非常规油气资源开发投资决策优化模型研究

孙金凤， 胡祥培

(1.中国石油大学(华东) 经济管理学院，山东 青岛 266580; 2.大连理工大学 系统工程研究所，辽宁 大连 116023)

0 引言

2014年下半年以来，油价长期低迷且短期反弹乏力，油气行业处于低谷，美国页岩油气产量却并未按预期下跌。在常规油气资源短缺、供需矛盾日益加剧以及石油对外依存度不断上升的形势下，非常规油气资源作为最现实的接替能源已成为世界之大走势[1]，其勘探开发活动被各国提上重要日程。非常规油气资源是指在现今经济和技术条件下，不能完全采用常规方法和技术手段进行勘探、开发与加工利用的油气资源，主要包括页岩气、煤层气、致密砂岩气、超重油、油砂油和页岩油等。和常规油气资源相比，非常规油气资源量更丰富且资源连续分布范围广，但具有密度高、粘度大、埋藏深、流动性差等特点，再加上埋藏深浅不一要求不同的开采方式和技术[2～4]，与常规油气在勘探方法、开发方式与开采模式等方面有着本质区别[5]，勘探开发过程十分复杂且面临更大的不确定性[6]，致使开采难度加大、成本更高以及环境破坏力度更大[7]。一旦投资决策失误，不仅会给石油企业本身带来巨大的经济损失，还会给当地造成严重的环境破坏，甚至影响国家能源安全。目前在常规油气中普遍采用的基于人工经验和静态的处理方法已不能满足非常规油气资源投资决策方案的动态性、复杂性和不确定性，其决策方案的科学性和有效性亟待加强。因此，如何根据油价、环境要求、技术进步以及非常规油气资源本身特点，制定出科学合理的投资决策方案，尽快促使非常规油气资源开发的商业化和产业化具有重要的现实意义。对于石油企业来说，非常规油气资源开发投资不仅要注重企业的盈利状况和风险程度，还要尽可能减少对环境的破坏力度，增加社会效益以及确保国家能源安全等，并且不同的投资方案会产生不同的投资效果，每一阶段开发资金的配置直接影响到该阶段油气产量的实现，并会对今后的最终可采储量产生影响，且成为油气生产企业现金流变化的直接原因。可见，它是一个不确定条件下的多阶段多目标决策优化问题。

国内外许多学者针对非常规油气资源开发问题做了相关研究。在常规油气资源供应日趋紧张形势下，国内十几位油气领域知名院士[8]开展了非常规油气资源的论证，认为其对满足日益增长的石油需求和保障国家能源安全均有着重大意义。邹才能等[9]指出非常规油气革命可以延长石油工业生命周期，Castro[10]也详述了石油峰值情况下非常规油气资源的战略作用，Greene[11]通过委内瑞拉超重油和加拿大油砂项目的规模化开发，进一步论证了非常规油气开发的确能有效延缓石油峰值的到来。由于非常规油气发展前景和其资源量密切相关，不少学者都希望能真实客观地评价它们的发展潜力[12,13]。为研究不同情景下的资源量，Mohr[14]建立露天开采和就地开采两种模式下油砂资源的远景产量预测模型，其他相关专家也做了不同预测[15]，但有关的结果却和许多专业机构预测值相差较大。尽管如此，却都一致认可非常规油气资源的战略作用。贾承造院士等[16]指出我国非常规油气勘探开发尚处于初级阶段，因地质资源属性和形成条件与北美等地相差较大，无法复制其成功开发模式，再加上投资大、见效慢、周期长等特点，要想把中国非常规油气资源的开发利用形成产业化和规模化，翟光明等院士[17]指出最为关键问题之一就是过了出油气关之后，如何实现其经济规模有效开发。然而，非常规油气资源呈现大面积连续分布，圈闭界限不明显且无自然工业稳定产量[5]，资源条件和开采条件是能否实现商业化开发的两个主控因素[18]，开发成本高是制约非常规油气有效开发的关键要素[19]。由于非常规油气储藏方式、开采方式和油气产出规律等方面的特殊性，原有的常规油气勘探开发投资决策方法已不再适用[20]。根据非常规油气资源特点，孙金凤等[21]建立不确定条件下非常规油气勘探开发的投资组合模型，研究不同石油企业不同目标需求下的勘探开发投资决策问题，却忽略了非常规油气勘探开发的多阶段决策特征。关于多阶段多目标的模糊优选理论和方法，陈守煜等[22,23]把它应用于复杂水资源系统中的资源分配，另外在库存管理[24]和配送领域[25]也得到广泛应用，取得了较好的应用效果。关于多阶段多目标优化模型的求解方法，Pereira等[25]利用禁忌搜索算法进行模型求解，Chen等[26]针对约束多目标区间优化问题，还提出一种交互多属性决策NSGA-II算法以求解不确定变量以区间形式给出的多目标优化问题。另外，Mahmoud[27]还利用动态规划技巧解决了目标相互冲突的一系列决策问题，为求解多目标多阶段系统的优化问题提供了新思路[28]。因此，我们在前人研究基础之上，运用多阶段决策、多目标优化以及不确定多属性决策方案的理论和方法进行开发投资决策方案的优化，指明不同时期开发投资的方向和确定不同开发区块的投资规模，辅助石油企业在不同区块间进行有限开发资金的合理分配以尽可能地促使商业化开发的实现。

