基于实物期权法的油气勘探项目投资决策研究

基于实物期权法的油气勘探项目投资决策研究马行天蔡举(西安石油大学 油气资源经济与管理研究中心，陕西 西安 710065)摘 要: 结合油气勘探项目的特点，探讨油气勘探中存在的实物期权特性，以及对油气勘探项目经济评价时采用的实物期权法与净现值法的区别进行了分析。同时，将二叉树期权定价模型运用于油气勘探投资决策 中，与传统的净现值法进行了比较，并指出在较高不确定性条件下的油气勘探项目的经济评价中，实物期权法 是一种比较理想的投资分析方法。关键词: 实物期权; 油气勘探; 二叉树期权定价模型中图分类号: F407 2文献标识码: A文章编号: 1008 5645(2014)03 0007 04教授，把金融期权定价理论引入实物投资领域，他认为许多公司的实物资产都可以看作是一种看涨 期权，并使用“实物期权”来区别金融期权。他指 出:一个投资方案现金流量所创造的利润，来自于 目前所拥有资产的使用，再加上对未来投资机会 的选择。实物期权法是关于价值评估和战略决策 制定的一种重要思维方法，它是金融期权在公司 理财领域的扩展，这种方法正在改变众多产业的0引言长久以来，石油公司在进行项目投资决策时一般都采用净现值法。净现值法隐含了两个基本 假设:首先，投资具有不可推迟性;其次，投资是完 全可逆的。这两个假设使得净现值法在评价实物 投资时往往会低估项目的投资价值。在现实投资 中面临的投资决策往往充满不确定性与风险性， 并且大部分的油气勘探投资项目周期长、风险大， 分阶段实施，同时面临的市场环境具有很大不确 定性。对于这些项目如果仅仅采用净现值法有可 能低估项目的真实价值，从而做出不恰当的决策。 相比较而言，实物期权法能够将油气勘探各个阶 段分别作为一个整体来考虑，合理评价不同阶段 投资项目的价值，而且能够根据环境的不确定性 变化适时地调整投资规模、时机以及投资领域，从 而提高投资决策的科学性。1207 208。现实中，油气勘探项目存经济评价模式在高风险、高投入等特点，石油储量的不确定性以及石油产品价格的波动性赋予了油气勘探项目典 型的实物期权特征。同时，石油勘探开发投资是一种学习型投资，即消除一系列地质与市场等不2115 118确定性的期权。实物期权法能够把油气勘探开发项目各个阶段分别作为一个整体来考虑，在每个阶段结束后，投资者都可以重新评价该 项目以决定是否继续投资。如果投资者认为项目 进行状况并非像最初预测的那样乐观，那么投资 者就可以选择停止投资，以避免产生更大的损失。 因此，项目的价值除了通过传统的净现值法计算1油气勘探项目实物期权法分析1 1油气勘探项目实物期权特性分析1977 年，MIT 斯隆管理学院的 Stewart Mayers收稿日期: 2013 09 21作者简介: 马行天，男，陕西兴平人，油气资源经济与管理研究中心副教授，硕士生导师，研究方向:企业战略管理。 7 西安石油大学学报( 社会科学版)23 卷 3 期获得的项目本身的价值外，还应该考虑到勘探开发过程中这些期权的价值。一般来说，石油勘探开发项目的评价阶段主 要分为勘探阶段和稳定开发阶段。其中，勘探阶 段又划分为区域勘探阶段、预探阶段和详探阶段。 通过区域勘探阶段的投资，投资者一般能够有效 得到有关油田的规模以及成功概率等方面的信 息，继而产生继续勘探期权;而在预探阶段，投资 者可通过地震波探测和钻井等手段来降低油田规 模的不确定性;在详探阶段，可进一步确定油田的 可采油气储量以及油气藏规模。经过以上几个阶 段的投资，在进入稳定开发阶段之前，有关油气储 量的众多不确定性因素一般都已消除。从上述情况可知，油气勘探开发是高投入、高 风险的复杂系统工程，充满了众多的不确定性因 素。尤其是在市场经济条件下进行石油勘探开发 决策，必须根据市场经济条件，对从区域勘探到 预探、详探以及项目投入开发等进行全过程经济 评价。从理论上来说，在油气勘探中具有几种期权 特性:延迟期权、扩张期权和放弃期权。当然，有 时候也存在复合期权，即投资者暂且延迟投资，如 果预计未来市场价格进一步提升，则可能采取扩 张期权，进一步加大投资力度。这种投资选择的 弹性，赋予了油气勘探项目明显的期权特性，这种 特性对项目价值能够产生一定影响。若现实中出现低于临界点情况，出现项目价 值减少的可能时，那么石油公司就有可能会利用 生产运营的弹性，暂时停止油气产区的生产;反 之，若如果项目价值没有出现减少，项目就按照最 初的生产计划继续生产，那么其所含有的期权价 值也就等于零。投资项目的价值出现减少情况 时，采用实物期权法计算的项目价值包括了所含 有的期权的价值，其计算结果将会大于 NPV 法算 出的结果;如果没有出现造成项目价值降低的可 能时，采用实物期权法算出的结果会与 NPV 法相 同。