《技术经济学》案例三.docx

技术经济学案例三薛湖煤矿投资决策的方法研究1.1薛湖煤矿概况薛湖矿井位于河南省永城市北部,属于永城市管辖。井田东西长16幻“，南北宽2.86.5Q”,面积约82AM,工业资源储量:为20210万t,矿井工业储量为14138万t0薛湖井田煤质为低-中灰、特低硫、特低磷、中高发热量、灰触性好、抗碎强度高、热梗定性好、易淋损性好的优质贫燥和无烟煤，煤层顶板以砂质泥岩粉砂岩为主，细粒、中粒砂岩顶板次之，老顶为细粒、中粒砂岩。矿井正常涌水量为1378.79"/?.最大犷井涌水量为1654.55"',"该井田为全的蔽式煤田，煤系地层被巨厚的新生界松散沉积岩所覆盖,煤层埋敏深，新生界松散沉积层含水丰存，故采用立井开拓方式。井卜主运输采用胶带运输机，辅助运输采用5t电动车和I1.旷车。选煤厂采用适应性强、分选精度鸟、自动化程度海、经济效益佳、维护管理方便的重介（浅槽分选机）选煤方法加工块煤,旋流重介末煤，浮选煤泥.薛湖选煤厂的商品煤分为手选特大块（+100mm）、洗中块（10025mm）、洗小块（2513mm）、洗粒煤（136mm）和末精煤（-13m）,另外尚有煤泥和洗阡。煤炭运输采用铁路运输，铁路专用线接轨矿区陈四楼矿井专用线，铁路专运线长约12km。矿井设计生产能力为1.20Mta矿井建设期为51个月,工程已于2005年12月开始建设,拟于2009年3月建成投产,投产第一年产量0.80Mt,第二年到达设计生产能力1.20址°该工程矿井、选煤厂、铁路三局部总在籍人数1378人。其中：矿井劳动定员1138人，选煤厂劳动定员90人，铁路劳动定员150人。1.2问题的提出矿业投资受许多不确定性因崇包括矿产品价格、生产本钱、资源条件、方案效劳年限以及经济环境、政策等，这使得矿业投资和其它工程工程的投资样具有较大的投资不确定性和投资风险，投资者在进行矿业投资决策时，必须对这些不确定因素进行充分的分析，对矿业投资工程的投资价值做出准确的评价。传统矿业投资多采用贴现现金流氏（DiscountedCashF1.ow.DCF）法，其中又以净现值（NetPresentVa1.ue,NPV）法运用最为广泛。丁业投资是刚性的是这种方法赖以成立的根本假设之也就是说，要么投资，要么放弃，投资过程中出现的局面事先就必须精神预计，因而投资策略也是不可更改的。在4T业工程的评价上一般也采用净现值法。但是，在全球竞争和融资渠道多元化的背景下，矿业工程受到越来越多的不确定性因素影响“投资者不得不根据矿业产品的市场行情、利率等的变动陋时准备谢整投资策略，如延迟投资、追加投资或放弃投资等，这被称为投资的管理柔性。在这种情况卜.，再应用净现值法对矿业投资工程进行评价必然难以正确描述工程价值.事实上，这种柔性使得投资者尽可能躲避工程失败的巨大损失，又能最大程度的争取最大利润，因而是有价值的,净现值法评价的结果往往使得矿业投资享目价值被低估，导致许多虽然风险很大但很有潜力的M业投资工程被放弃。因此M业投资决策应该探索新的方法。期权理论产生于金融领域，近年来它的应用范困突破了金融领域的界限，逐步应用于商品融资定价、企业的研究与开发、工程估价、战略并购和风险投资等环境不确定且风险较大的实物资产投资领域，因此衍生出了实物期权（ReaIOptions）的概念。实物期权是金融期权理论在实物资产领域的扩展。它是种新的思维方式,应用这种新的投资思路和评价方法，不但能让投资者适时地分析外部经营环境的变化，及时调整投资规模、时机以及投资领域，以提高决策的灵活性，还能对忽略、低估或无法确定投资价值的传统决策方法、评价思路做出必要的修正或补充。将实物期权法引人矿业投资的经济评价主要有两个原因：1、实物期权法可以解决风险大、不确定性大的工程的经济评价和投资决策，而矿业投资最大的特点恰恰就是风险大、不确定性大，而且投资一般为多阶段投资。实物期权法招矿业投资的各个阶段分别作为一个整体来考虑，在每个阶段结束后，矿业公司都可以决定是否继续投资1>在这点上，实物期权法与净现值法相比具有很大的优势，因为净现值法规定：旦对工程投资，中途是不可以取消的。所以净现值法产生的结果必然会对投资产生误导，而实物期权法则有效地躲避了风险。2、实物期权法要求的假设少。以石油开发为例，公司首先要向政府申请购置勘探开发许可证，以得到在定时间内进行勘探开发的权利。