常用风险分析法

1、3 天然气勘探风险组合评价模型的构建3.1 传统风险评价方法回忆 常用传统风险评价方法目前，国内外学者对工程的风险评价方法进行了广泛深入的研究，提出了各种各样的分析方法，取得了一定的进展。定性分析，定量分析两种，参考2.6。现行的风险评价方法主要包括三种类型，一是不确定性分析，二是概率分析，三是综合风险评价40。.1 不确定性分析方法，不确定性的类型可分为客观与主观的不确定性,具体地说,不确定性包括参数的不确定性(测量误差、取样误差和系统误差)、模型的不确定性(由于对真实过程的必要简化,模型结构的错误说明、模型误用、使用不当的替代变量)和情景不确定性(描述误差、集合误差、专业判断误差和不完全分

2、析)35,它们直接影响环境风险评价结果的可靠性.环境风险评价过程中不确定性分析是指对数据收集、毒性评价和暴露评价的不确定性进行定性或定量表达,如所收集数据的可靠性,评价模型中某些假设、输入参数的不确定性和可能发生的概率事件.不确定性的来源、类型和性质复杂,但可通过数学、实验等方法防止,也可通过定量或定性分析减少不确定性,如泰勒简化法、概率树法、贝叶斯法和蒙特卡罗法.蒙特卡罗方法基于对实际发生情况的模拟,运用概率方法传播参数的不确定性,能更好地表征风险和暴露评价. 不确定性是指工程风险评价所采用的根底数据如投资、本钱费用、产品销售价格等大局部来自预测和估算，无法做出准确的估计57。不确定性分析就

3、是针对上述不确定性问题，通过运用一定的数学方法计算出各种具体的不确定因素对投资工程经济效益引发的风险程度，从而为工程决策提供更加准确的依据。不确定性分析主要方法包括盈亏平衡分析和敏感性分析。1盈亏平衡分析盈亏平衡分析又称平衡点分析法，用于预测本钱、收入、利润，估计售价、销量、本钱变动对利润的影响，为各种经营决策提高必要的信息，用于投资工程的不确定性分析。引入技术分析的盈亏平衡分析法来判断工程风险的大小及对风险的承受能力，为决策提供依据。盈亏平衡分析法是通过盈亏平衡点来分析不确定性因素对方案经济效果的影响程度。盈亏平衡点越低，那么工程的盈利空间越大，适应市场的能力就越强，也就意味着工程抵御和承受

4、风险的能力越大。如果盈亏平衡点BEP越低，表示其盈利能力越强，其抗风险的能力就越大，盈亏平衡分析方法简单，涵义明确，结果一目了然，对于粗略的评价工程的风险能力，对工程风险状况有个大概的认识，有一定的实用价值，并且对日常的管理也很有参考价值。2敏感性分析敏感性分析是通过分析、预测工程的主要发生因素发生变化时对各指标的影响程度，从中找出敏感因素并确定其影响程度的分析方法。它通常是研究一个变量要素或条件发生变化，而其他因素或条件保持不变的情况下，工程的性能状态的变化情况，它的优点就是能够找出对工程影响最大的风险因子。.2 概率分析法概率分析是研究预测各种不确定因素发生的可能性及对工程评价指标的影响的

5、一种定量分析方法58。概率分析一般是计算工程净现值的期望值及净现值大于或等于零的累计概率。累计概率值越大，说明工程承当的风险越小。概率分析的核心与难点是风险概率估计的相对客观性与可靠性，概率法能给决策者提供工程收益率或净现值达不到最低要求的可能性究竟有多大的决策参考信息，但并未说明决策者应采取什么措施。在油气勘探工程中，概率分析法比拟成熟，常用的有：主观概率分析、客观概率分析和理论概率分析。1主观概率分析主观概率分析是在大量的有关历史统计资料和数据的根底上，市场趋势分析者根据以往的认识与经验，对未来状态做出的一个比拟合理的主观概率估计，或者说对事件变化动态的一种心理评价，然后计算它的平均值，以

6、此作为市场趋势分析事件结论的一种定性市场趋势分析方法。由于主观概率受评价人员的主观判断影响较大，当然也存在着局限性。2客观概率分析客观概率分析是在深入调查研究根底上，通过历史统计资料或者试验资料的整理，对已掌握的大量信息加以整理、归纳，从中找出概率分析规律，以历史推知未来，客观概率对风险的识别与测定具有很强的客观性，但它需要大量的真实可靠的历史信息，所以工作难度较大，并且工程一次性的特点，用客观概率描述投资工程的风险的可能性不大，具有一定的局限性。3理论概率分析从根本上说，主观概率与客观概率的区别是相对的，因为任何主观概率总带有客观性。市场趋势分析者的经验和其他活信息是市场客观情况的具体反映，

