李懷印

(中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

自20世紀(jì)60年代問(wèn)世以來(lái)，折現(xiàn)現(xiàn)金流方法(也稱貼現(xiàn)現(xiàn)金流，Discounted Cash Flow，DCF)一直是最重要也是最為常用的一種項(xiàng)目評(píng)價(jià)與資產(chǎn)估值方法，在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用都十分廣泛，也是油氣行業(yè)進(jìn)行資產(chǎn)估值的主流方法。其主要特點(diǎn)是原理清晰簡(jiǎn)單，考慮了資金的時(shí)間價(jià)值，依據(jù)DCF結(jié)果進(jìn)行投資決策簡(jiǎn)便易行。正因?yàn)镈CF法簡(jiǎn)單易用、認(rèn)同度高、應(yīng)用廣泛，人們已經(jīng)“習(xí)以為?！?，對(duì)其適用條件或有沒(méi)有應(yīng)用限制思考較少，對(duì)如何升級(jí)完善DCF法、彌補(bǔ)其不足的研究較少，國(guó)內(nèi)尤甚。事實(shí)上，對(duì)于任何一個(gè)投資項(xiàng)目，如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)十幾甚至幾十年內(nèi)項(xiàng)目籌劃、執(zhí)行階段與現(xiàn)金流計(jì)算有關(guān)的投入、產(chǎn)出，不論對(duì)評(píng)價(jià)人員還是決策者，都絕非易事，主要原因是項(xiàng)目評(píng)價(jià)、決策與實(shí)施過(guò)程都蘊(yùn)含著很多不確定性，充滿風(fēng)險(xiǎn)，即便項(xiàng)目本身相對(duì)確定，其面對(duì)的市場(chǎng)也會(huì)隨時(shí)變化。單純依靠DCF法進(jìn)行資產(chǎn)估值，最終被證偽的幾率非常高，即便給定一個(gè)容忍范圍往往也難以實(shí)現(xiàn)，出現(xiàn)顛覆性(由預(yù)測(cè)盈利變?yōu)樘潛p)變化的例子也很常見。因此，如何在估值過(guò)程中合理應(yīng)對(duì)和處理不確定性事件(風(fēng)險(xiǎn)因素)，同時(shí)給決策和其后的項(xiàng)目管理一定彈性空間，成為DCF法的研究重點(diǎn)。

油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目投資大、風(fēng)險(xiǎn)高、周期長(zhǎng)，不確定性客觀存在且伴隨項(xiàng)目的全壽命周期，單純依靠DCF法評(píng)價(jià)項(xiàng)目，對(duì)確定性較高的項(xiàng)目(如勘探期結(jié)束并經(jīng)過(guò)充分評(píng)價(jià)的待開發(fā)新油田、剩余可采儲(chǔ)量較小的高成熟老油田等)能夠獲得相對(duì)滿意的結(jié)果，但對(duì)項(xiàng)目信息十分有限的早期勘探項(xiàng)目，鉆井?dāng)?shù)量較少的海上深水、超深水新油田項(xiàng)目等，不去識(shí)別并合理應(yīng)對(duì)項(xiàng)目全周期內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)事件，評(píng)估結(jié)果與實(shí)施效果將會(huì)有較大差異，對(duì)早期的投資決策也會(huì)帶來(lái)很大困擾，甚至?xí)`導(dǎo)決策。造成上述困難的原因之一是DCF法從理論上就有一定局限性，其隱含的2個(gè)假設(shè)與實(shí)際情況不符；其次是該方法模型過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)法考慮風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，近似于一種“確定性”方法，無(wú)法兼容未來(lái)的操作彈性；第三是折現(xiàn)率的選用存在一定的主觀性。因此，人們通過(guò)不斷研究、應(yīng)用，逐步發(fā)現(xiàn)、移植、完善了能夠計(jì)算期望價(jià)值的決策樹法、能夠模擬計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)因素變化的蒙特卡洛法、能夠充分考慮管理彈性的實(shí)物期權(quán)法等，這些方法在油氣行業(yè)已有大量應(yīng)用。

1 DCF法的優(yōu)勢(shì)與局限

DCF法就是用估值對(duì)象的未來(lái)凈現(xiàn)金流，按照一定的折現(xiàn)率折回現(xiàn)值的總和即凈現(xiàn)值(NPV)，作為其內(nèi)在價(jià)值的一種估算方法。