本文旨在解决不确定条件下非常规油气资源开发投资决策问题，从优化开发投资决策效果入手，将动态规划、模糊多属性决策和多目标优化决策理论相结合并应用到实际投资决策过程中，根据非常规油气资源特点，建立非常规油气资源开发投资的多阶段多目标决策优化模型，并引入逆序算法求解初始状态已知的多阶段决策问题，运用线性加权算法进行综合目标的衡量，再利用可能度矩阵对同一阶段不同方案的实现目标进行优化和排序，并在计算机中加以实现，从而得以实现非常规油气资源开发过程中，石油企业能根据内外部环境变化实现投资决策方案的动态调整，为求解非常规油气资源开发投资决策难题探索一种新的途径和思路。

1 问题描述与决策过程分析

1.1 问题描述

石油企业已经取得某盆地的探矿权和开采权，欲进行非常规油气资源的勘探和开发。为便于管理和控制，石油企业往往按照非常规油气资源地质属性特征等进行区块划分。根据前期探井和钻井等工作资料，经多方论证，基本可以预测到近中期内每年的新增油气探明储量。石油企业开发投资决策问题都是分年度进行的，在各区块每年新增探明储量已知的情况下，每年年初都要根据当前面临的状态和投资预算金额进行区块间开发资金的合理分配，以满足投资收益高、环境破坏力度小、开采成本较低等不同目标需求。不同的投资分配方案会产生不同的投资效果，使得各区块的产量、利润、现金流、储量接替率以及储采比等都会有所不同，各年度的决策不仅决定自己的状态又影响下一年度的决策，从而影响整个过程的优化。随着勘探开发的深入，对区块的认知程度在不断增加，加上外界因素如油价、技术进步、环境要求等也在不断发生变化，因此决策者需要在下一年度初，根据上一年度的决策结果，对所有可能的策略进行评价，在所有可能采取的策略中间选取一个最优的投资分配方案，从而寻求整个投资过程的最优策略方案。可见，非常规油气资源的勘探开发投资决策属于典型的多阶段决策问题，具体决策过程如图1所示[21](Dt,j是在第t年开始时可以选择的第j种开发投资方案)。

