基于灰色系統(tǒng)理論的油氣田開發(fā)項目風(fēng)險評價

李佳明

（北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100083）

基于灰色系統(tǒng)理論的油氣田開發(fā)項目風(fēng)險評價

李佳明

（北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100083）

以海外油氣田開發(fā)項目的風(fēng)險管理為研究對象，通過論述海外油氣田開發(fā)項目的特點以及開發(fā)過程中可能遇到的風(fēng)險及特征，采用灰色關(guān)聯(lián)度綜合評價方法構(gòu)建海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險評價指標(biāo)體系，進而提出了海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險管理的措施。

海外油氣田開發(fā)；項目風(fēng)險管理；灰色關(guān)聯(lián)分析法；風(fēng)險評價指標(biāo)體系

1 風(fēng)險評價模型

風(fēng)險評價模型采用灰色模糊綜合評價法來評價海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險的基本思路是：以某一理想的海外油氣田開發(fā)項目的各指標(biāo)值作為參考數(shù)列X0的各實體X0（k），此項目的風(fēng)險是所有項目中最大承受風(fēng)險能力的項目。被評價項目的各指標(biāo)作為比較數(shù)列Xi的各實體Xi（k），求關(guān)聯(lián)度ri。關(guān)聯(lián)度越大，說明被評價項目與理想項目越相似，其風(fēng)險越大；反之，則風(fēng)險越小。因此，關(guān)聯(lián)度大小的順序，就是被評價項目風(fēng)險大小的次序。其評價步驟如下。

1.1 確定被評項目的指標(biāo)數(shù)列

影響海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險管理的因素很多，因而評價海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險管理水平比較困難。正確評價一個海外油氣田開發(fā)項目的風(fēng)險管理水平以及相互之間的差距，不僅有助于加強海外油氣田開發(fā)項目自身的管理，還能為油田企業(yè)管理部門考核海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險管理水平提供可靠依據(jù)。選取若干個海外油氣田開發(fā)項目，請專家按實際情況對項目的評價指標(biāo)進行打分，指標(biāo)的風(fēng)險值越高其分值就越高。

1.2 指標(biāo)的歸一化處理

歸一化是一種簡化計算的方式，即將有量綱的表達式，經(jīng)過變換，化為無量綱的表達式，成為純量。由于影響海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險評價的因素復(fù)雜而且繁多，指標(biāo)單位也不統(tǒng)一，不便于比較，因此，需要采用歸一化對指標(biāo)數(shù)據(jù)進行處理，使其均分布在0和1之間，是指標(biāo)具有一致性的特點，方便指標(biāo)進行項目風(fēng)險評價。該風(fēng)險評價模型采用的歸一化處理方法是用所有分值去除以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列中的最大值，以百分比表示海外油氣田開發(fā)項目的風(fēng)險程度。

1.3 計算灰色關(guān)聯(lián)度

對于一個參考數(shù)列X0和比較數(shù)列Xi（k）可用下述關(guān)系表示各比較曲線與參考曲線在各點的差：

上式中，ξik是第k個時刻比較曲線Xi（k）與參考曲線X0的相對差值，這種形式的相對差值成為Xi（k）對X0在第k個時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)。ρ為分辨系數(shù)，ρ∈［0，1］，引入它是為了減少極值對計算的影響。

利用公式計算關(guān)聯(lián)系數(shù)ξik（i=1，2，3，4，5；k=1，2，3，…，25），得到下列關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣：

上式中，ξik為第i個評價單元（項目）第k個指標(biāo)與第k個最佳指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

（1）計算單層關(guān)聯(lián)度

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的計算公式，對項目1而言，兩級最小差與最大差分別為：

在計算關(guān)聯(lián)度時，用加權(quán)平均合成法取代算術(shù)平均合成法，以考慮各指標(biāo)的重要性程度的差別，這樣更合理、更準(zhǔn)確些。

（2）多層結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)度合成

對一個由L層組成的多層評價系統(tǒng)，最終關(guān)聯(lián)度的計算方法如下：將第k層各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)進行合成，分別得它們所屬的上一層即k-1層各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度；然后把這一層所得到的關(guān)聯(lián)度作為原始數(shù)據(jù)，繼續(xù)合成得到第k-2層各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，以此類推，直到求出最高層指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度為止。利用公式R=WET可以得到各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度。

1.4 開發(fā)項目風(fēng)險程度的排序

按關(guān)聯(lián)度數(shù)值的大小進行排序，得到各海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險程度的次序。將灰色關(guān)聯(lián)分析用于海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險評價中可以針對大量不確定性因素及其相互關(guān)系，將定量和定性方法有機結(jié)合起來，使原本復(fù)雜的評價問題變得更加清晰簡單，而且計算方便，并可在一定程度上排除主觀任意性，得出的結(jié)論也比較客觀，有一定的參考價值。

2 油氣田開發(fā)項目風(fēng)險評價

進行蒙古國塔木察格項目實例分析，選取大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院海拉爾石油勘探開發(fā)研究中心主辦設(shè)計開發(fā)的蒙古國塔木察格盆地南貝爾凹陷塔21-35區(qū)塊南一段油層開發(fā)作為海外油氣田開發(fā)項目的研究對象，探討海外油氣田開發(fā)項目的風(fēng)險管理。

