海外油气开发项目投资效果综合评价方法.pdf

第30卷 第4期 2023年8月 Vol.30 No.4 Aug.,2023 收稿日期：2023-03-08 改回日期：2023-06-21 基金项目：中国石油化工股份有限公司科技部项目“中石化海外油气资产投资优化模型及方案研究”（P18085）作者简介：黄山明（1975），男，高级经济师，主要从事海外油气资产开发规划研究工作。E-mail： 17 世界石油工业World Petroleum IndustryE能源战略Energy Strategy文章编号：10060030(2023)040017006 DOI:10.20114/j.issn.1006-0030.20230711001 海外油气开发项目投资效果综合评价方法 黄山明1，蒋丽维2（1.中国石油化工股份有限公司勘探开发研究院，北京 100083；2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083）摘要：评价油气开发项目投资效果的指标较多，单纯的经济指标如净现值、内部收益率、投资回收期和投资回报率，以及储量和产量等技术指标，都只能从某个侧面反映项目投资效果，难以综合评价海外油气开发项目的投资效果。结合层次分析法和灰色关联分析法，构建一套投资效果的综合评价方法。采用层次分析法从24个指标中筛选出6个评价指标，并确定各评价指标的权重。构建灰色关联度模型计算各个评价项目的关联系数，按关联系数进行排序，确定各个海外油气开发项目投资效果的相对优劣，为未来中国的石油公司投资海外油气开发项目提供有益的指导和参考。关键词：油气开发；层次分析法；灰关联法；投资效果；综合评价 中图分类号：F4 文献标识码：A Comprehensive evaluatiion method for investment performance of overseas oil and gas development projects HUANG Shanming1,JIANG Liwei2(1.Petroleum Exploration&Production Research Institute of Sinopec,Beijing 100083,China;2.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration&Development,Beijing 100083,China)Abstract:There are multiple indicators to evaluate investment effectiveness of oil and gas development projects.Pure economic indicators such as net present value,internal rate of return,payback period,and return on investment,as well as technical indica-tors such as reserves and production,can only reflect the projects investment effectiveness from a specific perspective and make it difficult to comprehensively evaluate the investment effectiveness of overseas oil and gas development projects.A comprehen-sive evaluation method for investment effectiveness is proposed by integrating the Analytic Hierarchy Process(AHP)and the Grey Relational Analysis(GRA)methods.AHP is used to select six evaluation indicators from 24 indicators and determine the weights of each evaluation indicator.The Grey Relational Analysis model is constructed to calculate the correlation coefficients of each evaluation item,and the investment effectiveness of various overseas oil and gas development projects is ranked based on these coefficients.It provides useful guidance and reference for future investments overseas to the oil and gas companies in China.Keywords:oil and gas development;analytic hierarchy process;grey relational analysis;investment effectiveness;comprehensive evaluation 近20年来，中国的石油需求强劲，消费大幅增长，中国国内油气生产已经远不能满足自身经济社会发展需要。