基于模糊實物期權理論的風電投資決策

1、基于模糊實物期權理論的風電投資決策基于模糊實物期權理論的風電投資決策摘要：基于實物期權理論的評價方法可以適當?shù)匦拚齻鹘y(tǒng)凈現(xiàn)值法的缺陷，但其假定期望收益和投資本錢為固定值，這在實際情況中很難預測準確。事實上，風電工程風險大、不確定因素多、收益的不確定性較高。因此，文章從模糊實物期權角度，把期望收益和投資本錢看作是一定估計范圍內的模糊數(shù)，應用了模糊實物期權方法對風電工程進展投資決策，以期更好地反映實際情況。關鍵詞：風電；模糊實物期權；投資決策論文聯(lián)盟.Ll.目前，風力發(fā)電在國家的政策保障和技術支持下逐步向規(guī)?；_展，市場潛力隨國家對能源的重視和人們低碳理念的深化不斷被挖掘，國內外發(fā)電投資商紛紛瞄準

2、了風電市場這塊可人的大蛋糕，如何科學、正確地做出投資決策成了投資商面臨的首要問題。傳統(tǒng)的風電工程經濟性評價中，多數(shù)采用凈現(xiàn)值法，該方法假設工程投資后產生的現(xiàn)金流是確定的，沒有考慮將來變化對工程價值的影響，也忽略了管理者在變化環(huán)境中的柔性決策才能，從而可能導致工程價值被低估，使投資商做出錯誤的決策。由于凈現(xiàn)值法的內在缺陷，迫使投資商們亟須尋找一種新的適用的方法來合理地規(guī)劃投資資本，做出正確的決策。近年來，基于實物期權理論的評價方法為投資決策提供了一種獨特、科學的決策思維方式，已被廣泛地用于不確定環(huán)境中的投資決策。一、文獻綜述實物期權即對實物資產的選擇權，它把投資過程中的各個時機看作是期權，以此來

3、分析實物資產的收益與回報，其打破點是認為工程將來變化的不確定性能創(chuàng)造價值。yers1977在發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)貼現(xiàn)現(xiàn)金流量評估法存在缺陷的前提下將實物期權觀念首次應用于實物資產的投資評估中。在電力工程的實物期權中，吉興全等將實物期權應用于多工程的發(fā)電投資決策中，并用遺傳算法求解最優(yōu)化問題。劉敏等建立了二叉樹實物期權評估模型，分析了多種決策的影響因素。但這些研究在運用實物期權時多數(shù)把期望收益和期望本錢看作是固定的數(shù)值，實際上，諸如工程的投資本錢、建立期限等變量在決策時并不固定，假設把這些變量值估計在一定的數(shù)值區(qū)間內將更符合實際情況，基于模糊數(shù)學觀點的期權定價模型那么可以一定程度上改善這個問題。就模糊實物期

4、權法而言，arlssna的眾多研究最為突出，他把模糊數(shù)學引入B-S模型來計算期權的價值。根據(jù)梯形與正態(tài)分布的相似性，用梯形模糊數(shù)來代替B-S模型中的股票價格和執(zhí)行價格，運用模糊數(shù)學運算法構建模糊實物期權公式并運用于電信公司3G工程開發(fā)價值的估計。arlssna2022將利率的模糊關系引入期權公式，利用優(yōu)化原理構建了RD工程的最優(yōu)化投資決策問題。覃正標等將模糊實物期權應用于BT工程價值評估，建立根底設施BT工程模糊實物期權模型。Juiteang2022分階段考慮建立工程，把每期投資額看作是模糊數(shù)來分析工程的期權價值，建立了RD工程的投資組合決策模型。這些研究在實物期權理論的根底上，針對現(xiàn)金流難以

5、準確預測的實際情況，引入模糊數(shù)學的概念將現(xiàn)金流估計在一定范圍之內，為投資工程的選擇提供了較為科學的評估分析框架。從風電工程具有的投資額大、經營期長、回收慢且不確定因素多等特點看，實物期權方法可以為評估其風險性價值提供新的思路，能較好地處理風險投資環(huán)境中包含的不確定性。因此，本文將運用模糊實物期權的觀點，結合國內風電特許權工程實際，建立用于定量評估風電工程的投資決策模型。模型將考慮風電工程的實物期權特征，并把將來現(xiàn)金流及投資本錢作為一種模糊數(shù)，估計在一定范圍，從而使量化結果更接近實際情況以利于決策者正確地分析工程的投資價值。二、模糊實物期權決策模型一B-S期權模型實物期權法將工程的價值分為：一是

6、不考慮實物期權的固有價值，即凈現(xiàn)值NPV；二是由期權特性產生的期權價值。故工程價值NPVe可以表示為：NPVe=NPV+?？紤]股利因素影響的B-S擴展模型如下：=Se-tNd1-Xe-rtNd2其中，d1，d2d1-式中：S為預期收益的現(xiàn)值；X為投資本錢；為工程價值的標準差；為投資過程中的價值損失；r為無風險利率；t為投資時機持有時間；Nx為標準正態(tài)分布下變量的累積概率。二模糊實物期權模型為更好地反映投資實際，本文用梯形模糊集合來處理期望收益和期望本錢，主要參考arlssna提出的模糊實物期權模型。假設工程的價值、投資本錢未知，根據(jù)模糊數(shù)學觀點認為工程價值、投資本錢為模糊數(shù)，并用梯形模糊數(shù)表示

