我國石油企業海外投資項目經濟風險分析研究

姜洪殿，董康銀，孫仁金，邱 坤

中國石油大學(北京) 工商管理學院，北京 102249

我國石油企業海外投資項目經濟風險分析研究

姜洪殿，董康銀，孫仁金*，邱 坤

中國石油大學(北京) 工商管理學院，北京 102249

隨著我國石油企業“走出去”程度不斷加強，石油企業決策者也面臨一系列的風險，做好經濟風險分析，是規避損失的有效手段。本文根據海外投資項目特點，選取蒙特卡羅模擬法和決策樹分析法作為經濟風險分析的主要方法，進而在系統分析海外投資項目經濟風險因素的基礎上，結合某海外投資項目實例，綜合運用蒙特卡羅模擬法和決策樹分析法，對經濟風險進行定量分析，這兩種方法所得結論基本一致，該項目的風險程度屬于低風險。最后有針對性的提出應對海外投資項目經濟風險的對策建議。

海外投資項目；經濟風險分析；蒙特卡羅模擬；決策樹

0 引言

石油產業是我國國民經濟的基礎和支柱，在經濟社會發展中占有舉足輕重的戰略地位。自1993年我國成為石油凈進口國以來，石油需求快速增長，2015年底，我國石油和原油對外依存度分別為60.6％和60.9％，首次雙破60％，相比2014年分別上升1.0％和1.5％，已成為世界第二大原油進口國[1]。然而，我國石油企業在積極實施“走出去”戰略的同時，也面臨著眾多的不確定性因素，給投資決策帶來風險，造成重大經濟損失。因此，識別風險因素，做好經濟風險分析，具有重要意義。

經濟風險分析是通過識別風險因素，采用定性或定量的方法估計各風險因素發生的可能性及對項目的影響程度，并揭示影響項目成敗的關鍵風險因素，最終提出應對項目風險策略，為投資決策服務[2]。國外關于項目風險管理的研究較多，風險分析方法最早由Crayson于1960年首次應用到石油工業；此后，Schiozer從定性角度出發，分析了海外油公司開發項目風險管理現狀及存在問題，并就如何加強和規范油公司項目風險管理提出了初步設想[3]；Kaufman應用對數的正態學原理，分析了海外油氣田開發項目中的現代風險[4]；Midttun 以雪佛龍、BP、埃克森美孚等跨國石油公司為基礎，把實物期權法引入評價模型，對投資中的風險進行綜合分析[5]；國內相關研究主要集中于海外投資項目的風險分類、合作合同模式以及對策建議等方面。盧建昌等認為海外投資項目所面臨的風險主要包括政治風險、市場競爭風險、經濟政策風險、地質風險和技術風險等[6]；鐘桂東研究了海外投資項目的各種合同模式，并分析了這過程中將會遇到的各類風險[7]；趙旭等學者剖析了我國石油企業在海外投資所面臨的風險，同時設計了石油企業如何預防和規避這些投資風險[8]。通過文獻分析發現，已有的海外投資項目風險管理研究多為定性分析，缺乏定量分析，而且大多集中于海外投資項目風險的普遍性研究，缺乏專門針對海外投資項目經濟風險的分析研究。因此，本文在分析經濟風險因素的基礎上，分別運用蒙特卡羅模擬方法和決策樹分析法對石油企業海外投資項目進行風險分析，通過對比兩種分析結果，判斷其風險程度，并提出應對項目經濟風險的策略建議。

1 項目經濟風險分析方法

1.1 蒙特卡羅模擬法

蒙特卡羅模擬法(Monte Carlo method)由S.M.烏拉姆和J.馮·諾伊曼在20世紀40年代為研制核武器率先提出。這種方法用于處理有限多個隨機變量的綜合結果，它的基本原理是：

