本篇文章是由《國際金融》發表的一篇金融論文,是由中國銀行主管、中國國際金融學會主辦的金融類專業雜志。自1981年創刊以來,該雜志致力于國際經濟金融領域的理論探討,關注國際 金融市場的走勢,追蹤全球經濟金融的熱點問題,主要內容包括宏觀政策解讀宏觀經濟、金融市場、行業及公司債券研究、國內外金融行業發展趨勢、金融前沿等內容。
【摘要】蒙特卡洛模型是進行風險分析的一種重要手段,常應用于工程投資項目,通過計算機模擬技術,可以得出工程投資項目的風險和收益分布,然后通過產生符合該收益率和風險分布率的隨機數,來對該種情況進行模擬,從而能夠對工程投資項目的風險有較為貼近實際的預測。
【關鍵詞】風險分析;蒙特卡洛模擬; 投資決策
1 概述
在實際工作中,用解析法對工程項目進行風險分析有時會遇到困難。例如, 有時往往沒有足夠的根據來對項目盈利能力指標的概率分布類型做出明確的判斷,或者這種分布無法用典型的概率分布來描述。在這種情況下,如果能知道影響項目盈利能力指標的不確定因素的概率分布,就可以采用模擬的方法來對工程項目進行風險分析。
建設項目經濟評價是項目建議書和可行性研究報告的重要組成部分,通過對項目的財務可行性和經濟合理性進行量化計算、分析論證,為項目的科學決策提供依據。同時也是BOT、TOT等新型特許經營投融資模式下投資者進行項目投資決策的依據。在項目經濟評價中采用的基礎數據如建設投資、成本費用、產品(服務)價格、建設工期等大部分來自對未來情況的預測與估計,由此得出的評價指標及做出的決策往往具有一定程度的風險。為了向項目投資決策提供可靠和全面的依據,在經濟評價中除了要計算和分析基本方案的經濟指標外,還需要進行不確定性分析和風險分析,并提出規避風險的對策。
蒙特卡洛法是一種通過對隨機變量的統計試驗、隨機模擬以求解各類技術問題近似解的數學方法,其特點是用數學方法在計算機上模擬實際概率過程,然后加以統計處理,解決具有不確定性的復雜問題。解決經濟上的隨機概率問題,蒙特卡洛法被公認為是一種經濟而有效的方法,在投資項目風險分析中很有實用價值。本文試以某建筑企業一期工程為例,利用計算機編制程序,嘗試蒙特卡洛模擬技術在建筑工程項目風險分析中的應用。
2 項目概況
某建筑企業一期工程項目采用BOT模式,目前仍在進行設計及招投標階段。按照初步設計概算結果,該建筑企業一期工程建設投資213.75萬元,流動資金515.37萬元,年經營成本3066.50萬元。
根據項目實施計劃,本工程建設期為3年,各年度投資使用比例為22%:42%:36%;生產運營期按照經濟使用年限設定為20年,固定資產殘值率為4%;年銷售收入預計為6570萬元,經濟評價不計算增值稅,只計取城市建設維護稅、教育費附加和防洪基金;基準收益率按目前建筑行業內部收益率標準取4%,以財務內部收益率大于基準收益率為項目可行。按照以上基礎數據進行財務分析,得稅前財務內部收益率為5.38%、投資回收期(含建設期)4.77年,財務凈現值(i=4%)為5234萬元,均能滿足財務最低要求,從財務分析的角度認為項目是可行的。
3 模擬過程
蒙特卡洛模擬法的實施步驟一般是:確定風險變量,分析每一變量可能變化的范圍并確定這些變化的概率分布,構造風險變量的概率分布模型;通過模擬試驗,為各風險變量抽取隨機數,并將隨機數按照概率分布模型轉化為變量的抽樣值;將抽樣值組成一組經濟評價基礎數據,計算出評價指標值;最后重復進行試驗,進行若干次模擬后整理試驗結果所得項目評價指標值的期望值、方差、標準差和它的概率分布及累計概率,繪制累計概率圖,即可求出項目可行或不可行的概率。 1 確定風險變量的概率分布。
在工程項目經濟評價中,通常采用歷史數據推定法或專家調查法(常用德爾菲法)確定變量的概率分布。對此建筑工程進行模擬,采用專家調查的方法測算確定風險變量的分布模型。 1.1 建設投資的概率分布。建設投資的概率分布采用三角形分布,邀請專家根據項目初步設計概算情況對項目投資進行預測,估計項目投資的最樂觀值、最大可能值、最悲觀值,求取專家意見的平均值,并計算標準差和離散系數,離散系數滿足專家一致性要求時,經測算估計最后確定三角形分布模型,結果為:樂觀值34181萬元,最大可能值采用概算值40213.75萬元,悲觀值44235萬元。 1.2 經營成本和銷售收入的概率分布。經營成本和銷售收入的概率分布均采用正態分布,邀請專家對經營成本和銷售收入的期望值、分布范圍和范圍內概率進行估計。選取三位專家對經營成本的估計結果進行計算示例第一位專家認為經營成本的期望值為3000萬元,在2760—3240萬元范圍內的概率為90%,即在2760~3240萬元范圍外的概率為10%,小于2760萬元(或大于3240萬元)的概率為5%,即比期望值3000萬元減少240萬元的概率為5%,查標準正態分布概率表或通過計算機程序計算得離差為-1.645,即相當于期望值偏離了-1.645ð,于是標準差ð=240/1.645=146萬元。同理計算其他專家對經營成本的期望值與標準差的估計值,結果見表1。專家估計結果標準差的平均值為164萬元,方差為247,離散系數為 ,滿足專家一致性要求,從而確定經營成本的概率分布服從N(3037,1642)的正態分布。
