蒙特卡羅仿真在石化項目經(jīng)濟評價的應用

（天津長蘆海晶集團有限公司，天津300450）

大型石油化工建設項目具有投資動輒達10億元以上，建設周期3年或者更長，政府審批流程和安全環(huán)保要求嚴格，涉及技術(shù)方多，裝置接口復雜等特點，且在執(zhí)行過程中往往受到不同領(lǐng)域和風險因素的干擾，最終會影響到項目的預期經(jīng)濟效益以及建設工程質(zhì)量。為使項目立項決策更為科學理性，減少決策者對項目環(huán)境和條件發(fā)生變化的認識不足和應對不當導致的項目變動成本高或項目實施失敗的概率[1]，必須重視和加強項目的經(jīng)濟風險分析。

1 經(jīng)濟評價方法的現(xiàn)狀

針對經(jīng)濟評價方法的研究，國內(nèi)研究也相對較多。任名[2]采用綜合經(jīng)濟效益的評價方法，把經(jīng)濟效益分為直接經(jīng)濟效益和間接經(jīng)濟效益，并對鐵路建設項目進行了經(jīng)濟評價。張鵬巖[3]采用德爾菲法和層次分析法對土地項目的經(jīng)濟效益進行評價。陳東升，陳明燦[4]采用模糊綜合評價方法對投資項目進行經(jīng)濟評價，并給出投資項目經(jīng)濟效益的評價模型。孫仁金[5]將數(shù)據(jù)包絡分析引入到煉油企業(yè)，并對煉油企業(yè)的大型煉油項目進行經(jīng)濟評價。徐淑雨，賈元華[6]在煤炭建設項目和公路建設項目中，采用灰色理論進行經(jīng)濟評價，并給出評價模型。綜上所述，我國現(xiàn)在對經(jīng)濟效益的評價主要采用德爾菲法、層次分析法、不確定性分析法、模糊綜合評價法、綜合經(jīng)濟評價等，其中綜合評價方法應用最為廣泛。

傳統(tǒng)方法在建立指標體系的時候，指標體系的建立大多還有定性分析，評價指標的科學性決定評價結(jié)果的可靠性。因此，本文通過選取對石化項目采用蒙特卡羅方法所進行的經(jīng)濟評價研究，開啟經(jīng)濟評價在石化項目領(lǐng)域的一個新視角。

2 石化項目經(jīng)濟評價的問題分析

以石化A項目為例，可研報告中的各項關(guān)鍵指標均優(yōu)于行業(yè)基準值，效益水平較優(yōu)。而根據(jù)近五、三、一年均價以及現(xiàn)價計算的項目經(jīng)濟效益顯示項目的內(nèi)部收益率介于4%到13%不等，按照行業(yè)基準內(nèi)部收益率12%的要求，部分價格體系下項目經(jīng)濟性存在是否可行的問題，而這與可研的結(jié)論出現(xiàn)沖突，導致管理層很難對項目決策。

通過上述對石化A項目經(jīng)濟效益的評價結(jié)果分析，主要問題在于以下幾個方面：①不同評價結(jié)果的直接原因源于不同的價格體系，因此如何選擇一套合理固定的價格體系將直接影響項目的決策。②上述項目經(jīng)濟效益計算基準均為一段時間的均價，計算出的結(jié)果也僅僅為一個靜態(tài)值，忽略了價格本身隨著市場變動的前提，不能顯示動態(tài)結(jié)果或盈利能力概率。③以上經(jīng)濟效益測算基于的前提為項目所產(chǎn)產(chǎn)品100%賣出去，即生產(chǎn)負荷為100%，但實際生產(chǎn)過程中很難實現(xiàn)，如何對生產(chǎn)負荷合理的設定也將不同程度的影響項目效益。④傳統(tǒng)的評價方法，忽略對項目經(jīng)濟效益風險因素的識別以及定量分析，缺乏項目方案的改進和不同實施方案間對比。

綜合上述石化項目經(jīng)濟評價的問題，結(jié)合項目執(zhí)行時間過長，外部風險不斷阻礙項目進程，導致技術(shù)商的不斷更迭，上游市場以及產(chǎn)品的需求發(fā)生變化，項目經(jīng)濟效益發(fā)生變動等現(xiàn)實原因，石化項目需要一套科學的、定量的經(jīng)濟評價方法對項目未來的收益進行預測，為項目建設的可行性提供支撐性條件。