正因?yàn)镈CF法已經(jīng)成為資產(chǎn)評(píng)估的主流方法，人們往往忽視其應(yīng)用的前提條件。事實(shí)上，從NPV的計(jì)算公式就能看出，DCF法使用的前提條件是：一要能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái)的現(xiàn)金流量，二要能確定恰當(dāng)?shù)恼郜F(xiàn)率。這兩個(gè)前提條件說(shuō)來(lái)簡(jiǎn)單，實(shí)際應(yīng)用時(shí)卻很可能差之毫厘、謬以千里。

首先，對(duì)未來(lái)現(xiàn)金流的計(jì)算(預(yù)測(cè))，是建立在一系列判斷和假設(shè)基礎(chǔ)之上的。以油氣行業(yè)為例，無(wú)論是投入(資本性支出，投資，Capital Expenditure，CAPEX；操作成本，Operational Expenditure，OPEX)還是產(chǎn)出(油氣銷售收入)，在未來(lái)實(shí)際發(fā)生時(shí)與評(píng)價(jià)時(shí)的判斷都會(huì)存在偏差；其次，折現(xiàn)率的取值帶有強(qiáng)烈的主觀性和政策性，甚至難以定義什么是“恰當(dāng)?shù)摹闭郜F(xiàn)率，盡管有用加權(quán)平均資金成本(Weighted Average Cost of Capital，WACC)作為折現(xiàn)率取值之錨的方法，但是對(duì)于期望回報(bào)或者風(fēng)險(xiǎn)收益如何平衡，不同公司、不同類型項(xiàng)目會(huì)有很大不同。

鑒于以上原因，DCF法具有局限性，很多情況下不能客觀真實(shí)地估算出真實(shí)價(jià)值。由于油氣行業(yè)具有很強(qiáng)的不確定性，每個(gè)環(huán)節(jié)都存在一定風(fēng)險(xiǎn)，需要在方法上彌補(bǔ)DCF之不足。

2 DCF法的升級(jí)——DCF+蒙特卡洛模擬

鑒于DCF法的輸入輸出都采用確定性取值，實(shí)際評(píng)價(jià)中大都通過(guò)討論幾個(gè)有限的方案，試圖涵蓋諸多風(fēng)險(xiǎn)因素影響下的所有可能，實(shí)際上勉為其難；基于其結(jié)果進(jìn)行投資決策，也會(huì)比較困難。

蒙特卡洛模擬可以對(duì)所有變量(參數(shù))計(jì)算其發(fā)生的概率，按照一定方法描述其分布形態(tài)，建立各種特征估計(jì)，輸出各種NPV、內(nèi)部收益率(IRR)等的概率分布及特征估計(jì)，有利于做出科學(xué)決策。國(guó)外有關(guān)文獻(xiàn)[1]給出了利用蒙卡方法進(jìn)行油氣項(xiàng)目?jī)r(jià)值評(píng)估的簡(jiǎn)化流程，輸入?yún)?shù)(油價(jià)、產(chǎn)量、成本)均為概率分布，將其輸入估值模型能夠輸出NPV的概率分布。

DCF與蒙卡模擬的結(jié)合，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)DCF法之不足，允許在預(yù)測(cè)未來(lái)現(xiàn)金流量時(shí)疊加對(duì)其不確定性的模擬計(jì)算，使得每一組輸入?yún)?shù)，都有一個(gè)發(fā)生概率，更符合客觀實(shí)際，因此優(yōu)于傳統(tǒng)DCF法。

由雪佛龍公司等編寫的“Standard Handbook of Petroleum and Natural Gas Engineering”(2016年，第三版)，國(guó)際上應(yīng)用廣泛，體現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)與不確定性評(píng)估的思想，在效益評(píng)估方面推薦使用蒙特卡洛模擬方法，評(píng)估出的效益指標(biāo)(NPV/IRR)均為概率分布[2]。該手冊(cè)在“7.4.4.9 Net Present Value(NPV)”中明確，NPV仍然被廣泛接受，是投資項(xiàng)目應(yīng)用最廣泛的決策指標(biāo)，但要注意其計(jì)算公式中的銷售收入和投入費(fèi)用可能無(wú)法完全準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。由于油氣項(xiàng)目的復(fù)雜性，蒙特卡洛模擬是一種很好的解決方法，能夠評(píng)價(jià)各種風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的不確定性，可以在現(xiàn)金流計(jì)算中模擬各關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生概率，輸出NPV的概率分布和IRR的概率分布。根據(jù)輸出評(píng)價(jià)結(jié)果的概率分布可以很容易地讀出NPV為負(fù)的概率，期望NPV、IRR小于10%、15%的概率，以及如果選定10%為基準(zhǔn)收益率，該項(xiàng)目達(dá)不到該指標(biāo)的概率等等，對(duì)投資決策至關(guān)重要的特征參數(shù)。

