الگوسازی پویایی‌شناسی سیستم

3-1-3- تقاضا

عاملی مهمی که تصمیمات سرمایه‌گذاری و نرخ تولید را تحت تأثیر قرار می‌دهد، تقاضا است. تقاضای گاز متعارف به صورت اختلاف کل تقاضای جهانی و تولید گاز غیرمتعارف فرموله می‌شود.

مطابق با الگوهای موجود در حوزه منابع انرژی گاز نظیر نیل (1974) و چای و همکاران (2009)، ارتباط بین سرمایه‌گذاری‌ها و نرخ اکتشاف یا توسعه از طریق هزینه واحد اکتشاف یا توسعه یعنی هزینه هر متر مکعب گاز فرموله می‌شود. نرخ اکتشاف و نرخ توسعه مستقل از متغیرهای انباشت فرموله خواهند شد. این نرخ‌ها به ترتیب نمی‌توانند بیشتر از میزان منابع آینده‌نگر و ذخایر توسعه نیافته باشند[30].

4- تعیین اعتبار الگو

یکی از مراحل مهم الگوسازی پویایی‌شناسی سیستم، تعیین اعتبار الگو است. تنها در صورتی می‌توان به الگوی طراحی شده اعتماد کرد و از آن در دنیای واقعی استفاده کرد که اعتبار آن سنجیده شده باشد. (استرمن، 2000) برای بررسی اعتبار الگوی پویایی‌شناسی سیستمی طراحی شده، آزمون‌های مختلفی وجود دارد که در این مطالعه از دو آزمون بازتولید رفتار و وارد ساختن تکانه به متغیرها استفاده شده است.

4-1- آزمون بازتولید رفتار

آزمون بازتولید رفتار به این صورت است که روند شبیه‌سازی شده برخی از متغیرهای مهم الگو توسط نرم‌افزار و الگوی طراحی شده با روند تغییرات آنها در دنیای واقعی (بر اساس آمارهای واقعی) به صورت جدول و نموداری مورد مقایسه قرار می‌گیرند. الگوی طراحی شده باید بتواند مقادیری نزدیک به واقعیت را در خصوص متغیرهای مورد بررسی شبیه‌سازی کند. در این مطالعه برای بررسی دقیق‌تر اعتبار الگوی طراحی شده، بازه زمانی 11 ساله شامل دوره 91-1380 در نظر گرفته شده است.[32]

جدول (1)، مقادیر واقعی (آمار و اطلاعات ترازنامه انرژی کشور) و شبیه‌سازی شده (یافته‌های حاصل از حل الگوی پویایی‌شناسی سیستم طراحی شده) برای سه متغیر مجموع ذخایر گازی قابل استحصال در ایران، تولید گاز در ایران و تقاضای گاز جهانی را طی دوره 91-1380 به تصویر کشیده است.

منبع: یافته‌های تحقیق و ترازنامه انرژی سال‌های 1380 تا 1391

برای بررسی اعتبار الگو و به پیروی از استرمن (1983) که پیشنهاد کرده است در الگوهای پویایی‌شناسی سیستم از روش [33]RMSPE استفاده شود، در اینجا نیز از این روش استفاده شده است. نتایج حاصل در جدول (2) ارائه داده شده است. همان‌طور که مشاهده می‌شود، شبیه‌سازی تقاضای گاز جهانی نسبت به شبیه‌سازی دو متغیر تولید گاز در کشور و مجموع ذخایر گازی قابل استحصال ایران بالاترین سطح خطا را داشته است. در مجموع می‌توان اعتبار الگوی مورد بررسی را مناسب دانست.

منبع: یافته‌های تحقیق

4-2- آزمون وارد ساختن تکانه به متغیرها

در این آزمون با وارد کردن تکانه به برخی از متغیرها، می‌توان تأثیر آن را بر رفتار سیستم و متغیرهای دیگر مشاهده و این رفتار را با آنچه مورد انتظار بوده است، مقایسه کرد. به عبارت دیگر، این آزمون به دنبال آن است که اگر تکانه‌ای به برخی متغیرها وارد شود، آیا الگوی طراحی شده می‌تواند رفتار مورد انتظار از ورود تکانه و اثرگذاری آن بر سایر متغیرها را شبیه‌سازی کند؟

فرض شده است که کشش قیمتی تقاضای گاز در جهان از سال 1385 (2006) تا 1390 (2011) با جهشی از 2/0 به 4/0 افزایش یابد و پس از آن دوباره به مقدار 2/0 بازگردد. انتظار بر آن است که این جهش منجر به کاهش تقاضای گاز طبیعی در جهان و در نتیجه آن، کاهش میزان تولید گازهای متعارف در جهان و در ایران شود.

افزایش درصد سرمایه‌گذاری در توسعه دیگر آزمون تکانه‌ای است که مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا فرض شده است، درصد سرمایه‌گذاری در توسعه از سال 1385 (2006) تا 1390 (2011) از 4/0 به 5/0 افزایش یابد. از آنجایی‌که سرمایه‌گذاری در توسعه بر سرمایه‌گذاری در بهبود تکنولوژی و هزینه‌های اکتشاف تأثیرگذار است از این‌رو انتظار بر آن است که افزایش درصد سرمایه‌گذاری در توسعه منجر به افزایش سرمایه‌گذاری در بهبود تکنولوژی و کاهش هزینه‌های اکتشاف شود.