由此可知，从油气勘探开发项目现实投资与 运营特点分析可以看出，其所含有的实物期权特 性是非常明显的。因此，对这类项目进行经济评 价时，应该引入可以处理因管理决策不同所带来 灵活性价值的实物期权法。 8 油气勘探项目实物期权评价方法分析在油气勘探投资项目的经济评价中，一般采 用净现值法。一定意义上来说传统净现值法是一 种静态的分析方法，认为投资者面对投资机会只 能现在投资或放弃投资，忽视了投资者可以根据 实际情况决定是扩大投资还是缩减投资，是推迟 投资还是放弃投资。其比较适合于风险较低、现 金流量波动不大的项目。而实物期权法突破了净 现值法局限性，充分考虑了投资项目中存在的期 权特性，合理评估了项目的真实价值，更加适用于 风险高、现金流量波动大的项目经济评价。从期权分析入手，一个项目的真实价值是由 项目的净现值与灵活性价值两部分构成，而后续 期权的价值则取决于新的地质不确定性以及石油 价格不确定性的水平和性质。其中灵活性价值可 由期权价值表示，公式为 ENPV = NPV + OPV，其 中 ENPV 为项目的真实价值，NPV 为项目的净现值，OPV 为项目的期权价值395 96 。当 ENPV 0 时，此项目是可以接受的;当 ENPV 0 时，则项目 目前不可以接受。与净现值法相比，实物期权法 除了考虑预期现金流量现值和投资费用现值两个 变量外，还考虑了项目投资机会的持续时间、预期 现金流量的不确定性、无风险利率等变量，突破了 传统经济评价法对油气勘探项目的“静态”评价， 使得评价项目的价值更具准确性。由此可见，具有期权特性项目的投资价值应 该包括两个部分:其一是不考虑实物期权的存在， 可以通过传统的 NPV 法求得投资项目固有的内 在价值;其二是由项目的期权特性产生的期权价 值，可通过期权定价模型求得。实物期权的定价 方法主要有两种，一种是针对具有单一不确定性 来源和单一决策时间的简单实物期权常用的 Black Scholes 定价模型，该方法对评价连续条件 下的风险投资决策较为适用;另一种是二叉树模 型，适 用 于 评 价 离散条件下的风险投资决 策469 71 。在评价项目价值时，与传统的净现值方法需 要考虑诸多复杂因素相比，使用期权定价公式所 用的信息相对较少，通常只需要了解油价的波动 性，对于油价的期望值和风险调整理论则没有要 求。一般来说，油气储量、勘探成功率和油气价格1 2资源经济研究马行天，等:基于实物期权法的油气勘探项目投资决策研究是影响油气勘探项目价值的几个重要因素。而由于实际中油气勘探项目本身的高风险及其现金流 量的波动性，同时油气探勘大多数是分阶段投入， 因此任何后续阶段的投资都是建立在之前的投资 决策基础上的。随着勘探投入的增加，勘探程度 的深入，投资者会逐步获得一些有价值的信息，从 而使得油气勘探项目经济价值的不确定性也相应 降低。在油气勘探项目的经济评价中引入实物期 权法，让投资者可以根据影响将来决策的现实情 况，选择放弃或者继续投资，从而能够更准确地确 定项目的价值。果勘探效果不理想，则各期现金流贴现到第一年末的价值为 1 5 亿美元，并且投资方有权选择现 在投资还是推迟一年后再进行投资。假设市场出 现这两种情况的概率分别为 0 6、0 4。该项目适用的风险调整贴现率为 25% ，无风险收益率为8% 。2 3相关计算 下面，我们使用传统的净现值法评价该项目。项目现金流现值:4 0 6 + 1 5 0 4= 2 4 亿美元V =1 + 25%于是净现值为:NPV = V I = 2 4 2 5期权定价法应用实例分析2= 0 1 亿美元根据传统的分析方法，净现值小于零，该油田不应该继续勘探开发。而考虑资金的机会成本，一 年后我们实施石油勘探工程。计算一年后投资的 价值为:实物期权定价模型实物期权定价方法主要有两种，一种是针对 具有单一不确定性来源和单一决策时间的简单实 物期权，常用 Black Scholes 定价模型，该方法对 评价连续条件下的风险投资决策较为适用。另一 种是二叉树模型，适用于评价离散条件下的风险 投资决策。在企业实际投资项目中，面临的投资 项目很多是比较复杂的，充满很大的不确定性，同 时何时是最佳决策时间也很难确定，这就需要引 入二叉树期权定价模型。二叉树期权定价模型:2 1I*= I(1 + r) = 2 5 (1 + 0 08) = 2 7 亿美元若一年后市场情况良好，则投资方案的期权价值为:C + = max(V + I* ，0) = (4 2 7，0)= 1 3 亿美元若一年后市场情况不好，则该投资方案的期 权价值为:C = max(V I* ，0) = (1 5 2 7，0) = 0根据风险中性假设分析方法，风险中 性 概 率为:= PC + (1 P) C +C1 + r(1 + r)V V=其中:PV + V C 代表含实物期权的投资项目价值;C + 、C 分别代表市场好和不好时的实物期权价值;V 是 项目现金流现值。