层次分析法在天然气勘探项目风险管理中的应用
摘 要:本文在分析天然气项目的风险组成因素后,结合目前风险评估方法中的层次分析法方法,探讨了如何有机的将层次分析法运用到天然气勘探工程风险评估分析中来,建立了风险评估模型,最后结合天然气勘探工程实例进行分析。
关键词:天然气勘探工程项目; 层次分析法;风险评估
1.引言
风险就是发生不幸事件的概率,即某一事件产生的实际后果与我们的期望值之间有差距,造成一定的损失的可能性,它由两部分组成:一是风险不利事件出现后的不利程度;二是该事件出现的概率。
在本文中我们不仅考虑到了风险的这两个重要的因素还同时考虑了风险的不可控制性。天然气勘探工程的对象是埋藏在地下或是海底的天然气资源,因此不确定性因素较多,如地层情况复杂,地质资料不足等,勘探过程中所存在的大量不确定因素使得项目具有很高的风险性。而且对天然气行业来说,天然气项目具有资金技术密集、建设周期长、高投入、高产出、高风险的特点,其风险比一般工业项目更具有典型代表性。国内外行业界对天然气勘探工程的风险十分重视,进行过大量研究分析工作。天然气勘探项目风险分析主要包括对风险的识别、估计和评价,本文只针对天然气勘探工程风险管理过程中的风险评估环节,提出采用层次分析法来解决。
2.建立风险评估模型
2.1 风险因素的辨识
风险辨识就是从系统的观点出发,从项目所涉及的各个方面以及项目发展的过程中,将引起风险的复杂因素进行简化分解,找出其中的主要的因素。我国一般把天然气项目风险划分为地质、工程技术、经济和政治四大类,但是由于项目的性质和特点不同,风险因素及其影响程度也各不相同,不能一概而论。本文根据天然气勘探项目的特点,将天然气项目勘探风险分为以下七种:经济风险、政治风险、管理风险、技术风险、资源风险、自然风险以及地质风险。
2.2风险评估量化
在本文中为了对天然气勘探项目风险进行量化,从三个方面对风险进行评估:发生的概率、造成的损失以及不可控制性。
首先构造递阶层次结构,设计出由目标层、准则层、指标层3个层次所组成的指标体系框架(图1)。
图1 天然气勘探项目风险指标层次图
目标层—项目风险,它是天然气勘探工程风险大小的体现;
准则层-包括“风险概率”、“损失”、“不可控制性”3个准则层,用来表示天然气勘探风险的具体性;
指标层-指标体系中的终端,表示要考虑的各种风险因素。
建立判断矩阵,利用方根法计算各元素的相对权重。
求特征向量M:
对M进行规一化处理,得到权重的向量W:
计算矩阵的最大特征根:
然后计算一致性检验指标C.I进行检验,一般只要C.I≤0.1,就可以认为判断矩阵是满意的。
为更好对风险进行评估,我们根据隶属度矩R和指标的权重W,通过模糊变换运算第三层次风险因素相对于第二层次准则的相对权重:
其中S为各风险因素在某一准则下的相对权重,然后可以进一步对其进行归一化处理得到排序权向量。由风险因素相对于上一层次的权重同准则层相对于目标层的权重的乘积之和即为我们所要找的风险因素的重要度。
3.评估模型的应用
3.1风险评价
我国某油气工程项目,建设期2年,在参考相似项目风险资料后,结合专家的分析评判,运用上述模型,风险评价过程如下:
根据前面提到的图1所示的天然气勘探工程风险评估层次结构图,我们首先构造准则层相对于目标层的判断矩阵。第二层准则层“风险概率”、“损失”、“不可控制型”以第一层次的“目标项目风险”为依据的判断矩阵为:,然后计算第二层次的相对权重。
利用方根法,求得特征向量wi=(2.410,1.357,0.306),对wi进行归一化,得到排序权向量w01=(0.5925,0.333,0.075)。
由(3)式计算出矩阵的最大特征根λmax=3.014,由(4)式计算出一致性指标C.I.=0.007<0.1,表明判断矩阵一致性成立。
3.2计算指标层权重