净现值法在评价许可证价格时，为确定未来的期望现金流，首先要设定本钱和价格的统计分布，然后还要设定勘探开发的时机以及开采量。有了以上信息，才能用净现值法确定许可证的价值.正是由于净现值法须对一系列的参数做出假设，产生的结果就随不同的设定而产生差异.用实物期权法评价许可证的价值，则是从总体进行分析，无须对每个变量都作出假设，从而消除了不同的勘探开发时机对结果的影响。在净现值法中，高的波动率会导致低的净现值，而矿业投资的不确定性对实物期权则会产生正面的影响,传统的观点认为工程投资收益的多少随着不确定性的增加而降低：但期权法观点则认为：不确定性越大，可能得到的投资收益也就越多,换句话说，传统的观点是将不确定性作为种消极的因素来考虑，而期权法观点则是将不确定性作为积极的因素加以考虑。木文基于上述观点，提出“投资决策的方法研究”作为本文研究的课题，以传统的矿业投资决策方法为基础探索矿业投资实物期权特性，研究实物期权观念下不确定性矿业投资决策理论与方法。1. 3研究意义矿业工程投资具有投资建设时间长、投资不可逆性和较高的不幽定性的特点。应用实物期权定价的理论和方法，研究在不确定情况下矿业投资的理论和方法，为矿业工程的投资决策提供r一种新的思路与方法。1、本研究有利于推进实物期权理论与方法在矿业投资领域的应用。从实物期权应用研究现状中，可以看到，实物期权理论与方法在矿业投资领域的应用尚处于起步阶段，目前还很少有人系统地运用实物期权理论与方法来研究矿业投资。本文研究基于实物期权理论的旷业投资决策方法，为矿业企业进行投资提供有力的保障.2、本研究应用实物期权理论和方法对矿业工程的投资价值进行评估，考虑了矿业工程开发的特点和与其相关的不幽定性因素，弥补了传统的净现值评价方法的缺陷，使得矿业工程投资评估更趋于实际。3、矿业企业进行投资时面临剧烈的竞争.在市场竞争中，抢先进入的犷业企业一般具有先动优势。矿业企业为了获得这种优势.往往会抢先进行矿业投资以占领市.场。因此,竞争降低了矿业投资等待期权的价值。用实物期权理论研究不确定条件卜.矿业公司的投资决策，为解决矿业企业在投资决策中所面临的这种等待以获得期权价值和立即进入（矿业投资）以获得先动优势之间的冲突提供科学的指导。1.4实物期权理论应用研究回忆1.4.1 实物期权理论在矿业投资中的应用国外早期实物期权理论都是应用于石油大然气等矿产资源的开发方面。因为厅产资源价格波动性比较大而且投资周期比较长，因而产生了价值较高的期权。Brennan和SChWartZ(1985)刈利用商品期货和现货价格所产生的收益差额来评估哲时停止和放弃矿产开采的期权价值。Paddock,Siege1.和SWith(1988)探讨了沿海石油矿藏的评价,建立了美式买权定价模型，并与传统的投资决策等理论进行了比较，指出未来不确定性因素越多，实物期权的价值越大。Trigeorgis(1996)针对跨国石油公司的矿产开采方案,提出了开发方案中含有多种期权，比方开发阶段的放弃期权，提出了开发阶段的放弃期权，营运阶段的扩张期权和中止期权等等，并针对这些期权提出了评价模型.1990年，在MkinSey公司从事咨询工作时，Cope1.and等人研究了期权定价在研究石油开采和矿山租赁时，他们的客户对推迟开采和扩大规模有选择权。另一个例子是一个正在生产的矿山，该矿山可根据金属的现货交易价格来确定停产或生产，而金属的现货交易价格变动性很大，他们的应用包括停产、生产封存砂山，BerkSUnd和Ekem对未开发的挪威北海油田的研究说明，优化投资时间可增加63万美元的现金流量，占DCF法计算的期望现金流量的12.6%。1992年，CaVendCr应用期权定价理论对个美国小型金矿的研究说明，关闭矿山和恢亚生产的管理当局的选择权的应用，可增加3.8万美元的现金流量，占DCF法计算的期望现金流量的16.6%.Dixit和Pindyek的著作给出了好几个案例，一个涉及到评估尚未开发的海上油田，另一个调查J'火力电厂降硫问题，空气净化法规要求降低SQ的排盘，火力电厂可选用化学方法降疏，但需要昂贵的降疏设备投资，或者接受处分，但可以继续污染空气。问题是允许排放的费用是未知的，据1996年10月25日采矿杂志(Niningj。Urna1.)25期报道，南非黄金采矿公司JC1.