V + 、V 分别代表市场好和不好 时第一年末的现值，r 是无风险利率。2 2相关数据下面通过案例来比较净现值法(NPV) 与实 物期权法评价结果。某石油公司拥有对某含油气盆地的勘探开采权 ( 数据来源于该油田内部资料)，公司目前打算进行勘探投资，初步预计投资 金额为 2 5 亿美元。假定该公司拥有一年的选择 权，即可以现在投资也可以选择一年后进行投资。 一年后该项目产生的现金流有两种可能性:如果 勘探效果理想，则项目寿命期内所产生的各期现 金流贴现到第一年末的价值为 4 亿美元;反之，如(1 + r)V V(1 + 0 08 ) 2 4 1 5P =V+ V4 1 5= 0 436 8那么该项目推迟期权的价值为:PC + (1 P) C = 0 436 8 1 3 + 0+C =1 + r1 + 0 08= 0 526 亿美元由此可知，该投资项目的真实价值为:ENPV = NPV + OPV = 0 1 + 0 526 =0 426 亿美元。结果分析通过采用实物期权法计算不考虑期权的价值 是 0 1 亿美元，公司应当放弃该项目投资;而考 9 2 4西安石油大学学报( 社会科学版)23 卷 3 期虑到等待一年的延迟期权价值为 0 426 亿美元，显然净现值法低估了勘探项目的真实价值。造成这种结果的原因是，对于不确定性，传统 净现值法与实物期权法存在截然不同的分析:净 现值法中，不确定性越高，则意味着风险越大，折 现率越高，项目价值的 NPV 越小;而实物期权法 却认为不确定性越大，可能得到的收益越大。期 权观点与传统观点之间投资收益所产生的差异， 即期权的价值是一种充分考虑经营管理柔性、应 用决策者主观能动性而创造的价值。因此，考虑 到决策者投资决策灵活选择的可能性，通过采用 实物期权法评估表明该项目是可行的，可以等待 一年后再实施。的各阶段所获得的信息是有限的和不充分的，每一阶段的投资决策都是建立于对以后各阶段的预 测基础上，因此，只有不断跟踪，校正决策，才能做 出更加科学合理的决策。(2)在实物期权应用中，一个项目有时可能包含多个期权，不同期权对投资者的决策也会产 生不同影响，因此，在实际投资决策中应当考虑各 类实物期权对油气勘探项目价值的影响程度，并 通过一个合适的定性或者统一的定量标准，确定 投资决策中应考虑的实物期权。(3)在不确定的环境下，不是每个现实投资 项目都具有明显的期权特征，或者说并不是每种 灵活性都具有明确的期权类型的区分，这就需要 投资者应用期权的观点主动去构造项目的期权， 并进行明确的区分。同时，也应当考虑管理者和 竞争者的行为对投资决策判断的影响。3对策建议在实物期权法实际应用中，由于实物投资比金融期权投资要相对复杂得多，影响油气勘探项目价值的因素很多，并且应用期权的方法来研究 油气勘探项目价值的工作也处于起步阶段，因此， 在实际的投资决策中应当考虑多种因素对投资项 目价值的影响，以期做出科学有效的决策。(1)对于不确定程度较高的油气勘探项目经济评价而言，实物期权法是一种比较理想的投资 决策方法。在实际投资决策中，投资者可以根据 油气储量、勘探成功率以及油气价格三因素的变 化来决定是否追加投资。由于油气勘探项目投资参 考 文 献1杨春鹏 实物期权及其应用M 上海:复旦大学出版社，2003张永峰，杨树锋，贾承造，等 石油勘探开发项目实 物期权特性分析J 石油勘探与开发，2006(1) 李志强 实物期权理论在投资决策中的应用分析J 现代经济信息，2009(24)傅涛松，母小曼 投资决策中实物期权法与净现值 法的比较J 经营与管理，2011(8)( 责任编辑 王诠)234esearch on the Investment Decisionof Oil and Gas ExplorationProject Based on the eal Options LawMA Xingtian，CAI Ju(The esearch Center of Business Management of Oil Gas esources，Xian Shiyou University，Xian，Shaanxi，710065，China)Abstract: Combined with the characteristics of oil and gas exploration project，the analysis is