蒙特卡羅模擬分析的一般步驟如圖1所示。

圖1 蒙特卡羅模擬法計算步驟Fig. 1 The steps of Monte Carlo simulation

1.2 決策樹分析法

決策樹分析法又稱概率樹分析法，最早是1964年由斯坦福大學的Ronald A. Howard教授提出的。

決策樹分析法是將項目風險決策中的各個行動方案、自然狀態以及對應的管理和各個方案的收益等信息自左至右繪出一棵決策樹。該分析方法就是對風險決策局面的一種圖解，使決策問題形象化。其基本原理是：通過嚴密的邏輯推導和逐級逼近的數據計算，從決策點開始，按照所分析問題的各種發展可能性不斷產生分枝，并確定每個分枝發生的可能性大小以及發生后導致的損益值大小，計算出各分枝的損益期望值，然后根據期望值中最大者作為選擇依據，從而為選擇方案或分析風險做出理性而科學的決策[12-14]。

1.3 兩種方法對比選擇

在石油企業海外投資項目經濟風險分析過程中，必然會涉及到多個隨機變量，當輸入的隨機變量個數多于3個，且每個輸入變量再出現3個以上以至無窮多種狀態時，理論計算法就不適合海外投資項目的經濟風險分析，而蒙特卡羅模擬法和決策樹分析法相對于其他分析方法則更為適用。

表1 兩種方法特點對比Table 1 Comparison of two methods

如表1所示，蒙特卡羅模擬法選取的隨機數較多，且隨機數呈多種狀態分布。相比于決策樹分析法，此方法產生的凈現值NPV(Net Present Value)較多，所得到的概率值和累計概率密度分布圖也更為精確。此方法的缺點是沒充分考慮風險變量之間的相互影響，會使結果出現一定偏差，同時隨機數模擬訓練需要大量數據，模擬訓練過程比較復雜龐大。

而決策樹分析法能有限地分析各個決策點之間的影響，由于風險變量是相對獨立的，能避免各個決策點之間的相互作用。此外，決策樹方法能給決策者提供比較直觀的風險事件路線圖。決策樹方法的缺點是選擇風險變量較少，因為風險變量越多，決策點就會增多，使用軟件會受限制。

本文同時運用蒙特卡羅模擬法和決策樹分析法進行海外投資項目經濟風險分析，是將兩種方法所得結果進行對比分析，進一步驗證兩種方法的有效性與差異性，結論的正確性與一致性。

2 項目經濟風險因素分析

經濟風險的大小關乎海外投資項目成功與否，它受到來自地理因素、企業因素和外部市場因素等多方面的影響。根據海外投資項目特點和已有研究基礎，本文選取油氣價格、油氣產量、操作成本及建設投資作為項目的不確定風險因素。值得一提的是利率、匯率、通貨膨脹率等不確定指標也是影響項目預期效益的主要指標，但由于國際市場短期相對穩定且易受國家宏觀政策影響，不易人為預測，故本文沒有做具體分析。

2.1 油氣產量

海外投資項目經濟效益的好壞與油氣產量的高低有直接關系。然而，油氣的產出量具有明顯的不確定性。油氣一般都深埋地下，由于受到技術水平限制，對油藏認識程度不同，油藏儲量和產量極具不確定性，特別是勘探開發項目，投產后原油產量遠遠低于預期產量的可能性很大。同時，在油氣開采技術沒有重大突破的情況下，其產能擴大的概率逐步降低。因此，在經濟風險分析中要選擇合適的產量預測結果進行測算[15]。

2.2 油氣價格

油氣價格通常是影響項目收益最敏感的因素之一。海外投資項目的原油價格與布倫特掛鉤，國際原油價格受供求關系影響，另外主要資源國的政治經濟形勢也將對國際油價產生較大影響。如果我國石油企業根據高油價預期對海外投資項目投資，一旦國際油價出現大幅下跌，不僅不能獲得預估收益，反而會蒙受巨大的經濟損失。因此，在做經濟風險分析時，需要對未來油價做出合理預測。我們可以根據歷史數據，結合眾多咨詢機構的價格預測，進而確定不同時段的油氣價格分布區間，再用蒙特卡羅隨機模擬[16]。

