3.1 中国天然气产业系统分析
中国天然气产业是一个复杂的巨系统，依据系统论与系统科学理论，可以从系统形态、系统结构、系统行为和系统功能，以及系统环境五个方面，对中国天然气产业进行分析。
3.1.1 系统形态分析
系统形态即系统内部运行的形式和状态，每个系统都有各自不同的系统形态，也就是各个系统存在的样貌，或系统在一定条件下的表现形式[1]。因此，中国天然气产业的系统形态是产业系统内部运行的形式和状态。
中国的经济体制是由政府主导实施的，国家的实力、国家体制机制和国家战略对经济体制起决定作用，其运行有中国特有的形式和状态。因此，中国天然气产业的系统内部运行的形式和状态是由国家综合国力、国家体制机制和国家天然气产业的战略结合起来的运行形式，同时，中国天然气产业对国际市场依赖程度较高，中国参与世界合作机制的程度也决定中国天然气的国际贸易形式和状态。所以，中国天然气产业的系统形态是中国综合国力和国家体制机制、国家天然气产业的战略相互结合，同时综合了基于天然气供给的全球合作程度的系统内部运行的形式和状态。
（1）中国的综合国力分析。
“综合国力”（Overall National Strength or Comprehensive National Capaci-ty），一般指的是主权国家经济、军事等方面实力和影响力的总和[120]，或更抽象地定义为主权国家生存和发展所拥有的全部实力及国际影响力的合力[121]。清华大学国情研究中心胡鞍钢、门洪华把国家战略资源定义为“国家实现战略目标的关键是合理利用关键资源”。实际上，综合国力就是国家战略资源合理组合用以实现国家的战略目标[122-123]。迈克尔·波特提出了国家战略资源的五大要素资源：物质资源、人力资源、基础资源、知识资源和资本资源。
（2）国家战略资源即综合国力评价指标系统。
第一，采用无量纲的比重法，计算各国的相对资源占比。第二，用20多个指标计算有形战略资源，为统一量纲，使用比重法（即单位统一为百分比），相加构成战略资源。第三，书中8种战略资源，用23个指标进行衡量。第四，本书使用胡鞍钢和门洪华所定义的战略资源指标，以及对不同指标确定的不同权重，反映不同战略资源的重要程度（见表3.1）[123]。
表3.1 国家战略资源及主要指标
Table 3.1 National strategic resources and key indicators
续表
国家战略资源方程是随时间变化的动态国力方程：
NP为综合国力；Ri为某种资源占国家战略资源比重；ai为某种资源权重。战略资源的动态方程：
。
（3）国家体制机制即国家意愿的分析。
各类经济资源配置的机制也就是国家的政策制度以及执行机制，衡量国家政策制度和执行机制的指标，通常有政策创新度、制度创新度、环境法规建设、宏观调控力度、资源开发规划合理性、可持续发展法规建设、可持续发展组织及战略制定等指标。但是，这些指标都是主观类指标，我们希望有一些能达到以上主观类指标效果的定量指标，于是本书使用营商便利指数、征信信息深度指数、私营信贷所的覆盖面、完成破产所需时间（年）、法律权利力度指数、物流绩效指数等指标。这些指标可以实现上述主观类指标的作用，作为衡量国家政策制度和执行机制的客观指标。
雷·克莱因（Ray Cline）认为一个国家动员其国民支持政府的国防和外交政策的能力，包括国家整合水平、领导人能力及国家战略，是国家意志。国家政策制度和执行机制及其相关战略是将国家战略资源或称为国家财富转化为实现战略目标的能力的媒介，可以简称为动员和转化机制，国家政策制度和执行机制及其相关战略就可称为国家意愿[124]（见表3.2）。
表3.2 国家意愿指标
Table 3.2 Countries intend to target
（4）中国天然气产业可持续发展战略目标的分析。
天然气产业安全是天然气产业可持续发展的核心，由两个部分组成：天然气经济安全性与天然气利用安全性。
天然气经济安全性是指产业的优势和产业的效率以及协调程度，可以为天然气产业可持续发展提供有力保障。
天然气利用安全性是天然气产业可持续发展的基本前提。天然气能源消费结构占比的提高，就是对环境可持续性的贡献，同时产业在节能、环保等方面进步也是对环境可持续性的贡献。因此，中国天然气产业可持续发展的主要目标是产业利用安全，经济安全性可以为其可持续发展提供保障。
