國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化方法研究

韓德金+鄧玉輝+時均蓮

摘要： 隨著我國石油企業(yè)參與國際石油合作的程度進一步加強，石油企業(yè)的決策者面臨著在全球范圍內進行資金合理利用和開發(fā)策略優(yōu)化的艱巨任務。與國內項目相比，國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化有著一些特殊要求，需要依據油田開發(fā)戰(zhàn)略目標進行優(yōu)化，評價參數不同于國內項目，面臨著更為復雜的約束條件，對其進行優(yōu)化需要立足于資源國的財務制度。本文借助0-1規(guī)劃模型，對如何進行國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化進行了研究。依據不同優(yōu)化目標建立的優(yōu)化模型，得到了不同的優(yōu)化結果，國際石油合作項目的決策者可以根據企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的需要，選擇不同的戰(zhàn)略目標進行開發(fā)策略優(yōu)化。

Abstract： With the extent of China's oil companies participating in international cooperation is further strengthening， the decision-makers of oil enterprise are facing with the arduous task of rational funding use and development strategies optimization in a global scale. Compared with domestic projects， international cooperation project development strategy optimization has some special requirements， which needs to optimize based on the oil field development strategic objectives， the evaluation parameters unlike domestic project， face with more complex constraints. We need to based on the resources country's financial system to optimize it. With the help of 0-1 planning model， this paper researches how to carry on international oil cooperation project development optimization strategies， based on different optimization objectives to establish optimization model， gets different optimization results. The decision-makers international oil cooperation can choose a different strategic objectives for development strategies optimization according to the needs of enterprise development strategy.

關鍵詞： 國際石油合作；開發(fā)策略；優(yōu)化方法；0-1規(guī)劃；戰(zhàn)略目標

Key words： international oil cooperation；development strategies；optimization method；0-1 planning；strategic objectives

中圖分類號：TE322 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）11-0035-03

0 引言

我國石油企業(yè)參與國際石油合作的程度進一步加強，石油企業(yè)在項目決策中面臨大量備選項目，而各項目投資、收益及風險迥異[1]。在有限的資金下，如何實現資金的優(yōu)化配置成為迫切需要解決的問題。與國內項目相比，國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化有著一些特殊要求，因此需要對國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化方法進行研究。

目前，針對國際石油合作項目進行投資組合優(yōu)化的研究還比較少。整數規(guī)劃法是通過構造項目群優(yōu)化選擇的數學模型，用數學模型來描述項目群優(yōu)化所追求的目標和約束條件，該方法可處理多目標、多約束項目、復雜項目關系的優(yōu)化問題 [2]-[4]。本文借助0-1整數規(guī)劃模型，對如何進行國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化進行了研究。

1 國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化的特殊性

1.1 需要進行開發(fā)戰(zhàn)略目標優(yōu)化 國內的許多石油勘探開發(fā)經營活動以最大限度地滿足國家需求和提高資源利用率為油氣田開發(fā)的首要目標，形成了以高產和較高采收率為目的的方案設計指導思想和工作方法。而國際石油合作項目在國際市場條件下運作，資源、資金、技術、人才和油價都是市場化的，油氣田勘探開發(fā)活動的目標是取得最大的收益，實現資本增值[5]。國際石油合作項目的決策者出于近期和遠期發(fā)展戰(zhàn)略的考慮，需要對以最大收益為目標和以較高產量為目標下的開發(fā)策略進行權衡，選取符合企業(yè)戰(zhàn)略要求的開發(fā)策略。

1.2 評價參數不同于國內項目 除了國內生產成本費用中的操作成本、折舊折耗和期間費用外，國際石油合作項目的成本費用還包括定金、地租、簽字費、培訓費等合同費用，其運輸費用也高于國內。資源國政府針對合同者征收的進出口關稅、礦區(qū)使用費等稅收使得國際石油合作項目的稅收也不同于國內項目。國際石油合作項目參數選取需要對資源國的相關政策、投資環(huán)境和類似項目有很好的理解，參照資源國的價格水平和經濟參數來確定，如用資源國的通貨膨脹率、匯率、貸款利率、運費，以及開發(fā)建設油氣田時該國油氣工程投資價格、勞動力成本和水、電價格等資料確定擬評價項目的參數。endprint

