蔣汶汛， 沈一鳴， 王 宇， 楊超越

(1.重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司,重慶400020；2.重慶師范大學(xué)涉外商貿(mào)學(xué)院,重慶 401520)

1 概述

我國地下儲氣庫工作氣量僅為全國天然氣消費(fèi)量的3%，遠(yuǎn)低于國際12%～15%的平均水平,已成為制約我國天然氣產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸之一[1]。由于地下儲氣庫這種大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)除了具有資本系數(shù)高、資本沉淀性大和回報周期長等特征[2]，還有購銷價格不確定、后期運(yùn)營贏利模式不明等困難，但企業(yè)擁有儲氣能力又能增加其在氣源端的話語權(quán)，因此投資地下儲氣庫機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。面對這些難以定量分析的風(fēng)險因素，本文引入灰色模糊數(shù)學(xué)理論，對城燃企業(yè)決策參建地下儲氣庫項目的投資時機(jī)進(jìn)行研究，并尋找多因素共同影響下的最優(yōu)投資策略。

2 參建地下儲氣庫的風(fēng)險因素分析

地下儲氣庫項目資金投入巨大，回報周期長，企業(yè)在投資前會通過對國家政策、建設(shè)成本、天然氣價格、后期運(yùn)營風(fēng)險等進(jìn)行分析、論證和評價，從而制定最佳的投資策略。

① 管道未互聯(lián)互通

國家石油天然氣管網(wǎng)公司已掛牌成立，但是短期內(nèi)實現(xiàn)天然氣干線管道互聯(lián)互通及與社會管道聯(lián)通比較困難。不同地區(qū)天然氣管網(wǎng)若未互聯(lián)互通，儲氣設(shè)施儲存的天然氣資源就不能在不同地區(qū)和季節(jié)間進(jìn)行市場化調(diào)配，繼而難以激活天然氣終端消費(fèi)市場的活力。

② 天然氣銷售價格倒掛

我國天然氣終端市場價格是基于基準(zhǔn)門站價進(jìn)行浮動，在用氣旺季天然氣終端價格倒掛現(xiàn)象比較嚴(yán)重，部分城燃企業(yè)在面對上游漲價而終端維持不變的情況下，維持正常經(jīng)營將會比較困難。如果現(xiàn)有天然氣價格體制不變，儲氣庫銷售天然氣可能面臨虧損，在這種情況下，城燃企業(yè)參建地下儲氣庫顧慮較多。

③ 環(huán)保征地選址困難

地下儲氣庫大多選址在遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)，在實施項目的過程中可能會因相關(guān)環(huán)保征地選址問題導(dǎo)致項目推進(jìn)困難。

④ 稅收優(yōu)惠政策空缺

面對地下儲氣庫這種投資巨大的戰(zhàn)略新型基礎(chǔ)設(shè)施，從促進(jìn)和扶持天然氣經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及能源穩(wěn)定出發(fā)，國家應(yīng)該給予投資地下儲氣庫企業(yè)稅收優(yōu)惠政策，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)提高贏利能力保持長遠(yuǎn)發(fā)展[3]。

⑤ 建設(shè)成本巨大

2010年以前中國投運(yùn)的枯竭氣藏儲氣庫單位工作氣投資普遍為2.0～2.5 元/m3，在建及規(guī)劃中的儲氣庫單位工作氣投資已超過4.0元/m3[4]。按已建成的枯竭油氣藏儲氣庫平均工作氣量16×108m3，平均造價約為36×108元。對于大部分城燃企業(yè)，單體項目投資巨大。同時儲氣庫的墊底氣占整個項目投資比例較大，基本屬于沉沒成本。

⑥ 后期運(yùn)營難度大

目前，國內(nèi)仍未有地下儲氣庫市場化成熟運(yùn)行的先例。從現(xiàn)有文獻(xiàn)得知目前枯竭油氣藏的單位運(yùn)營成本約為0.5元/m3，綜合地下儲氣庫建設(shè)投資以及單位運(yùn)營成本，按30 a回收周期考慮，調(diào)峰需求費(fèi)用在1元/m3左右，隨著注氣壓力快速上升，耗電量逐步增加，經(jīng)營成本將進(jìn)一步增長[5]，地下儲氣庫運(yùn)營企業(yè)如何維持贏利還需深入研究。

