竞争环境下采油厂油藏投资激励机制设计研究

杨东波，刘军

1.中原油田公司规划计划部，河南濮阳457000；2.西南石油大学经济管理学院，四川成都610500

竞争环境下采油厂油藏投资激励机制设计研究

杨东波1，刘军2*

1.中原油田公司规划计划部，河南濮阳457000；2.西南石油大学经济管理学院，四川成都610500

随着油藏经营管理在国内油田企业的逐步完善，业内学者对油藏经营管理的评价、投资和管理成本进行了研究，但都存在不足之处：忽视了油田企业内部组织结构和关系对油藏经营管理的影响，未涉及采油厂和油藏经营管理区之间的激励机制问题。本文在构建由单个采油厂和两个油藏经营管理区组成的委托代理模型基础上，研究了油藏经营管理区之间的竞争关系对采油厂投资信息价值和代理成本的影响，探讨了油藏经营管理区之间可能的合谋行为和采油厂的防范措施对投资激励机制的影响。研究结论表明：采油厂应该努力去收集与石油项目投资相关的市场信息，以降低投资产出的不确定性，但不应该对下属油藏经营管理区一味地强调风险规避；采油厂能够从油藏经营管理区的激烈竞争中获得“渔翁之利”，有助于降低采油厂的代理成本；采油厂应该采取额外罚款、降职等其他手段，达到威慑油藏经营管理区合谋行为的作用

采油厂；油藏经营；投资风险；激励机制；竞争关系

杨东波，刘军．竞争环境下采油厂油藏投资激励机制设计研究[J]．西南石油大学学报：社会科学版，2015，17（4）：29-36．

YANG Dongbo,Liu Jun．A Study on Incentive Mechanism Design in Reservoir Management Investment Based on Competitive Environment[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Social Sciences Edition，2015，17（4）：29-36．

1 问题的提出

2000年以来，为提高油田企业的投资收益，国内油田企业开始逐步推行油藏经营管理模式，并在实践中不断完善，部分实现了提升油田企业投资效率的目标。现代油藏经营管理具有责任主体明确、油藏单元清晰、投资成本一体化等特点。油田企业经过不断地管理创新，油藏经营管理在多个管理维度上表现出多维发展趋势，即在管理方式上向多学科集约化发展，在管理软件上向集成化发展，在管理知识上向可视化发展[1]。

随着油藏经营管理在国内油田企业的逐步推广和完善，国内学者围绕油藏经营管理的评价、投资、管理成本三个关键问题进行了深入研究：（1）油藏经营管理评价方面。鲁柳利利用数据包络方法（DEA）建立了油藏经营管理有效性评价模型，用于评价油藏经营管理水平[2]。鞠茂林利用支持向量集筛选出地质储量、开发投资、利润等8个关键指标，通过构建综合评价指标体系研究油藏经营管理综合评价问题[3]。（2）油藏经营管理投资方面。结合胜利油田项目管理现状，刘丽艳探讨了油藏经营管理模式下的油田勘探投资管理体系构建思路和投资项目全过程管理，以提高油田项目的投资收益率[4]。刘芳介绍了国内油田企业投资预算管理过程中可能存在的相关问题，构建了油藏经营管理模式下的投资预算管理体系[5]。（3）油藏经营管理成本方面。贾延鹏和曹培培等利用量本利分析理论研究油田企业的油藏经营管理单元内涵，并通过划分其成本形态，建立油藏经营管理单元成本临界点模型，以实现油田企业降本增效的目标[6-7]。

然而，以上油藏经营管理研究将油田企业视为一个整体，忽略了油田企业内部组织结构和关系对油藏经营管理的影响，没有涉及采油厂和油藏经营管理区之间的激励机制问题。在国内油藏经营管理体系中，采油厂是油藏经营管理的责任主体，油藏经营管理区直接对采油厂负责，既是独立核算主体，也是油气生产操作主体。在这种组织架构中，采油厂和油藏经营管理区之间存在委托代理关系；同时，一个油田企业有多个采油厂，每个采油厂具有争取更多的增产投资项目的动机，因此，采油厂、油藏经营管理区之间为争抢投资项目，可能会采取编造虚假数据的方式[8]。面对油田企业因油藏经营管理而带来的内部为争取投资项目的不良竞争，许多采油厂引入奖惩机制，通过构建油藏经营管理水平评价体系，实现对各个油藏经营管理区投资项目的量化评价和分类排序，从而规范油藏经营管理区的投资行为，调动油藏经营管理区的生产积极性，提高了企业投资效率。本文以油田企业实施油藏经营管理，在油田企业内部围绕项目投资而存在的竞争关系为背景，以提升投资效率、规范行为主体为研究目标，通过构建由单个采油厂和两个油藏经营管理区组成的委托代理模型，研究油藏经营管理区之间的竞争关系如何影响投资激励机制设计结果，分析采油厂的投资信息价值和代理成本，探讨油藏经营管理区之间可能的合谋行为和采油厂的防范措施对投资激励机制设计结果的影响。