图1 非常规油气资源开发投资多阶段决策示意图

1.2 投资决策过程的复杂性分析

1.2.1 投资行为的多样性

不同类型或不同规模的石油企业在进行非常规油气资源开发投资决策时其投资行为不同，即使同一企业不同阶段进行开发资金分配时所采取的决策行为也可能是不一样的。石油属于国家战略物资，其需求与供给之间的巨大差距将威胁国家能源安全，我国石油对外依存度2009年突破能源安全警戒线50%且仍日益上升的情况下，非常规油气资源开发显然有助于提升国家能源安全水平。对于大型国有石油企业来说，除了考虑投资收益和风险之外，还应立足社会效益并尽可能地减少对环境的破坏，如果对环境破坏修复难度极大的话，即使有丰富的非常规油气资源量，也会考虑暂时停止开发；另外，这些大型的国有石油企业还肩负着国家能源安全责任的重担，特定情况下即使发生亏损也仍然会履行非常规油气的勘探和开发，这和民营或合资石油企业等有着很大的区别，后者因为完全是自主经营，经营和决策都极为谨慎，考虑的决策准则也不一样，使得非常规油气资源开发投资行为具有多样性。

1.2.2 投资目标的多重性

国际油价大幅走低的同时拉低天然气的价格，严重削弱了石油企业的生产和盈利能力，也极大地影响了石油企业的现金流，进而打击非常规油气资源勘探开发的积极性。非常规油气开发建设周期比较长，无论是开发投资建设还是运营成本都需要大规模地投入。以页岩气为例，目前我国页岩气的单井成本约为八千万元左右，而特有的“井工厂”模式需要投入大量的资金来进行钻井等工作，现金流在整个勘探开发初期极为重要。因此，在资金预算有限的情况下，每年能实现现金流的最大化是石油企业追求的一个重要目标。对于国有石油企业或者资金实力较强且融资相对容易的民营或合资企业来说，非常规油气开发过程中追求的往往是一定风险水平下的投资收益最大化，而对资金实力不强且融资相对不易的企业来说，追求的是往往是期望收益一定条件下的风险最小化。实际上，无论是哪一种情况，终归都是商业化公司，长期而言，仍然追求的是投资效益最大化，同时风险则尽可能的低。另外，除了考虑非常规油气资源商业价值性外，环境问题亦是重点关注的内容。页岩气储存于页岩层或泥岩层中，低渗透性，孔隙度差，不像常规天然气那样可以自由流通，所以需要通过压裂技术把储存于纳米级的页岩层压裂，从而使得页岩气能够流通并开采出来，故有专家说美国近年来频发的地震与页岩气的压裂开采具有很大关系，由此很多人反对页岩气的勘探开发，法国就曾颁布过法令禁止页岩气开采。另外，采用分段水力压裂技术的页岩气开采还需要大量的水资源，一口井的耗水量多达几万立方米，而许多页岩气富集区域本身就属于水资源紧缺地带，开采要使用的水就极有可能是饮用水，并且处理过的污水在回注过程中还可能造成水源污染等，这都会给页岩气的开采带来很大的压力和挑战，石油企业必须采取各种措施实现环境破坏力度的最小化。因此，石油企业通常要对多个目标进行综合衡量后，才能做出合理的决策，而上述目标实现时并不协调一致，甚至相互矛盾，从而使非常规油气开发投资决策变得更为复杂，而且这些目标的量纲也不完全一样，要同时实现这些目标的最优化是非常困难的，如何权衡这些目标并给出一个一定意义下令人满意的投资方案是石油企业面临的重要决策问题。