5- شبیه‌سازی سیستم و یافته‌ها

پس از اطمینان از صحت اعتبار الگوی طراحی شده، در این بخش به ارائه نتایج حاصل از شبیه‌سازی سیستم و همچنین طرح پیش‌نوشته‌های مختلف می‌پردازیم. خاطرنشان می شود شرح متغیرها، آمار و اطلاعات به کار گرفته شده و نحوه محاسبه متغیرها در پیوست مقاله آورده شده است.

5-1- حل الگو و شبیه‌سازی یافته‌ها (حل الگوی پایه)

در این قسمت الگوی نهایی طراحی شده در نرم‌افزار ونسیم حل و نتایج شبیه‌سازی شده برای متغیرهای مختلف استخراج شده است. نتایج نیز در یک دوره دراز مدت از سال 1380 (2001) تا 1414 (2035) شبیه‌‌سازی شده است.

نسبت کل ذخایر به کل تقاضا یکی از شاخص‌های مهمی است که در الگوی طراحی شده گنجانده شده است. حاصل این نسبت بیانگر عمر ذخایر گازی است. در سال 1380 عمر ذخایر گازی کشور حدود 400 سال برآورد شده است که این میزان تا سال 1404 به کمتر از 100 سال و تا سال 1414 به حدود 30 سال کاهش خواهد یافت.

نرخ اکتشاف (منابع مؤثر در آینده)، متغیر دیگری است. روند تغییرات این نرخ به شکل منحنی U معکوس است به طوری‌که بیشترین میزان نرخ اکتشاف در سال 1404 (سال سند چشم‌انداز) و حدود 1300 میلیارد متر مکعب در سال بوده است.

وزارت نفت بر اساس بند الف ماده 125 و ماده 126 قانون برنامه پنجم توسعه اقتصادی کشور اجازه دارد تا با ایجاد فضا و شرایط رقابتی، نسبت به صدور پروانه اکتشاف، توسعه و تولید مورد نیاز برای بهره‌برداری با اولویت میادین مشترک با تأکید بر توسعه میدان گاز پارس جنوبی اقدام کند و به شناسایی و اکتشاف هر چه بیشتر منابع نفت و گاز در سراسر کشور بپردازد. بنابراین موضوع توسعه اکتشاف و بهره‌برداری از ذخایر گازی از برنامه پنجم توسعه شدت گرفته است. با این وجود، کاهش نرخ اکتشاف از سال 1404 به بعد می‌تواند ناشی از نگرانی از کاهش عمر ذخایر (در صورت عدم اکتشافات جدید) باشد.[34]

تولید گاز طبیعی با روندی افزایشی از حدود 100 میلیارد متر مکعب در سال 1380 به بیش از 500 میلیارد متر مکعب در سال 1414 خواهد رسید. به عبارت دیگر، میزان تولید گاز طبیعی در ایران طی یک دوره 35 ساله در حدود 5 برابر خواهد شد.

مراجع

الف) فارسی

1- صمدی، علی حسین و عیدی‌زاده، شهرام (1392)، «طراحی یک مدل دینامیک برای تدوین سیاست‌های صنعت گاز ایران با استفاده از رویکرد پویایی‌شناسی سیستم»، فصلنامه تحقیقات مدلسازی اقتصادی، شماره 14.

ب) انگلیسی

1- Chi Chyong, Kong, William J. Nuttall, and David M. Reiner (2009), “Dynamics of the UK Natural Gas Industry: System Dynamics Modelling and Long-term Energy Policy Analysis”, Technological Forecasting and Social Change, No. 76 (3):339-357.

2- Craig W. Kirkwood (1998), System Dynamics Methods:A Quick Introduction.

3- EIA. (2011), Natural Gas Annual (2010), Washington, DC: Energy Information Administration, Office of Oil, Gas, and Coal Supply Statistics.

4- Eker, S., and C. van Daalen (2012), “Uncertainties in the Development of Unconventional Gas in the Netherlands”, Paper read at 9th International Conference on European Energy Market, 10-12 May, 2012, Florence.

5- IEA (2009), World Energy Outlook 2009, Paris: OECD/IEA.

6- Kiani, Behdad, Mohammad Ali Pourfakhraei (2010), “A System Dynamic Model for Production and Consumption Policy in Iran Oil and Gas Sector”, Energy Policy, 38.

7- Howarth , Robert W. and Renee Santoro and Anthony Ingraffea (2011), “Methane and the Greenhouse-gas Footprint of Natural Gas from Shale Formations”. Climatic Change,106:679–690

8- Sterman, John. D . (2000), Business Dynamics, Massachusetts Institute of Technology Sloan School of Management.

9- World Energy Outlook (2011), Special Report: Are We Entering a Golden Age of Gas? Paris: OECD/IEA.

http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2011.01.003

نویسندگان:

علی حسین صمدی: دانشیار بخش اقتصاد، دانشگاه شیراز

 مهدی امامی میبدی: دانشجوی دکتری اقتصاد انرژی، دانشگاه شیراز

پژوهشنامه اقتصاد انرژی ایران شماره 15

ادامه دارد...