（管理科学与工程专业论文）基于实物期权理论的rd项目投资决策研究.pdf

华中科技大学博士学位论文 - _ _ - l - - _ _ _ - _ i _ _ _ _ _ _ ! _ _ - ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 摘要 如何评价研究与发展( r d ) 项目的投资是r d 管理中的一个极其重要的课 题。r d 项目一般具有很高的不确定性，且不能立即给予回报，这样很难正确评 价这类投资。关于r d 项目选择的传统模型有很多，然而真正在实际中应用的 却非常地少。因此，研究r & d 项目评价模型，建立真正实用的投资决策方法和 决策工具是十分必要的。 传统的项目评价模型由于不膨艮好地处理管理中的柔性、战略投资等问题， 受到了越来越多的批评。实物期权方法是金融期权理论在实物资产( 非金融资产) 上的扩展：持有某项目期权的投资者有权力而没有义务投资该项目，从而增加了 项目的价值，减少了风险。实物期权理论容易合理地模拟与评价复杂的投资机会， 特别适合于模拟柔性，解释并评价动态的项目管理、时间的依赖性、项目的相互 作用等，它很适合于r d 项目投资的评价。实物期权理论与方法为r & d 项目的 投资决策提供了一种革命性的工具。， _ 7 本文围绕实物期权理论在r d 项目投资决策中的应用问题，运用系统的思想 进行了全面深入的研究，系统地分析了实物期权理论的发展过程与研究成果，对 实物期权理论与r d 投资决策理论与方法的成果进行了较为全面的总结。全面分 析总结了传统的投资决策方法，对各方法的优缺点进行了简要评述。对应用最为 广泛的净现值法( n p v ) ，给出了在多种状况下的计算方法，并将它与实物期权方 法进行i 对比，指出了它存在的不足。f 全面分析了实物期权理论的基本含义、本 质特征、理论基础、实施步骤与应用范围，并构建了项目投资决策的实物期权框 架。分析了在现实中应用实物期权理论所存在的局限性：伪f 究了项目中包含的实 物期权对投资速度的影响。将期权价值纳入净现值的计算公式中，扩展了传统的 n p v 方法。将实物期权思想融入了r d 投资决策中，分析了r d 投资的特点、 传统的r d 投资决策方法的优缺点，研究了r d 投资对企业价值的影响。提 出在r d 投资的价值中包含有实物期权的价值，并对r d 投资的期权基础、 完备市场假设、一般参数的估计、r & d 投资阶段的划分及一般r & d 项目中含有 的期权进行了研究。 华中科技大学博士学位论文 在扩展的净现值( e n p v ) 公式基础上，构建了离散状态下的r & d 投资决策的实 物期权框架：二叉树模型与b l a c k - s c h o l e s 模型结合，构建立了一个评价r d 投 资决策的综合模型。二叉树模型用于评价r d 投资过程中的时机投资期权， b l a c k s c h o l e s 模型用于评价后续项目的增长期权的价值，该模型结合了二叉树 模型与b l a c k s c h o l e s 模型的优点。模型由五个部分构成，分五步进行求解，设 计了求解模型的软件，并进行了实例分析。针对连续时间状态下的r d 投资决策， 通过分析投资过程中所包含的三类不确定性：投资成本的不确定性、未来收益的 不确定性、出现突发事件而终止项目的可能性，建立了r d 投资的连续时间模型， 并对模型进行了数值求解，得出了相对静态的结果，并对所得结果进行了分析。 针对竞争状态下两企业的r & d 投资，提出了竞争投资模型，分析了单个企业的最 优投资时机，两企业的最优合作投资规律，以及两企业非合作( 竞争) 状态下的投 资规律，比较了合作投资与非合作投资的结果。当可立即获得投资回报时，单个 企业投资的触发点和联合投资的触发点是标准的触发点，投资规模分别为k 和2 k 。 在非合作的领导者一跟随者均衡中，极端的抢先投资完全去除了延迟的期权，企 业在简单的n p v 平衡点进行投资。最后用一个例子进行了比较分析，证实了所得 结果。，卜 本研究为r d 项目的投资决策提供了一套全新的理论框架和实用工具，将对 r d 项目投资与管理有重要的理论意义和现实价值。 关键词：实物期权研究与发展投资决策净现值 一一一。一一一r 一 n 华中科技大学博士学位论文 a b s t r a c t h o wt oe v a l u a t er & dp r o j e c t si sa n e x t r e m e l yi m p o r t a n tt o p i c o fr & d m a n a g e m e n t i ng e n e r a l ，b e c a u s eo ft h e i rh i g hu n c e r t a i n t ya n dd e l a y e dr e t u r n ，i ti s d i f f i c u l tt oe v a l u a t er & d p r o j e c t s t h e r e a r em a n yt r a d i t i o n a lm o d e l sa b o u tr & d p r o j e c ts e l e c t i o n ，b u to n l ya f e wo f t h e ma r ea p p l i e di np r a c t i c e s oi t sq u i t en e c e s s a r y t o s t u d yr & dp r o j e c te v a l u a t i n g m o d e l sa n db u i l dar e a l l y p r a c t i c a l i n v e s t m e n t d e c i s i o nf r a m e w o r ko fr & d p r o j e c t s t r a d i t i o n a le v a l u a t i n gm o d e l sa r ei n c r e a s i n g l yc r i t i c i z e df o rf a i l i n gt od e a l 、v i t l l m a n a g e m e n tf l e x i b i l i t ya n ds t r a t e g i ci n v e s t m e n t ，r e a lo p t i o n sm e t h o di s a l le