基于蒙特卡洛模擬的海上邊際油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)評價

[摘 要]由于海上邊際油田的開發(fā)存在較大的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，本文首先對該類項(xiàng)目的風(fēng)險因素進(jìn)行了分析，之后闡述了蒙特卡洛模擬分析的過程，最后以一實(shí)例展示了基于蒙特卡洛模擬的海上邊際油田的經(jīng)濟(jì)評價過程。

[關(guān)鍵詞]蒙特卡洛 邊際油田 經(jīng)濟(jì)評價 風(fēng)險分析

一、引言

“邊際油田”是指由于各種原因（地理、地質(zhì)、技術(shù)或征稅）以及在給定的經(jīng)濟(jì)條件下被測定為用常規(guī)方法開發(fā)沒有足夠經(jīng)濟(jì)效益的油田。隨著對石油需求的不斷增長，開發(fā)這些油田的戰(zhàn)略顯得非常重要，并將使多數(shù)國家保持石油工業(yè)對經(jīng)濟(jì)的影響，有利于能源獨(dú)立、貿(mào)易平衡、工業(yè)投資和解決就業(yè)。然而在邊際油田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)評價中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的確定和基本參數(shù)的選取又存在著不穩(wěn)定性。如油藏產(chǎn)量往往很難確定出精確的數(shù)據(jù)，只能憑借現(xiàn)有地質(zhì)數(shù)據(jù)及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)預(yù)測出估值范圍。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和基本參數(shù)確定后，通常假定在整個油田開發(fā)壽命期內(nèi)不變。而在油田開發(fā)的過程中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與基本參數(shù)也是在不斷地變化中的。如油價的變化幅度往往是在經(jīng)濟(jì)評價工作人員的預(yù)測范圍之外。正因?yàn)槿绱?，一方面邊際油田往往承受不了不確定因素的不利變化對其經(jīng)濟(jì)性的影響，達(dá)不到目標(biāo)收益。另一方面由于沒有預(yù)測到不確定因素的有利變化，而錯失對邊際油田開發(fā)的機(jī)會。

二、風(fēng)險因素分析與評價過程設(shè)計(jì)

1.概述

海上邊際油田經(jīng)濟(jì)評價是在對擬開發(fā)海上邊際油田項(xiàng)目勘探評價、開發(fā)評價、工程評價和市場預(yù)測的基礎(chǔ)上，對投入的費(fèi)用和產(chǎn)出的效益進(jìn)行計(jì)算、分析，通過多方案的比較，分析論證海上邊際油田項(xiàng)目的財(cái)務(wù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性，為項(xiàng)目的科學(xué)決策提供依據(jù)。然而海上邊際油田開發(fā)的不確定性因素的存在為項(xiàng)目決策又帶來了風(fēng)險。目前常用的風(fēng)險分析方法是單因素敏感性分析、多因素敏感性分析、盈虧平衡分析以及臨界值分析的方法。本文試圖利用蒙特卡洛模擬的方法，預(yù)測出由于風(fēng)險因素的變化而導(dǎo)致的NPV(凈現(xiàn)值)和IRR(內(nèi)部收益率)的定量變化，為決策者決策提供科學(xué)依據(jù)。首先要確定風(fēng)險因素，然后基于這些風(fēng)險因素的變化模擬出經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)的變化圖形，實(shí)現(xiàn)定量化的分析風(fēng)險。

2.海上邊際油田開發(fā)的風(fēng)險因素分析

風(fēng)險是指實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相背離從而產(chǎn)生損失的一種不確定性。風(fēng)險具有隨機(jī)性、相對性、可變性、客觀性等特點(diǎn)。引起風(fēng)險的產(chǎn)生的原因被稱為風(fēng)險因素。邊際油田經(jīng)濟(jì)評價中的風(fēng)險因素是指各種評價前確定的指標(biāo)和參數(shù)。

海上邊際油田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)評價中的風(fēng)險因素包括兩類，即基本參數(shù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

