国际石油合作项目开发策略优化方法研究

韩德金+邓玉辉+时均莲

摘要： 随着我国石油企业参与国际石油合作的程度进一步加强，石油企业的决策者面临着在全球范围内进行资金合理利用和开发策略优化的艰巨任务。与国内项目相比，国际石油合作项目开发策略优化有着一些特殊要求，需要依据油田开发战略目标进行优化，评价参数不同于国内项目，面临着更为复杂的约束条件，对其进行优化需要立足于资源国的财务制度。本文借助0-1规划模型，对如何进行国际石油合作项目开发策略优化进行了研究。依据不同优化目标建立的优化模型，得到了不同的优化结果，国际石油合作项目的决策者可以根据企业战略发展的需要，选择不同的战略目标进行开发策略优化。

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.

关键词： 国际石油合作；开发策略；优化方法；0-1规划；战略目标

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

中图分类号：TE322 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0035-03

0 引言

我国石油企业参与国际石油合作的程度进一步加强，石油企业在项目决策中面临大量备选项目，而各项目投资、收益及风险迥异[1]。在有限的资金下，如何实现资金的优化配置成为迫切需要解决的问题。与国内项目相比，国际石油合作项目开发策略优化有着一些特殊要求，因此需要对国际石油合作项目开发策略优化方法进行研究。

目前，针对国际石油合作项目进行投资组合优化的研究还比较少。整数规划法是通过构造项目群优化选择的数学模型，用数学模型来描述项目群优化所追求的目标和约束条件，该方法可处理多目标、多约束项目、复杂项目关系的优化问题 [2]-[4]。本文借助0-1整数规划模型，对如何进行国际石油合作项目开发策略优化进行了研究。

1 国际石油合作项目开发策略优化的特殊性

1.1 需要进行开发战略目标优化 国内的许多石油勘探开发经营活动以最大限度地满足国家需求和提高资源利用率为油气田开发的首要目标，形成了以高产和较高采收率为目的的方案设计指导思想和工作方法。而国际石油合作项目在国际市场条件下运作，资源、资金、技术、人才和油价都是市场化的，油气田勘探开发活动的目标是取得最大的收益，实现资本增值[5]。国际石油合作项目的决策者出于近期和远期发展战略的考虑，需要对以最大收益为目标和以较高产量为目标下的开发策略进行权衡，选取符合企业战略要求的开发策略。

1.2 评价参数不同于国内项目 除了国内生产成本费用中的操作成本、折旧折耗和期间费用外，国际石油合作项目的成本费用还包括定金、地租、签字费、培训费等合同费用，其运输费用也高于国内。资源国政府针对合同者征收的进出口关税、矿区使用费等税收使得国际石油合作项目的税收也不同于国内项目。国际石油合作项目参数选取需要对资源国的相关政策、投资环境和类似项目有很好的理解，参照资源国的价格水平和经济参数来确定，如用资源国的通货膨胀率、汇率、贷款利率、运费，以及开发建设油气田时该国油气工程投资价格、劳动力成本和水、电价格等资料确定拟评价项目的参数。endprint

1.3 约束条件更为复杂 国际石油合作项目的合同模式在不同地区呈现出很大的差异性，可以分为四大类型：矿费税收制合同、产品分成合同、服务合同和回购合同。在不同合同模式下，对于项目投资、成本回收及效益的计算需运用不同方法，具有很大的差异[6]。这客观上要求在对项目进行经济评价时，必须立足于合作合同的具体类型和相应条款，考虑各种约束条件对项目和合同者经济性的影响，进行综合分析和评价[7]。

2 建立国际石油合作项目开发策略优化模型

国际石油合作项目的决策目标可以是单一的产量或者效益等目标，也可以是既考虑产量又要求具有一定经济效益的多目标，依据这两种类型的战略目标，建立单目标规划模型和多目标规划模型。