1.3 約束條件更為復雜 國際石油合作項目的合同模式在不同地區(qū)呈現出很大的差異性，可以分為四大類型：礦費稅收制合同、產品分成合同、服務合同和回購合同。在不同合同模式下，對于項目投資、成本回收及效益的計算需運用不同方法，具有很大的差異[6]。這客觀上要求在對項目進行經濟評價時，必須立足于合作合同的具體類型和相應條款，考慮各種約束條件對項目和合同者經濟性的影響，進行綜合分析和評價[7]。

2 建立國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化模型

國際石油合作項目的決策目標可以是單一的產量或者效益等目標，也可以是既考慮產量又要求具有一定經濟效益的多目標，依據這兩種類型的戰(zhàn)略目標，建立單目標規(guī)劃模型和多目標規(guī)劃模型。

2.1 單目標規(guī)劃模型 建立規(guī)劃模型首先要確定問題的目標，即決策者用來評價不同項目優(yōu)劣的標準，這一目標是決策變量的函數；其次要選定決策變量，即決策者可控制的因素；最后要確定對決策變量的限制條件，即約束條件。

①決策變量的確定

由于項目的不可分性，以某投資項目xj（j=1，2，…n）的取舍為決策變量，數學上的表達為：

xj=0，該項目被拒絕

xj=1，該項目被接受（1）

確定xj的值，就得到求解的優(yōu)化組合方案。

②目標函數的建立

反映項目經濟效益或盈利水平的指標有：凈現值、凈年值、凈現值率、內部收益率等等。凈現值指標不僅考慮了資金的時間價值，而且還考察項目整個計算期內的現金流量綜合結果，能比較全面地反映投資項目的經濟效益狀況，是綜合性的動態(tài)評價指標，因此可采用凈現值指標來衡量項目組合的利潤水平。目標函數為：

max S=■cjxj=c1x1+c2x2+…+cnxn（2）

式中 S——所選項目收益總和；

cj——項目j的凈現值或其他收益性指標，

j=1，2，…n；

n——備選項目個數。

③約束條件

企業(yè)在進行國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化時，因資金總量限制或投資方向調控等因素，使得優(yōu)化工作存在一定約束條件，在有限的資金約束下，選擇一個項目，意味著可能要放棄其它的可選項目。在有資金限額的情況下，約束條件為：■ajxj=a1x1+a2x2+…+anxn？燮b（3）

式中aj——第j個項目的投資額；

b——資金約束總量。

④模型求解

對0-1規(guī)劃問題可采用隱枚舉法求解，隱枚舉法是一種特殊的分枝界定法，利用變量只能取0或1兩個值的特性，進行分枝定界。利用EXCEL的“規(guī)劃求解”功能，可以便捷的進行模型的求解。

2.2 多目標規(guī)劃模型 與單目標規(guī)劃模型類似，多目標規(guī)劃模型也需要確定決策變量、優(yōu)化目標以及約束條件。不同之處在于，優(yōu)化目標不止一個，需要確定優(yōu)化目標系列以及各優(yōu)化目標在篩選中的重要程度。

①目標函數的建立。

國際石油合作項目的決策者需將生產和經濟效益有機的結合起來，不僅要追求項目的收益，有些情況下由于企業(yè)近期和遠期發(fā)展戰(zhàn)略的考慮，可能還要考慮項目的產量、成本和儲量資產價值等，這時除了主要目標，還要添加輔助目標，構成綜合目標對項目進行優(yōu)化，多目標規(guī)劃的目標函數為：

max S′=■？棕i■fijxj

=？棕1f11x1+？棕1f12x2+…+？棕1f1nxn+？棕2f21x1+？棕2f22x2+…+？棕2f2nxn+…+？棕mfm1x1+？棕mfm2x2+…+？棕mfmnxn（4）

式中fij——第i個目標的第j個項目的指標值，i=1，2，…m，j=1，2，…n；

？棕i——第i個目標的權重，？棕1+？棕2+…？棕m=1。

②多目標規(guī)劃模型求解。

多目標規(guī)劃的求解方法大體上有以下幾種：一種是化多為少的方法，即把多目標化為比較容易求解的單目標，如主要目標法、線性加權法、理想點法等；另一種叫分層序列法，即把目標按其重要性給出一個序列，每次都在前一目標最優(yōu)解集內求下一個目標最優(yōu)解，直到求出共同的最優(yōu)解。還有一種稱為層次分析法，這是一種定性與定量相結合的多目標決策與分析方法，對于目標結構復雜且缺乏必要數據的情況更為實用。其中，線性加權法是比較簡便的一種算法，可以按以下步驟進行求解。