应用期权定价理论研究了一个深部黄金开采的案例，结果是在当前的市场条件下(即金价)和开采冶金技术条件下，开采该矿床是不经济的.1996年，Moyen等人应用期权定价理论建立了个评估金属市场价格和生产技术所决定的价值模型，并利用个加拿大铜矿进行了验证。国内学者从1998年己经开始进行实物期权的研究工作，起初主要是通过对兴旺国家公司估价思想和方法的研究"，进行有关实物期权概念的导入工作，随后一些学者开展更多的研究工作。在矿业投资决策中实物期权应用方面也取得了些成果。廖作鸿H"等人将实物期权的方法运用于矿业期权的评估，马义飞等人做了实物期权在油气储量价值评估中如何应用的研究。柳兴邦在研究油气勘探经济评价原则的堪础上，提出了单位经济可采储珏勘探本钱作为经济评价的主要指标，并对其进行r全面分析。高世葵、笊大忠加根据石油勘探开发工程典型的实物期权特征，研究了两种期权决策方法：是对于勘探工程，将B1.aCk-SChOIeS期权定价模型中的5个变量缩减为2个，作为勘探工程投资决策的二维空间的期权准则；二是时于开发工程，利用风险中性定价方法的二叉树期权定价模型作为开发工程的时机决策的期权方法，为油气开发工程的投资决策提供科学依据。刘新风、王树丰、徐宏伟用实物期权法评估我国矿业权的价值，主要采用的是基于延迟的实物期权法，该文针对该方法中的缺点，提出了二叉树模型法，弥补了该方法的缺乏，井以晓南矿为实例，用二叉树模型法对其矿业权进行了评估，说明了应用二叉树模型法对旷业权进行评估是有效的和切实可行的.张永峰，杨树锋，陈汉林，贾承造倒对石油勘探工程实物期权应用模型中的波动率参数性版及其在计算石油勘探工程的期权价值中的作用进行了分析，提出了适合石油行业易于操作的波动率参数的计算模型。以净现值法为基础,应用蒙特卡罗原理，提出了在石油产量和市场油价随机变动条件卜石油勘探工程实物期权应用模型中不同阶段的波动率参数估算方法。实例分析结果说明，该方法能够相对准确地估算出石油勘探工程实物期权模型中的阶段性波动率参数。1.4.2 实物期权理论在企业价值评估中的应用实物期权理论也可用在企业价值评估中。Mi1.es(1986)应用多重期间的资本资产定价模型(CAPM)评价公司内部现有的资产，及其未来所带来的现金流量之价值，而成长时机价值则以用实物期权理论进行评估。公司的市场价值将等于以卜.两个局部之和：一局部是公司内部资产的价值，另一局部则是公司未来投资时机的成长期权(grow1.hoption)之价值。Chun和Charoenwong(1991)认为企业的价值应当包括公司现有内部资产的价值与公司未来成长时机的价值，但对企业而言，企业不需对投资时机进行投资，故将来投资时机期权的价值视为成长时机的价值更为恰当。他们从1979年至1988年的CRSP月报时资料及COMPUSTAT会计资料做分析,4EP(earningprice)比率及MB(marke1.va1.ue/bookva1.ue)比率作为成长时机的替代指标。研究证实了公司的价值来自于其公司未来成长时机愈大时，其风险也会愈大.Ke1.1.ogg和Char1.eS(2000)利用决策树模型和成长期权模型评估了生化科技公司的股价，发现在公司早期实物期权的评价方法较为准确。而SChWar1.和MoOn(2000)认为企业价值评价模型多为二叉树模型，因此不能准确衡母公司价值。为此，他们建立了连续时间的实物期权模型，并对网络公司的价值进行/评估.1.4 .3实物期权理论在风险投资中的应用在风险投资领域，国外许多学者提出应用实物期权理论对高新技术风险企业价值进行评估,Manigart和Wright认为实物期权可能是种评价高新技术风险企业的好方法：1.enOS认为将实物期权理论应用到高新技术风险投资中，可使风险投资家获得延迟投资、扩大投资、放弃工程和转换使用的灵活性。我国学者刘照谯根据风险投资的特征，指出对1.利技企业的风险投资过程应视为一种豆合期权，并在此基础上建立了一个评价风险投资决策的Geske现实期权模型，它可防止风险投资决策中使用传统评价方法造成的时机损失。徐尚友、张子刚、赵秀云等人在这方面也做了初步的研尢。淡毅等人利用美式期权定价模型，在分析竞争市场中创业投资的特点的基础上指出了各阶段投资中隐含的期权思想，指出在现阶段运用这种思想培育我国的创业投资企业，对于我国的科技开展必将产生巨大的推动作用.