2 基本假设与期望效用模型

2.1 基本假设

在油田企业现有的以油田公司、采油厂、油藏经营管理区三级管理组织框架内，油田企业的投资效率不仅决定于油田公司的投资决策，而且也决定于投资项目的实施。现代投资理论认为，决策信息在项目投资中具有决定性作用。相对于油田公司而言，采油厂、油藏经营管理区拥有更多的有关投资项目的地质资料、生产过程成本、产量等方面的信息，因此，采油厂和油藏经营管理区在项目投资过程的合作行为对提升油田企业投资效率更具价值，采油厂和油藏经营管理区也就成为油藏经营管理投资激励研究的重要内容。

（1）现假设某采油厂P下属两个油藏经营管理区D1和D2，三者之间形成一种委托代理关系，如图1所示，采油厂P是委托人，下属油藏经营管理区D1和D2拥有信息优势，都是代理人。由于采油厂是根据双方在石油项目上的投资收益差异来给予额外的奖惩，因此两个油藏经营管理区之间存在相互竞争关系。

（2）根据文献的研究结论[9-10]，假设采油厂P是风险中性，油藏经营管理区D1和D2都是风险规避的；假定ρ表示油藏经营管理区的风险规避度，则ρ〉0，不失一般性，假设采油厂和油藏经营管理区都是追求自身期望效用最大化。

（3）假设油藏经营管理区D1和D2在石油项目上的努力水平分别为a1，a2，且满足0≤a1，a2≤1。如果油藏经营管理区没有进行这一石油项目，不失一般性，不妨假设它的保留收益为。

（4）根据文献的研究结论[9-10]，假定油藏经营管理区D1和D2的努力成本为z（ai）=0;i=1,2），b是努力成本系数，且满足z′(ai)＞0,z′′(ai)＞0。油藏经营管理区在石油项目上的投资收益不仅与自身努力水平有关，同时也与油藏产出不确定性有关。因此，投资收益可表示成πi=kiai+θ（i=1,2），其中kiai为油藏经营管理区的努力水平产出系数（也称产出效率）；θ表示油藏产出随机变量，且服从N（0,σ2）。

2.2 期望效用模型

在委托代理关系中，采油厂P给油藏经营管理区一个线性激励合同s(πi)=α+βπi+γ(πi-π3-i)(i= 1,2)，其中：α为油藏经营管理区的投资固定收益（与βi无关）；β为油藏经营管理区的投资收益提成比例，即投资收益πi每增加一个单位，油藏经营管理区的收益增加β个单位，β=0表示油藏经营管理区不承担任何投资风险，β=1表示油藏经营管理区承担全部投资风险；γ（0〈γ〈1）为采油厂根据竞争双方投资收益差异给予下属油藏经营管理区奖惩的力度，即奖惩系数越大，油藏经营管理区之间的竞争程度越激烈。因此，采油厂和油藏经营管理区从石油投资项目中获得的投资收益分别为

记采油厂的期望效用为fp，由于采油厂是风险中性的，其期望效用等于期望投资收益，即

根据文献的研究结论[11]，由于油藏经营管理区都是风险规避的，假定它们的效用函数均为绝对不变风险规避的，即ui=-e-ρwDi（i=1,2），其中：ρ均为Arrow-Pratt绝对风险规避度因为θ～N(0,σ2)，则油藏经营管理区的期望效用为

显然，油藏经营管理区最大化自身期望效用等价于最大化如下的确定性等价投资收益：

为了使得激励机制模型存在均衡结果，不失一般性，假定0〈k≤b。

3 竞争环境下的采油厂投资激励机制模型

3.1 对称信息下的激励机制模型

在对称信息条件下，采油厂可以根据观察到油藏经营管理区的努力水平ai(i=1,2)，即激励相容约束是不起作用的，采油厂可以通过满足参与约束的强制合同来实现任何努力水平ai(i=1,2)。因此，对称信息下存在油藏经营管理区竞争的激励机制模型为：

