510
6810
6620
7100
2010.4
6
11
12
7420
7190
7420
7730
2011.2
4
10
2012.2
3
8080
8520
8280
8590
9180
由上述关系得，成品油价格与时间的关系：
f=82.36*t+5801……………………………………………………………………
（1）；
3、人均年耗油量与时间的关系：
单位：
吨/年
时间
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
人均消耗量
0.1769
0.1790
0.1926
0.2106
0.2453
0.2507
0.2672
0.2795
0.2831
0.2908
0.3196
X：
TY：
人均消耗油量
根据程序关系拟合：
g=-0.0003141*T^2+1.274*T+1291………………………………………………
（2）；
4.人均年收入关于时间
单位：
元
年份
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
收入
6860
7703
8472
9422
10493
11759
13786
15781
17175
19109
20714
X：
TY：
人均年收入；
得出人均收入与时间的关系：
h=71.7*T^2-2.862e*T+2.857e……………………………………………（3）；
5、人均可支配收入与成品油价
年份
2006
2007
2008
2009
2010
2011
人均收入（元）
11759
13786
15781
17175
19109
20714
油价（元/吨）
4950
5280
6030
6730
7420
8280
石油上的支出占人均可支配收入：
M=f*g/h…………………………………………………………………………（4）；
五、结果分析与检验：
一、对数据结果的分析：
计算结果，将T=2011，t=6代入M=5.6%。
近年来，随着国际经济的发展，国际原油价虽然有许多的波动，但是在持续的上升当中。
致使我国国内的油价成本在不断的攀升，而且，伴随着我国经济的发展，人们生活水品的提高。
人们的生产、生活对石油的依赖性增大，由5可知，人们的可支配收入中，石油的成分越来越大。
致使人们对油价的调动非常的关心。
油价的不断上涨，人们承担的压力就越大，所以油价的话题总是引发了热议，人们对油价上升的不满，以及对石油定价机制的改革的呼声日益高涨是很正常的。
二、原因分析：
我国石油定价机制现在存在的主要问题有：
1、在国际上缺乏定价权无助于规避石油风险
我国既是石油生产国又是石油净进口国。
从2006年的统计数据来看．我国的石油消费量突破3亿吨，进口依存度在40％以上。
而且有逐年递增的趋势，预计到2010年，进口依存度将达到5O％左右。
由于我国在国际市场上没有定价权，只能被动地接受国际石油价格。
国际石油价格的波动直接影响我国的经济发展，石油风险规避困难。
2、市场价格无法真实反映我国的石油供求关系
在市场经济条件下，价格随供求关系的变化而变化；同时也反作用于供求关系。
我国在当前原油加成本的定价机
制下制定成品油价格时所参考的是国际上的石油价格。
没有反映国内成品油供求关系由于我国在石油消费结构、淡旺季、经济增长率等方面与国际市场存在一定差异。
我国这种简单的倒挂定价方式，不能真实反映我国市场上的
石油供需状况．价格在国内“失真”成分较大。
3、无法准确核定和控制生产企业的生产成本
企业的成本是成品油定价的重要因素。
问题是企业的成本由谁核定、如何核定。
如果由国家有关部门规定一个成本。
显然不符合实际；如果由企业自己确定成本，企业会不会借机从中抬高成本。
从而使得成品油价格居高不下?
当然，政府部门有权得到企业的具体财务报表，但报表并不能真实准确、全面地反应企业的实际运作成本。
如果按照现在所说的定价方法．即便原油的运输费用、港口费用乃至税费都可作为固定数值，也仍无法解决各地、各种规
模炼厂的加工费用指标。
因为“这个数值很难界定。
同样规模不同地区的加工厂不同。
同地区不同规模的加工厂也不同”。
实际上，除了具体的经营者，外人很难对经营成本下定论。
即便是监管者也不例外。
4．无法界定适当的利润
适当是个模糊概念。
在国内油产品卖场上。
寡头垄断企业的存在使得中国油品市场上的石油供应操纵在几个大的集团手中。
民企的配额基本是杯水车薪．甚至经常由于油价太高烂在手中。
2005年．中国三大石油巨头的净利润接近2000亿元．占全国国有企业总利润的21．9％。
“适当的利润”只能鼓励其不断增加石油价格。
如果由政府来规定利润。
这样做能稳定国内市场油价。
却违背了市场规律，会再次导致政府操控性定价机制因此要确定企业的适当利润需要一个自由竞争的国内石油市场环境。
5、我国是一个社会主义国家，我国经济走的是社会主义特色道路，在石油这类关乎国计民生商品上，国家的定价主权比较大。
而我们现行的石油定价机制当中考虑了诸多各方面的因素在内，却没有明确体现人均可支配收入在石油定价机制中的作用。
三、新的定价机制：
我国现行的石油定价机制还是很全面的，只是还有很多方面需要改进，如今定价机制改革的呼声也日益高涨，在这几天的调查与探索之中，我进提出我们组探讨的新的定价机制。
新的机制只是对现有机制的少量改进。
所以，新的机制如下：
第一条石油的价格有以下几条规则制定。