巴西石油公司于2009年開發(fā)了基于@RISK的項(xiàng)目評(píng)價(jià)分析軟件Progride，輸入?yún)?shù)考慮了產(chǎn)量、投資、成本的概率分布，能夠輸出NPV期望值、NPV的概率分布以及NPV小于零的概率，與上述手冊(cè)的基本思想一致。

3 決策樹方法的改進(jìn)

除了DCF法，決策樹方法也已有不少應(yīng)用，該方法通過(guò)模擬構(gòu)建決策過(guò)程，把項(xiàng)目進(jìn)程中的各種可能都羅列出來(lái)，并賦予各種可能的發(fā)生概率和預(yù)期效果，從而計(jì)算出不同路徑的期望效益，最終計(jì)算出這個(gè)項(xiàng)目或資產(chǎn)的期望價(jià)值。

傳統(tǒng)的決策樹方法應(yīng)用很廣泛，在油氣項(xiàng)目決策中的應(yīng)用也很多，尤其是對(duì)不確定性強(qiáng)的勘探項(xiàng)目以及在早期資料十分有限的情況下決定是否打探井、評(píng)價(jià)井的決策中，決策樹方法十分有效。

利用決策樹方法對(duì)一個(gè)油氣項(xiàng)目進(jìn)行期望價(jià)值估算的過(guò)程，其實(shí)蘊(yùn)含了決策過(guò)程。圖1是一個(gè)高度簡(jiǎn)化的決策樹模型[3]，考慮了一個(gè)油氣項(xiàng)目是否開發(fā)、獲得不同儲(chǔ)量的可能、需要不同花費(fèi)的可能以及油氣價(jià)格的可能，該項(xiàng)目的最終期望價(jià)值，相應(yīng)的決策就是，如果最終期望凈現(xiàn)值大于0就可以進(jìn)入開發(fā)階段，否則就廢棄或繼續(xù)等待開發(fā)時(shí)機(jī)。

圖1 油氣項(xiàng)目經(jīng)典簡(jiǎn)化決策樹模型

對(duì)于有了勘探發(fā)現(xiàn)接下來(lái)是否打評(píng)價(jià)井的決策(對(duì)鉆井費(fèi)用很高的超深水海上項(xiàng)目有實(shí)際意義)，也可以用決策樹方法評(píng)價(jià)。采用決策樹模型估計(jì)某油氣項(xiàng)目是否打評(píng)價(jià)井的各種可能性期望價(jià)值，結(jié)果是打評(píng)價(jià)井的項(xiàng)目?jī)r(jià)值(7 480萬(wàn)美元)大于不打評(píng)價(jià)井的最大可能價(jià)值(直接轉(zhuǎn)讓，5 000萬(wàn)美元)，因此應(yīng)該先安排1口評(píng)價(jià)井再考慮進(jìn)入開發(fā)階段[4]。

決策樹方法應(yīng)用的關(guān)鍵是如何計(jì)算不同可能性的發(fā)生概率，實(shí)踐中最容易滑向采用專家打分(德爾菲法)，人為給出概率值，從而使得該方法具有較強(qiáng)的主觀性。另外，討論有限的可能性，很難涵蓋所有的風(fēng)險(xiǎn)因素；不經(jīng)過(guò)專門的評(píng)估，甚至特有的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)都難以反映在決策樹模型中；類似圖1中每一個(gè)分支的價(jià)值計(jì)算仍然是基于DCF法，因此也無(wú)法考慮未來(lái)預(yù)期的彈性(例如根據(jù)油價(jià)變化及開發(fā)過(guò)程中獲得的更多信息，調(diào)整開發(fā)方案及生產(chǎn)節(jié)奏等)，從而限制了該方法的應(yīng)用。

4 油氣項(xiàng)目現(xiàn)代評(píng)價(jià)方法——實(shí)物期權(quán)(ROA)

一切投資項(xiàng)目都蘊(yùn)含著諸多不確定性，支撐投資決策的評(píng)價(jià)方法必須能夠最大限度地把這些不確定性考慮進(jìn)來(lái)，通過(guò)各種量化方法影響到最終的價(jià)值評(píng)估。應(yīng)對(duì)不確定性的評(píng)價(jià)方法有多種，其中決策樹、蒙特卡洛和實(shí)物期權(quán)最常見，三者之間的不同是如何處理時(shí)間價(jià)值，決策樹和蒙特卡絡(luò)方法都用傳統(tǒng)的折現(xiàn)率，實(shí)物期權(quán)則用風(fēng)險(xiǎn)中性概率(一般以無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率調(diào)整)。前者的選用本身就有較大不確定性，后者則相對(duì)確定(比如選用美國(guó)10年期國(guó)債收益率作為無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率，其歷史波動(dòng)相對(duì)較小且變動(dòng)趨勢(shì)較好把握)。

