蒙特卡罗仿真在石化项目经济评价的应用

（天津长芦海晶集团有限公司，天津300450）

大型石油化工建设项目具有投资动辄达10亿元以上，建设周期3年或者更长，政府审批流程和安全环保要求严格，涉及技术方多，装置接口复杂等特点，且在执行过程中往往受到不同领域和风险因素的干扰，最终会影响到项目的预期经济效益以及建设工程质量。为使项目立项决策更为科学理性，减少决策者对项目环境和条件发生变化的认识不足和应对不当导致的项目变动成本高或项目实施失败的概率[1]，必须重视和加强项目的经济风险分析。

1 经济评价方法的现状

针对经济评价方法的研究，国内研究也相对较多。任名[2]采用综合经济效益的评价方法，把经济效益分为直接经济效益和间接经济效益，并对铁路建设项目进行了经济评价。张鹏岩[3]采用德尔菲法和层次分析法对土地项目的经济效益进行评价。陈东升，陈明燦[4]采用模糊综合评价方法对投资项目进行经济评价，并给出投资项目经济效益的评价模型。孙仁金[5]将数据包络分析引入到炼油企业，并对炼油企业的大型炼油项目进行经济评价。徐淑雨，贾元华[6]在煤炭建设项目和公路建设项目中，采用灰色理论进行经济评价，并给出评价模型。综上所述，我国现在对经济效益的评价主要采用德尔菲法、层次分析法、不确定性分析法、模糊综合评价法、综合经济评价等，其中综合评价方法应用最为广泛。

传统方法在建立指标体系的时候，指标体系的建立大多还有定性分析，评价指标的科学性决定评价结果的可靠性。因此，本文通过选取对石化项目采用蒙特卡罗方法所进行的经济评价研究，开启经济评价在石化项目领域的一个新视角。

2 石化项目经济评价的问题分析

以石化A项目为例，可研报告中的各项关键指标均优于行业基准值，效益水平较优。而根据近五、三、一年均价以及现价计算的项目经济效益显示项目的内部收益率介于4%到13%不等，按照行业基准内部收益率12%的要求，部分价格体系下项目经济性存在是否可行的问题，而这与可研的结论出现冲突，导致管理层很难对项目决策。

通过上述对石化A项目经济效益的评价结果分析，主要问题在于以下几个方面：①不同评价结果的直接原因源于不同的价格体系，因此如何选择一套合理固定的价格体系将直接影响项目的决策。②上述项目经济效益计算基准均为一段时间的均价，计算出的结果也仅仅为一个静态值，忽略了价格本身随着市场变动的前提，不能显示动态结果或盈利能力概率。③以上经济效益测算基于的前提为项目所产产品100%卖出去，即生产负荷为100%，但实际生产过程中很难实现，如何对生产负荷合理的设定也将不同程度的影响项目效益。④传统的评价方法，忽略对项目经济效益风险因素的识别以及定量分析，缺乏项目方案的改进和不同实施方案间对比。

综合上述石化项目经济评价的问题，结合项目执行时间过长，外部风险不断阻碍项目进程，导致技术商的不断更迭，上游市场以及产品的需求发生变化，项目经济效益发生变动等现实原因，石化项目需要一套科学的、定量的经济评价方法对项目未来的收益进行预测，为项目建设的可行性提供支撑性条件。

3 石化项目经济评价仿真的一般流程

基于项目的可研数据，通过Excel加载Crystal Ball软件进行蒙特卡罗仿真模拟并结合产品原料的市场情况和历史数据进行，仿真所需的假设变量和预测变量的选择基于项目效益评价要求和行业特点进行定义。石化项目经济评价仿真的一般流程概括如图1。

图1 石化项目经济评价仿真的一般流程

4 基于Excel的蒙特卡罗仿真实现步骤

4.1 对石化项目经济评价涉及的投资、税费、成本、营业收入各方面进行拆分，拆解出的影响效益水平的各变量进行汇总、识别、分类，确定可变变量，即假设变量，选择关键效益指标，即确定预测变量。

4.2 确定假设变量的概率分布需要通过查询咨询网站以及收集专家意见，对影响石化项目效益指标的市场、价格信息进行分析汇总，建立原始数据库，并导入Excel表格中待做蒙特卡罗模拟。

4.3 按照项目本身经济评价要求，基于所需的假设变量名目以及要计算出的效益关键指标的预测变量，建立仿真计算模型。在加载了Crystal Ball插件的Excel中假设变量相应名目处引用上述建立的数据库数据，并利用定义假设功能确定相应的概率分布，利用定义决策功能定义出预测变量。

4.4 对建立好的石化项目仿真模型进行抽样计算。经过一定数量的抽样计算，依据假设变量为基础并按照相应计算公式测算出的预测变量将变为稳定概率分布，运用Crystal Ball插件中的菜单栏将显示出包括频数分布、敏感性分布以及其他效益评价的图表等。

4.5 进一步对各预测变量结果的特征值分析，并与运用上述方法模拟仿真出的不同方案结果进行对比，筛选确定最佳投资实施方案。

5 蒙特卡罗方法在石化项目经济评价应用优势

首先，运用蒙特卡罗模拟仿真的石化项目经济评价结果相较传统评价更加直观地反映项目投资经济风险。仅以传统可行性研究报告中的5年均价作为依据并进行测算，结果仅为静态结果，未考虑到价格本身的浮动因素、产量随不同条件下变化的因素，如果作为指示项目是否可行的关键依据，缺乏说服力。而运用仿真分析方法，可将价格和产量的变动趋势加入测算模型进行模拟，结果显示的为范围值，具有判断经济效益趋势的一定依据，业主可按照自己的风险承担能力，做出相应的项目决策。

其次，将Crystal Ball软件应用于传统石化项目克服了传统石化行业可行性研究报告中决策方法单一、预测能力较弱的缺点，将国内外大企业在决策时普遍使用的Crystal Ball软件引入到石化项目这样的传统投资项目的经济评价中，将传统静态预测结果转化为动态预测结果，业主可在自己的风险承受区内接受项目经济收益，此种方法可为同行业项目的预期经济效益进行仿真分析参考借鉴。

最后，仿真模型的假设变量概率分布由数据模拟绘制而非直接预测。以往学者们对蒙特卡罗仿真模拟假设变量的概率分布常以直接赋予，如均匀分布、正态分布等，鉴于石化项目前期大量数据一般都可收集，石化项目经济评价模型假设变量的概率分布可由大量数据拟合出相应的分布，更具有客观性。