1）標準化處理。

由于多目標規(guī)劃的目標量綱往往不同，所以需要進行標準化處理，可按以下公式作無量綱的標準化處理：

f■■=f■/■（5）

變換后多目標規(guī)劃的目標函數為：

max S′=■？棕i■f■■x■

=？棕■f■■x■+？棕■f■■x■+…+？棕■f■■x■

+？棕■f■■x■+？棕■f■■x■+…+？棕■f■■x■

+…+？棕■f■■x■+？棕■f■■x■+…+？棕■f■■x■（6）

2）加權求和。

第j個項目的指標值為f■■（i=1，2，…m，j=1，2，…n），各目標對應的權重為？棕i（i=1，2，…m），第j個項目的加權和為：■？棕■f■■=？棕■f■■+？棕■f■■+…+？棕■f■■（7）

3）變換為單目標規(guī)劃。

令式（7）為fj，則max S′=■fjxj，多目標規(guī)劃轉化為單目標規(guī)劃問題，可按單目標規(guī)劃的方法進行求解。

3 模型應用

某石油企業(yè)收購了一個海外油田開發(fā)項目，以擁有6個區(qū)塊的產能項目為例，進行開發(fā)策略優(yōu)化。項目投資限額7×108元，各項目的投資、新建產能如表1所示。

依據所簽訂的合同條款，計算了該石油企業(yè)6個產能項目所獲得的凈現值。分別以效益、產量以及兼顧效益和產量為目標，建立三個優(yōu)化模型，優(yōu)化結果如表2所示。endprint

從優(yōu)化結果看，不同的優(yōu)化目標，得到了不同的優(yōu)化結果。以效益為目標，僅有項目1和5入選，獲凈現值3.52×108元，新建產能11.34×104t；以產量為目標，入選項目增加為5個，獲凈現值3.26×108元，新建產能15.44×104t；兼顧效益和產量目標，項目1、3、4、5入選，獲凈現值3.36×108元，新建產能14.81×104t。

4 結論

①與國內項目相比，國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化有著一些特殊要求，較高的運輸費用、資源國針對合同者征收的進出口關稅、礦區(qū)使用費等稅收，使國際石油合作項目的評價參數不同于國內項目。在對項目的效益狀況和評價指標作前期計算時，必須立足于資源國的具體類型和相應條款，考慮各種約束條件對項目和合同者經濟效益的影響。

②由于國際石油合作項目的決策目標可以是單一的產量或者效益等目標，也可以是既考慮產量又要求具有一定經濟效益的多目標，而且面臨著較為復雜的約束條件，0-1規(guī)劃法可處理多目標、多約束項目、復雜項目關系的系列優(yōu)化問題，適用于國際石油合作項目的開發(fā)策略優(yōu)化。

③從6個產能項目的開發(fā)策略優(yōu)化評價結果看，不同的優(yōu)化目標，具有不同針對性的優(yōu)化結果，從根本上確保了開發(fā)決策的方向性、科學性。如以效益為目標優(yōu)選的區(qū)塊個數最少，但獲得的凈現值最大；以產量為目標獲得的凈現值最少，但可獲得相對較多的產量；兼顧效益和產量目標，既可獲得相對較高的產量，又能保證一定的經濟效益。國際石油合作項目的決策者可根據企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的需要，選擇不同的優(yōu)化目標建立優(yōu)化模型。

參考文獻：

[1]李玉蓉，陳光海，黃文英等.國際石油合作勘探開發(fā)項目的經濟評價模型研究[J].化工技術經濟，2004，22（10）：24-30.

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[3]韓良智.資金限制情況下投資項目的最優(yōu)組合決策模型[J].農機化研究，2003，2：44-45.

[4]陳偉.最優(yōu)項目組合模型的建立及應用[J].現代情報，2004，12：186-187.

[5]楊雪雁.國際經營中油田開發(fā)方案編制的原則和思路[J].石油勘探與開發(fā)，1999，26（5）：65-69.