2.3 操作成本

控制成本已成為各石油企業長久發展的關鍵。在海外投資項目中，操作成本是指將原油開采出并成功送到生產運輸邊界，整個過程中所消耗的人力、物力、財力的貨幣化表示。它主要受開發區塊的位置、開采方式、油藏物性、單井產量、市場價格等多因素的影響。所以，經濟風險分析必須考慮到操作成本的波動性，可依據各海外投資油氣田操作成本的歷史數據以及通貨膨脹率計算出它的變動范圍與可能性[17]。

2.4 建設投資

建設投資是指從項目籌建開始到項目全部建成、投產為止，整個過程所發生的費用總和。它一般包括：固定資產投資、無形投資、遞延資產和預備費。海外投資項目建設投資計算的范疇主要包含開發井工程投資與地面工程投資。由于對地質和油藏認識的局限性，在海外投資項目建設過程中，鉆井數量、井深以及地面工程量都有可能改變，導致投資數額不斷上漲，風險變大[18]。

3 實證研究

該項目位于X洲某國某盆地地區。該國獨立后經濟發展迅猛，以石油為主的開采業快速發展，形成以石油、錳、鈾和木材為支柱的產業帶。該國資源豐富，已探明可開采的石油儲量約5億t，經過數十年發展，已建成陸、海油田33個，正在開采的18個。陸續開采石油3.43億t，日均產量35萬桶。某公司擬參與此區塊的合作開發，累計開發投資12 774萬美元、高峰年產量627萬桶、累計生產成本17 462萬美元。

3.1 項目經濟風險識別

從該開發項目的整體來看，此項目的經濟效益由現金流出和現金流入共同決定。而影響現金流出的風險因素主要是建設投資和操作成本。其中，建設投資包括開發井工程投資與地面工程投資，它們直接受開發方案、市場等因素的影響；操作成本則受開發區塊的位置、開采方式、油藏物性、單井產量、市場價格等多因素的影響。

從現金流入方面，該區塊開發的主要收益來自油氣產量和油氣價格的乘積，它們直接受資源、技術、市場等多種因素的影響，給項目帶來了收益上的風險。圖2表現了該開發項目投資的風險因素，表中風險因素的刻畫沒有完全遵照財務評價中現金流量表及總成本費用估算表的關系，目的是為了比較清楚地說明風險層級之間以及每層內部風險點之間的相依關系，而忽略影響較弱的風險點。

圖2 項目開發投資的風險因素Fig. 2 Project development and investment risk factors

從上圖可見，較低級的風險因素決定了后面較高級的風險因素，最終決定經濟評價的風險評價指標。所以，我們只需要對最前面的一級風險進行管理，就可以避免風險的向后傳遞。

3.2 項目經濟風險計算

3.2.1 決策樹分析法

本文選取建設投資、操作成本、油氣價格、油氣產量作為初始變量，通過編輯公式把相應數據導入Excel表中，如表2所示。

表2 原始數據分析表Table 2 Raw data analysis

根據上述數據和條件，運用SuperTree軟件，得到本項目的敏感性分析圖(見圖3)和累積概率分布圖(見圖4)。

從圖3可以看出，比較敏感的因素從大到小依次為油氣價格、油氣產量、操作成本和建設投資。從圖4可知，橫坐標是凈現值的期望值，縱坐標是累積概率，由SuperTree軟件可得到凈現值的期望值14 840萬美元，對應的累積概率值介于0.45～0.50，累積概率值越大，表明項目存在風險程度越低。