中国的石油公司为此积极投资海外油气资源，收购并开发了大量的海外油气田。对于这些海外油气开发项目的投资效果，单纯从经济效益或技术方面无法进行客观科学的衡量，需要寻找一种综合、全面的方法对海外油气项目投资效果进行分析评估，为未来中国的石油公司在海外油气田开发作业提供有益的指导及参考。本文结合层次分析法和灰色关联分析法构建一套投资效果的综合评价方法。从不同侧面将可以反映油气开发项目投资效果的指标全部列出，一共有24个指标。采用层次分析法，根据专家对24个指标的重要程度打分结果，构建正互反矩阵，采用方根法确定各个指标的权重，从24个指标中筛选出权重最大的6个评价指标，归一化后形成6个评价指标的权重。将拟评价的所有项目的6个评价指标值放入构建的灰色关联度模型中，计算各个评价项目的关联系数，按关联系数进Vol.30 No.4 Aug.,2023 18 世界石油工业World Petroleum IndustryE能源战略 Energy Strategy 行排序，确定各个海外油气开发项目投资效果的相对优劣，有利于更好地评估和管理中国的石油公司海外油气开发项目的投资效果。1 评价指标体系 1.1 设计原则 海外油气开发项目投资效果综合评价指标体系的设计遵循原则：（1）以经济效益指标为核心。不管投资项目所属油气类型如何，所处地理位置如何，所具有的战略性如何，投资效果最终要体现在经济效益指标上。（2）指标全面性原则。除核心的经济指标外，还必须要有不同侧面的指标，反映投资项目不同层面的效果，全面的评价指标体系通常包括经济指标、技术指标、战略指标和风险指标等。（3）反映投资目的原则。评价投资效果的指标需 要考虑投资的目的是什么，投资是否实现了其初始目的，应设计一些指标来反映投资目的的实现程度。（4）静态指标与动态指标结合原则。指标体系设计除考虑动态评价指标外，也需要考虑选取一些静态评价指标，从不同角度反映投资效果。（5）指标易于获取原则。设计的指标要比较容易获取，考虑到海外油气开发项目的实际情况，避免选取那些虽然有意义但难于获取的指标。1.2 指标体系 基于以上评价指标体系的设计原则，本文共设计技术指标、经济指标、社会效益指标和符合度指标等4个指标类别，各类指标下共设计24个具体评价指标。同时，针对每一个指标属性，将其分为绝对量或相对量指标、动态或静态指标，最终形成海外油气开发项目投资效果综合评价指标体系（见表1）。表1 海外油气开发项目投资效果综合评价指标体系 Tab.1 Comprehensive evaluation index system for investment effectiveness of overseas oil and gas development projects 序号 指标类别 指标名称 绝对量或相对量 动态或静态 1 技术指标 年产能 绝对量 静态 2 单井产能 绝对量 静态 3 单井可采储量 绝对量 静态 4 累计产量 绝对量 静态 5 综合递减率 相对量 静态 6 达产率 相对量 静态 7 经济指标 勘探投资 绝对量 静态 8 开发投资 绝对量 静态 9 总投资 绝对量 静态 10 单位开发投资 相对量 静态 11 单位操作成本 相对量 静态 12 政府收益比 相对量 静态 13 净现值 绝对量 动态 14 内部收益率 相对量 动态 15 投资回报率 相对量 动态 16 单位净现值 相对量 动态 17 投资回收期 绝对量 静态 18 社会效益指标 出国就业人数 绝对量 静态 19 国内工程承包额 绝对量 静态 20 国内设备物资出口额 绝对量 静态 21 符合度指标 工作量符合度 相对量 静态 22 总产量符合度 相对量 静态 23 总投资符合度 相对量 静态 24 净现值符合度 相对量 动态 第30卷 第4期 2023年8月 黄山明：海外油气开发项目投资效果综合评价方法 19 1.3 指标优选及权重 对上述24个综合评价指标，采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）进行指标权重优选，筛选最终评价指标。具体操作步骤：（1）对所有评价指标采用成对比较法，确定每2个指标的相对重要程度，构建成对比较矩阵。（2）计算权向量并做一致性检验，对于每个成对比较矩阵计算最大特征根及对应特征向量，利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率对其做一致性检验。若检验通过，归一化后的特征向量即为权向量，若不通过，需重新构造成对比较矩阵。（3）根据归一化后的权向量，排序并选择累计权重超过60%的指标作为筛选指标。其中，对指标打分的步骤，选择多位相关领域专家分别给海外油气开发项目投资效果综合评价指标按重要程度（19分）赋值。采用层次分析法对24个指标打分结果进行处理，形成指标相对重要性排序，构建正互反矩阵，编制层次分析法模型，计算出各指标的相对重要性。