实物期权的城市燃气项目投资决策框架

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摘要:对城市燃气项目的不确定性因素(内部不确定性、市场不确定性、外部不确定性)进行分析归纳，将实物期权(推迟期权、暂停期权、扩展期权、收缩期权、转换期权、放弃期权、阶段投资期权)引入项目投资决策过程中，提出基于不确定性与实物期权相匹配的城市燃气项目投资决策框架。

关键词:城市燃气项目;不确定性;实物期权;投资决策框架

1概述

城市燃气项目既具有一般基础建设项目的特性又因其项目特点而具有特殊性。城市燃气项目属于典型的“围墙外”项目，与具有较大确定性和稳定性的“围墙内”项目相比，易受区域市场、施工环境、政策等外部环境影响，且外部环境影响随着时间、施工场地转换等因素的变化而变化。并且其投资和工程实施、市场开发和运营过程是交叉进行的，因此面临的内外部环境更加复杂。由于市场、环境及政策的复杂和多变，城市燃气项目实施过程也是不确定的、动态变化的。按照传统的项目投资理念，不确定性意味着负收益，因此当前的研究对于不确定性一般以防范为主，以规避负收益。但从实物期权的视角，不确定性是项目价值的来源，企业可以依据面临的不确定性，采用柔性管理的方式对项目投资规模、投资时机、投资序列等进行有效控制而实现更大的项目价值。实物期权是将金融领域中的期权思想和方法引入实物资产的投资决策过程中，对项目投资决策过程中的灵活性和选择权进行定价。目前，实物期权理论在油气勘探开发［1－2］、PPP基础项目建设［3］等领域应用较为广泛，但多偏重于项目可行性评价和投资时机选择等方面，将实物期权作为项目全寿命周期管理工具或方法进行分析的较少［4］。因此，本文在对城市燃气项目面临的内外部不确定性进行梳理的基础上，提出基于不确定性与实物期权相匹配的城市燃气项目投资决策框架，以提高燃气企业投资城市燃气项目的科学性和有效性。

2城市燃气项目不确定性因素分析

实物期权理论强调企业应主动对不确定性进行管理以抓住投资机遇、规避投资风险，最终实现项目价值的最大化。因此，本文从是否能够主动控制的角度，将影响城市燃气项目价值的不确定性划分为企业可控的内部不确定性、企业半可控的跨边界不确定性和不可控的外部不确定性［5－6］。①内部不确定性因素a．企业管理不确定性因素企业管理不确定性因素主要是企业由于管理机制或制度变化引起的不确定性，与燃气公司决策者的主观意识高度相关，因燃气企业具有区域自然垄断性的特征，其管理不确定性因素主要包括决策者的主观意识、燃气公司组织结构变化的可能性、燃气项目安全生产风险等因素。b．企业技术不确定性因素企业技术不确定性因素主要是指技术的复杂性导致的项目实施过程的不确定性，例如城市燃气项目管网非开挖施工过程中遇到鹅卵石复杂性地质条件造成的管道施工无法完成等情况，影响项目价值的实现。②跨边界不确定性因素城市燃气项目的跨边界不确定性因素主要为市场的不确定性。a．上游资源市场的不确定性现阶段我国城市燃气行业已形成以天然气为主的供气格局［7－8］，因此上游气源的供应量和供应价格的不确定性会对城市燃气企业的正常生产和生产成本产生重大影响，从而影响城市燃气项目价值的实现。b．下游目标市场的不确定性城市燃气属于目标市场较为成熟的行业，虽然其目标市场和目标顾客都是比较确定的，但即使如此，企业仍难以较为准确地预测目标市场的容量以及实现预计市场规模所需的培育时间，这构成下游市场不确定性。c．市场竞争的不确定性由于城市燃气行业特点，其主要利润来源于工业企业用户，项目虽然具有自然垄断属性，但随着科技的发展、基础设施建设的不断完善，企业竞争对手可以采用LNG点供、冷热电三联供等方式与城市燃气企业进行竞争，从而侵蚀或降低项目预期收益。③外部不确定性因素a．宏观政治经济方面的不确定性对于任何项目，项目价值的实现过程必然受到项目所处区域或领域的政治经济因素的影响，对于城市燃气项目，由于油气资源的全球化，全球宏观经济及政治的不确定性会导致燃气供应的不确定性以及燃气供应价格的不确定性。b．国家和地区相关政策的不确定性我国燃气产业的政策是动态变化的，由于城市燃气产业既是市场竞争性产业又属于关系民生的公用事业，因此受到国家和地方政府的监管力度较大，其政策的不确定性也较大。c．社会方面的不确定性社会方面的不确定性主要指顾客的消费习惯、生活方式、对产品安全性的认知等不确定性因素。