在敏感性分析結果的基礎上，進一步得到決策樹，如圖5所示。從決策樹分析圖也可獲得凈現值的期望值為14 840萬美元。

依據凈現值的方差公式：

式中，NPV為項目2010-2020年的凈現值；P為項目2010-2020年風險的概率值。

圖3 敏感性分析圖Fig. 3 Sensitivity analysis chart

圖4 累積概率分布圖Fig. 4 Cumulative probability distribution

通常按照Chevron公司的風險分類標準把風險劃分為5類，即：

①極低風險(P = 0.5～0.99)；

②低風險(P = 0.25～0.5)；

③中等風險(P = 0.125～0.25)；

④高風險(P = 0.062 5～0.125)；

⑤極高風險(P = 0.01～0.062 5)。

通過計算得到本項目的累積概率值為0.478 8，介于0.25～0.5之間，按照Chevron公司的風險分類標準，可知此項目風險程度處于低風險。

3.2.2 蒙特卡羅模擬法

選取建設投資、操作成本、油氣價格、油氣產量這4個作為初始變量，且均服從三角分布，通過編輯公式把相應數據導入Excel表中，如表3所示。

模擬隨機數如表4所示。

通過模擬訓練，可得到圖6。

圖5 決策樹分析圖Fig. 5 Decision tree analysis diagram

表3 原始數據分析表Table 3 Raw data analysis

表4 模擬隨機數表Table 4 Simulation of random numbers

圖6 累積概率曲線分布圖Fig. 6 Cumulative probability distribution curve

由此圖可知凈現值為17 730萬美元時的累積概率介于0.45～0.50，按照Chevron公司的風險分類標準為低風險。

3.3 結果分析

通過運用蒙特卡羅模擬方法和決策樹分析法對該海外投資項目進行實證分析，可得到如下結果：

(1)決策樹分析法

通過計算，凈現值的期望值為14 840萬美元時的累積概率值為0.478 8，按照Chevron公司的風險分類標準(低風險介于0.25～0.50)，本項目風險程度處于低風險。

(2)蒙特卡羅模擬方法

通過計算，當凈現值為 17 730 萬美元時的累積概率介于0.45～0.50之間，按照Chevron 公司的風險分類標準(低風險介于 0.25～0.50)，本項目風險程度處于低風險。

因此，綜合上述兩種方法所示，本項目的風險程度處于低風險。

通過對比分析，決策樹分析法和蒙特卡羅模擬法在實證分析過程中存在差異性，各有利弊，主要表現在以下內容：

運用決策樹分析法時選取了4個變量，主要包括油氣價格、油氣產量、建設投資和操作成本，得到敏感性分析圖和累計概率分布圖。決策樹方法的概率取值主要憑經驗值，容易造成估算值較少，同時決策受多因素影響，進而影響結果的準確性。同時，本文運用蒙特卡羅模擬法時隨機變量服從三角分布，選取了10 000個隨機數進行模擬訓練，計算得出的累積概率值和累計概率分布圖相比于決策樹分析法更為精確。

蒙特卡羅模擬方法在實例計算過程中能得出最終的凈現值17 730萬美元，而決策樹分析法不能得到最終的凈現值，只能得到凈現值的期望值，為14 840萬美元。

4 項目經濟風險應對建議

4.1 規范項目可行性研究

項目評價的目的是為決策者提供一份客觀的、公正的參考報告，因此應從前期的原始數據收集、項目可行性分析出發做出客觀的評價，避免項目評價報告為項目立項實施找依據的做法。作為決策者應充分重視項目評價的結論，切實以評價結論作為決策實施的依據。客觀的、準確的評價可以在一定程度上降低和規避項目所產生的風險。

4.2 加強風險分析在經濟評價中的應用

經濟評價是項目投資可行性研究的一種重要手段與方式，而風險分析則是項目經濟評價過程中一個十分必要的環節。在項目實施前必須對項目做足功課并進行風險分析，識別大量的風險因素，衡量風險規避和承擔風險帶來的損失和收益。因此，要加強風險分析在經濟評價中的應用，為決策者決策提供理論支持。