通过一致性检验（随机一致性比率CR=0.002，CR0.1）后，特征向量（归一化后）即为权向量，得到各评价指标的权重排序（见图1）。从图1可以看出，24个综合评价指标中前4个指标净现值、累计产量、内部收益率、单位净现值的权重明显高于其他指标，考虑到排序第5项和第6项的单位操作成本和单位总投资指标本质上具有相似性，并且前6个指标累计权重达60%。因此，本文最终选取净现值、累计产量、内部收益率、单位净现值、单位操作成本和单位总投资等6个指标，用于对海外油气开发项目投资效果进行综合评价。6个评价指标中的具体含义及计算方法：（1）净现值，指从项目收购至合同期结束所有年份的净现金流折现至收购时点的累计折现净现金流。（2）累计产量，指从项目收购至合同期结束所有年份的累计产量。（3）投资回报率，计算方法为项目的净现值除以项目各年投资折现至收购时点的现值。（4）单位净现值，计算方法为项目的净现值除以累计产量。（5）单位操作成本，计算方法为项目各年累计操作成本除以累计产量。（6）单位总投资，计算方法为项目总投资除以累计产量。对这6个指标权重进行归一化处理，得到最终指标权重（见表2）。图1 海外油气开发项目投资效果综合评价指标权重排序 Fig.1 Ranking of comprehensive evaluation index weights for investment effectiveness of overseas oil and gas development projects Vol.30 No.4 Aug.,2023 20 世界石油工业World Petroleum IndustryE能源战略 Energy Strategy 表2 归一化处理后综合评价指标权重 Tab.2 Normalized comprehensive evaluation index weights 权重排序 指标 权重 1 净现值 22%2 累计产量 21%3 投资回报率 21%4 单位净现值 20%5 单位操作成本 8%6 单位总投资 8%2 综合评价方法 2.1 灰色关联分析法 在选定相关综合评价指标的基础上，采用灰色关联分析法（Grey Relational Analysis,GRA）对海外油气开发项目投资效果进行综合评价。灰色关联分析法是用来判断不同序列之间关联程度的一种方法，对于不同的海外油气开发项目来说，如果各个衡量指标具有较高的一致性，则认为项目之间关联程度较高，反之则较低。以各个指标的最优值作为参考指标序列，用各油气开发项目的指标序列与之相比较，与参考指标序列的变化趋势一致性越高，关联系数越高，则表示该油气开发项目的投资效果越好，反之则效果越差。2.2 建立灰色关联度模型 2.2.1 指标标准化处理 将筛选出的6个综合评价指标作为灰色关联度模型的输入指标，计算所有项目的各项指标值，其中净现值、累计产量、投资回报率、单位净现值为正向指标，单位操作成本和单位总投资为反向指标。对各项目的指标计算结果进行无量纲化处理，灰色关联度模型中设计了3种无量纲方法：（1）初值法；（2）最优值比较法（min-max归一化方法）；（3）标准化法（z-score标准化）。不同的无量纲处理方法会影响最终的关联度排序，本文选用最优值比较法。分别采用公式（1）和公式（2）计算正向指标和反向指标 minmaxminijjijjjxx=（1）maxmaxminjijijjjxx=（2）式中：minj表示项目第j个指标的最小值；maxj表示项目第j个指标的最大值；xij表示第i个项目的第j个指标值；ijx表示无量纲化处理后第i个项目的第j个指标值。无量纲化处理后，项目的各项指标值(0，1)。如果样本的数量非常大，指标值接近正态分布，对指标进行无量纲化处理可以选用z-score标准化方法，将原始数据标准化成均值为0、方差为1且接近于标准正态分布的数据集。2.2.2 构建参考序列 针对各个海外油气开发项目中的n个评价指标，选取每一个指标各项目的最优值，建立参考序列00|1,2jxxjn=，经无量纲化处理后的参考序列00|1,2jxxjn=，参考序列各个指标值全部为1。对某些以适中为好的指标，如果选用z-score标准化方法进行无量纲化处理，可以选择指标的均值作为参考序列的指标值。2.2.3 确定权重值 确定灰色关联度模型中各指标的权重值，计算公式为()12,jnww ww=（3）式中：wj为指标权重合集。2.2.4 计算关联系数 首先计算各开发项目xi对参考序列x0在第j个指标上的关联系数i（j），计算公式为()()()()()()()()()minminmaxmax00minmin00|stsstsiistsxtxtxtxtjxjxjxtxt+=+（4）式中：为分辨系数，()0,1；分辨系数越大，分辨率越高，反之分辨率越低；一般情况下取0.5；()()minmin0|stsxtxt 和()()maxmax0|stsxtxt 分别为两级最小差和两级最大差。最后，计算加权后的灰色关联系数ri，计算公式为()w1,21,2iijrjimjn=（5）式中：ri为加权后灰色关联系数。第30卷 第4期 2023年8月 黄山明：海外油气开发项目投资效果综合评价方法 21 按各项目的关联系数大小排序，关联系数越大，表明开发项目投资效果越接近于参考序列的效果，其投资效果就越好。3 海外油气开发项目投资效果综合评价 以中国某油气企业为例，对其海外油气开发项目投资效果进行综合评价。