7、因此不能把主观概率看成为纯主观的东西。另一方面，任何客观概率在测定过程中也难免带有主观因素，因为实际工作中所取得的数据资料很难到达(大数)规律的要求。所以，在现实中，既无纯客观概率，又无纯主观概率。理论概率分析是指以随机变量的频率分布为根底，根据频率分布的形状判断其服从于某种理论分布，再由理论分布求解出随机变量的各种取值的概率。理论概率分布依据变量的形式可分为离散型和连续型的，常用的连续型的理论概率分布是正态分布。目前常用的概率分析方法有以下三个59： 三级风险等级估计法：三级风险等级估计法就是在勘探投资决策中，通过已有地质资料和其他资料，给出每一个变量风险因素的三个等级值最大值、最小值、最可

8、能值及其出现的概率，然后取每一个变量的三个值的三个组合，计算预期收益。对于某勘探工程有个变量，那么有个组合，每一个组合对应一个预期收益，并且每一个组合出现的概率为该组合各变量出现的概率乘积，这样得到了个收益值以及其出现的概率，可以做出收益值的概率曲线图，并计算出期望净现值。三级风险等级估计法给决策者提供了各种可能的收益等级的信息，为决策者提高了更多的决策信息。 单位点概率估计：在对收集到的实际资料分析的根底上，评价人员按主观经验确定的“最可能概率估计。 蒙特卡罗模拟法：是风险和不确定性的连续模型，在描述风险与不确定性参数可能值分布时，各随机变量的分布可以自由选择。在各随机变量采样值序列形成的分

9、布与原有分布一致条件下，如正态分布、对数分布、非规那么任意分布等等，当过程重复屡次，可以计算出概率、累积概率分布图和期望值，它是风险分析比拟完全的方法，西方各大石油公司已经把该方法开展得比拟完善。 .3 综合风险评价法综合风险评价方法一般是指以获得的信息或其它统计数据为依据，按照评价指标体系来建立数学模型，用数学方法和计算机程序进行评价并得出评价结果的一系列方法，经常用于综合评价的方法很多，主要有基于模糊数学的、基于灰色系统理论的、基于系统工程的、基于信息论的以及基于人工智能化的风险评价法1,40,52。1模糊综合评判法模糊综合评判是建立在模糊集合概念上的一种数学评价方法。模糊集合概念最早由美

10、国控制论专家L. A. Zadeh于1965年提出，他将普通集合只取0或1的特征函数推广到在0,1区间上连续取值的隶属函数。实践证明，自然界的某些事物并不都能简单地用“是与“否、“好 与“差 等两种绝然对立的状态来描述，模糊集合把绝对属于或不属于的“非此即彼 扩张为更加灵活的渐变关系。这种思路与勘探目标含油气性相对好坏的评价十分相近，即勘探目标的含油性“好、“比拟好、“差 等评价是一个模糊概念，可以用0,1区间上的隶属函数来刻画，可以用模糊数学方法进行处理。模糊综合评判是通过对因素集合和评语集合之间建立模糊影射关系来实现的。因素集合由选定的个评价因素构成，即：；评语集合那么由个评语等级构成，即

11、。考虑到每个因素在评价时所起的作用不同，设上面的模糊集合A为评价因素的权重系数，即，其中。设 为第个因素的评语对于第个等级的隶属度。隶属度主要是根据统计或经验而定，它确定得合理与否对模糊综合评判的结果影响很大。为了用个评价因素来评价目标的优劣等级，必须建立集合与集合之间的对应关系，因而定义从到的个模糊映射为矩阵，叫综合评判的变换矩阵，然后，用综合评判的变换矩阵算出评价目标的综合评价，这个过程称为合成，即与的合成称为目标的综合评价：。最后，算出评价目标含油气性的综合评判值为：。按上述步骤依次算出每个勘探目标的综合评判值，并对它们进行排队。2灰色关联分析法灰色关联度综合评价是以灰色理论为根底，应用

12、灰关联分析将一些边界不清，不易定量的因素定量化，进行综合评价的一种方法。其目的是根据被评价对象集合各项指标的相关联程度来确定被评价对象集的相对优劣次序。灰色关联分析是定量比拟或描述系统之间或系统中各因素之间，在开展过程中随时间而相对变化的情况，即分析时间(指标)序列曲线的几何形状，用它们变化的大小、方向与速度等的接近程度，来衡量它们之间关联性大小。如果比拟序列的变化态势根本一致或相似，说明其同步变化程度较高，即可以认为两者关联程度较大；反之，两者关联程度较小。这种用于度量系统之间、因素之间随时间(空间)变化的关联性大小的尺度，称为关联度。灰色关联度综合评价法可以把非量化、不可比的技术经济指标转