2.1 单目标规划模型 建立规划模型首先要确定问题的目标，即决策者用来评价不同项目优劣的标准，这一目标是决策变量的函数；其次要选定决策变量，即决策者可控制的因素；最后要确定对决策变量的限制条件，即约束条件。

①决策变量的确定

由于项目的不可分性，以某投资项目xj（j=1，2，…n）的取舍为决策变量，数学上的表达为：

xj=0，该项目被拒绝

xj=1，该项目被接受（1）

确定xj的值，就得到求解的优化组合方案。

②目标函数的建立

反映项目经济效益或盈利水平的指标有：净现值、净年值、净现值率、内部收益率等等。净现值指标不仅考虑了资金的时间价值，而且还考察项目整个计算期内的现金流量综合结果，能比较全面地反映投资项目的经济效益状况，是综合性的动态评价指标，因此可采用净现值指标来衡量项目组合的利润水平。目标函数为：

max S=■cjxj=c1x1+c2x2+…+cnxn（2）

式中 S——所选项目收益总和；

cj——项目j的净现值或其他收益性指标，

j=1，2，…n；

n——备选项目个数。

③约束条件

企业在进行国际石油合作项目开发策略优化时，因资金总量限制或投资方向调控等因素，使得优化工作存在一定约束条件，在有限的资金约束下，选择一个项目，意味着可能要放弃其它的可选项目。在有资金限额的情况下，约束条件为：■ajxj=a1x1+a2x2+…+anxn？燮b（3）

式中aj——第j个项目的投资额；

b——资金约束总量。

④模型求解

对0-1规划问题可采用隐枚举法求解，隐枚举法是一种特殊的分枝界定法，利用变量只能取0或1两个值的特性，进行分枝定界。利用EXCEL的“规划求解”功能，可以便捷的进行模型的求解。

2.2 多目标规划模型 与单目标规划模型类似，多目标规划模型也需要确定决策变量、优化目标以及约束条件。不同之处在于，优化目标不止一个，需要确定优化目标系列以及各优化目标在筛选中的重要程度。

①目标函数的建立。

国际石油合作项目的决策者需将生产和经济效益有机的结合起来，不仅要追求项目的收益，有些情况下由于企业近期和远期发展战略的考虑，可能还要考虑项目的产量、成本和储量资产价值等，这时除了主要目标，还要添加辅助目标，构成综合目标对项目进行优化，多目标规划的目标函数为：

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个目标的第j个项目的指标值，i=1，2，…m，j=1，2，…n；

？棕i——第i个目标的权重，？棕1+？棕2+…？棕m=1。

②多目标规划模型求解。

多目标规划的求解方法大体上有以下几种：一种是化多为少的方法，即把多目标化为比较容易求解的单目标，如主要目标法、线性加权法、理想点法等；另一种叫分层序列法，即把目标按其重要性给出一个序列，每次都在前一目标最优解集内求下一个目标最优解，直到求出共同的最优解。还有一种称为层次分析法，这是一种定性与定量相结合的多目标决策与分析方法，对于目标结构复杂且缺乏必要数据的情况更为实用。其中，线性加权法是比较简便的一种算法，可以按以下步骤进行求解。

1）标准化处理。

由于多目标规划的目标量纲往往不同，所以需要进行标准化处理，可按以下公式作无量纲的标准化处理：

f■■=f■/■（5）

变换后多目标规划的目标函数为：

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）加权求和。

第j个项目的指标值为f■■（i=1，2，…m，j=1，2，…n），各目标对应的权重为？棕i（i=1，2，…m），第j个项目的加权和为：■？棕■f■■=？棕■f■■+？棕■f■■+…+？棕■f■■（7）

3）变换为单目标规划。

令式（7）为fj，则max S′=■fjxj，多目标规划转化为单目标规划问题，可按单目标规划的方法进行求解。

3 模型应用

某石油企业收购了一个海外油田开发项目，以拥有6个区块的产能项目为例，进行开发策略优化。项目投资限额7×108元，各项目的投资、新建产能如表1所示。

依据所签订的合同条款，计算了该石油企业6个产能项目所获得的净现值。分别以效益、产量以及兼顾效益和产量为目标，建立三个优化模型，优化结果如表2所示。endprint