期權(quán)理論發(fā)源于金融領(lǐng)域，期權(quán)定價(jià)公式為Black-Scholes-Merton’s公式；Myers(1977)等剖析了NPV法隱含的2個(gè)前提假設(shè)過(guò)于絕對(duì)化的缺陷，提出了可解決傳統(tǒng)NPV法評(píng)價(jià)項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)柔性(Flexibility)不足的新的期權(quán)形式——實(shí)物期權(quán)(Real Option，ROA)。Paddock,Siegel,Smith(1980s)在“MIT Energy Laboratory”研究中，將ROA方法應(yīng)用到油氣行業(yè)，創(chuàng)立了PSS方法[6]。表1給出了Black-Scholes-Merton’s傳統(tǒng)金融期權(quán)理論與PSS實(shí)物期權(quán)理論的對(duì)比，可以清晰看到兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系。

表1 金融期權(quán)與實(shí)物期權(quán)的對(duì)比

ROA方法的最顯著特征或者說(shuō)最突出優(yōu)勢(shì)，在于其考慮了決策過(guò)程中的管理彈性(柔性)，正如L Trigeorgis教授在其專著中說(shuō)的，“彈性有價(jià)值”(Flexibility has value)，問(wèn)題是如何對(duì)其進(jìn)行估值。“目前已經(jīng)形成廣泛共識(shí)，采用傳統(tǒng)的DCF法評(píng)估投資項(xiàng)目，無(wú)法有效考慮管理彈性，相應(yīng)的決策無(wú)法適應(yīng)和應(yīng)對(duì)后期難以預(yù)測(cè)的變化”[7]。

ROA方法在國(guó)外的應(yīng)用十分廣泛，有人總結(jié)了1987—2010年在能源行業(yè)的應(yīng)用案例，其中油氣行業(yè)的應(yīng)用占有相當(dāng)比例[8]。

Shell公司早在20世紀(jì)90年代初就開始ROA應(yīng)用探索[9]，組建了專門小組、聘請(qǐng)了專業(yè)顧問(wèn)，挑選了3類典型項(xiàng)目進(jìn)行研究：(1)海上油氣項(xiàng)目投資決策——時(shí)機(jī)選擇，延期投資(延長(zhǎng)勘探期)可以使不經(jīng)濟(jì)或次經(jīng)濟(jì)的項(xiàng)目變得有利可圖；(2)高投入、低產(chǎn)出的前沿(Pioneer)領(lǐng)域、具有戰(zhàn)略意義的項(xiàng)目——成長(zhǎng)預(yù)期選擇，與后期可能投資一起評(píng)估；(3)煉化項(xiàng)目——終止運(yùn)行的選擇。通過(guò)3個(gè)案例的分析，總結(jié)出應(yīng)用實(shí)物期權(quán)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行投資決策的關(guān)鍵：(1)首先要向管理層解釋并使其相信，有些評(píng)估方案隱含管理彈性(用以應(yīng)對(duì)不確定性)，無(wú)法用DCF法，只能用ROA法；(2)只評(píng)估那些最重要的可能選項(xiàng)，過(guò)多選項(xiàng)使問(wèn)題復(fù)雜而增量?jī)r(jià)值不大，選出其中最優(yōu)價(jià)值的投資選項(xiàng)(Options)；(3)要做敏感性分析，尤其是對(duì)把握不好的參數(shù)，如波動(dòng)率(Volatility)。

巴西石油公司在21世紀(jì)初就開始研究ROA方法及其應(yīng)用[6]，提出了應(yīng)用ROA思想進(jìn)行油氣項(xiàng)目投資決策的流程(圖2)，分為4個(gè)投資決策(選擇)階段：(1)勘探投資選擇——選擇是否繼續(xù)勘探，涉及的投資是3D和鉆井等；(2)評(píng)價(jià)投資選擇——勘探有發(fā)現(xiàn)，是否開展評(píng)價(jià)，涉及的投資是鉆擴(kuò)邊井、3D，儲(chǔ)量評(píng)估，為今后實(shí)施項(xiàng)目降低技術(shù)難度；(3)開發(fā)投資選擇——當(dāng)開發(fā)技術(shù)難度評(píng)估不足以決策進(jìn)入開發(fā)，可以選擇進(jìn)入開發(fā)或退還給政府或等待油價(jià)上漲；(4)作業(yè)實(shí)施選擇——擴(kuò)大產(chǎn)能規(guī)?；蚓S持或暫停生產(chǎn)或放棄礦權(quán)。