3 灰色模糊綜合評價方法[6]

3.1 設(shè)立因素集

設(shè)立因素集U={u1,u2,…,un}，表示由n種因素組成的集合。

3.2 確定權(quán)重集

在模糊綜合評判中，確定權(quán)重是十分重要的。它反映了各個評價因素在綜合決策中的重要程度，直接影響綜合評判的結(jié)果。鑒于城燃企業(yè)投資參建儲氣設(shè)施無先例，市場化運(yùn)營無模式可循，因此只能判斷各個評價因素哪些屬于重要因素，卻難以確定其間的重要程度。于是本文確定權(quán)重的方法結(jié)合了置信度和歸一化的思想，以置信度得到一個因素對另外因素的重要程度，再進(jìn)行歸一化處理，最終得到每個因素的權(quán)重[6]。

這種方法不需要參與評價的投資者給出每個因素的具體權(quán)重，只需要他們選出哪些因素重要即可，符合目前投資參建儲氣設(shè)施的實際情況。首先，邀請投資者選出他們認(rèn)為重要的因素。對于某一個因素ui(i=1，…，n)，根據(jù)所有參與評價的投資者選出的重要因素，統(tǒng)計該因素出現(xiàn)的次數(shù)Ni。再將任意兩個因素視為一個組合(i=1，…，n;j=1，…，n)，統(tǒng)計這個組合出現(xiàn)的次數(shù)Nij。

因素uj對于因素ui的重要程度vij的計算式為：

(1)

式中vij——因素uj對于因素ui的重要程度

Nij——因素組合(ui,uj)出現(xiàn)的次數(shù)

Ni——因素ui出現(xiàn)的次數(shù)

得到矩陣V={vij}n×n，且當(dāng)i=j時，Nij=Ni。

(2)

將矩陣同一行中的元素相加得列向量W

(3)

式中wi——列向量W的元素

(4)

3.3 建立評價矩陣

對于某一個投資方案，請專家對上述因素在此方案中的投資風(fēng)險進(jìn)行評價。對某一因素的評價有m種。每個參與評價的專家用投票的方式對各個因素表明各自的評價。xik表示贊成第i項因素為第k種評價的票數(shù)。

因素評價矩陣R=(rik)n×m的計算式為：

(5)

式中rik——因素評價矩陣R中的元素

xik——贊成第i項因素為第k種評價的票數(shù)

對于不同方案的評價矩陣，記為Ri(i=1～l，l為方案的數(shù)目)。

3.4 模糊綜合評判

采用M(·，+)算法，模糊綜合評判矩陣B的計算式為：

(6)

式中B——模糊綜合評判矩陣

對于不同方案的模糊綜合評判矩陣，記為Bi(i=1～l，l為方案的數(shù)目)。Bi中的元素記為bi(k)。

3.5 計算灰色關(guān)聯(lián)度，確定關(guān)聯(lián)序

① 初值化

② 求絕對差序列Dij

(7)

③ 求灰色關(guān)聯(lián)度

令

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

式中mi——絕對差序列中的最小值

Mi——絕對差序列中的最大值

ηij(k)——關(guān)聯(lián)系數(shù)

ρ——分辨系數(shù)，其作用在于提高關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性，一般取0.5