13、化为量化的、可比的指标进行定量计算，且技术上简单易行。评价方案指标越多越能显示出其简便性及灵活性。灰色关联分析在勘探程度较高时比拟有效，且宜与其他方法结合使用；灰色关联分析需对研究区地质情况有一定的认识，认识程度越高，那么评价标准和权重的选择越接近实际；灰色关联分析的权重靠人为分析得到，有很大的主观性。灰色关联分析方法从地质经验分析出发，按油气成藏的主控因素建立标准，并对圈闭含油气性进行评价。这一方法反映了人们对于勘探区的地质认识，其缺陷在于适用范围、评价标准和权重系数的建立具有很强的主观性。3层次分析法层次分析法作为系统工程中对非定量事件的一种评分方法，是一种半定量的分析方法。该方法是20世

14、界70年代有美国运筹学家T. L. Saaty提出，简称AHPthe Analytical Hierarchy Process。层次分析法包括了决策过程中的几个根本步骤，使用也不复杂。该方法在对复杂决策问题的本质、影响因素及其内在关系等深入分析的根底上，将决策有关的元素分解成目标、准那么、方案等层次，把方案两两比拟，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准那么或无结构特性的复杂决策问题，最后进行综合评价，排出优劣先后次序来。AHP尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。4信息熵理论熵是首先从热学中建立起来的概念，根据热力学第一定律，熵是反映宏观自发过程具有不可逆性的物理

15、量，说明热力学系统的演化方向、热平衡的达成与否或是代表系统的混乱程度等。1948年，美国电气公司工程师Shannon把玻耳兹曼熵的概念引入信息论中，将熵作为一个随机事件的不确定性或信息量的量度，从而产生了信息熵的概念60-62。考虑一个随机事件，设它有n个可能的独立的实验结果，每个实验结果出现的几率分别是，且。换言之，实验结果具有不确定性。为了量度这种不确定性Shannon 引入函数作为实验结果的不确定性的量度，式中是一个与度量单位相关正常量，所以。就叫做信息熵，在实验进行之前是该实验结果的不确定性的量度， 在实验完成之后，它是我们所得到的信息量的量度。从通讯的观点看，信息定义为消除不确定性的

16、东西。给你消除或减少不确定性你就获得了信息，信息量的大小可以用被消除的不确定性的多少来表示，亦即我们得到的信息越多，情况变得越肯定。假设传递个信息 其不确定性的大小分别为，那么总的不确定性大小。前面我们已经谈到：不确定性是一切风险的根源，我们可以使用信息熵来度量系统的风险，这种方法的优点是可以排除人为因素、风险因素等的干扰，反映评价对象的客观信息。5人工神经网络人工神经网络(Artificial Neural Networks，ANN)是对人脑或自然神经网络Natural Neural Network假设干根本特性的抽象和模拟。人工神经网络以对大脑的生理研究成果为根底，其目的在于模拟大脑的某些

17、机理与机制，实现某个方面的功能。国际著名的神经网络研究专家，第一家神经计算机公司的创立者与领导人Hecht-Nielsen给人工神经网络下的定义就是：“ANN由人工建立的以有向图为拓扑结构的动态系统，它通过对连续或断续的输入作状态相应而进行信息处理。近几年来，由于人工神经网络可以充分逼近任意复杂的非线性关系；具有较强的学习和自适应能力；具有很强的鲁棒性和容错性；能够同时处理定量、定性知识等优点，受到了广泛的关注。神经网络在研究方法上已形成多个流派，包括多层网络 BP算法，Hopfield网络模型，自适应共振理论，自组织特征映射理论等，但多数尚处于研究阶段，实用价值不高。目前在实际应用中，近90

18、%的神经网络模型是采用BP网络和它的变化形式，BP神经网络是基于误差反向传播(Back-propagation)的多层次前向神经网络。6突变理论方法(7) 多属性群决策方法 传统风险评价方法比拟剖析天然气勘探的风险评价是近年来学术研究的一个热点之一，随着研究的进一步深入，风险评价方法及理论体系必将日趋成熟和完善，成为油气勘探决策者的有力工具。由于各种方法的思想不同，解决问题的出发点不同，适用对象也不同，在实际使用过程中各有优点，同时也有一定的缺陷表3-1。因此，没有一种方法是绝对最优的，不同的问题要用不同的解决方法，甚至是多种方法的组合与集成。表3-1 传统风险评价方法的优缺点类别方法名称优点局限性不确定性分析盈亏平衡分析操作简单，结果一目了然；能粗略估计工程的风险状况和抗风险能力评价不够精确，只能为工程提供理论指导敏感