采用同樣的方法,經專家估計確定經營收入的概率分布服從N(6570,3802)的正態分布,過程從略。 2 抽取隨機數,產生變量抽樣值
本文的模擬過程完全由計算機程序完成,隨機數采用編程語言提供的隨機數函數獲取。
對建設投資、經營成本和銷售收入分別獲取隨機數,以此隨機數作為變量的概率值,并根據相應的概率分布模型轉化為各隨機變量的抽樣值,轉化過程 2.1 建設投資服從三角分布,直接利用概率的數學含義即三角形面積求取隨機變量。 2.2 經營成本和銷售收入服從正態分布,正態圖上陰影部分的面積為隨機數產生的概率值,由概率值查標準正態分布概率表或通過計算機程序計算得出抽樣值距期望值的離差,可以確定隨機變量的抽樣值:抽樣值(x)=期望值±離差×標準差。 3 計算抽樣的評價指標值
確定出一組建設投資、經營成本和銷售收入等隨機變量的抽樣值后,以這組抽樣值為經濟評價的基礎數據,流動資金按照經營成本的抽樣值與期望值之比進行調整,計算項目經濟評價指標值。常用的評價指標有財務凈現值、內部收益率、投資回收期等,一般采用財務內部收益率,在計算期內按照以下公式采用計算機試算內插法求解FIRR:
NPV=
其中流入資金CI包括銷售收入和計算期末回收殘值、回收流動資金;流出資金CO包括建設投資、銷售稅金、經營成本等。 4 模擬結果及試驗次數對結果的影響分析
重復以上隨機試驗,使模擬結果達到預定次數后,以每一次試驗發生的頻數作為概率,按內部收益率由小到大進行排序,整理全部試驗結果的期望值、方差、標準差,并計算累計概率,即可求取財務內部收益率小于基準收益率的累計概率,從而確定項目可行或不可行的概率。對該工程進行試驗次數為2000次的一次模擬,整理模擬結果,得內部收益率的平均值為5.64%,方差為1.93,離散系數為24.63%。按內部收益率由小到大進行排序計算,可確定內部收益率低于基準收益率4%的累計概率為12.75%,即內部收益率大于或等于4%的概率為87.25%,可見此工程項目的財務風險較小。
4 計算機模擬程序
采用蒙特卡洛模擬法進行風險分析,計算過程重復性強、工作量大,一般利用計算機程序完成。為了將蒙特卡洛模擬技術引入污水處理項目經濟評價風險分析中,筆者采用可視化編程語言Visual Foxpro編制了計算程序。
采用該程序,可以根據專家調查結果確定風險變量的分布模型、實現正態分布概率值與離差的相互轉換(計算標準正態分布表中的數據)、抽取隨機數并產生抽樣值、計算經濟評價指標、在設定試驗次數下的一次模擬和多次重復模擬、查看模擬結果、形成模擬結果概率圖表等,實現短時間完成數千次模擬試驗的計算、分析和輸出。上述表2中統計出了在P2.8G計算機上利用該程序進行不同試驗次數的一次模擬耗用時間數,其中試驗次數為2000次時一次模擬耗時僅用2.97秒,進行20次重復模擬累計耗時約1分鐘;若試驗次數為10000次,20次重復模擬累計耗時將達5分鐘。
在建筑工程項目可行性研究報告經濟評價工作中,對風險分析有著較高要求,對項目進行風險概率分析的更是重要,而采用蒙特卡洛模擬技術進行模擬分析是重要手段。本文通過對某建筑工程作為算例,編制計算機程序進行蒙特卡洛模擬分析,得出項目可行或不可行的概率,為建設方提供決策依據,并為項目可行性研究工作進行風險分析提供案例,同時為BOT、TOT等新型特許經營投融資模式進行項目投資決策的風險分析提供參考。
參考文獻:
[1]徐鐘濟. 蒙特卡羅方法[M ]. 上海: 上海科學技術出版社, 1985.
李樹良、郭耀煌. 風險分析計算機模擬方法論[J]. 西安交通大學學報,1994, 4.
肖維品, 歐文平, 歐陽安. 工程建設項目投資風險分析的實用方法[J]. 重慶建筑大學學報, 1997, 19 (6) : 7214.
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