1.2.3 投资策略的动态适应性

非常规油气资源属性、开采方式特殊性及对油价、技术进步和环境要求等的严重依赖性，要求其决策方案能随着外界变化进行动态调整。非常规油气各区块的详细信息和具体支出是随着勘探开发深入逐步明朗的，石油企业无法在一开始就制定一个一成不变的投资决策方案，每年需要根据不同区块所处的状态和信息进行资源的调整与分配以实现方案的动态调整。以此类推下去，每年都可以根据当时所处的状态和信息得出一组最优投资策略，但这一投资策略应处于动态调整过程中。以页岩气为例，页岩气产气规律和常规天然气产气规律不同，一旦获取工业气流，单井页岩气前三至五年的产量非常高，第一年每口井的产量甚至高达日产几万立方米，使得页岩气的成本投资回收期变短。然而，单井产量递减率却非常高，前几年的递减率甚至多达50%左右，而后才能逐步稳定，稳产周期多达30至50年，甚至80年，页岩气开采具有典型的阶段性特征，需要根据企业拥有的资源和页岩气开发前景等最新信息来逐步调整投资决策方案，并不断地进行投资策略的修正，这种投资方式给石油企业优化投资效果提供了可能性。

1.2.4 投资过程的不确定性

由于非常规油气资源勘探开发的复杂性和不确定性，另外，对埋藏于地下油气资源地质属性等认识的不完全性，专家估测出的各区块不同开发资金分配方案下所产生的相关数据往往不是一个确定的数值，而是一个区间数。另外，油气价格变化和技术进步的带动等都会影响商业化开采，然而，在油价难以估测、生产成本难以衡量、技术进步的影响难以量化，环境保护要求日益严格等情况下，其勘探开发投资决策过程充满了高度的不确定性。油价因为地缘政治因素、投机行为以及其它不可预料行为的存在使得我们无法准确预测，也无法确定何时会有技术突破以及新的技术进步到底能减少多少开采成本。另外，由于非常规油气资源的连续性分布特征，使得其资源分布区域面积都非常大，多达数千平方公里，这使得勘探工作不可能在整个区域进行，所获取的有关地质资源属性、储量和产量等都是一个估测值，并且每一区块的收益和风险都会因地质资源属性、地质储量、开采条件、地理位置以及环保支出不同而有所差别，开发投资产生的现金流和收益的概率分布往往无法准确预测，表现为较大的模糊不确定性。以往的常规油气资源开发投资方案中，往往是假设投资收益是服从正态分布的，以收益的方差或标准差即实际收益低于或高于期望收益的离散程度来衡量风险，对于企业来说，把高于收益的部分作为风险看待并不合理。此外，大多数油气资源的投资收益也并不符合正态分布，通常是偏态分布或对数正态分布，且低收入的可能性大，高收入的可能性小[29]，以下半方差或下半标准差即低于预期收益的那部分损失来衡量风险更符合实际情况[30]。可见，油价、技术条件及成本等都是不确定性因素，这些不确定性遍布整个决策过程。即便是综合上述因素，论证了非常规油气资源勘探开发的商业价值，但是根据美国开采的情况来看，多年来许多页岩气井已高度开发，长期可持续开采能力尚待进一步证实，另外支撑其继续增产的技术强劲程度还未明确，这使得页岩气资源长期开采的可持续性方面也具有较大的不确定性。

2 数学模型和算法

2.1 数学模型

2.1.1 假设条件

(1)因油价波动起伏难以预测，为更加体现投资决策本身客观合理的重要性，在此假设油价在合理的区间范围内，只要投资决策合理的话则能促使非常规油气资源开发具有经济可行性；

(2)非常规油气资源开发的投资收益呈偏态分布或对数正态分布，以下半方差或下半标准差即低于预期收益的那部分损失来衡量风险；

(3)石油企业每年都要调整开发投资规模，并通过调整区块的开发投资比例进而调整其产量以实现对整个非常规油气开采的调控，但开发投入不超过开发投资预算金额；

(4)石油企业已拥有或采取合作方式引进不同开采方式的先进技术，开采过程中不受技术条件限制但成本会受到影响；

(5)暂不考虑非常规油气资源勘探开发的各项税收优惠和财政补贴等给整个开发投资决策带来的影响；

(6)不受其他运营、合同、政治条件限制以及其它不可抗力带来的影响。

2.1.2 模型构建

(1)国有石油企业开发投资分配的多目标多阶段决策优化模型

Gt(st,dt)={Gt,1(st,dt),Gt,2(st,dt),

…,Gt,Y(st,dt)}

(1)