3城市燃气项目投资决策框架

①城市燃气项目的实物期权分析由于城市燃气项目具有“围墙外”项目的特点，因此可以根据市场、政策、环境等不确定性因素选择燃气管道的建设时序和建设规模。项目本身总是存在不确定的一段建设时间，因此燃气企业可以采用灵活的管理方式，通过对项目的投资开发时间进行推迟、暂停等措施使城市燃气项目的实施进程发生变化。在燃气厂站项目阶段完成后的管道敷设阶段，燃气企业依然可以根据市场的情况对项目进行扩张和放弃等柔性管理手段［9］。城市燃气项目在实施过程中的这些柔性管理手段组成实物期权管理的基础，从而赋予城市燃气项目管理团队在某一限定时间内执行某项决策的实物期权。但是由于城市燃气项目决策过程中影响决策的不确定性的种类各异，因此与其相符合的实物期权类型也不尽相同。a．推迟与暂停期权推迟期权表示在城市燃气项目投资决策之前或者项目前期(如专项评估、可行性研究阶段)持有的推迟投资时间的灵活性;暂停期权表示在城市燃气项目开发过程中，燃气公司有暂时停止投资的决策柔性。推迟和暂停决策都是燃气公司进行项目下一个动作的权利而非义务，可以使燃气公司通过“等待中学”的方式获得信息以在最优的决策时点选择最优的投资决策。城市燃气项目属于基础建设项目，其不可逆性特征是推迟与暂停期权价值的主要来源，即项目一旦面临恶劣的内外部环境，项目如若仍继续投资则投资很难被完全收回，这就使得等到市场环境好转后再进行投资的柔性决策具有价值。由于城市燃气项目属于公用事业，面临政府和社会的压力较大，项目推迟或临时停止必然会有一定的损失，但即使如此等待仍是有价值的。b．扩展与收缩期权扩展与收缩期权是指城市燃气项目未来气量销售市场规模、增长速度不确定的情况下燃气公司可以通过调整生产规模以获取额外价值或避免损失，就城市燃气项目来讲主要是指其供气能力。燃气公司在城市燃气项目可行性研究阶段虽然可以通过前期市场调研大致了解项目区域市场规模，但一方面由于城市燃气项目运营的长期性(特许经营权一般为30a)，另一方面由于区域市场经济发展、市场需求及相关政策的不确定性，当实际市场情况与预期有较大偏差时，燃气企业具有市场规模扩大时扩展或者市场培育不如预期时收缩的柔性就能够最大限度地利用市场需求的变化，以实现项目价值最大化。与天然嵌入的期权不同，扩展与收缩期权的获得需要企业付出一定的成本，例如在门站调压橇装设备中预留一路调压管路位置，选择即装即用的模块化的LNG储罐及橇装设施等，做出这些选择均需要付出一定的成本。c．转换与放弃期权转换与放弃期权的主要作用在于缓解基础建设投资的不可逆性，为燃气企业提供了转换或放弃的机会，是城市燃气项目运营遇到困难时减少损失、保持项目价值的努力。转换期权是指当不利的状况出现时，燃气公司可以通过其他方式予以规避。例如，2015—2016年，全球LNG现货市场受国际油价影响持续走低，燃气公司可以选择购入LNG现货，部分替代管输天然气以降低生产成本［10］。放弃期权是指燃气公司在既无替代方案又难以为继时选择永久放弃项目以减少后续损失的决策柔性，燃气公司可以选择出售剩余资产的方式收回项目残余价值。d．阶段投资期权阶段投资期权是当市场存在巨大的不确定性时，燃气公司为避免一次性投资可能导致的不可逆的损失，将项目划分为多个阶段，通过阶段性投资的方式获取与市场需求相关的具有市场价值的信息，以确定是否进行下阶段投资、对哪一部分项目进行投资以及后续投资的规模选择。城市燃气项目的管网建设和运行是交叉进行的，其项目本身就具有阶段投资期权的特性。通过阶段投资期权的决策柔性，燃气公司可以采用“干中学”方式获取消除施工和生产运营不确定性所需的信息或者知识，采用“等待中学”的方式获取消除市场不确定性的信息。②城市燃气项目投资决策框架基于以上分析可知，不同类型的不确定性的应对需要靠不同类型的实物期权类型，因此必须对实物期权和不确定性进行匹配，配)。本文提出的不确定性与实物期权匹配的城市燃气项目投资决策实物期权分析框架主要a．辨识城市燃气项目全生命周期中的不确定性因素。燃气公司应对城市燃气项目全生命周期内的不确定性进行系统性辨识，识别出那些对项目价值产生重大影响的不确定性因素。由于城市燃气项目属于“围墙外”项目且生命周期长，燃气公司难以在项目开始前具备其全生命周期的知识，因此对各类不确定性的识别与评估是伴随着时间和项目的推进而连续地、动态地进行的。从这个角度来讲，在项目的任意时点都可以将项目划分为确定与不确定两部分，而燃气公司则需要对不确定的部分进行决策。b．将不确定性因素与相应的期权相匹配形成管理决策集合。一种不确定性会有多种实物期权相匹配，有些期权可以无成本获得，但有些期权则需要企业付出一定的成本才能获得，燃气公司需通过辨识不确定性并选择适合的实物期权组合来实现城市燃气项目的价值最大化。c．对不同的期权组合序列进行分析、评估与比较。由于城市燃气项目的投资和工程实施、市场开发和运营过程是交叉进行的，因此在各个决策时点必然存在多个、多类型的期权的复合影响，只有对不同的期权组合序列进行分析、评估和比较才能选择最优化的期权组合。由于期权种类多、各种期权之间相互影响且所用的数学模型复杂，很难得到解析解，评估者往往需采用计算机模拟的方式才能做出科学判断。d．燃气公司根据比较结果选择最优执行路径，形成投资决策。燃气公司的投资决策将随着城市燃气项目的推进，随着对项目认识水平的提高和企业资源的演化按照以上分析框架不断调整。