4.3 完善參數選擇

國際大石油公司在項目經濟評價時，首先考慮投資方的加權平均資金成本，再依據所面臨的項目風險來調整基準收益率的數值，而我國應借鑒國外石油公司的做法，改變在項目評價中基準參數一刀切的現狀。在油價方面，確定油價參數應充分考慮原油質量、計價辦法、運輸因素、歷史價位、國際油價走勢等因素的影響。應充分認識到合理的油價參數能夠有效降低公司的投資風險，最大程度地利用儲量資源，為公司的經濟利益創造最大化。

4.4 培養風險分析人才

在項目風險分析的人才培養上，既要加強風險分析專業領域的培訓，又要強化語言培訓、投資國相關法律方面的培訓；風險分析專業領域培訓過程中應注重理論方面的研究，加強對隨機理論、模糊綜合評價、灰色綜合評價以及人工神經網絡模擬等在項目風險分析中的應用研究，提高石油企業員工在風險分析、投資決策過程中的風險意識和管理水平。

5 結論

本文以石油企業海外投資項目為研究對象，從油氣價格、油氣產量、操作成本和建設投資4個方面明確各因素對項目經濟風險的影響程度，分別運用蒙特卡羅模擬方法和決策樹分析法對項目進行風險分析，判斷其風險程度，得到以下幾個方面的結論：

第一，風險分析方法選擇。蒙特卡羅模擬方法所涉及的風險變量全面，預測結果更為精確，能預測并估計各風險變量產生結果的概率，最終求出凈現值的概率分布。而決策樹分析法只能得出凈現值的期望值，不能得出凈現值的概率分布；但決策樹分析法能直觀地表現風險變量的結果及概率。

第二，項目風險分析。通過運用蒙特卡羅模擬法和決策樹分析法對某海外投資項目進行實證分析，結果表明，兩種方法所得結論基本一致：該項目的風險程度屬于低風險。蒙特卡羅模擬法計算出的累積概率值和累計概率分布圖相對決策樹方法更為精確；決策樹分析法的概率取值主要憑經驗值，容易造成估算值較少，同時決策受多因素影響，進而影響結果的準確性。

第三，項目風險應對。一是規范項目可行性研究；二是加強風險分析在經濟評價中的應用；三是完善參數選擇；四是培養風險分析人才。

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Research into economic risk analysis of overseas investment projects of Chinese petroleum enterprises

JIANG Hongdian, DONG Kangyin, SUN Renjin, QIU Kun
School of Business Administration, China University of Petroleum-Beijing, Beijing, 102249, China

With the increasing global outlook of Chinese petroleum enterprises, their decision-makers face a series of risks. Economic risk analysis is an effective means of reducing losses. Based on the characteristics of overseas investment projects and system analysis of risk factors, Monte Carlo simulation and decision tree analysis methods are adopted in this paper to evaluate the economic risks for one overseas investment project. The results show that the two methods have almost the same conclusion that the project is low risk. Finally, suggestions are put forward to deal with the economic risks of overseas investment projects.

overseas investment project; economic risk; Monte Carlo simulation; decision tree analysis

2016-07-24

國家社會科學基金重大項目“非常規油氣開發利用對國家能源安全和社會經濟的影響”(13&ZD159)和國家自然科學基金項目“中國天然氣安全預警與應急系統研究”(71273277)聯合資助

10.3969/j.issn.2096-1693.2016.03.048

(編輯 付娟娟)

姜洪殿, 董康銀, 孫仁金, 邱坤. 我國石油企業海外投資項目經濟風險分析研究. 石油科學通報, 2016, 03: 512-521

JIANG Hongdian, DONG Kangyin, SUN Renjin, QIU Kun. Research into economic risk analysis of overseas investment projects of Chinese petroleum enterprises. Petroleum Science Bulletin, 2016, 03: 512-521. doi: 10.3969/j.issn.2096-1693.2016.03.048

*通信作者, sunrenjin@cup.edu.cn