基本參數(shù)是在地質(zhì)評價和油藏工程評價的基礎(chǔ)上，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)、國際行情確定的，主要包括基準(zhǔn)折現(xiàn)率、增值稅、資源稅、城建稅、教育附加稅、所得稅、資產(chǎn)折舊年限、固定資產(chǎn)殘值率、人民幣與美元匯率等。這些指標(biāo)相對來講具有長期性、穩(wěn)定性、確定性的特點(diǎn)，因此在實(shí)踐工作中通常不作為油田開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價的風(fēng)險因素來考慮。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括：投資、經(jīng)營成本、油價、油藏產(chǎn)量預(yù)測等指標(biāo)。

經(jīng)營成本通常是根據(jù)現(xiàn)有油田的規(guī)模，依據(jù)已有油田的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照分項(xiàng)類比，分項(xiàng)估計(jì)的方法預(yù)測出擬開發(fā)油田每年的經(jīng)營成本，并按照一定的上漲系數(shù)，逐年估算經(jīng)營成本。其組成通常包括：海上人員費(fèi)、培訓(xùn)費(fèi)、物料費(fèi)，機(jī)具費(fèi)等項(xiàng)目。由于經(jīng)營成本的數(shù)額相對投資、收入來講較小，其對評價結(jié)果的敏感度通常較投資、產(chǎn)量、油價等因素也小的多。

投資是油田開發(fā)項(xiàng)目評價中較為敏感的因素。油氣開發(fā)方案評價中涉及的投資包括勘探投資和開發(fā)投資。開發(fā)投資包括開發(fā)井投資和地面建設(shè)投資，其中地面建設(shè)投資主要包括油氣集輸、注水注氣、儲運(yùn)、輕烴回收裝置、水電通訊、環(huán)保節(jié)能等工程投入。通常是由經(jīng)濟(jì)專業(yè)人員根據(jù)油田開發(fā)項(xiàng)目的方案進(jìn)行估算。投資雖然是經(jīng)濟(jì)評價中較為敏感的風(fēng)險因素，但由于其計(jì)算方法相對科學(xué)、成熟，可參考資料豐富，在項(xiàng)目的建設(shè)期內(nèi)投資變化的幅度不會很大，因此相對風(fēng)險較小。

油價參數(shù)直接決定著一個油田開發(fā)項(xiàng)目生產(chǎn)周期內(nèi)每年的收入水平，其敏感性最強(qiáng)，與項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益關(guān)聯(lián)度最高。經(jīng)濟(jì)評價中的油價參數(shù)是對未來相當(dāng)長一段時期的油價水平預(yù)期，有著較多的主觀性、不確定性和不可控性。合適的油價參數(shù)有利于將公司的投資風(fēng)險降至最低，又可以最大限度地開發(fā)儲量資源，為公司創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)價值。

油藏產(chǎn)量是決定油田收益的又一重要指標(biāo)，它與油價一樣是經(jīng)濟(jì)評價效益分析中最敏感因素。在年經(jīng)營成本一定的前提下，油藏產(chǎn)量對經(jīng)濟(jì)評價結(jié)果的敏感度與油價的敏感度基本相同，在分析時可以選取其中的一個來進(jìn)行。

3.蒙特卡洛模擬評價過程設(shè)計(jì)

蒙特卡洛模擬方法是以概率統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ)的一種計(jì)算方法，又稱為隨機(jī)抽樣技巧或統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方法。通常，它利用計(jì)算機(jī)隨機(jī)模擬出金融變量的隨機(jī)價格走勢，并以此來近似地解釋該金融變量的市場特征。

用蒙特卡洛模擬的方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價的風(fēng)險分析過程如下：

（1）確定評價指標(biāo)

本文選取最能反映投資效果的凈現(xiàn)值(NPV)指標(biāo)和內(nèi)部收益率（IRR）指標(biāo)。在考慮時間價值的基礎(chǔ)上，根據(jù)勘探開發(fā)油氣資源整個經(jīng)濟(jì)壽命期內(nèi)各年現(xiàn)金流量狀況，對資源的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析計(jì)算、評價。