参考文献:

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［2］邓玉辉．实物期权法在油田经济评价中的应用综述［J］．国际石油经济，2008(5):54－59，90．

［3］杨璐．基于实物期权的PPP项目投资决策研究(硕士学位论文)［D］．杭州:浙江大学，2008:8－10．

［4］邢小强，仝允桓．实物期权法评估技术价值及其管理涵义［J］．科学学与科学技术管理，2006(4):23－27．

［5］邢小强，薛飞．基于实物期权的新技术项目风险管理研究［J］．科学管理研究，2010，28(5):98－101．

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［7］王中元，罗东坤，刘璘璘．我国城市燃气发展阶段及其主要特征［J］．油气储运，2016，35(2):115－123．

［8］王中元，罗东坤，刘璘璘．“十三五”时期中国城市燃气发展环境分析与对策［J］．天然气与石油，2016，34(1):1－8．

［9］倪得兵，唐小我．决策柔性的一般定义、模型与价值［J］．管理科学学报，2009，12(1):18－27．

［10］高芸，张长缨，高钰杰，等．2016年中国天然气市场发展述评及2017年展望［J］．天然气技术与经济，2017，11(2):61－66，84．

作者:陈连杰 周一兵 姬荣斌 单位:浙江省能源集团城市燃气有限公司 西南石油大学经济管理学院