张宗成等人指出可将创业投资视为一种多阶段实物期权,并建立了多阶段更合式期权模型。安实等人针对风险投资工程所具有的时间选择期权和放弃期权的混合特征，在考虑资金的时间价值、投资收益的不确定性、投资策略组合基础等的基础上，根据决策树的思想，采用二叉树期权定价理论和不确定性规划方法，构造了一种以战略净现值最大化为投资目标的风险投资决策模型.1.4.4实物期权理论在其他领域中的应用在弹性制造领域，当一项投资工程在执行过程中，为了生产特定产品，可以投入不同的生产资源，称为产品弹性(productf1.exibi1.ity)。Kensingcr<1987),Aggarwa1.<1991)等人提出了弹性制造的概念，并提出弹性制造相当于一个转换期权(switchoption),标的物是依据市场需求变化而选择的投入与产出，执行价格则是生产设备所付出的本钱。Ku1.ati1.aka和Trigeorgis(1994)给出了使用多种燃料的生产厂商的转换期权的价值评估模型。在海外投资领域，企业进行海外投资，面临的不确定性要远远高于国内投资。BeI1.(1995),Kogu1.和Ku1.ati1.aka(1994)指出在汇率波动的情况下，跨国企业面临的进入投资增资生产和转移投资以及转移生产等问题，都可以使用实物期权理论进行决策“在公司理财等领域，刘兵军等人对于各种组织当中的“恶性增资”现象用实物期权的观点进行了分析，指出实物期权理论对传统假设提出了挑战，并且是对增资行动传统理论的有力补充，张宇M等人通过研究指出，随着实物期权法的运用，公司股东可能会选择某些风险较大、但传统净现值为负的工程，这些工程的投资对于提高股东权益的价值是有益的，但对债权人的利益却可能造成损害。1.5 研究的内容与结构首先，介绍薛湖煤矿的概况，说明本研究的意义、问翘的提出和研究内容及研究方法，并对实物期权的应用进行回忆.其次，对实物期权理论与研究应用的文献进行综述。概述期权论与实物期权的概念及分类.然后对实物期权的各种定价方法进行综述，域后分析自然资源采用实物期权方法的可行性。第三，对传统方法和实物期权方法进行比较，分析传统方法的优缺点，实物期权方法的优缺点，并对两种方法从思维方式、假设前提、可靠程度和知识价值表达进行比照。第四，以薛湖厅为例，分别应用传统方法、BIaCk-SChoIeS期权方法、基于延迟的实物期权方法和二叉树方法对薛湖矿进行了投资决策评价，并进行总结分析。第五，对全文进行总结，并对后续研究进行展望。为使论文逻辑结构更加直观，先用图形标识如图1.1所示：S1.1论文逆,结构图2实物期权理论2.1 期权理论概述2.1.1 期权及其特点期权是一种选择权，投资者在支付一定金额的权利金（期权价格）后即拥有在未来某一确定的时间（到期H）内以事先确定的价格（约定价格）购置或出售某种标的资产的权利。依据期权赋予投资者购置或出售资产的权利不同，可将期权分为看涨期权（买权）和看跌期权（卖权）。期权作为种新的金融工具，它的特点归纳起来有三点：一是权利和义务的不对称性，期权投资者可以选择执行或不执行约定的权利，当标的资产价格在未来发生有利的变化则执行期权获利，当标的资产价格在未来发生不利的变化则放弃执行，投资者损失以期权价格为限制，而收益却可以无限增长；二是期效性，执行期权有最适合的时间，因为期权都有有效期，到期之后期权不再有效。欧式期权只允许投资者在期权到期日当天执行，美式期权则允许投资者在到期日前的任何一天（包括到期日）执行，这样就为投资者自由执行提供了更大的活动空间，因此在实践中被广泛采用：三是不确定性，期权是有价值的，不确定性是期权价值的源泉，不确定性越大期权价值越大。因此创造、识别和利用期权将在降低投资风险的同时给投资者带来更高的收益。2.1.2 期权种类期权是金融衍生工具中非常更杂的一种合约，为了更好的研究期权，可.以从多种不同的用度对期权合约做出多种不同的分类。下面从不同的角度对期权进行分类。1、按照期权的有效执行时间进行分类按照期权的有效执行时间不同，期权合约通常分为两种不同的根本类型：欧式期权（EuropeanOptions）和美式期权（AmericanOptions）（欧式期权的持有者只能在期权的到期日执行其权利，既不能提前执行，也不能推后执行。美式期权的持有者可以在期权到期日之前的任意时间执行其权利，也可以在期权的到期日执行其权利。