若给定第t年状态向量st的值，如果该年的决策向量dt一经确定，则第t+1年的状态向量st+1的值也就完全确定，状态转移方程可记为：

st+1=ψt(st,dt)

(2)

设nt是第t年石油企业关于非常规油气资源开发的投资决策方案个数，Y是每年要进行决策时所要考虑实现的目标数量。在进行每年开发资金分配时，可以把每个目标看成一个指标属性，得出每年不同分配方案下产生的目标综合属性值，这时则可以利用不确定多属性决策理论进行不同方案的优先排序[31]，从而求出本年度的最优方案。

(3)

对于效益型属性值(或目标值)即越大越优型，采用：

o=1,2,…,Y;j=1,2,…,nt;t=1,2,…,T

(4)

对于成本型属性值(或目标值)即越小越优型，采用：

o=1,2,…,Y;j=1,2,…,nt;t=1,2,…,T

(5)

(6)

随着对开采地区非常规油气资源地质属性的掌握、技术进步以及环境要求的变化，不同年度各目标权重系数也会有所调整。由于非常规油气投资目标的多重性、投资行为的多样性以及人类思维的局限性，即使富有经验的现场专家也不能明确地给出各目标的权重信息，而属性权重的多少则直接影响到方案排序结果的可靠性和准确性。因此，必须采取客观的方法来确定属性权重，再加上规范化之后的决策矩阵的各目标属性值也都是以区间数形式给出，难以直接进行比较。因此，采取区间数相离度概念来求解目标权重[30]。

(7)

令第t年第j方案的第o个目标值与其它方案同一目标值的偏差用Djo(λ(t))表示，Do(λ(t))表示所有方案与其它方案目标属性值的总偏差，偏差越大说明该目标对投资方案的作用也越大，则应该赋予该目标(或属性)较大的权重，故权重向量λ(t)的选择应使所有属性对所有投资决策方案的总偏差最大，构造偏差函数如下：

(8)

求解模型(8)，并对上述目标权重向量进行归一化处理，可得第t年各目标权重为：

(9)

则第t年不同方案产生的综合目标值为：

(10)

(11)

(12)

综上所述，把动态规划理论和多目标优化决策相结合，得出非常规油气资源开发投资的决策优化模型如下：

(13)

(2)其他石油企业开发投资组合的多阶段决策优化模型

对于非国有石油企业或者规模相对较小的油气企业来说，到底选择哪一个或哪几个区块进行开发是获取区块开发资金之后的首要任务。过去的或具有类似性质开发区块的收益率和风险只能作为未来收益率和风险的参考，专家根据最新信息估测出的不同开发投资组合的资金分配方案产生的相关数据往往不是一个确定的数值，而是一个大致的范围，这一范围可以用区间数来表示。另外，不同开发阶段决策者对页岩气开发投资的风险态度亦有所不同，它跟着内外部环境的变化而变化的。因此，基于上述情况，如何融合投资者不同阶段呈现的不同风险偏好，以尽可能地实现投资收益最大化和风险最小化目标是许多非国有石油企业追求开发投资决策时追求的一个理想目标。随着勘探开发的不断深入，不确定性信息逐渐明确，石油企业需要根据获取的最新数据和信息及时调整开发投资决策方案，优化投资组合项目并进行资源的最优配置，这种灵活的组合管理策略和运营模式是石油企业建立非常规油气资源开发竞争优势和获取商业收益的必须条件。

(14)

(15)

(16)

(17)