7、。模糊數(shù)A是一個有正態(tài)、凸、連續(xù)的隸屬函數(shù)的模糊集，在指定區(qū)域U上由隸屬函數(shù)A：U0，1表征，其中Au表示元素uU關于模糊集A的隸屬程度。確定隸屬函數(shù)時，出于實際情況與數(shù)學上的處理方便，把工程價值與投資本錢表示為梯形模糊分布，其隸屬函數(shù)及概率分布圖如圖1所示。稱A是核為a，b，左、右寬度分別為、的梯形模糊數(shù)，記作Aa，b，表示實際變量u逼近核a，b的概率。其中截集為Aa-1-，b+1-，?坌0，1，支持集為a-，b+。對于梯形模糊數(shù)Aa，b，根據(jù)連續(xù)型隨機變量的性質按梯形模糊數(shù)A的期望和方差公式到A三、實例分析某電力投資商擬分兩階段投資建立一個風電場，一期投資約8億元，裝機規(guī)模49.5，于20

8、22年開工建立，預期2022年初建成投入發(fā)電；方案二期工程于2022年底投入使用，裝機規(guī)模99，預期投資15.6億元。工程采用風電特許權形式并申請D，特許權期限21年包括建立期。假設中標電價為0.8元k.h，決策年的市場電價為0.5元k.h，D市場價格為50元噸，風電場建成后平均年等效滿負荷為2500小時。計算的相關數(shù)據(jù)如下：假設二期工程的決策必須在2022年底決定，即期權有效期為3年；二期工程追加的投資額為15.6億元，以無風險利率r為6%折現(xiàn)到2022年底為130978萬元，此為期權執(zhí)行價格；二期工程建成投產后，工程預期總收益以風險調整折現(xiàn)率i為10%折現(xiàn)到2022年底的現(xiàn)值總額為1517

9、25萬元，折算到2022年底為113991萬元，此為期權標的資產的當前價格。綜上，在不考慮期權價值時，一期工程的凈現(xiàn)值NPV-4434萬元，其值為負數(shù)，說明該投資方案不可行。用模糊實物期權法計算有：假設工程期望現(xiàn)金流的模糊數(shù)S93991，133991，20000，20000，期望投資本錢的模糊數(shù)X125978，135978，5000，5000。那么期望現(xiàn)金流的期望值，方差A21602；用百分比表示的波動率A18.95%；故d1=-0.1318，d2=-0.5433；Nd10.4476，Nd20.2935；模糊實物期權價值-490，18203，7056，7056。該風電工程預期期權價值最可能的區(qū)

10、間為-490,18203，其上限為25259萬元，下限為-7546萬元，期權的期望平均價值為8856.5萬元。從而整個風電工程投資在考慮期權的情況下最可能的的凈現(xiàn)值區(qū)間為-4924,13769，期望平均凈現(xiàn)值NPVe=-4434+8856.5=4422.5萬元。投資回報可觀，投資于此工程是可行的。在上述算例中，工程的NPVe0，投資者可以擴展工程投資。當某個或某些影響因素發(fā)生變化時，NPV和NPVe也會發(fā)生變化。表1列舉了期權現(xiàn)金流波動額發(fā)生變化時期權價值的變化過程，進一步說明了不確定性對期權價值與工程投資價值的影響。在金融期權中，股票價格的波動率與期權價值正相關，隨著波動率的增加，期權的價值

11、也將會隨之增加。由表1可知，在模糊實物期權中，期權價值隨現(xiàn)金流波動額的增加而增大，這也直觀地說明了工程的不確定性越大，實物期權的價值就越大，這就與實物期權理論所預期的達成了一致。四、結論本文在分析風電工程實物期權特征的根底上，考慮工程投資本錢與收益的不確定性以及工程價值隨時間變化的特點，建立了適宜的模糊實物期權評價模型。最后，通過實際案例計算了凈現(xiàn)值法下與模糊實物期權下工程的價值，分析了不確定某個或某些不確定因素對實物期權價值的影響，客觀地得出了模糊實物期權法在工程價值評估中的優(yōu)勢，也更好地說明了其有利于投資者更好地理解工程的潛在投資價值，以便做出正確的決策。參考文獻：1、yersS.Turn

12、bullS.apitalBudgetingandtheapitalAssetPriingdel:GdNesandBadNesJ.TheJurnalfFinane,1977(2).2、吉興全,文福拴.發(fā)電投資的實物期權決策方法J.電力系統(tǒng)自動化,2022(11).3、劉敏,吳復立.基于實物期權理論的風電投資決策J.電力系統(tǒng)自動化,2022(21).4、hristerarlssna，RbertFullera.AFuzzyApprahtRealptinValuatinJ.FuzzySetsandSystes,2022(139).5、hristerarlssna,RbertFullerb,arkkuHEikkila.AFuzzyApprahtRDPrjetPrtfliSeletinJ.Internatina論文聯(lián)盟.Ll.lJurnalfApprxiateReasning,2022(44).6、覃正標,蒲云,胡敏杰.基于模糊實物期權的根底設施B