如果超过到期日，美式期权同样失效,欧式期权和美式期权并没有任何地理位置上的涵义，只是对期权合约执行时间的不同规定。在欧洲国家的金融市场上，同样有美式期权进行买卖，而在美国的金秋市场也同样有欧式期权合约进行交易。也许是由于美式期权合约在执行日期上比欧式期权合约员活性大，目前，在世界各主要的金融市场上，美式期权的交易量己经远远大于欧式期权的交易量.2、按照标的资产的不同划分期权的种类标的资产（UnderIyingASSet）是指期权合约作为买权或实权所对应的资产。一般的，按照标的资产的不同可以聘期权划分为两大类：金融期权和商品期权。目前，在金融市场上交易的期权多为金融期权。作为金融期权的标的资产包括股票、股票指数、利率、汇率等，商品期权的标的资产包括粮食、食油、金属、钢铁等。3、一些新兴期权目前，除在金融市场上交易的标准期权合约外，还有大出的新型期权合约在市场外进行交易，这些期权主要是满足一些公司的特殊需耍.下面选取几个新型期权略作说明。（1）亚式看涨期权（AsianCa1.1Options）亚式看涨期权的价值为标的资产在期权全部有效期内截至期权执行时的平均市场价格减去约定价格。(2)回里看涨期权(1.ookbackCa1.1.Options)回望看涨期权是指期权的价值将按照期权有效期内标的资产的最高或最低市场价格(由双方事先商定与执行价格之差决定。(3)障碍期权(BarrierOptions)障碣期权是指事先规定种期权有效或失效的标准.因此，期权是否起到作用不仅仅取决于标的资产的市场价格与执行价格之差，还取决于期权是否到达了有效或失效的标准。障碍期权又可分为两种类型：有效障碍期权和无效障碍期权。有效障碍期权是指，如果对规定标的资产一旦到达了某一标准，期权就开始有效.无效障碍期权是指,如果规定的资产一旦到达了某标准，期权就开始失效。2.1 .3期权理论的主要思想期权的魅力在于让投资者付出少许代价,在控制或仃损失的基础上扩大获利空间。期权的核心思想主要表现在以卜四个方面：I、期权相关的权利和义务不对称投资者获得期权后拥有的选择权，在有利的条件下可以行使权利，在不利的条件下可以选择放弃权利。因此，期权相关的权利和义务是不对称的。2、期权相关的本钱和收益不对称投资者付出一定本钱可以获得期权，条件不利时不执行期权，损失的是购置期权的本钱：条件有利时行使权利，获得差价收益.也就是说，期权所有者付出的本钱是固定的，而获得的收益则有很多可能，既可能是零，也可能很大。因此，投资获得期权的本钱与其持有期权的收益是不对称的。3,管理“不确定”提淘期权价值投资者通过期权锁定r不阐定的下界风险，这意味着不确定程度越高，标的资产的波动越大，投资者获得上界收益的可能性就越大，期权价值越高。4、运用发制组合对冲不确定期权可通过标的资产与无风险资产动态豆制而得，期权定价是通过标的资产动态反应的。决策者可以通过虹制组合对冲不确定性，这使得决策者的效用函数不时期权定价产生影晌.2.1.4期权定价的重要理论基础在1973年，美国芝加哥大学的B1.ack教授和Scho1.es教授在美国“政治经济学杂志(JOUraIofPo1.otica1.Economy)上发表了篇名为“期权定价与公司负债”的论文：同年美国哈佛大学的Merton教授则在另一刊物“贝尔经济与管理科学杂志”上发表了另一篇关于期权定价的论文“期权的理性定价理论”这两篇论文奠定了期权理论的基础。期权定价理论是现代金融经济学的重大成果之一，它不仅是金融理论的核心内容，而且在股票期权鼓励、金网风险管理及公司财务管理中有着广泛的应用。本文将期权定价的理论基础总结为如下三个方面：1、无套利均衡原理无套利均衡假设是由莫迪利亚尼和米勒首先提出的。戴布维格和罗斯(Dybvig,P.H.4Ross,S.A.)将套利界定为：“保证在某些偶然情况下无需净投资即可获取正报酬而没有负报酬的可能性"。从定义上看，套利强调两点：第、获得无风险收益，第二，采用“自融资策略”，即无需自有资本，完全通过贷款融资。无套利均衡是从单个经济行为者追求利益最大化的假定推导得出的。在“无套利均衡”状态下，金融资产的价格等于其价值。也就是说，个有效的均衡市场中不存在无风险的套利时机。2、风险中性定理风险中性是相对于风险偏好和风险厌恶的概念，风险中性的投资者对自己承当的风险并不要求风险补偿。