由Kuhn-Tucker条件可知，式（9）和式（10）中的等式成立，将其带入式（8）消去α可得：

由于∂2fp/∂β2〈0，∂2fp/∂a21〈0，∂2fp/∂a22〈0通过令∂fp/∂β=0，∂fp/∂a1=0，∂fp/∂a2=0，可得油藏经营管理区的努力水平αi（i=1，2）和投资收益提成比例β。将其带入式（11），可得采油厂期望投资收益，具体结果如下：

3.2 非对称信息下的激励机制模型

在非对称信息条件下，采油厂看不到下属油藏经营管理区的努力水平ai（i=1,2），即激励相容约束起作用，此时采油厂对α,β作决策。因此，非对称信息下存在油藏经营管理区竞争的激励机制模型为：

由最优一阶条件∂fD1/∂a1=0,∂fD2/∂a2=0可以得到：

由Kuhn-Tucker条件可知，式（12）和式（13）中等式成立，将其和式（16）带入式（11）消去α,a1,a2可得：

4 激励机制设计结果、信息价值以及代理成本分析

4.1 对称信息下的结果分析

在对称信息条件下，采油厂可以观察到油藏经营管理区的努力水平α1和α2，通过前面计算结果分析可得以下结论：

（1）ai=k/b。说明油藏经营管理区的努力水平与产出系数k和成本系数b相关。由∂ai/∂k＞0和∂ai/∂b＜0可知：油藏经营管理区的产出系数越高，其努力水平越高；但随着成本系数的升高，油藏经营管理区在石油项目上的努力水平降低。

（2）β=0。表明在竞争委托代理关系中，油藏经营管理区都只获取固定投资收益，但不承担任何投资风险。

（3）∂fP/∂k＞0，∂fP/∂b＜0。分析表明，当产出系数较高时，采油厂的投资收益较高；但当成本系数较高时，由于成本系数的增大会降低油藏经营管理区的努力水平，使得采油厂的投资收益遭受损失。因此，采油厂应该通过采取有效措施，在提高油藏经营管理区产出效率的同时降低自身的努力成本，从而获得更多的石油项目投资收益。

4.2 非对称信息下的结果分析

在非对称信息条件下，采油厂无法观察到油藏经营管理区的努力水平时，通过前面计算结果分析可得以下结论：

（1）∂ai/∂k＞0，∂β/∂k＞0，∂fP/∂k＞0。表明当产出效率提高时，油藏经营管理区在石油项目上会努力地工作，愿意承担更大的投资风险。此时，采油厂能够从石油项目中获得更多投资收益。

（2）∂ai/∂b＜0，∂β/∂b＜0，∂fP/∂b＜0。分析表明，随着成本系数的增加，两个油藏经营管理区在石油项目上的努力水平会下降，都不愿意承担更多的风险，这使采油厂在石油项目上的投资收益遭受损失。因此，采油厂应该采取有效措施，帮助下属油藏经营管理区降低努力成本，激励其在石油项目投资上更加努力地工作。只有这样，采油厂才能从石油项目中获得更多投资收益。

（4）∂ai/∂γ＞0,∂β/∂γ＜0,∂fP/∂γ＞0。分析表明：随着油藏经营管理区之间竞争激烈程度的增加，虽然油藏经营管理区承担的投资风险降低，但其努力水平升高，这就使采油厂能够从石油项目中获取更多投资收益，即采油厂能够从下属油藏经营管理区之间的竞争中获得“渔翁之利”。

4.3 采油厂投资信息价值分析

对于采油厂开展的石油项目而言，信息价值是指与非对称信息环境相比，采油厂在对称信息下所能够获得的额外期望投资收益，由前面结果计算可得：

通过分析可知以下结论成立：

（1）Δai＞0。这表明当采油厂能够观察到下属油藏经营管理区的努力水平时，后者在石油项目上将更加努力地工作。

（2）Δβ＜0。表明在非对称信息条件下，采油厂会要求下属油藏经营管理区承担一定的投资风险。

（3）ΔfP＞0。分析表明，与非对称信息条件相比，采油厂在对称信息条件下能够获得更多投资收益，即采油厂在非对称信息下遭受收益损失。因此，采油厂应该通过各种渠道收集下属油藏经营管理区的信息，从而获取更多投资收益。

（5）∂ΔfP/∂γ＜0。这表明，随着油藏经营管理区之间竞争激烈程度的加剧，采油厂在非对称信息下遭受的投资收益损失将减少，即采油厂能够从下属油藏经营管理区竞争中获取“渔翁之利”。