但是要结合我国的人均可支配收入制定石油价格，石油的最高零售价应低于人均可支配收入的百分之五点六。
当规则制定的是油价高于人均可支配收入的百分之五点六时，使用调控手段，降低石油的利润，或者进行补贴政策，使得油价在一个合理的范围之内。
当人们的可支配收入有所变化时，这个百分比应当适当的调动。
第二条原油价格由企业参照国际市场价格自主制定。
中国石油化工集团公司（以下简称中石化）和中国石油天然气集团公司（以下简称中石油）之间互供原油价格由购销双方按国产陆上原油运达炼厂的成本与国际市场进口原油到厂成本相当的原则协商确定。
中石化、中石油供地方炼厂的原油价格参照两个集团公司之间互供价格制定。
中国海洋石油总公司及其他企业生产的原油价格参照国际市场价格由企业自主制定。
第三条成品油价格区别情况，实行政府指导价或政府定价。
（一）汽、柴油零售价格和批发价格，以及供应社会批发企业、铁路、交通等专项用户汽、柴油供应价格实行政府指导价；
（二）国家储备和新疆生产建设兵团用汽、柴油供应价格，以及航空汽油、航空煤油出厂价格实行政府定价。
第四条当国际市场原油连续22个工作日移动平均价格变化超过4%时，可相应调整国内成品油价格。
第五条当国际市场原油价格低于每桶80美元时，按正常加工利润率计算成品油价格。
高于每桶80美元时，开始扣减加工利润率，直至按加工零利润计算成品油价格。
高于每桶130美元时，按照兼顾生产者、消费者利益，保持国民经济平稳运行的原则，采取适当财税政策保证成品油生产和供应，汽、柴油价格原则上不提或少提。
第六条国家发展改革委制定各省（自治区、直辖市）或中心城市汽、柴油最高零售价格。
汽、柴油最高零售价格以国际市场原油价格为基础，考虑国内平均加工成本、税金、合
理流通环节费用和适当利润确定。
国家发展改革委根据实际情况，适时调整有关成本费用参数。
已实行全省统一价格的地区，执行国家发展改革委制定的全省统一最高零售价格。
暂未实行全省统一价格的地区，由省级价格主管部门以国家发展改革委制定的中心城市最高零售价格为基础，考虑运杂费增减因素合理安排省内非中心城市最高零售价格。
省内划分的价区原则上不超过3个，价区之间的价差原则上每吨不大于100元。
省际之间价差较大的应适当衔接。
省级价格主管部门要将省内价区具体安排报国家发展改革委备案。
成品油零售企业可在不超过政府规定的汽、柴油最高零售价格的前提下，自主制定具体零售价格。
六、算法的设计：
（关于曲线的拟合）
定义：
推求一个解读函数y=f（x）使其通过或近似通过有限序列的资料点（xi，yi），通常用多项式函数通过最小二乘法求得此拟合函数。
实际工作中，变量间未必都有线性关系，如服药后血药浓度与时间的关系；疾病疗效与疗程长短的关系；毒物剂量与致死率的关系等常呈曲线关系。
曲线拟合（curvefitting）是指选择适当的曲线类型来拟合观测数据，并用拟合的曲线方程分析两变量间的关系。
用连续曲线近似地刻画或比拟平面上离散点组所表示的坐标之间的函数关系的一种数据处理方法。
用解读表达式逼近离散数据的一种方法。
在科学实验或社会活动中，通过实验或观测得到量x与y的一组数据对（xi，yi）（i＝1，2，…m），其中各xi是彼此不同的。
人们希望用一类与数据的背景材料规律相适应的解读表达式，y＝f（x，c）来反映量x与y之间的依赖关系，即在一定意义下“最佳”地逼近或拟合已知数据。
f（x，c）常称作拟合模型，式中c＝（c1，c2，…cn）是一些待定参数。
当c在f中线性出现s时，称为线性模型，否则称为非线性模型。
有许多衡量拟合优度的规范，最常用的一种做法是选择参数c使得拟合模型与实际观测值在各点的残差（或离差）ek＝yk－f（xk，c）的加权平方和达到最小，此时所求曲线称作在加权最小二乘意义下对数据的拟合曲线。
有许多求解拟合曲线的成功方法，对于线性模型一般通过建立和求解方程组来确定参数，从而求得拟合曲线。
至于非线性模型，则要借助求解非线性方程组或用最优化方法求得所需参数才能得到拟合曲线，有时称之为非线性最小二乘拟合。
在本模型中曲线拟合主要用到的是Matlab软件，以下附上程序代码
国际平均原油价格与时间的关系
t=[01234567891011121314151617181920212223242526272829]
y=[79.6574.9578.7285.3186.0372.1672.0878.9673.8981.7483.4186.6791.3090.94100.28108.46113.4699.9794.7895.2488.7278.4791.14100.06100.2897.3998.97108.94106.39103.44]
plot（t,y,'*'）
结果展示
inearmodelPoly1:
f（x）=p1*x+p2
Coefficients（with95%confidencebounds）:
p1=0.9918（0.6406,1.343）
p2=76.34（70.41,82.28）
Goodnessoffit:
SSE:
1850
R-square:
0.5444
AdjustedR-square:
0.5281
RMSE:
8.129
成品油价格与时间的关系
t’=[1467891011161823242628343839]
y’=[54405740613067306510681066207100742071907420773080808520828085909180]