式中：ρ(t)表示的是第t年石油企业对待页岩气开发投资所持有的风险态度，可以根据每年页岩气区块的储量和产量规律等情况来调整。ρ(t)越接近于1，表明石油企业为了获取较大的收益越愿意承担风险；ρ(t)越接近于0，表明企业越不愿意为了获取较大收益而承担风险。当ρ(t)=1时，表明投资者是极度风险偏好者，只考虑收益而忽略风险，注重投资效益的最大化；当ρ(t)=1/2时，表明投资者是风险中性，既考虑风险，又考虑收益，二者同等重要；当ρ(t)=0时，表明投资者是极度厌恶风险者，仅注重风险的最小化，而不关注收益。

接下来，石油企业每年则要根据获取的最新勘探开发数据进行开发投资规模调整，且根据区块展现的未来发展趋势进行资源的重新优化配置。因此，每年对M个区块进行开发资金限制下的资金分配可看成是一个M阶段决策过程，不同的分配方案会产生不同的投资效果，石油企业所要做的就是在所有可能采取的投资策略中选取一个最优的，以满足不同风险偏好下投资收益最大化和风险最小化目标的实现，满足最优化原理，可以用动态规划理论解决，在此不再赘述。

2.2 算法分析与设计

2.2.1 区间数运算法则

(18)

2.2.2 可能度矩阵和排序向量

需要注意的是，不同状态下不同方案产生的ft(st)值是区间数，不能直接比较方案的优劣，本文中采用两两比较的方式即可得出不同年度的可能度互补矩阵P(t)=(pij)nt×nt和互补判断矩阵排序向量ω(t)进行计算[33]。

i=1,2,…,nt;j=1,2,…,nt

(19)

接下来则按其分量大小对同年度不同方案i(i=1,2,…,nt)进行排序，即得出第t年投资方案的排序向量ω(t)=(ω1(t),ω2(t),…,ωnt(t))′。

(20)

2.2.3 融合区间数排序方案的逆序算法

(3)由公式(9)得出第t年第j方案的目标权重进而得出目标权重向量λ(t)；

(4)由公式(10)得出第t年不同投资方案产生的综合目标值Gt(st,dt)；

(5)利用公式(11)得出第t年至第T年状态为st时Y个目标的合成值向量ft(st,dt)；

(6)利用区间数比较的可能度公式(19)算出不同开发投资分配方案综合属性值(目标值)之间的可能度，并建立第t年的可能度互补矩阵P(t)；

(7)利用公式(20)求得可能度P(t)的排序向量ω(t)以对方案进行排序，即可得出第t年的最优开发投资方案。

图2 求解算法计算程序框图

以上就是非常规油气资源开发的多阶段多目标投资优化模型与求解方法，借助于Microsoft excel工具和VBA编程或者是Matlab即可进行相应求解。

3 算例分析

某国有油田企业欲在某盆地进行油砂资源的开发，根据油砂特性主要分为两个区块。根据前期资料，基本可以预测未来十年内每年的大致产量，在此基础上给出现金流、环境破坏力度以及相关风险系数的区间范围并进行前两年的投资规划，因油砂区块开发和其它非常规油气资源如页岩气等开发性质不同，允许年度内暂停开发投资。由于油砂前期投入比较大且油砂的开采、运输、提炼到最后的合成原油，都需要大量的资金投入，年度现金流最大化是企业追求的一个目标；另外，在油砂开采过程中，需要投入许多重型的挖掘机、运输卡车，偏远地区还需要修建道路并利用柴油进行发电等开发建设工作，开采过程中会产生大量的碳排放、需要大量的水资源以及损坏地表植被等，因此，要求每年对环境的破坏程度降低到最低；最后，还要尽可能地降低投资风险。因油砂区块地理位置、资源属性等有所不同，使得开采中投入的碳排放处理成本、水资源成本以及土地修复成本会有所差异，同时不同投资开发方案产生的现金流和风险水平也不一样，开发投资前两年专家给出的各项预估参数见表1所示。问：该石油企业如何在两个区块内分别进行前两年4亿元、3亿元的资金投资分配(投资额度离散化0亿元、1亿元、2亿元、3亿元、4亿元)，以实现净现金流G1最大、环境破坏力度G2最小和风险系数G3最低等三个目标的权衡和优化？