分析表明：当油藏经营管理区之间存在竞争时，产出系数、成本系数对采油厂投资收益损失的影响与风险规避度的大小有关。只有当油藏经营管理区的风险规避度较高时，采油厂在非对称信息下遭受的投资收益损失才随着产出系数的增加而增加，随着成本系数的增加而减少。

4.4 采油厂投资代理成本分析

在非对称信息条件下，当采油厂不能观察到下属油藏经营管理区的努力水平时，石油项目委托代理过程中存在着风险和激励两类代理成本。风险成本是指在非对称信息条件下，由于采油厂和两个油藏经营管理区之间无法实现帕累托最优风险分担，造成油藏经营管理区承担的额外风险；而激励成本是指与对称信息条件相比，非对称信息条件下较低的努力水平所导致的期望投资收益损失减去代理人努力成本的节约。

由前面结果计算可得，在非对称信息条件下的风险成本、期望投资收益损失以及努力成本节约分别为

计算可得：

由b,ρ,σ2＞0和0＜γ＜1可知以下结论成立：

（1）在非对称信息条件下，当油藏经营管理区为风险中性（ρ=0）时，β=1-γ可以使得油藏经营管理区存在竞争的委托代理关系达到帕累托最优风险分担和最优激励，此时采油厂的投资代理成本为零。

（2）∂AC/∂b＜0,∂AC/∂γ＜0。这表明成本系数越高，油藏经营管理区竞争越激烈，采油厂能够从油藏经营管理区之间的竞争中获得更多的“渔翁之利”，这就有助于降低采油厂的代理成本。

（3）∂AC/∂ρ＞0,∂AC/∂σ2＞0,∂AC/∂k＞0。分析表明：油藏经营管理区越是风险规避，投资产出系数和不确定性越大，采油厂需要承担更多的风险成本，使得其投资代理成本越高。

5 竞争环境下的合谋与防范

5.1 基本模型

如图1所示，采油厂首先给出线性激励合同，然后油藏经营管理区再选择各自的努力水平。由前面分析可知，采油厂能够从油藏经营管理区激烈竞争中获取“渔翁之利”。为了降低这种激烈竞争给双方造成的收益损失，两个油藏经营管理区可能采取合谋策略，并在合谋基础上选择努力水平以获得更多投资收益，而采油厂也可能采取防范措施，调整相应的线性激励合同以维护自身利益。此时，竞争环境下的油藏经营管理区投资激励机制模型可以划分为四种基本模型：无合谋-无防范、合谋-无防范、无合谋-防范以及合谋-防范。为了使得四种基本模型都存在均衡结果，不失一般性，本文假设

（1）无合谋——无防范激励机制模型

当油藏经营管理区无合谋、采油厂无防范时，采油厂与油藏经营管理区之间的无合谋——无防范激励机制模型（记为模型1）与前面的油藏经营管理区竞争激励机制模型一致，即：

同于前面，无合谋——无防范激励机制设计具体结果分别为：

（2）合谋——无防范激励机制模型

为了降低竞争给双方造成的收益损失，两个油藏经营管理区可能会通过合谋选择努力水平。当油藏经营管理区合谋但采油厂不知道时，采油厂认为两个油藏经营管理区是竞争的，前者仍然按照模型1来选择线性激励合同(α(1),β(1))。在给定线性激励合同(α(1),β(1))条件下，两个油藏经营管理区进行合谋的目标是最大化总投资收益（记为模型2）：

（3）合谋——防范激励机制模型

为了获取更多投资收益，两个油藏经营管理区可以通过合谋来选择各自的努力水平。在给定线性激励合同之前，采油厂通过一定的信息渠道知道了下属油藏经营管理区的这种合谋行为。因此，采油厂将采取一定的防范措施，找到有效途径来抑制合谋事件，可以通过调整相应的线性激励合同来降低自己的投资收益损失。此时，采油厂与油藏经营管理区之间的合谋——防范激励机制模型（记为模型3）如下：

由Kuhn-Tucker条件可知，两个参与约束（IR）中的等式成立，将这两个等式和式（31）带入式（27）消去可得：

（4）无合谋——防范激励机制模型

如果两个油藏经营管理区在以前的石油投资项目上有过合谋行为，或者采油厂通过一定的信息渠道了解到油藏经营管理区有合谋迹象，那么采油厂在选择线性激励合同时就采取相应调整措施以降低自己的投资收益损失。然而，由于内、外部相关因素的影响，两个油藏经营管理区之间的合谋行为未必能够实现。当采油厂采取防范措施而油藏经营管理区又没有实际合谋行为时，采油厂认为油藏经营管理区将进行合谋选择努力水平，那么它仍然按照模型3来选择线性激励合同(α(3),β(3))。在给定线性激励合同(α(3),β(3))条件下，两个油藏经营管理区进行努力水平的目标是最大化以下总投资收益（记为模型4）：