不同国家因为国情的不一样，天然气产业在经济中所占的权重也会不一样。本书以研究对象国天然气供给能力和需求能力占该国GDP的比重表示国家天然气供需方面的权重，在各国之间进行比较。国家天然气供需方面的权重的大小可以显示国家在天然气产业方面的意愿，于是可称为战略系数即战略目标的重要程度。
表3.3 国家战略系数
Table 3.3 The coefficient of national strategy
3.1.2 系统结构分析
系统结构，是指各要素在时间或空间上排列和组合的具体形式，子系统之间相互关联[1]，[126]。系统结构的基本特点包括稳定性、层次性、开放性、相对性。
中国天然气产业是巨系统，其子系统包括社会经济、政策、市场、资源环境子系统。子系统之间存在着相互联系、相互作用[1]，[126]。天然气产业各子系统之间最重要的关系和作用包括：中国各地区之间天然气产销不平衡关系和作用，中国天然气月消费与月生产、月进口之间的相互关系和作用，中国城市燃气管道、储存设施与城市天然气供应之间的相互关系和作用，中国县城燃气管道、储存设施与县城天然气供应之间的相互关系和作用。
3.1.3 系统行为分析
系统行为是建立在系统结构之上的，表达系统的动作和反应，是外界可见的、可测试的系统活动[1]，[125]。建立在中国天然气产业的系统结构上的系统行为包括：中国常规和非常规天然气资源潜力，中国天然气储量、产量，中国天然气开发和利用潜力，中国天然气管道运输及储备能力，中国各地区天然气消费与配套基础设施，以及包括在系统环境中的世界天然气的储量和产量、消费潜力。
3.1.4 系统功能分析
系统功能，即系统与环境相互联系和作用过程的能力。中国天然气产业的系统功能就是中国天然气产业与外部环境关系的描述，是中国天然气产业系统与环境相互联系和作用过程的能力[1]，[126]。因此，中国天然气产业的系统功能包括：中国的能源结构演进状态，中国天然气消费结构演进状态，中国城市天然气覆盖率，中国县城天然气覆盖率。
3.1.5 系统环境分析
系统环境是指与系统相关的因素集合[1]，通常包括自然、国际、社会和技术等因素。中国天然气产业的系统环境包括资源、社会经济、政策、市场等因素，这些因素与天然气产业系统相互影响，产业系统变化会影响因素发展，因素的变化发展也会对天然气产业系统的运行产生影响。因此，对系统环境的分析是系统分析的重要内容之一。
中国天然气产业系统环境的资源环境方面的因素，主要是国际方面的因素。在国际天然气资源勘探、生产、利用因素方面，亚太地区天然气消费总体呈快速上升态势，中国台湾天然气消费呈下降趋势，其余地区天然气消费呈增长趋势；在天然气生产方面总体呈加速增长态势，亚太地区各生产国呈普遍增长态势；天然气开发新增探明储量持续上升，大多数国家新增探明储量呈稳定状态，个别国家有下降趋势。
中国天然气产业系统环境中有关政策方面的因素，包括巴黎气候协议。2016年4月22日，联合国100多个国家共同签署《巴黎协定》，这一举措在人类可持续发展的进程中谱写了重要一页。在巴黎气候协议中，每个国家都对环境和气候有影响的指标做了承诺，中国积极推动巴黎协定通过，展现负责任大国担当。中国政府承诺2030年碳排放达到峰值，此后逐渐降低；并且承诺2030年单位GDP碳排放降低到2015年的50%～60%，增加清洁能源和可再生能源的消费[127]。这些承诺会增加世界包括中国对作为清洁能源的天然气的消费量。“一带一路”以及亚投行、丝路基金和金砖国家银行是中国最高领导层面向世界提出的战略方案，这些方案和措施涉及亚洲、中东、非洲、欧洲以及美洲，有助于稳定亚洲、中东、非洲的政治、经济、安全环境，稳定世界天然气的供给；有助于与欧亚地区开展金融合作，刺激天然气产能供给，保障世界的天然气可持续供给。
中国在改革开放以前采取的是计划经济体制，实行的是由政府领导、制定的计划经济政策；1987年中共十三大确立了有计划的商品经济的运行机制即国家调节市场、市场引导企业，就是采取计划和市场结合的政策，即以产业政策为核心的经济政策体系；1987年至今虽经历细微调整，但总体一直采用这一政策；同时根据日本实行的产业政策的经验和教训，从90年代后期到近年，中国学者提出以功能性替代选择性，提供有关产业结构的长期展望和以国际经济信息为中心的产业政策。中国天然气产业从计划经济政策的执行中产生，在选择性产业政策（硬性产业政策）的实施中成长，会随着产业政策的转型而变化发展。