表1 不同区块不同开发资金分配方案净现金流量(106元)、环境成本(104元)和风险系数估测

由多阶段决策理论可知，这是一个跨期两年的多目标优化决策问题。其公式化数学模型如下：

(1)阶段的划分：设t为阶段变量，将确定年度t开发投资的决策定为第t阶段，t=1,2。

(2)各阶段的状态：状态变量用st(t=1,2)表示，本例中状态变量的取值为各年度初可用的油砂开发投资额。

(3)各阶段的决策变量：第t阶段的决策变量用xt(t=1,2)表示，其值表示年度t的开发投资决策。

(4)允许决策集合：Dt(st)，0≤xt≤st。

(5)状态转移方程：st+1=st-xt。

(6)阶段指标函数：设Gt(st,xt)为阶段指标函数，本例中其值表示第t年给投资xt所得的综合目标值。

(7)递推关系式：令ft(st)表示第t年将状态st的资金全部投资给第t年至第2年所得的最优目标合成值。

(21)

则油砂资源开发投资决策模型如下：

(22)

根据公式(7)至公式(9)，可以得出前两年不同区块目标G1、G2和G3的权重λ(t)=λo(t)(t=1,2;o=1,2,3)如下：

根据动态规划理论及其逆推解法，则可得出第一年度的最优投资分配方案为：区块1分配1亿元，区块2投资3亿元；第二年则给区块1投资2亿元，区块2分配1亿元时的综合目标合成值最佳，具体计算过程略。

4 结论

非常规油气资源是目前最现实的可替代能源，其地质资源分布、资源属性以及开发方式等和常规油气资源差别较大，原有的常规油气资源勘探开发投资模型已不再适用。研究结果表明，非常规油气资源开发投资是一个不确定条件下的多阶段多目标决策优化问题，不同的投资决策方案会产生不同的投资效果，如果投资分配不当不但会影响石油企业本身的经济效益，还会制约我国非常规油气的商业化和产业化开发。另外，由于非常规油气开发面临的诸多不确定性因素影响，石油企业制定的投资决策方案也不可能是固定不变的，这就要求其在投资决策时应考虑到投资策略的灵活性调整，根据勘探开发的不断深入而获取的最新信息及时调整开发投资方案，依据不同年度所处的状态和最新信息重新评估投资水平，并对多个目标进行综合衡量后，才能做出合理的决策。否则极有可能会导致决策者过于保守，让石油企业错失投资页岩气的大好时机，也有可能预计过于乐观，从而导致投资失败。

本研究针对非常规油气资源勘探开发投资决策问题，综合运用多阶段动态规划、多目标优化决策和不确定多属性方案优选的方法理论，对国有石油企业非常规油气资源开发投资决策问题进行形式化描述，构建了非常规油气资源开发投资的多阶段多目标决策优化模型，用以求解在年增探明储量已知的情况下，石油企业如何在不同区块间进行有限开发资金的合理分配，为非常规油气资源勘探开发投资决策问题提供了新途径和新方法，并深化不确定条件下的多目标动态优化决策理论研究。本研究构建的模型可以提高非常规油气资源勘探开发投资决策的有效性和科学性，能尽快促使非常规油气资源开发的产业化和商业化，其应用前景将十分广阔。然而，因无法准确衡量技术进步带来的影响，模型构建中并没有考虑技术进步带来的产量和收益提升、成本和风险降低以及环境破坏力度减小等因素，得出的结果比实际情况要悲观些。因此，下一步可以借鉴美国页岩气、加拿大油砂成功开发经验，利用学习曲线来衡量技术进步给非常规油气资源开发投资所带来的影响，持续进行递进式优化，以便勘探开发投资决策更为科学和合理。