把每个人都是风险中性的世界称之为风险中性世界。需要强调的是，风险中性假设下得到的衍生物估值同样可以应用于非风险中性的世界。真实世界里的投资者尽管在风险偏好方面存在差异，但当套利时机出现时，投资者无论风险偏好如何都会采取套利行为，消除套利时机后的均衡价格与投资者的风险偏好无关，罗斯(ROSS,1976)严格证明了这一逻辑。3、市场完全性与有效性的假设“市场是完全的"意味着每种不确定性因素都存在对应市场，所有的不确定因素都可以在市场上交易，这样的市场就是完全市场。完全市场存在唯一的均衡点。金酷市场如果是完全的，金融资产可以根据风险中性定价原理获得唯一的价值,有效市场是指资本市场确定的资本价格充分反映全部信息.如果金融资产的价格不能充分反应所有信息，那么金融资产的根本价值与市场价格之间就出现差异，这意味着市场上出现套利时机。套利行为使得金酷资产的价格与其根本价值相一致,到达“无食利均衡状态”即"有效市场状态-2.2 实物期权及分类2 .2.1实物期权的内涵实物期权是一种非金融期权，泛指非金融性商业投资所获得的未来开发、利用特定资产的权利。金融期权的根本思想应用到现实市场的时机中去，就是实物期权。实物期权的概念是由麻省理工学院的SteWartMyerS教授于1977年提出的。他提出，一个投资工程产生的现金所创造的利涧，乃是来自于目前所拥有资产的使用，再加上一个对未来以一定的价格取得或者出售一项实物资产或者投资方案，而取得此项权利的价格则可以使用期权定价公式计算出来，所以实物资产的投资可以应用类似于评估般金融期权的处理方式来进行评估。因为其标的物为实物期权，所以他把这种性质的期权称之为实物期权J1.yerS教授把期权的观念应用于实物资产上,为已经停滞的资产预算理论带来新的思考方向.按Amrain和Ku1.ati1.ada的观点，实物期权就是在工程投资者在投资过程中所用的一系列非金融性选择权(如推迟/提前,扩大/缩诚投资获取新的信息等的选择权)，由于实物期权是对实物投资的选择权，因而它与金融期权不完全相同。如实物期权的标的资产不再是股票、债券、期货等金融资产，而是某个投资工程，它们可以理解为工程所对应的设备、土地和厂房等实物资产.根据实物期权的定义可知，实物期权除r考虑现金流时间价值为基础的工程价值外，它充分考虑了工程投资的时间价值和管理柔性价值以及减少不确定性信息带来的价值,从而能更完整的对投资工程推体价值进行科学评价。基于此，它已成为关于价值评估和战略决策的重要思想方法。3 .2.2实物期权分类TomCope1.and和1.en。STrigeorgis等聘企业拥有的实物期权概括为五大类：延期型、扩展型、收缩型、放弃型和开关型.这五类实物期权的主要特征如下.1、延期型期权延期型期权是实物期权中最重要的一类，它相当于一个买权。企业投资的大局部为淹没本钱，难以收回。如果企业可以延期投资，就可以等到获得更多价格、本钱、市场及其他信息之后.再决定是否投资。所以企业如果能够延期投资，就等于拥有了个买权，其执行价格为投资本钱。2、放弃型期权放弃型期权相当于一个卖权.工程经营一段时间后，如果经营效果不佳，企业可以放弃投资并I1.获得清算价值。清算价值就相当于执行价格。当工程的净现值低于清算价值时，放弃或转卖这一资产，相当于企业执行了这一卖权，可以防止更大的损失。3、扩展型期权扩展型期权相当于一个买权.工程投资后，如果市场条件好，企业可以通过扩大投资规模获得更大的收益。4、收缩型期权收缩型期权相当于一个卖权。大多数工程都考虑到市场需求减少时或在其他情况下收缩规模。5、开关型市场期权开关型期权是一个买权的组合。企业经营过程中如果出现不利情况，可以暂时停工。停工相当于一个女权，停工的本钱是执行价格。暂时停工的工程全新开工相当于一个买权。对于上述根本实物期权，经典的论述是：Siege1.和Smith(1988)研究了延迟期权的定价方法，并应用于具右延迟期权的工程评价中。Carr(1988)讨论了分阶段投资期权的定价问题。PindyCk(1988)讨论了改变运营规模(扩展和收缩)期权的定价方法。Brennan和SChWartS(1985)分析了停启期权的定价.夏普将实物期权分为两类:递增期权(Incrementa1.Option)与灵活期权(F1.exibi1.ityOption).