實物期權法在油氣田勘探開發項目價值評估中的應用

□文/念鳳強 李志學

（西安石油大學 陜西·西安）

由于傳統的評價方法凈現值法（DCF）忽視了投資項目進行過程中的管理柔性價值，并低估了投資項目中的不確定性所蘊含的價值，實物期權法逐漸得到理論界與實務界的研究和應用。實物期權是金融期權在實物資產方面的延伸，是對傳統DCF法的改進，能夠對不確定性進行較為準確的估值，因而可以更加科學合理的對投資項目進行價值評估。實物期權理論在經歷30多年的發展后已得到國內外學術界的廣泛認同。本文從實物期權分類的識別、具體模型的應用以及普通模型的擴展等方面，對實物期權法在油氣田勘探開發項目價值評估方面的應用進行綜述。

一、油氣田勘探開發項目中實物期權類型的識別

Myers（1977）認為實物期權的具體類型包括等待期權、取消期權、終止期權和成長期權；Morten W.Lund（1999）分析了油田勘探開發項目各個階段中存在的期權，認為在項目的每個階段都具有停啟期權和等待期權，而在油氣田項目的開發階段，實物期權衍生于項目投資者對項目開發投入、鉆井規模和后續生產規模變更的選擇。張慶偉（2002）提出油氣勘探開發項目中具有三種類型的實物期權，分別是推遲期權、規模變更期權以及放棄期權。郝洪、鄭仕敏（2003）研究了油田開發項目中存在的實物期權，地下油氣總儲量和油氣市場價格的變動，使得管理者擁有了延遲開發、變更開發生產投入規模、暫時停止項目開發生產、放棄油氣勘探開發項目的投資等選擇權，相應的選擇權分別對應推遲期權、擴張期權、縮減期權、暫時關閉期權和放棄期權。高世葵、董大忠（2004）指出，由于市場油氣價格的變化、地下油氣總儲量的波動以及其他不確定性因素的影響，油氣勘探開發項目具有典型的實物期權特征，認為勘探階段存在著放棄或縮減期權、擴張期權和延遲期權。張永峰（2006）等認為，終止期權和停啟期權是油氣勘探開發項目中非常重要的兩類期權，終止期權主要存在于勘探階段，而平穩的開發階段具有停啟期權類型特征。楊雪雁、羅洪（2007）指出油氣勘探開發項目中的期權類型主要有遞延期權、放棄期權、擴大生產期權以及分階段期權。

國內外學者對于油氣勘探開發項目中實物期權類型的劃分，在名稱上略有差異，但本質上無太大差異，如等待期權與暫時關閉期權；停啟期權、延遲期權與遞延期權；放棄期權與終止期權；擴張期權和縮減期權也可統稱為規模變更期權。不同類型期權所指帶的選擇權是相同的，因而為統一起見，可認為投資決策者在油氣勘探開發項目進行過程中具有暫停或推遲項目、改變項目生產規模、放棄項目等選擇權，由于這些選擇權的存在，項目具有了相應期權的價值。