从优化结果看，不同的优化目标，得到了不同的优化结果。以效益为目标，仅有项目1和5入选，获净现值3.52×108元，新建产能11.34×104t；以产量为目标，入选项目增加为5个，获净现值3.26×108元，新建产能15.44×104t；兼顾效益和产量目标，项目1、3、4、5入选，获净现值3.36×108元，新建产能14.81×104t。

4 结论

①与国内项目相比，国际石油合作项目开发策略优化有着一些特殊要求，较高的运输费用、资源国针对合同者征收的进出口关税、矿区使用费等税收，使国际石油合作项目的评价参数不同于国内项目。在对项目的效益状况和评价指标作前期计算时，必须立足于资源国的具体类型和相应条款，考虑各种约束条件对项目和合同者经济效益的影响。

②由于国际石油合作项目的决策目标可以是单一的产量或者效益等目标，也可以是既考虑产量又要求具有一定经济效益的多目标，而且面临着较为复杂的约束条件，0-1规划法可处理多目标、多约束项目、复杂项目关系的系列优化问题，适用于国际石油合作项目的开发策略优化。

③从6个产能项目的开发策略优化评价结果看，不同的优化目标，具有不同针对性的优化结果，从根本上确保了开发决策的方向性、科学性。如以效益为目标优选的区块个数最少，但获得的净现值最大；以产量为目标获得的净现值最少，但可获得相对较多的产量；兼顾效益和产量目标，既可获得相对较高的产量，又能保证一定的经济效益。国际石油合作项目的决策者可根据企业战略发展的需要，选择不同的优化目标建立优化模型。

参考文献：

[1]李玉蓉，陈光海，黄文英等.国际石油合作勘探开发项目的经济评价模型研究[J].化工技术经济，2004，22（10）：24-30.

[2]昝昕武，任强，邹文超.0-1规划在投资组合中的应用[J].重庆大学学报（自然科学版），2001，24（3）：12-14.

[3]韩良智.资金限制情况下投资项目的最优组合决策模型[J].农机化研究，2003，2：44-45.

[4]陈伟.最优项目组合模型的建立及应用[J].现代情报，2004，12：186-187.

[5]杨雪雁.国际经营中油田开发方案编制的原则和思路[J].石油勘探与开发，1999，26（5）：65-69.

[6]栾海亮，郭鹏，李志勇.国际合作油气勘探开发投资项目后评价理论与方法研究[J].国际经济合作，2010（10）：63-65.

[7]徐青，杨雪雁，王燕灵.油田开发建设项目国际合作经济评价及决策方法[M].北京：石油工业出版社，1999，7：97.endprint

从优化结果看，不同的优化目标，得到了不同的优化结果。以效益为目标，仅有项目1和5入选，获净现值3.52×108元，新建产能11.34×104t；以产量为目标，入选项目增加为5个，获净现值3.26×108元，新建产能15.44×104t；兼顾效益和产量目标，项目1、3、4、5入选，获净现值3.36×108元，新建产能14.81×104t。

4 结论

①与国内项目相比，国际石油合作项目开发策略优化有着一些特殊要求，较高的运输费用、资源国针对合同者征收的进出口关税、矿区使用费等税收，使国际石油合作项目的评价参数不同于国内项目。在对项目的效益状况和评价指标作前期计算时，必须立足于资源国的具体类型和相应条款，考虑各种约束条件对项目和合同者经济效益的影响。

②由于国际石油合作项目的决策目标可以是单一的产量或者效益等目标，也可以是既考虑产量又要求具有一定经济效益的多目标，而且面临着较为复杂的约束条件，0-1规划法可处理多目标、多约束项目、复杂项目关系的系列优化问题，适用于国际石油合作项目的开发策略优化。