plot（t’,y’,'*'）
结果展示
LinearmodelPoly1:
f’（x）=p’1*x+p’2
Coefficients（with95%confidencebounds）:
P’1=82.36（69.26,95.47）
P’2=5801（5521,6081）
Goodnessoffit:
SSE:
1.343e+006
R-square:
0.9229
人均年耗油量与时间的关系
x=[20002001200220032004200520062007200820092010]
y=[0.17690.17900.19260.21060.24530.25070.26720.27950.28310.29080.3196]
plot（x,y,'*'）
结果
LinearmodelPoly2:
f（x）=p1*x^2+p2*x+p3
Coefficients（with95%confidencebounds）:
p1=-0.0003141（-0.001013,0.0003848）
p2=1.274（-1.528,4.077）
p3=-1291（-4101,1518）
Goodnessoffit:
SSE:
0.0006305
R-square:
0.9735
AdjustedR-square:
0.9668
RMSE:
0.008877
人均年收入关于时间
x=[20012002200320042005200620072008200920102011]
y=[686077038472942210493117591378615781171751910920714]
plot（x,y,'*'）
结果
LinearmodelPoly2:
f（x）=p1*x^2+p2*x+p3
Coefficients（with95%confidencebounds）:
p1=71.7（48.53,94.86）
p2=-2.862e+005（-3.792e+005,-1.933e+005）
p3=2.857e+008（1.924e+008,3.789e+008）
Goodnessoffit:
SSE:
6.927e+005
R-square:
0.997
AdjustedR-square:
0.9962
人均可支配收入与成品油价
x=[117591378615781171751910920714]
y=[495052806030673074208280]
plot（x,y,'*'）
结果
LinearmodelPoly2:
f（x）=p1*x^2+p2*x+p3
Coefficients（with95%confidencebounds）:
p1=1.849e-005（1.802e-007,3.679e-005）
p2=-0.2207（-0.8177,0.3762）
p3=4930（195,9666）
Goodnessoffit:
SSE:
3.936e+004
R-square:
0.9952
AdjustedR-square:
0.992
RMSE:
114.5
七、模型的优缺点及改进：
虽然我们建立起来的这个模型，但该模型仍然存在着很多问题。
这个模型基本算出了当前油价计算的主体公式，也比较符合实际。
重要的是，我们加上了人们可支配收入的因素，我觉得使油价的制定会更加的合理。
但是还存在很多的不足之处。
我们只考虑了少数几个影响价格的因素：
1.突发的重大政治事件
石油除了一般商品属性外，还具有战略物资的属性，其价格和供应很大程度上受政治势力和政治局势的影响。
近年来，随着政治多极化、经济全球化、生产国际化的发展，争夺石油资源和控制石油市场，已成为油市动荡和油价飙涨的重要原因。
2.石油库存变化
库存是供给和需求之间的一个缓冲，对稳定油价有积极作用。
oecd的库存水平已经成为国际油价的指示器，并且商业库存对石油价格的影响要明显强于常规库存。
当期货价格远高于现货价格时，石油公司倾向于增加商业库存，刺激现货价格上涨，期货现货价差减小；当期货价格低于现货价格时，石油公司倾向于减少商业库存，现货价格下降，与期货价格形成合理价差。
3.opec和国际能源署（iea）的市场干预
opec控制着全球剩余石油产能的绝大部分，iea则拥有大量的石油储备，他们能在短时期内改变市场供求格局，从而改变人们对石油价格走势的预期。
opec的主要政策是限产保价和降价保产。
iea的26个成员国共同控制着大量石油库存以应付紧急情况。
4.国际资本市场资金的短期流向
20世纪90年代以来，国际石油市场的特征是期货市场的影响显著增强，目前已经形成了由期货市场向现货市场传导的价格形成机制。
尽管国际原油市场的投机活动不是油价上涨的诱发因素，但由于全球金融市场投资机会缺乏，大量资金进入国际商品市场，尤其是原油市场，不可避免地推高了国际油价，并使其严重偏离基本面。
5.汇率变动
相关研究表明，石油价格变动和美元与国际主要货币之间的汇率变动存在弱相关关系。
由于美元持续贬值，以美元标价的石油产品的实际收入下降，导致石油输出国组织以维持原油高价作为应对措施。
6.异常气候
欧美许多国家用石油作为取暖的燃料，因此，当气候变化异常时，会引起燃料油需求的短期变动，从而带动原油和其他油品的价格变化。
另外，异常的天气可能会对石油生产设
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