二、油氣田勘探開發項目中實物期權模型的選用

同實物期權理論一樣，實物期權模型衍生于金融期權模型，二者主要的區別在于模型參數的定義。對應的經典實物期權模型有Black-Scholes（以下簡稱B-S）模型、二叉樹模型，由于二者具有各自不同的特點，因此不同學者會針對模型的優點在研究中選用不同的模型。目前應用更廣泛的是B-S模型。高世葵、董大忠（2004）認為實物期權可以很好地評估油氣勘探項目的不確定性所帶來的相機抉擇的期權價值，運用實物期權的B-S定價模型計算了包含期權價值的油氣勘探價值，并用二叉樹定價模型抉擇油氣開發投資的最佳時機。李志民、邵球軍（2008）將礦業項目投資的必要報酬率和再投資率引入到傳統的DCF法中，并結合實物期權中的B-S模型，構建了考慮管理柔性的礦業投資項目總體價值模型。阮利民等（2011）將實物期權理論應用于礦產資源限制性開發補償額度的測算，建立了基于B-S模型的礦產資源限制性開發補償的總體框架，彌補了傳統生態補償額測定方法難以計算礦產資源限制性開發機會成本的不足。張自偉、何艷山（2012）根據礦產資源項目投資的特點和傳統凈現值法的缺陷，運用B-S模型定價法構建了基于推遲實物期權及復合實物期權的礦產資源投資決策模型，并通過案例分析說明了實物期權方法在礦產資源投資評價中的有效性。鄧玉輝（2013）認為，低滲透油田開發項目具有典型的實物期權特性，并應用B-S模型建立了適合于低滲透油田開發項目特性的實物期權定價模型。Tregiorgis（1990）運用二叉樹期權定價模型來解決包含各種不同經營靈活性的礦產投資項目的定價問題。呂曉嵐、曲立（2010）指出油氣類項目的勘探開發存在著高度的不確定性，實物期權投資分析模型相較于傳統評價模型具備進一步的合理性。在項目勘探開發過程當中，項目投資者可以根據油氣市場價格的波動、地下油氣儲量的變化以及勘探開發成功率變動進行是否繼續進行項目資本投入的決策。作者根據實物期權法中的二叉樹期權定價法在油氣勘探開發項目中的應用機理，提出了適合我國油氣勘探開發項目一體化經濟評價的模型。

三、油氣田勘探開發項目中實物期權模型的擴展

考慮到油氣勘探開發項目通常具有多種不同類型的實物期權，越來越多的學者建立了復合實物期權模型來對項目的整體期權價值進行評估。張永峰等（2006）指出油氣勘探開發項目中存在的不同類型的實物期權之間存在著依賴關系，因此在進行戰略經濟評價時，不能簡單地求和。針對油氣勘探開發項目中存在的兩種典型實物期權——終止期權和停啟期權，構建了基于二叉樹定價法的復合期權模型。張栓興、盧妮（2006）也認為油氣勘探開發項目的價值相當于復合實物期權的價值，其總價值并不是各單個不同實物期權價值的加和。在分析油氣勘探開發項目中實物期權的復合特性的基礎上，進行了復合二叉樹期權模型的構建。張波（2012）選取Geske復合期權定價模型對稠油區塊開發項目進行評價，并進行了單井評價以及敏感性分析，結果表明相對于無風險利率，波動率對實物期權價值的影響會更大。張自偉、何艷山（2012）運用B-S期權定價法構建了基于推遲實物期權及復合實物期權的礦產資源投資決策模型，并通過案例分析說明了實物期權方法在礦產資源投資評價中的有效性。

另外，一些學者在分析實物期權一般定價模型局限性的基礎上，對其進行了改進，或者與其他方法相結合，使得修改后的模型更具合理性、有效性。Dias（1997）將實物期權理論與博弈論相結合來確定探井的最佳時機。Cortazar和Schwartz（1998）將蒙特卡羅模擬法應用于油田勘探開發項目中實物期權的價值評估。黎國華、黎凱（2002）提出目前國內對實物期權的定性分析和采用偏微分方程的定量分析都不能滿足我國現階段實際應用的需要。熊晶晶、楊克（2005）對國外已有模型進行了修改，以B-S歐式期權的偏微分方程為基礎，構造了以每單位付現成本為執行價格、以油氣的價格為基礎資產的市場價值的開發階段停啟實物期權定價模型。研究結果表明，修改后的模型與實際結合更緊密，操作更可行。楊旭萍（2006）創造性地把BS模型中的五個變量提煉為兩個變量，將實物期權和凈現值法結合，確定了油氣勘探項目的二維投資決策準則；在假設油氣價格波動服從均值回歸過程的基礎上，建立了油氣生產項目的二叉樹停啟期權模型。劉冰、胡娟（2008）利用多元伊藤過程期權定價的B-S模型進行了擴展，并且通過對勘探開發中隨機變量的規范及國際油價和匯率變量的引入，建立了一種新型的石油開發實物期權評價模型。李志民、邵球軍（2008）將礦業項目投資的必要報酬率和再投資率引入到傳統的DCF法中，并結合實物期權中的B-S模型，構建了考慮管理柔性的礦業投資項目總體價值模型。胡柯（2010）在對油氣勘探開發項目一體化經濟評價法以及二叉樹定價模型研究的基礎上，結合蒙特卡洛模擬建立了一個更適合于油氣類項目的經濟評價模型。張偉華（2011）將實物期權法引入到石油勘探項目投資決策中，在分析B-S的缺陷基礎上，對原模型的波動率進行了修正，并構建了石油勘探項目投資決策的B-S實物期權定價模型，結果證明該模型應用于石油勘探項目投資決策比傳統方法更科學有效。張高勛等（2013）認為以往文獻中實物期權模型假設資源價值波動率固定不變不符合實際情況，在引入隨機波動率的基礎上，采用GARCH模型預測資源價值的時變波動率，并結合風險中性的鞍定價方法構建了基于實物期權的資源定價模型，實例結果表明，與DCF和B-S模型相比，該模型更能靈活刻畫資源開采過程中的期權價值，更能體現資源所有者的權益。