ηi——評價隊列

得到不同方案的評價隊列ηi，根據(jù)η的大小順序就可以確定不同方案的優(yōu)選排序，評價隊列最大的方案即為最優(yōu)方案。

4 地下儲氣庫投資策略分析

投資最優(yōu)狀態(tài)是風(fēng)險指標(biāo)全部消除后開始投資建設(shè)，但是實際情況中，前瞻性的企業(yè)在其中某個或者某幾個風(fēng)險因素消除后，將提前其他企業(yè)進(jìn)入地下儲氣庫領(lǐng)域，以謀取未來儲氣市場的話語權(quán)，提高自身企業(yè)的競爭力。本文從投資角度出發(fā)，結(jié)合專家評價，設(shè)想從互聯(lián)互通、服務(wù)價格市場化和建設(shè)成本補(bǔ)貼3個風(fēng)險因素角度，制定3個方案，方案1為管道互聯(lián)互通達(dá)成或基本達(dá)成，方案2為天然氣購銷價格市場化達(dá)成或基本達(dá)成，方案3為建設(shè)成本補(bǔ)貼達(dá)成或基本達(dá)成。

4.1 設(shè)定因素集及權(quán)重集

本文設(shè)立因素集U={管道互聯(lián)互通，天然氣購銷價格，征地選址，稅收優(yōu)惠，建設(shè)成本補(bǔ)貼，運(yùn)營模式}。不同投資企業(yè)在不同地區(qū)參建儲氣庫項目時所遇到的情況不一，所面臨的風(fēng)險不同，注重的指標(biāo)體系也不同。邀請5位投資者對投資風(fēng)險影響因素是否重要進(jìn)行選擇，得到結(jié)果見表1。

表1 投資者對投資風(fēng)險影響因素是否重要的選擇結(jié)果

根據(jù)表1各投資者選出的重要評價指標(biāo)因素，按式(1)至式(4)計算得出U中各因素的權(quán)重。

4.2 建立評價矩陣

邀請6位行業(yè)專家分別對3個方案進(jìn)行專家組投票，對上述6個因素在此方案中的投資風(fēng)險進(jìn)行評價。投資風(fēng)險評價等級分5級，分別為低風(fēng)險、偏低風(fēng)險、中風(fēng)險、偏高風(fēng)險、高風(fēng)險。每位參與評價的專家用投票的方式對各個因素表明各自的評價。根據(jù)式(5)計算得到因素評價矩陣Ri為：

4.3 模糊綜合評判

根據(jù)式(6)求得模糊綜合評判矩陣為：

B1=(0.210 6 0.062 2 0.298 2 0.167 9 0.261 0)

B2=(0.260 6 0.147 7 0.251 0 0.062 0 0.278 7)

B3=(0.042 2 0.129 2 0.276 8 0.097 6 0.454 1)

4.4 求灰色關(guān)聯(lián)度，確定灰色關(guān)聯(lián)序

D12=(0.000 0 0.271 1 0.452 9 0.559 1 0.169 8)

D13=(0.000 0 2.764 2 5.136 1 1.514 3 9.512 0)

取分辨系數(shù)ρ=0.5，由式(8)～(10)得關(guān)聯(lián)系數(shù),見表2。

表2 以為系統(tǒng)特征的關(guān)聯(lián)系數(shù)

由式(11)得灰色關(guān)聯(lián)度η12,ave為0.943 9，η13,ave為0.641 0。同理可得其他關(guān)聯(lián)度見表3。

由式(12)得到：

(η1，η2，η3)=(0.943 9,0.944 8,0.644 1)

因此，3個方案的優(yōu)先順序為：方案2，方案1，方案3。

表3 灰色關(guān)聯(lián)度

5 結(jié)論與建議

① 分析燃?xì)馄髽I(yè)參建地下儲氣庫的風(fēng)險因素，建立灰色模糊綜合評價模型。制定3個投資方案，利用建立的模型對3個投資方案進(jìn)行評價，得到最優(yōu)投資方案。

② 天然氣購銷價格市場化達(dá)成或基本達(dá)成方案是3個方案中的最優(yōu)方案，因此天然氣購銷價格市場化對企業(yè)投資地下儲氣庫的影響較大。建議國家放開或者部分放開天然氣終端銷售價格，用市場投資回報率來吸引企業(yè)主動參與。

③ 政府可以探索以財政補(bǔ)貼換取對應(yīng)天然氣儲氣能力的模式，不但可以鼓勵企業(yè)參與投資建設(shè)，還能拓寬財政補(bǔ)貼的資金使用多面性。