第种类型的期权与迈尔斯(MyerS,1977)的观点致。递增期权为企业提供“获得有利可图的逐渐增加投资的时机”(Sharp.1991)e面对不确定的环境，企业首先作出小额试探性投资，当不确定性消除且呈现增长潜力时，企业利用先动优势全面投资。第二种类型的期权，是指企业多阶段投资以后，根据不同情景选择不同行为的灵活性期权.魁普认为，递增期权需要额外投资，而灵活性期权可以充分利用已有投资。递增期权般仅需要小额的初始投资，在获得信息之后决定是否进一步投资：而灵活性期权常需要比较大的初始投资以覆盖可能的所有情果。2.3实物期权与金融期权的比较1、金融期权存在对应的期权市场,投资者可以在市场上以公平的市场价格自由买卖，投资者在期权到期前可以将金融期权出借给其他投资者。实物期权并不存在对应的枳极交易的市场,企业并没有以公平的价格从市场上“购置”实物期权，而是通过初始投资“创造“了实物期权,初始投资并不与实物期权的完全市场价值对应，没有人在企业获得实物期权时向其收取合理的市场价格。2、金融期权的执行时间一般通过合约详细规定，而实物期权的执行期限事先可能并不知晓,期权的执行可能会受到其他期权是否执行的影响，还受到不确定状况的影响。执行期限的不确定性是实物期权所不同于金融期权的.鲍蛭和赫里(BOWman&Hury,1993)认为有两种市场信号可以引发企业决定是否执行期权：时机到来的信号和时机丧失的信号。3、金融期权的标的资产收益的波动率可以通过观察历史数据计豫得到。但是，实物资产投资难以获得收益的历史分布信息。实物期权的相关文献中主要有三个方法获得标的资产的波动率：近似资产的收益分布、蒙特卡罗模拟以及解析式。如果可以找到适宜的类似证券，类似证券的历史收益分布可以近似地作为实物资产的波动率。例如,凯利(Ke1.1.y,1998)使用期货市场去估计自然资源工程的波动率，科普兰和安蒂卡罗夫(COPeIand&Antikarov,2001)使用蒙特卡罗模拟了波动率，戴维斯(Davis,1998)提出计算企业产出价格波动率和工程价值价格弹性的解析式。4、实物期权的执行价格需要考虑.系列本钱与收益常常会随着时间的延续而变化。执行价格具有的不确定性使得企业在执行实物期权时并不能确保获得超额利润。5、史密斯和诺(Smi1.h&Nau,1995)将风险分为私人风险和市场风险。私人风险是企业独特的风险，而市场风险则与经济环境紧密相关根据金融组合理论，所有私人风险(即非系统风险)可以通过适宜的差异化来诚轻,而市场风险(即系统风险)则需企业通过期权的宓制组合来消除，这样贴现率就是无风险利率。史密斯和诺认为企业不能减轻私人风险，但可以对冲市场风险。金融期权理论可能会i估工程价值，因为它假设所有风龈都可以通过更制组合对冲。6、史密斯和诺将标的资产市场分为三类：第一类是完全市场(Comp1.eteMarkets),完全市场是指每种风险都可以通过可交易的证券完美对冲的市场，第二类是不完全市场(InCO叩IeteMarkets),不完全市场是指不是市场上的所有风险都可以通过可交易的证券完美对冲的市场。不完全市场不存在唯一的期权定价，取而代之的是一个定价范围。第三类是半完全市场(Partia1.1.yComp1.eteMarkets),半完全市场中的风嗓有两类即私人风隐和市场风险.效用函数理论适介解决私人风险，期权理论适介解决市场风险。金网期权的巩制组合相对来说容易构造，而实物期权就用雄许多。7、金融期权定价的一个核心假设是标的资产能够在金融市场以公平的市场价格自由交易，而实物资产常不具备自由交易的特征。特里杰奥吉斯(Trigeogis,1996)希里能够在市场上找到“类似证券"(TWinSeCUrity)来包制实物资产价值的变化。实际上，要确认与实物资产完全相关的类似证券是困雄的。复制实物资产主要有如卜三种方式：一，自然资源的投资决策可以在公开交易的商品期货市场上？找：二，企业如果要评价内部某特定部门的价值，就要从市场上寻找一个独立企业的可交易股票作为类似证券来反映该部门价值：三，如果实物资产对企业市场价值的影响非常大，企业可以选择自己公司的股票作为类似证券。8、在实物期权的生命期内，标的资产价值的变化会很大程度影响工程价值。金融期权定价中，标的资产的红利支付减少了看涨期权的价值，提裔了看跌期权的价值。