煉廠建設(shè)項目風(fēng)險分析與蒙特卡羅仿真

[摘 要]本文結(jié)合煉廠建設(shè)項目的特征對項目全過程的風(fēng)險分析方法與應(yīng)用進行了深入地研究。并探討了蒙特卡羅模擬技術(shù)在煉廠建設(shè)項目風(fēng)險分析中的應(yīng)用，并且通過算例進一步論證了該方法作為一種風(fēng)險分析技術(shù)具有獨特的優(yōu)越性和廣泛的適用性。

[關(guān)鍵詞]項目風(fēng)險 風(fēng)險分析 蒙特卡羅模擬

[中圖分類號]F8 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1009-5489(2010)03-0072-03

風(fēng)險無處不在，可能會帶來災(zāi)難，也可能帶來利潤，關(guān)鍵是如何看待風(fēng)險，并對風(fēng)險進行有效的分析管理。實踐證明，要成功達到規(guī)避項目風(fēng)險，節(jié)約成本，甚至增加贏利的目的，必須進行風(fēng)險管理。

一、煉廠建設(shè)項目風(fēng)險概述

風(fēng)險是指人們對未來行為的決策及客觀條件的不確定性而導(dǎo)致的與人們利益相關(guān)的可能結(jié)果與預(yù)期目標(biāo)發(fā)生多種偏離的綜合。

煉廠建設(shè)項目的風(fēng)險是指項目在投資前期、建設(shè)時期和使用期間內(nèi)，由于受各種環(huán)境的不確定性因素的影響，實際發(fā)生的投資額、建設(shè)工期、經(jīng)營利潤等與預(yù)期結(jié)果的不利偏差。

二、煉廠建設(shè)項目風(fēng)險分析

進行煉廠建設(shè)項目風(fēng)險分析時，首先應(yīng)識別出對煉廠建設(shè)項目可能構(gòu)成危害的所有風(fēng)險因素，并將其統(tǒng)計歸類。接下來要做的是對這些已識別出的風(fēng)險因素進行風(fēng)險的估計，也就是給出風(fēng)險因素可能導(dǎo)致風(fēng)險損失產(chǎn)生的概率以及損失的大小，并盡可能找出這些風(fēng)險因素之間的關(guān)系以確定它們之間的相關(guān)度。最后評價這些風(fēng)險因素對建設(shè)項目各指針的影響，確定它們的重要性，從節(jié)省成本的角度考慮，在煉廠建設(shè)項目進行中，應(yīng)僅對重要的風(fēng)險因素進行有效的監(jiān)控及管理。

三、蒙特卡羅方法在煉廠建設(shè)項目風(fēng)險分析中的應(yīng)用

(一)蒙特卡羅模擬與建設(shè)項目風(fēng)險分析

應(yīng)用蒙特卡洛方法模擬風(fēng)險決策過程，其核心思想是在設(shè)定不確定因素的類型和變動范圍的前提下，對未來項目建設(shè)和運營過程中可能發(fā)生的各種情況進行隨機模擬，計算每一種情況下項目的盈利能力，統(tǒng)計在若干次模擬計算中，項目盈利能力達到投資者要求的出現(xiàn)頻率，形成累計頻率曲線。通過分析不同方案的累計頻率曲線，投資者根據(jù)風(fēng)險偏好程度得到投資決策。

(二)實例分析

1.實例背景分析

煉油廠建設(shè)運營風(fēng)險主要由煉油量、相關(guān)部門規(guī)定的煉油費率、煉油產(chǎn)品價格等因素決定，通過對這些影響因素的分析可得出其概率分布。

(1)燃料價格的估計及其分布函數(shù)。

目前我國天然氣價格包括三大部分，一是國家發(fā)改委批準(zhǔn)的門站價，其中江蘇的民用燃氣為1.42元/立方米，工業(yè)用燃氣是1.27元/立方米，發(fā)電用氣是1.10元/立方米;二是各地燃氣公司的配氣價，南京港華燃氣公司的測算結(jié)果為0.721元/立方米;三是稅金0.157元/立方米。三個部分相加的結(jié)果是2.298元/立方米。不過，這并不能成為天然氣的最終售價，天然氣定價還有最重要的“與管道煤氣的熱值比合理”的原則。目前南京管道煤氣熱值為4100大卡，港華燃氣公司和中石油簽訂的合同中，天然氣熱值為9227大卡，所以管道煤氣和天然氣的熱值比為1∶2.25，參照這個比值，基本確定民用天然氣為2.21元/立方米，實行政府定價;工業(yè)用氣、發(fā)電用氣等實行政府指導(dǎo)價。燃氣在不同地區(qū)價格如下表:

表1 燃氣價格

地區(qū)浙江上海江蘇安徽

民用價格(元/立方米)2.52.12.352.2

江蘇不同用戶燃氣門站價格(元/立方米)