四、存在的問題及未來展望

由上述可知，應用于油氣勘探開發項目價值評估的實物期權法已經得到了深入的研究和廣泛的擴展，然而實際上存在一定的不足。

（一）雖然油氣市場價格的波動對于油氣勘探開發項目價值有重大的影響，但仍存在其他一些因素，如技術、稅率、投資環境等因素會影響項目的價值評估。現有研究少有對這些因素進行量化分析，盡管部分研究建立了考慮多個因素的評價模型，但將不同影響因素波動率的加總等價于項目的綜合波動率未免不符合油氣勘探開發項目的真實環境。因此，未來應注重項目實際波動率的測定研究，以使項目價值的評估更加客觀、準確。

（二）眾多研究均表明，油氣勘探開發項目的投資決策是一個時序決策過程。在此基礎上，學者們將原有的經典實物期權模型擴展為一個復合實物期權模型，從而也促使實物期權的定價變得更加復雜。通常應用較多的Geske模型僅適用于兩個且同類型期權的復合定價，雖然有研究對該方法進行了擴展，但仍未形成一種較為成熟且具有一定通用性的復合期權定價模型。盡管運用蒙特卡洛模擬法可以簡化求解過程，但卻不便于進行參數的分析和經濟意義的解釋。

（三）為使實物期權模型計算結果更接近于項目的實際價值，傳統模型逐步地被擴展和優化。模型復雜化似乎成為了制約實物期權理論發展的瓶頸。而不同學者引入不同的理論結合實物期權理論構建模型，使得評價模型缺乏統一性，不便于進一步的推廣應用，因而構建一種通用性的并能被廣泛認可的實物期權定價模型是急需解決的問題。

［1］Mayer s，Steward C.Det er minants of Corpor ate Bor rowing［J］.Jour nal of Financial Economics，1977.5.

［2］Tr igeor gis，Lenos.A Real Option Appl ication in Natural Resource Investments［J］.Advances in Fut ur es and Opt ion Research，1990.4.

［3］Schwart z，E.S.The St ochastic Behavior of Commodit y Prices：Impl icat ions f or Val uat ion and Hedging，Journal of Finance，vo1.52，no 3，Jul y，1997.

［4］Cor tazar，G&ES，Schwar tz.Mont e Carl o Eval uation Model of an Undevel oped Oil Fiel d，Jour nal of Energy f inance&Devel opment，1998.vol.3.no1.

［5］LUND M.W.Real opt ions in of f shore oil f iel d development pr oj ect s ［C］.3r d Annual Real Opt ions Conf erence，1999.

［6］張慶偉.實物期權在石油勘探中的應用［J］.西安石油學院學報（社會科學版），2002.3.

［7］黎國華，黎凱.實物期權的二叉樹模型應用——不確定性環境下的投資決策分析［J］.江西財經大學學報，2002.3.

［8］郝洪，鄭仕敏.石油開發項目決策的期權方法［J］.石油大學學報（社會科學版），2003.2.