金融期权的红利支付是事先知道的，可以直接在期权定价公式中调整.而实物期权“红利支付*表现为现金的支付、租金的收入、保险费用以及版税等多种形式,阿姆拉姆和库拉蒂拉卡(Amram&Ku1.ati1.aka.1999)称之为“价值漏损”(Va1.ue1.eakage)。实物期权“红利支付”的数量和时间难以事先预知。9、当投资者买入了金融期权,仅仅是此人可以在期权到期日以执行价格购置标的金融资产。但实物期权的持有者在执行期权时可能并不拥有购置标的实物资产的独占权利。由于实物期权仅仅是被企业创造出来，并非市场上购置得到，难以获得排他性的产权保护，竞争者可能会先占执行期权。10、各种实物期权在大多数情况下存在一定的相关性，这种相关性不仅表现在同一工程内部各了工程之间的前后相关，而I1.表现在多个投资工程之间的相关关联。实物期权之间存在相互作用使得期权价值常不具备可加性。只有当多个期权执行的联合概率为零或者更小时，期权价值才可以直接相加。综上所述，实物期权与金隅期权的比较分析见表2.1.表2.1实物期权与金朗权的比较分析实物期权佥融期权期权的交易市场不存在存在.不确定的来源多一的不确定有限的不确定市场特性不完全市场登制组仆:就构造完全市场我制组合构造容易标的资产标的资产不在巾场r.交易需。3类似证券标的资产在金融市场交易标的资产价格不能从市场上再接得到布场价格期权的执行时间不确定容易确定波动率较难估计可根据市场价格波动估计期权执行价格不痈定合约规定价值海报难以估计轻易估计期权的独立性常有分享性独占性强期权之间的交互性I广泛的交互作用一般不存在交互作用2.4B1.ack-Scho1.es期权定价模型2.4.1B1.ack-Scho1.es微分方程的一些根本假设在1970年代初，B1.aCk和SChoIeS在期权定价领域取得了个重大的突破，推导出了基于不支付红利股票的任何期权的价格必须满足的微分方程。他们运用该方程推导出股票的欧式看涨期权和看跌期权的价值。我们首先介绍有关B1.ack-Scho1.es微分推导的一些根本假设。为方便，用r表示T时刻到期的某个投资的无风险利率。假设无风险利率为常数，并且对于任何到期日都相同。【、股票价格的对数正态分布特征如果一个变量的对数服从正态分布，则称这个变量服从对数正态分布。利用伊藤定理，如果股票价格S服从下面的几何布朗运动dS=uSdiSd:则因此InS服从带飘移的布朗运动。在t和T时刻之间InS服从正态分布。InSr-1.nS(u-y)(T-),oTI(2.1)其中,S,表示未来时刻T的股票价格，S为当前t的股票价格，到孙5)代表均值为m,标准差为S的正态分布，根据正态分布的特性，由式(2.1)可以得到InSr(1.n5+(-yX-).of这说明，InSr是正态分布，所以Sr服从对数正态分布。InSr的标准差与F二7成比例，说明股票价格对数的不确定性(用标准差表示)与时间长度的平方根成正比.利用对数正态分布的特征，可知Sr的期望值E(1.n5,)表示为E（Sr）=SeMT,iSr的方差为Var（Sr）=Sv-"g>-1.）2、收益率的分布为r从实际数据估计股票价格的波动率，观察股票价格的时间间隔通常是固定的（例如每天、每周和每月）。定义N+1：观察次数：5,：在第i个时间间隔木的股票价格（i=1.,2,n）;t：以年为电位表示的时间间隔的长度：令ui=1.n（S1S/.,）,其中，i-1.»2,，n因为S=Sr心为第i个时间间隔后的连续更利收益（并不是年度复利）。4的标准差S的一般估计值为S得其中为“,的平均值。由式（2.1）可知，勺的标准差为。7,因此变显S是。4的估计值。本身可被估计为s,其中SSF此估计的标准误差近似为S=含选择一个适宜的n值并不容易。然而，数据越多，一般来说获得的精度越高。3,B1.ack-Scho1.es微分方程的根本假设B1.ack-Scho1.es微分方程是基丁不付红利股票的任意一种期权的价格必须满足的方程。在推导BIaCk-SCho1.eS微分方程时，需要用的下面的些假设：（1）股票价格遵循几何布朗运动dS=SM+oSdz,并且参数为常数：（2）允许使用全部所得卖空期权：（3）在期权有效期内没有红利支付：（4）没有交易费用或税收，所以证券都是高度可分的：（5）不存在无风险套利时机：（6）证券交易是连续