2.1 塔木察格油氣田開發(fā)項目概況

塔木察格油氣田構(gòu)造復(fù)雜，多為斷鼻、斷塊構(gòu)造，該油田南屯組油藏發(fā)育南一段和南二段兩套儲層，儲層物性差，總體上屬于中孔中低滲儲層，油層生產(chǎn)產(chǎn)能高低差異大。南貝爾凹陷位于蒙古人民共和國東方省境內(nèi)，行政上隸屬于馬特索木。北與中華人民共和國內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市新巴爾虎右旗接壤，地理位置屬于蒙古高原，地面海拔598～702m，勘探面積約3 500 km2。地勢呈南高北低、西高東低。工區(qū)內(nèi)大面積為草原，屬中溫帶干旱氣候，晝夜溫差大。區(qū)域構(gòu)造上位于海拉爾—塔木察格盆地中部斷陷帶的中部，是國內(nèi)貝爾凹陷向南的延伸部分，東部為貝爾—布伊諾爾隆起區(qū)，西部與巴蘭—沙巴拉格隆起相鄰，南部和塔南凹陷以低隆起相連。

2.2 塔木察格油氣田開發(fā)項目風(fēng)險評價過程

2.2.1 確定被評項目的指標(biāo)數(shù)列

基于海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險評價指標(biāo)體系，選取海外開發(fā)項目的五個開發(fā)方案，X1，X2，X3，X4，X5，調(diào)查每個方案各個指標(biāo)的數(shù)據(jù)值，各指標(biāo)的數(shù)據(jù)用Xi（k）（i=1，2，3，4，5；k=1，2，3，…，25）表示。再請至少三十個以上的專家按實際情況分別就每個方案的25個指標(biāo)進行打分，每個指標(biāo)的得分在0～10之間，因素的風(fēng)險值越高其分值越高，如表1所示。

表1 海外油氣田開發(fā)項目得分情況及參考數(shù)列

2.2.2指標(biāo)的歸一化處理

由表表1可知，所有指標(biāo)數(shù)值均具有不同的分值，并且指標(biāo)的性質(zhì)也大不相同，單位也不統(tǒng)一，這時就需要對所有指標(biāo)進行歸一化處理，以方便指標(biāo)的評價。歸一化的方法是用所有分值去除以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列中的最大值8，以百分比表示海外油氣田開發(fā)項目的風(fēng)險程度，處理結(jié)果見表2。

表2 海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險程度

2.2.3 計算灰色關(guān)聯(lián)度

（1）計算單層關(guān)聯(lián)度

取ρ=0.5，則有：ξ11=0.67，ξ12=0.67，ξ13=1，ξ14=0.67，ξ15=0.67，ξ16=0.67，ξ17=1，ξ18=1，ξ19=1，ξ1（10）=1，ξ1（11）=0.67，ξ1（12）=0.67，ξ1（13）=1，ξ1（14）=0.67，ξ1（15）=0.67，ξ1（16）=1，ξ1（17）=1，ξ1（18）=1，ξ1（19）=1，ξ1（20）=0.67，ξ1（21）=1，ξ1（22）=1，ξ1（23）=0.34，ξ1（24）=1，ξ1（25）=0.67。即ξ1k=（0.67，0.67，1，0.67，0.67，0.67，1，1，1，1，0.67，0.67，1，0.67，0.67，1，1，1，1，0.6 7，1，1，0.34，1，0.67）。同理得出項目方案2-5的關(guān)聯(lián)系數(shù)，綜上關(guān)聯(lián)系數(shù)值列于表3。

在計算關(guān)聯(lián)度時，用加權(quán)平均合成法取代算術(shù)平均合成法，以考慮各指標(biāo)的重要性程度的差別，這樣更合理、更準(zhǔn)確些。

（2）多層結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)度合成

根據(jù)專家調(diào)查法得到如下權(quán)重：

利用公式R=WET可以得到B層各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度：

表3 關(guān)聯(lián)系數(shù)表

2.2.4 海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險程度排序

按RA中關(guān)聯(lián)度的大小得到各海外油氣田開發(fā)項目方案風(fēng)險程度的次序：X1＞X2＞X3＞X4＞X5。由于海外油氣田開發(fā)項目方案1的關(guān)聯(lián)度與理想海外油氣田開發(fā)項目的關(guān)聯(lián)度最大，亦即項目方案1的風(fēng)險高于其他項目，可以考慮從影響項目方案1風(fēng)險管理的因素中著手有效地控制海外油氣田開發(fā)項目的風(fēng)險。上述討論表明，海外油氣田開發(fā)項目的風(fēng)險評價具有操作簡便、效率高、所需數(shù)據(jù)少和揭示問題清晰等特點，借助計算機可對大量的海外油氣田開發(fā)項目進行評價，是一個易于推行的方法。

3 結(jié)論

用灰色關(guān)聯(lián)度評價海外油氣田開發(fā)項目的關(guān)鍵是指標(biāo)的選取，即影響海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險的因素，并對這些因素進行合理的分類并選擇合適的調(diào)查方法的條件下，其評價的有效性才能真正體現(xiàn)。評價因素權(quán)重實際上與海外油氣田開發(fā)項目所處的國家和區(qū)域有關(guān)，如海外油氣田開發(fā)項目所在國家的環(huán)境狀況良好、經(jīng)濟和諧發(fā)展、科技尖端高效等，則此類項目風(fēng)險系數(shù)會比較低，反之，項目風(fēng)險系數(shù)就會比較高。海外油氣田開發(fā)項目風(fēng)險的測評系統(tǒng)實際上是一個信息不完備、不確切的系統(tǒng)。利用灰色系統(tǒng)理論評價海外油氣田開發(fā)項目的風(fēng)險，可以在信息不完備、不確切的條件下，擴大信息源，提高評價分析的可信度。

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2015-09-25