圖2 應(yīng)用ROA思想進(jìn)行油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目投資決策

5 應(yīng)用實(shí)例分析

某國(guó)某海上深水勘探區(qū)塊，面積1 200 km2，水深1 500～2 500 m，離岸距離約280 km，已做2D/3D地震，無(wú)探井，但周邊區(qū)塊探井或評(píng)價(jià)井較多，綜合地質(zhì)研究判斷該區(qū)塊具有較好油氣成藏條件，且無(wú)CO2風(fēng)險(xiǎn)。地震資料品質(zhì)好，解釋結(jié)果識(shí)別出2個(gè)次級(jí)構(gòu)造，采用蒙特卡洛概率法計(jì)算，該區(qū)塊內(nèi)圈閉1地質(zhì)資源量范圍為62.36億～102.55億桶，Pmean值為81.25億桶，圈閉2地質(zhì)資源量范圍為7.94億～16.05億桶，Pmean值為11.71億桶，區(qū)塊總地質(zhì)資源量范圍為70.30億～118.60億桶，Pmean值為92.96億桶。開發(fā)專業(yè)類比鄰區(qū)測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算單井產(chǎn)能指標(biāo)，采用蒙特卡洛概率法預(yù)測(cè)單井產(chǎn)量剖面，依據(jù)地質(zhì)資源量進(jìn)行全油田的產(chǎn)量、鉆井工作量預(yù)測(cè)，最后得到全油田產(chǎn)量概率分布。根據(jù)開發(fā)方案產(chǎn)量、鉆井工作量安排，鉆井、海工進(jìn)行工程方案設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的投資指標(biāo)經(jīng)過(guò)蒙特卡洛模擬得到投資估算概率分布。最后根據(jù)該項(xiàng)目合同條款建立的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型，代入產(chǎn)量、投資等參數(shù)，經(jīng)過(guò)蒙特卡洛模擬得到NPV、IRR的概率分布。

通過(guò)以上計(jì)算可以得知，該項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值(NPV)分布在-1.18億～2.24億美元，凈現(xiàn)值小于零的概率約為20%，P10對(duì)應(yīng)的NPV為1.63億美元，P50對(duì)應(yīng)的NPV為0.63億美元，P75對(duì)應(yīng)的NPV為0.1億美元。項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率(IRR)分布在8.8%～12.4%，內(nèi)部收益率大于10%的概率約為80%，P90對(duì)應(yīng)的IRR為11.6%，P50對(duì)應(yīng)的IRR為10.99%，P10對(duì)應(yīng)的IRR為9.72%。依據(jù)這些結(jié)果結(jié)合其他因素進(jìn)行投資決策，明顯優(yōu)于依據(jù)傳統(tǒng)DCF法結(jié)果進(jìn)行投資決策，越是不確定性強(qiáng)的項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)越顯著。

6 結(jié)語(yǔ)

油氣項(xiàng)目不確定性強(qiáng)，任何基于確定性預(yù)測(cè)的評(píng)價(jià)方法都有局限性，即便討論有限數(shù)量的情景，進(jìn)行各種敏感性分析，用于投資決策的評(píng)價(jià)結(jié)論也會(huì)使決策者左右為難。為應(yīng)對(duì)該類項(xiàng)目固有的不確定性，可以采用疊加蒙特卡洛模擬的DCF法、決策樹法以及實(shí)物期權(quán)法等，全面考慮各種風(fēng)險(xiǎn)，估算風(fēng)險(xiǎn)后項(xiàng)目?jī)r(jià)值，挖掘不同選擇下的潛在價(jià)值。通過(guò)一個(gè)海上勘探項(xiàng)目進(jìn)行案例分析，估算考慮各種風(fēng)險(xiǎn)與不確定性的儲(chǔ)量、產(chǎn)量、投資的概率分布，進(jìn)入價(jià)值評(píng)估模型得到的NPV、IRR等(根據(jù)需要還可以輸出更多效益指標(biāo))的概率分布，說(shuō)明該方法對(duì)科學(xué)投資決策更有裨益，值得推廣使用。

鳴謝：劉延莉、郭永強(qiáng)、呂彥平、張磊、朱凱、代冬聆、王欣、干衛(wèi)星對(duì)本文作出貢獻(xiàn)，特此致謝！