5.2 合谋与防范分析

通过比较努力水平、采油厂以及油藏经营管理区的投资收益可知，以下结论成立：

6 管理启示

（1）采油厂不应该对下属油藏经营管理区一味地强调风险规避，同时也应该努力去收集与石油项目投资相关的市场信息，以降低投资产出的不确定性，从而去获取更多投资收益。

（2）随着油藏经营管理区之间竞争激烈程度的增加，虽然油藏经营管理区承担的投资风险降低，但其努力水平升高，这就使得采油厂能够从石油投资项目中获取更多投资收益，即采油厂能够从油藏经营管理区的激烈竞争中获得“渔翁之利”，有助于降低采油厂的代理成本。

（3）在奖惩机制环境下，两个油藏经营管理区采取合谋行为能够降低自己的努力水平，提高投资收益。此时，如果采油厂通过调整激励合同中的参数来做出应对，那么这种防范措施不仅会降低油藏经营管理区的投资收益，也会使采油厂遭受收益损失。因此，采油厂应该采取额外罚款、降职等其他手段，达到威慑油藏经营管理区合谋行为的作用。

[1]张赞武，宣东，郭延山.油藏经营管理水平分析评价[M].石油工业出版社，2013：1-3.

[2]鲁柳利.基于DEA的油藏经营管理有效性评价研究[J].西南石油大学学报：社会科学版，2009，2（5）：18-21.

[3]鞠茂林.油藏经营管理综合评价研究[D].成都：西南石油大学，2011.

[4]刘丽艳.油藏经营模式下投资管理体系研究[D].青岛：中国石油大学（华东），2006.

[5]刘芳.油藏经营管理模式下的油田企业投资预算管理研究[D].青岛：中国石油大学（华东），2008.

[6]贾延鹏，李志刚.油藏经营管理单元成本临界点分析[J].石油知识，2007（4）：20-21.

[7]曹培培.油藏经营管理单元成本临界点分析[J].现代商业，2011（30）:128-129.

[8]张锋.胜利油田勘探工程投资管理问题研究[D].青岛：中国石油大学（华东），2008.

[9]谢会芹.引入自有品牌的供应链激励机制设计研究[J].物流技术，2011，30（8）：108-111.

[10]谢会芹，杨明明，郭永元.存在自营店的供应链薪酬激励机制研究[J].物流技术，2012，31（7）：342-346.

[11]张维迎.博弈论与信息经济学[M].上海：上海三联书店，2004：256-260.

编辑：文彦元

编辑部网址：http：//sk.swpuxb.com

A Study on Incentive Mechanism Design in Reservoir Management Investment Based on Competitive Environment

YANG Dongbo1,Liu Jun2*
1.Department of Planning，Zhongyuan Oilfield Company，Puyang，Henan，457000，China；2.School of Economics and Management，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan，610500，China

Based on the principal-agent model of a single oil production plant and two reservoir management districts，we studied the impact of competitive relationship between reservoir management districts on the information value of investment and agency costs of oil production plant，the impact of possible collusive behavior between reservoir management districts and the preventive measures of oil production plant on investment incentives.The conclusions are as follows:firstly，in order to reduce the uncertainty of investment returns，oil production plants should try to collect market information about investment in oil projects instead of blindly requiring risk aversion of reservoir management districts；secondly，oil production plants can benefit from intense competition between reservoir management districts，and hence reduce the agency costs；thirdly，oil production plants should deter collusion behavior between reservoir management districts by means of additional fines or demotion，etc.

oil production plant；reservoir management；investment risk；incentive mechanism；competitive relation

10.11885/j.issn.1674-5094.2014.12.11.03

1674-5094（2015）04-0029-08

F424.2

A

2014-12-11

杨东波（1970-），男（汉族），山东莱芜人，高级经济师，硕士，研究方向：投资管理。

刘军（1979-），男（汉族），四川崇州人，讲师，博士，研究方向：博弈理论及应用。

四川省教育厅科技项目“基于产品定位——定价策略的分销渠道选择研究”（14SA0023）。