3 石化項目經(jīng)濟評價仿真的一般流程

基于項目的可研數(shù)據(jù)，通過Excel加載Crystal Ball軟件進行蒙特卡羅仿真模擬并結(jié)合產(chǎn)品原料的市場情況和歷史數(shù)據(jù)進行，仿真所需的假設變量和預測變量的選擇基于項目效益評價要求和行業(yè)特點進行定義。石化項目經(jīng)濟評價仿真的一般流程概括如圖1。

圖1 石化項目經(jīng)濟評價仿真的一般流程

4 基于Excel的蒙特卡羅仿真實現(xiàn)步驟

4.1 對石化項目經(jīng)濟評價涉及的投資、稅費、成本、營業(yè)收入各方面進行拆分，拆解出的影響效益水平的各變量進行匯總、識別、分類，確定可變變量，即假設變量，選擇關(guān)鍵效益指標，即確定預測變量。

4.2 確定假設變量的概率分布需要通過查詢咨詢網(wǎng)站以及收集專家意見，對影響石化項目效益指標的市場、價格信息進行分析匯總，建立原始數(shù)據(jù)庫，并導入Excel表格中待做蒙特卡羅模擬。

4.3 按照項目本身經(jīng)濟評價要求，基于所需的假設變量名目以及要計算出的效益關(guān)鍵指標的預測變量，建立仿真計算模型。在加載了Crystal Ball插件的Excel中假設變量相應名目處引用上述建立的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，并利用定義假設功能確定相應的概率分布，利用定義決策功能定義出預測變量。

4.4 對建立好的石化項目仿真模型進行抽樣計算。經(jīng)過一定數(shù)量的抽樣計算，依據(jù)假設變量為基礎(chǔ)并按照相應計算公式測算出的預測變量將變?yōu)榉€(wěn)定概率分布，運用Crystal Ball插件中的菜單欄將顯示出包括頻數(shù)分布、敏感性分布以及其他效益評價的圖表等。

4.5 進一步對各預測變量結(jié)果的特征值分析，并與運用上述方法模擬仿真出的不同方案結(jié)果進行對比，篩選確定最佳投資實施方案。

5 蒙特卡羅方法在石化項目經(jīng)濟評價應用優(yōu)勢

首先，運用蒙特卡羅模擬仿真的石化項目經(jīng)濟評價結(jié)果相較傳統(tǒng)評價更加直觀地反映項目投資經(jīng)濟風險。僅以傳統(tǒng)可行性研究報告中的5年均價作為依據(jù)并進行測算，結(jié)果僅為靜態(tài)結(jié)果，未考慮到價格本身的浮動因素、產(chǎn)量隨不同條件下變化的因素，如果作為指示項目是否可行的關(guān)鍵依據(jù)，缺乏說服力。而運用仿真分析方法，可將價格和產(chǎn)量的變動趨勢加入測算模型進行模擬，結(jié)果顯示的為范圍值，具有判斷經(jīng)濟效益趨勢的一定依據(jù)，業(yè)主可按照自己的風險承擔能力，做出相應的項目決策。

其次，將Crystal Ball軟件應用于傳統(tǒng)石化項目克服了傳統(tǒng)石化行業(yè)可行性研究報告中決策方法單一、預測能力較弱的缺點，將國內(nèi)外大企業(yè)在決策時普遍使用的Crystal Ball軟件引入到石化項目這樣的傳統(tǒng)投資項目的經(jīng)濟評價中，將傳統(tǒng)靜態(tài)預測結(jié)果轉(zhuǎn)化為動態(tài)預測結(jié)果，業(yè)主可在自己的風險承受區(qū)內(nèi)接受項目經(jīng)濟收益，此種方法可為同行業(yè)項目的預期經(jīng)濟效益進行仿真分析參考借鑒。

最后，仿真模型的假設變量概率分布由數(shù)據(jù)模擬繪制而非直接預測。以往學者們對蒙特卡羅仿真模擬假設變量的概率分布常以直接賦予，如均勻分布、正態(tài)分布等，鑒于石化項目前期大量數(shù)據(jù)一般都可收集，石化項目經(jīng)濟評價模型假設變量的概率分布可由大量數(shù)據(jù)擬合出相應的分布，更具有客觀性。