工業(yè)用氣發(fā)電用戶民用

1.271.101.42

本文使用的燃料基礎(chǔ)價格為靖邊與塔里木氣田天然氣價格的加權(quán)平均價格，取0.525元/立方米，視其為最可能價格;燃氣最高價格(最可能價格上浮10%)取0.578元/立方米;最低價格參考LNG原料氣占門站價格13%計算，取其為0.306元/立方米。應(yīng)用正態(tài)分布作為燃氣價格的分布函數(shù)時，則燃氣價格這一隨機變量的均值和方差分別為:

均值:u=13(2E+L+H2)=0.497(1)

方差:σ2=(H-L6)2=0.002(2)

則其分布密度函數(shù)為:f(x)=12π0.044721e-250(x-0.497)2(3)

(2)煉油量的估計及其分布函數(shù)。

煉油量是影響煉廠經(jīng)濟效益的最顯著變量，其變化主要取決于對原油可供應(yīng)量的認(rèn)識程度及實際運輸狀況等因素。

假定運營期間煉油量為均勻分布，即有如下分布函數(shù):

F(x)=0x<90

x-90140-19090≤x<140

1x≥140

(4)

(3)煉油費率的估計及其分布函數(shù)。

為模擬可能的煉油費率，本文使用在行業(yè)基準(zhǔn)內(nèi)部收益率12%基礎(chǔ)上算得的費率作為最可能費率，以煉油廠數(shù)據(jù)，即91.1元/噸;最高費率(最可能費率上浮5%)取95.7元/噸;最低費率(最可能費率下浮10%)取82元/噸。應(yīng)用正態(tài)分布作為煉油費率的分布函數(shù)，則煉油費率這一隨機變量的均值和方差分別為:

均值:u=13(2E+L+H2)=0.903

方差:σ2=(H-L6)2=0.0005

則其分布密度函數(shù)為:

f(x)=12π0.022361e-1000(x-0.903)2(3—7)

2.長距離輸氣管道經(jīng)濟風(fēng)險評價

利用MATLAB進行模擬，當(dāng)煉油廠設(shè)計方案如表2數(shù)據(jù)，取運營期間的煉油量、燃氣價格及煉油費率部分?jǐn)?shù)據(jù)如表2時，其內(nèi)部收益率如表2所示。

表2 煉油廠項目風(fēng)險評價

序號煉油量kg/a燃氣價格元/m3煉油費率元/kg內(nèi)部收益率

1108.0160.5250.88310.55%

2117.4260.4700.90611.95%

3103.0890.5220.90010.22%

4119.8670.4480.87711.81%

592.4640.5010.9309.34%

6118.5530.4070.90312.07%

7125.0430.4750.91512.87%

8138.1140.5180.88713.71%

9127.5260.4830.88812.72%

10127.0000.5520.91012.94%

11135.4500.5410.91313.83%

12119.8120.5070.93212.54%

13106.4480.5090.89210.51%

14113.9100.5510.87811.11%

15119.8590.4850.92112.41%

1698.0720.4910.9049.70%

17131.4740.4400.88613.11%

18137.8060.4230.90113.97%

19119.7770.4660.85811.51%

2091.4370.5100.9279.17%

整理表2數(shù)據(jù)，煉油廠的內(nèi)部收益率頻數(shù)分布如圖2所示:

圖2 IRR分布直方圖

由圖可見，煉油廠的內(nèi)部收益率可用正態(tài)分布示之，由表2數(shù)據(jù)可得該子樣(IRR)的均值及方差為:

=0.1164，S2=0.00020665

U=-uSn

由于(近似)服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，故取α=5%時對應(yīng)的:

p{|U|

即:p{-uα2sn

(-uα2sn，+uα2sn)=(0.1136，0.1192)(3-9)

綜上可見，蒙特卡羅模擬進行風(fēng)險分析非常地簡單實用，經(jīng)過上述風(fēng)險分析過程，能夠為風(fēng)險決策者提供有實用價值的決策依據(jù)。

四、結(jié)論

風(fēng)險識別是項目風(fēng)險管理的基礎(chǔ)。風(fēng)險分析與評估項目是風(fēng)險管理的關(guān)鍵.風(fēng)險分析方法是目前學(xué)術(shù)界研究的熱點，但并沒有一種方法是盡善盡美的，要對項目風(fēng)險進行分析與評估，就必須把多種分析方法結(jié)合起來，并根據(jù)不同的風(fēng)險特點，選擇不同的風(fēng)險分析方法。

蒙特卡羅模擬技術(shù)的優(yōu)勢在于它是一種多元分析方法，能直接處理建設(shè)項目中所有的不確定性，并用概率分布來表示每一個不確定性。這樣就簡化了建設(shè)項目風(fēng)險分析的程序和項目，不必對每一個不確定性單獨立項分析。同時計算機技術(shù)的發(fā)展簡化了計算程序，使得滿足一定分布的隨機數(shù)的產(chǎn)生變得非常容易，提高了模擬效率。

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