国家发展和改革委员会、国家能源局组织编制的《天然气发展“十三五”规划》包括的主要内容有常规天然气、煤层气和页岩气等，并且《规划》具体内容将随着实施过程中出现的问题做出具体调整（如表3.4所示）[128]。
表3.4 “十三五”天然气行业发展主要指标
Table 3.4 Main indicators of natural gas industry of the 13th Five-Year Plan
“十三五”规划制定后，各省（自治区、直辖市）相继出台了地区的规划，这些政策规划的实施，指导中国天然气产业的发展方式，决定中国天然气产业的发展状态，因此中国产业政策的转型决定了中国天然气产业未来的发展方式、状态和程度。
中国天然气产业系统环境中有关市场方面的因素。全球金融危机后世界经济增长乏力，根据世界银行的相关报告显示近年来经济形势虽有好转的迹象，但全球经济仍面临下行风险，加上整个全球大宗商品产能过剩，导致供大于需，市场呈不平衡状态。石油天然气市场非常明显，国际天然气市场定价普遍采用与油价挂钩的定价机制，全球各天然气交易中心价格如：Japan LNG cif、Average German Import Price cif、UK（Heren NBP Index）、US Henry Hub，分别与各自的天然气来源地的油价挂钩，或是与几种价格挂钩，都是以美元计价。全球几大原油定价中心如：Dubai 
/bbl、Brent /bbl、Nigerian Forcados /bbl、West Texas Intermdiate /bbl，根据BP2017统计数据，1972—2016年国际油价主要在11～110美元之间波动，油价的波动与经济危机、地区政治、军事、经济环境变化有密切的关系。近年来，因市场不景气，天然气价格与原油价格处于低位，因气候环境变化的压力，部分能源专家、经济学家认为天然气的价格波动会与原油价格减少相关。但根据历史形成的长期关系，大部分专家、学者认为未来世界天然气的价格波动，依然与原油价格密不可分，这是因为原油价格与经济危机、地区政治、军事、经济环境变化有密切的关系。大部分专家学者预测未来几十年原油价格会在40～100美元之间波动。因此，世界天然气价格会与此挂钩，在相应的价格范围内波动。
3.1.6 系统分析小结
本节依据系统论与系统科学理论，在天然气产业发展的历史和经验基础上，把中国天然气产业作为一个复杂的巨系统来研究，主要从系统结构、系统功能、系统形态和系统行为四个方面分析，同时分析了系统环境及系统要素。
通过对中国天然气产业系统环境的分析，对中国天然气产业系统环境的资源环境、社会经济、政策、市场等因素，以及这些因素的属性或状态及其变化对中国天然气产业系统产生的影响，促使系统发生的变化等方面，有了数据和经验上的准备；天然气产业各子系统之间的相互关联（作用、影响、关系等）最重要的关系包括中国各地区之间天然气产销不平衡关系，中国天然气月消费与月天然气生产、月天然气进口之间的相互关系，中国城市燃气管道、储存设施与城市天然气供应之间的相互关系，中国县城燃气管道、储存设施与县城天然气供应之间的相互关系，有了数据和经验上的准备；通过对中国天然气产业系统形态的分析，对中国天然气产业的系统形态即中国综合国力和国家体制机制、国家天然气产业的战略相互结合，同时综合了中国参与世界合作机制的程度及系统内部运行的形式和状态，界定了相应的概念，构建相应的评价体系，有了数据和理论上的准备；通过对中国天然气产业系统行为的分析，包括常规和非常规天然气资源潜力及分布、天然气储量、产量，天然气开发和利用潜力、天然气管道运输及储备能力、区域天然气消费与配套基础设施，以及在系统环境中的世界天然气的储量和产量、消费潜力等，做了数据和经验上的准备；通过对中国天然气产业系统功能的分析，对系统与环境相互联系和作用过程的能力，包括中国的能源结构演进状态、中国天然气消费结构演进状态、中国城市天然气覆盖率、中国县城天然气覆盖率，做了数据和经验上的准备。
以上分析，为从系统角度研究中国天然气产业建立了数据基础和经验基础。