（2）風(fēng)險參數(shù)及分布規(guī)律確定

當(dāng)風(fēng)險變量只能獲得一個范圍值時，可采用均勻分布公式來描述；當(dāng)風(fēng)險變量除取得范圍值外，還知道最可能值，則用三角分布公式來描述；當(dāng)風(fēng)險變量獲得少量的隨機(jī)值，則根據(jù)多數(shù)風(fēng)險變量具有正太分布或?qū)?shù)正太分布的特征，可模擬為正太或?qū)?shù)正太分布公式來描述。通過上文風(fēng)險因素分析，本文將以油價為例展開評價，并假定其符合三角分布。

（3）邊際油田開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價

以蒙特卡洛模擬法為基礎(chǔ)，對邊際油田開發(fā)項(xiàng)目的IRR和NPV進(jìn)行模擬計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析，確定其分布規(guī)律及特征值和風(fēng)險度。

凈現(xiàn)值是指項(xiàng)目按投資者要求的收益率或設(shè)定的折現(xiàn)率，在實(shí)施期內(nèi)項(xiàng)目各年的資金流入現(xiàn)值和資金流出現(xiàn)值之差的總和。是動態(tài)指標(biāo)，也是主要的經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)。

NPV=∑(CI-CO)t·(1+i)-t， (t=1，2，…，n)

式中: NPV—凈現(xiàn)值；CI—現(xiàn)金流入量；CO—現(xiàn)金流出量；（CI-CO）)t—第t年的凈現(xiàn)金流量；i—貼現(xiàn)率；n—計(jì)算期年限。

內(nèi)部收益率是指資金流入現(xiàn)值總額與資金流出現(xiàn)值總額相等、凈現(xiàn)值等于零時的折現(xiàn)率。

三、案例

1.項(xiàng)目概況及參數(shù)準(zhǔn)備

以我國渤海某邊際油田的數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用分析。該油田由兩座平臺、一艘浮式儲卸油裝置(FPSO)和一座單點(diǎn)系泊系統(tǒng)組成。目前存在三個問題：一是缺少井槽鉆井；二是污水處理能力達(dá)到極限；三是在老井換泵提液后電力不足。為解決以上問題，設(shè)計(jì)人員提出新建一座綜合平臺，同時具備打井、發(fā)電及污水處理的功能。預(yù)計(jì)項(xiàng)目總投資11.87億元，生產(chǎn)期內(nèi)累計(jì)增油77.5萬方，經(jīng)營成本2400萬元/年，按照公司長期預(yù)測油價計(jì)算后得到NPV=98.17萬元，內(nèi)部收益率（IRR）為12.05%，剛剛達(dá)到公司的基準(zhǔn)收益率。

2.模擬分析

若采用蒙特卡洛法，原油價格選用三角形分布作為概率分布函數(shù)，用隨機(jī)變量求得各參數(shù)的隨機(jī)值，用一組隨機(jī)參數(shù)組合代入計(jì)算公式，分別求出一個目標(biāo)函數(shù)IRR值和一個NPV值，這樣反復(fù)計(jì)算1000次，分別得出IRR和NPV的概率分布曲線，見圖1和圖2。

計(jì)算結(jié)果表明，該開發(fā)方案的稅后內(nèi)部收益率的數(shù)學(xué)期望值為10.88%，均方差為0.08%，IRR>12%的概率為34.8%；凈現(xiàn)值（NPV）的數(shù)學(xué)期望值為-2150萬元，均方差為151.31萬元，NPV>0的概率為34.8%。綜上分析結(jié)果表明該項(xiàng)目風(fēng)險較大，決策前需慎重考慮。

四、結(jié)論

在邊際油田項(xiàng)目開發(fā)的可行性研究中，經(jīng)濟(jì)評價的結(jié)果對投資決策的影響甚為重要。而海上油田開發(fā)項(xiàng)目又具有風(fēng)險大、投資大、受多種不確定性因素影響的特點(diǎn)，因此，專業(yè)人員需要為決策者提供更為科學(xué)的決策依據(jù)，盡量降低投資的風(fēng)險。本文試圖以油價為例展示了基于蒙特卡洛模擬的邊際油田經(jīng)濟(jì)評價的過程。希望通過這種風(fēng)險分析，能夠擇優(yōu)選擇項(xiàng)目，規(guī)避明顯的風(fēng)險。

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