该油气企业在海外有42个油气开发项目，分别分布在北美、南美、非洲、中东、欧洲、中亚、亚太及俄罗斯等多个地区或国家，项目范围广、类型复杂，既有海上项目也有陆上项目，既有常规油气项目也有非常规油气项目，既有矿税制合同也有产量分成和服务合同等。针对该企业的42个海外油气开发项目，对选定的6个评价指标进行归一化处理（见表3）。选择各项目的指标最佳值（归一化后为1）建立参考序列，将42个开发项目指标作为比较序列，计算关联系数，按照表2的评价指标权重值，计算各项目的关联值，关联值越大表明项目开发投资效果越好（见图2）。表3 某油气企业的海外油气开发项目归一化处理后的评价指标值 Tab.3 Normalized evaluation index values of overseas oil and gas development projects of an oil and gas enterprise 项目序号 净现值 累计产量 投资回报率 单位净现值 单位总投资 单位操作成本 P01 1.00 0.29 0.84 0.91 0.88 0.73 P02 0.62 0.08 0.61 0.60 0.73 0.61 P03 0.54 0.15 0.60 0.66 0.79 0.87 P04 0.72 0.18 0.70 0.79 0.80 0.65 P05 0.05 0.92 0.70 0.77 0.75 0.61 P06 0.60 0.33 0.74 0.78 0.67 0.63 P07 0.82 0.00 0.68 0.71 0.69 0.77 P08 0.74 0.37 0.73 0.83 0.90 1.00 P09 0.83 0.02 0.76 0.83 0.79 0.56 P10 0.84 0.07 0.78 0.87 0.83 0.73 P42 0.75 0.11 0.67 0.78 0.86 0.85 图2 某油气企业的海外油气开发项目指标序列与参考序列关联度排序 Fig.2 Normalized evaluation index values of overseas oil and gas development projects of an oil and gas enterprise Vol.30 No.4 Aug.,2023 22 世界石油工业World Petroleum IndustryE能源战略 Energy Strategy 结合项目生产经营实际情况，分析该油气企业的海外油气开发项目投资效果综合评价排序结果，排序靠前的项目特点：（1）项目收购投资规模比较小，通过勘探活动发现新增储量进行开发，一般可以获得较好的开发效果；（2）项目进入时机比较早，开发产能建设投资不大，而产量较高。排序靠后的项目特点：（1）项目收购投资大，或开发投资比较大；（2）项目的产量明显不及预期。4 结论 （1）层次分析加上灰关联模型可以较好地解决海外油气田开发项目投资效果综合评价问题。层次分析法可以较好地解决评价指标优选及指标权重的确定问题，灰关联模型可以解决多指标综合排序问题。（2）应用这种综合评价方法时，选择灰关联模型的参考序列是一个关键步骤。需要根据所评价的项目来选择适应的参考序列，可以选择所评价公司的项目指标最优值作为参考序列，也可以选择国际石油公司项目指标的平均值作为参考序列来评价各项目投资效果。如果只针对中国的石油公司海外各个项目进行评价，采用公司海外各项目最优指标值作为参考序列更合理。参考文献：1 黄声享,尹晖,蒋征.变形监测数据处理M.武汉:武汉大学出版社,2003.HUANG S X,YIN H,JIANG Z.Deformation monitoring and data processingM.Wuhan:Wuhan University Press,2003.2 张文彤,董伟.SPSS统计分析高级教程M.3版.北京:高等教育出版社,2018.ZHANG W T,DONG W.Advanced tutorial on SPSS statistical analysis M.3rd ed.Beijing:Higher Education Press,2018.3 肖磊,陈武,崔新,等.灰色分析法在油气勘探效益评价中的应用J.钻采工艺,2007(5):67-69,167-168.XIAO L,CHEN W,CUI X,et al.Application of gray analysis method in benefit evaluation of oil and gas explorationJ.Drilling&Production Technology,2007(5):67-69,167-168.4 沈珍瑶,杨志峰.灰关联分析方法用于指标体系的筛选J.数学的实践与认识,2002(5):728-732.SHEN Z Y,YANG Z F.Gray associate analysis method in screening of index systemJ.Mathematics in Practice and Theory,2002(5):728-732.5 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