③从6个产能项目的开发策略优化评价结果看，不同的优化目标，具有不同针对性的优化结果，从根本上确保了开发决策的方向性、科学性。如以效益为目标优选的区块个数最少，但获得的净现值最大；以产量为目标获得的净现值最少，但可获得相对较多的产量；兼顾效益和产量目标，既可获得相对较高的产量，又能保证一定的经济效益。国际石油合作项目的决策者可根据企业战略发展的需要，选择不同的优化目标建立优化模型。

参考文献：

[1]李玉蓉，陈光海，黄文英等.国际石油合作勘探开发项目的经济评价模型研究[J].化工技术经济，2004，22（10）：24-30.

[2]昝昕武，任强，邹文超.0-1规划在投资组合中的应用[J].重庆大学学报（自然科学版），2001，24（3）：12-14.

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[4]陈伟.最优项目组合模型的建立及应用[J].现代情报，2004，12：186-187.

[5]杨雪雁.国际经营中油田开发方案编制的原则和思路[J].石油勘探与开发，1999，26（5）：65-69.

[6]栾海亮，郭鹏，李志勇.国际合作油气勘探开发投资项目后评价理论与方法研究[J].国际经济合作，2010（10）：63-65.

[7]徐青，杨雪雁，王燕灵.油田开发建设项目国际合作经济评价及决策方法[M].北京：石油工业出版社，1999，7：97.endprint

从优化结果看，不同的优化目标，得到了不同的优化结果。以效益为目标，仅有项目1和5入选，获净现值3.52×108元，新建产能11.34×104t；以产量为目标，入选项目增加为5个，获净现值3.26×108元，新建产能15.44×104t；兼顾效益和产量目标，项目1、3、4、5入选，获净现值3.36×108元，新建产能14.81×104t。

4 结论

①与国内项目相比，国际石油合作项目开发策略优化有着一些特殊要求，较高的运输费用、资源国针对合同者征收的进出口关税、矿区使用费等税收，使国际石油合作项目的评价参数不同于国内项目。在对项目的效益状况和评价指标作前期计算时，必须立足于资源国的具体类型和相应条款，考虑各种约束条件对项目和合同者经济效益的影响。

②由于国际石油合作项目的决策目标可以是单一的产量或者效益等目标，也可以是既考虑产量又要求具有一定经济效益的多目标，而且面临着较为复杂的约束条件，0-1规划法可处理多目标、多约束项目、复杂项目关系的系列优化问题，适用于国际石油合作项目的开发策略优化。

③从6个产能项目的开发策略优化评价结果看，不同的优化目标，具有不同针对性的优化结果，从根本上确保了开发决策的方向性、科学性。如以效益为目标优选的区块个数最少，但获得的净现值最大；以产量为目标获得的净现值最少，但可获得相对较多的产量；兼顾效益和产量目标，既可获得相对较高的产量，又能保证一定的经济效益。国际石油合作项目的决策者可根据企业战略发展的需要，选择不同的优化目标建立优化模型。

参考文献：

[1]李玉蓉，陈光海，黄文英等.国际石油合作勘探开发项目的经济评价模型研究[J].化工技术经济，2004，22（10）：24-30.

[2]昝昕武，任强，邹文超.0-1规划在投资组合中的应用[J].重庆大学学报（自然科学版），2001，24（3）：12-14.

[3]韩良智.资金限制情况下投资项目的最优组合决策模型[J].农机化研究，2003，2：44-45.

[4]陈伟.最优项目组合模型的建立及应用[J].现代情报，2004，12：186-187.

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[6]栾海亮，郭鹏，李志勇.国际合作油气勘探开发投资项目后评价理论与方法研究[J].国际经济合作，2010（10）：63-65.

[7]徐青，杨雪雁，王燕灵.油田开发建设项目国际合作经济评价及决策方法[M].北京：石油工业出版社，1999，7：97.endprint