[6]欒海亮，郭鵬，李志勇.國際合作油氣勘探開發(fā)投資項目后評價理論與方法研究[J].國際經濟合作，2010（10）：63-65.

[7]徐青，楊雪雁，王燕靈.油田開發(fā)建設項目國際合作經濟評價及決策方法[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999，7：97.endprint

從優(yōu)化結果看，不同的優(yōu)化目標，得到了不同的優(yōu)化結果。以效益為目標，僅有項目1和5入選，獲凈現值3.52×108元，新建產能11.34×104t；以產量為目標，入選項目增加為5個，獲凈現值3.26×108元，新建產能15.44×104t；兼顧效益和產量目標，項目1、3、4、5入選，獲凈現值3.36×108元，新建產能14.81×104t。

4 結論

①與國內項目相比，國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化有著一些特殊要求，較高的運輸費用、資源國針對合同者征收的進出口關稅、礦區(qū)使用費等稅收，使國際石油合作項目的評價參數不同于國內項目。在對項目的效益狀況和評價指標作前期計算時，必須立足于資源國的具體類型和相應條款，考慮各種約束條件對項目和合同者經濟效益的影響。

②由于國際石油合作項目的決策目標可以是單一的產量或者效益等目標，也可以是既考慮產量又要求具有一定經濟效益的多目標，而且面臨著較為復雜的約束條件，0-1規(guī)劃法可處理多目標、多約束項目、復雜項目關系的系列優(yōu)化問題，適用于國際石油合作項目的開發(fā)策略優(yōu)化。

③從6個產能項目的開發(fā)策略優(yōu)化評價結果看，不同的優(yōu)化目標，具有不同針對性的優(yōu)化結果，從根本上確保了開發(fā)決策的方向性、科學性。如以效益為目標優(yōu)選的區(qū)塊個數最少，但獲得的凈現值最大；以產量為目標獲得的凈現值最少，但可獲得相對較多的產量；兼顧效益和產量目標，既可獲得相對較高的產量，又能保證一定的經濟效益。國際石油合作項目的決策者可根據企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的需要，選擇不同的優(yōu)化目標建立優(yōu)化模型。

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[7]徐青，楊雪雁，王燕靈.油田開發(fā)建設項目國際合作經濟評價及決策方法[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999，7：97.endprint

從優(yōu)化結果看，不同的優(yōu)化目標，得到了不同的優(yōu)化結果。以效益為目標，僅有項目1和5入選，獲凈現值3.52×108元，新建產能11.34×104t；以產量為目標，入選項目增加為5個，獲凈現值3.26×108元，新建產能15.44×104t；兼顧效益和產量目標，項目1、3、4、5入選，獲凈現值3.36×108元，新建產能14.81×104t。

4 結論

①與國內項目相比，國際石油合作項目開發(fā)策略優(yōu)化有著一些特殊要求，較高的運輸費用、資源國針對合同者征收的進出口關稅、礦區(qū)使用費等稅收，使國際石油合作項目的評價參數不同于國內項目。在對項目的效益狀況和評價指標作前期計算時，必須立足于資源國的具體類型和相應條款，考慮各種約束條件對項目和合同者經濟效益的影響。

②由于國際石油合作項目的決策目標可以是單一的產量或者效益等目標，也可以是既考慮產量又要求具有一定經濟效益的多目標，而且面臨著較為復雜的約束條件，0-1規(guī)劃法可處理多目標、多約束項目、復雜項目關系的系列優(yōu)化問題，適用于國際石油合作項目的開發(fā)策略優(yōu)化。

③從6個產能項目的開發(fā)策略優(yōu)化評價結果看，不同的優(yōu)化目標，具有不同針對性的優(yōu)化結果，從根本上確保了開發(fā)決策的方向性、科學性。如以效益為目標優(yōu)選的區(qū)塊個數最少，但獲得的凈現值最大；以產量為目標獲得的凈現值最少，但可獲得相對較多的產量；兼顧效益和產量目標，既可獲得相對較高的產量，又能保證一定的經濟效益。國際石油合作項目的決策者可根據企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的需要，選擇不同的優(yōu)化目標建立優(yōu)化模型。

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[7]徐青，楊雪雁，王燕靈.油田開發(fā)建設項目國際合作經濟評價及決策方法[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999，7：97.endprint