为了更好的风险评价,需要计算出指标层权重。首先,构造模糊风险因素集F,F={C1,C2,…,C7｝,其中C1,C2,…,C7分别表示项目风险因素“经济风险”、“政治风险”、“管理风险”、“技术风险”、“资源风险”、“自然风险”、“地质风险”。再构造评定集E,对于不同的准则有不同的评定集。
3.2.1对于准则“风险概率B1”,我们设定模糊风险因素集F的评定集为E={E1,E2,…,E7｝,分别表示风险发生的概率为可忽略的、低、中等、高、极高。
结合采用专家咨询法对其打分,计算各风险因素隶属于各指标的概率,得到B1-C隶属度矩阵R:
再由隶属度矩阵计算排序权向量。
对B1-C隶属度矩阵R,设定E={E1,E2,…,E5｝={1/25,3/25,5/25,7/25,9/25｝,求得各个风险因素在“风险概率B1”下的相对权重为(0.208,0.112,0.128,0.248,0.240,0.216,0.180),归一化后得到排序权向量为(0.145,0.078,0.089,0.173,0.168,0.151,0.196)。
3.2.2 对于准则“损失B2”来说,我们设定模糊风险因素集F的评定集为E={E1,E2,E3,E4｝,分别导致的损失为可忽略的、轻微的、严重的、灾难的。
结合采用专家咨询法对其打分,计算各风险因素隶属于各指标的概率B2-C,得到隶属度矩阵R:
再由隶属度矩阵计算排序权向量。
对隶属度矩阵R,设定E={E1,E2,…,E5｝={1/16,3/16,5/16,7/16｝,求得各个风险因素在“损失B2”下的相对权重为(0.150,0.125,0.188,0.350,0.363,0.338,0.375),归一化后得到排序权向量为(0.079,0.066,0.100,0.185,0.192,0.179,0.199)。
3.2.3 对于准则“不可控制性B3”来说,我们设定模糊风险因素集F的评定集为E={E1,E2,E3｝,分别导致的损失为可以控制的、基本可以控制、不可控制。结合采用专家咨询法对其打分,计算各风险因素隶属于各指标的概率,得到B3-C隶属度矩阵R:
再由隶属度矩阵计算排序权向量。
对B3-C隶属度矩阵R,设定E={E1,E2,E3｝={1/9,3/9,5/9｝,求得各个风险因素在“不可控制性B3”下的相对权重为(0.289,0.244,0.267,0.356,0.400,0.489,0.467),归一化后得到排序权向量为(0.115,0.097,0.106,0.142,0.159,0.195,0.186)。然后计算出天然气勘探工程风险因素C1,C2-C7的综合风险重要度分别为0.121,0.075,0.094,0.175,0.175,0.164,0.196,可见风险的依次顺序是地质、资源和技术风险、自然、经济、管理以及政治风险,其中,风险较大的是地质风险、资源和技术风险,要首先对其实施风险控制。
4.结束语
本文是在做天然气勘探工程风险评估体系研究时,提出的一种新的风险评估方法,采用的是层次分析法的建模方法。和以前的很多采用层次分析法的方法是由区别的,在确定准则层时,我们是将其分成了风险概率、损失以及不可控制因素,而不是采用经常使用的按照风险类型来确定准则层的方法。同以前的方法相比,本文所采用的准则层考虑了风险的不可控制因素,这一点比较好的抓住了风险的特征,克服了以往的研究方法中的因为缺少考虑风险的不可控制性而造成的风险评价不准确的问题,在目前的天然气勘探工程风险评价研究中,是一种较好的方法,有一定的实用价值。
但是风险的发生是一种很难准确定义的范畴,仅仅只是考虑以上提出的三点,应该只能算是粗略的综合评价,如果我们要想比较准确的评估风险的话,我们要针对不同类型的风险进行单独的具体评价,这样就会得出比较准确的结果。所以就本文研究的课题,接下来可以进一步的细化天然气勘探风险的小种类,从分类评价到总评价。
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(作者通讯地址:银川长庆油田公司第三采油厂宁夏 银川750006)