x t e n s i o n o f f i n a n c i a lo p t i o n st h e o r yt or e a la s s e t sf n o tf i n a n c i a la s s e t s ) t h ei n v a s t o rw h oh a st h e o p t i o n sh a st h er i g h t ( b u tn o tt h eo b l i g a t i o n ) t oi n v e s t ，w h i c ha d d st h ev a l u et ot h e p r o j e c t a n dd e c r e a s e st h er i s k r e a i o p t i o n st h e o r y c a ns i m u l a t ea n de v a l u a t e c o m p l i c a t e d i n v e s t m e n t o p p o r t u n i t yr e a s o n a b l y i t i ss u i t a b l ef o r s i m u l a t i n g m a n a g e m e n tf l e x i b i l i t y , i n t e r p r e t i n ga n de v a l u a t i n gd y n a m i cp r o j e c tm a n a g e m e n t ，t i m e d e p e n d e n c e ，a n dp r o j c o ti n t e r a c t i o n i ti s a l s os u i t a b l ef o re v a l u a t i n gr & d p r o j e c t s r e a l o p t i o n st h e o r y a n dm e t h o d p r o v i d e a r e v o l u t i o n a r y t o o lf o rr & dp r o j e c t i n v e s t m e n td e c i s i o n b ya p p l y i n gs y s t e m a t i ct h e o r y , t h ed i s s e r t a t i o nm a k e s a c o m p r e h e n s i v er e s e a r c ho n t h e a p p l i c a t i o n o fr e a l 0 p t i o n st h e o r y t or & dp r o j e c ti n v e s t m e n td e e i s i o na n d s y s t e m a t i c a l l ya n a l y z e st h ed e v e l o p m e n ta n da c h i e v e m e n t so fr e a lo p t i o n st h e o r y , i t a l s oc o m p r e h e n s i v e l ys u m m a r i z e st h ea c h i e v e m e n t so fr e a lo p t i o n st h e o r ya n dr & d i n v e s t m e n tt h e o r ya n dm e t h o d s a n dt h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so ft r a d i t i o n a l i n v e s t m e n td e c i s i o nm o d e l s s o m ec a l c u l a t i n gm o d e l sa b e u tn e tp r e s e n tv a l u em e t h o d ( n p v ) ，w h i c hi sw i d e l ya p p l i e d ，a r eg i v e n ac o m p a r i s o nb e t w e e nn p v m e t h o da n d r e a lo p t i o n sm e t h o di sm a d e a n dt h ed i s a d v a n t a g e so fn p vm e t h o da r ea n a l y z e d t h e s i g n i f i c a n c e ，c h a r a c t e r i s t i c s ，t h e o r yb a s e s ，s t e p so fa p p l i c a t i o n ，a n da p p l y i n gs c o p eo f r e a lo p t i o n st h e e r ya r ea l s oa n a i y z e d ar e a lo p t i o n sf r a m e w o r ko f p r o j e c ti n v e s t m e n t d e c i s i o ni sp r e s e n t e d 1 1 1 el i m i t a t i o n so f r e a lo p t i o n sa p p l i c a t i o nt ol e a lp r o j e c ta r ea l s o s t u d i e d n ee f f e c to fr e a lo p t i o n si n v o l v e di np r o j e c to ni n v e s t i n gs p e e di sa n a l y z e d t o o b ya d d i n gt h ev a l u eo fo p t i o n st ot h en p vf o r m u l a ，w ee x t e n d t h et r a d i t i o n a ln p v r u l e s b ya p p l y i n g r e a lo p t i o n st or & di n v e s t m e n td e c i s i o n ，t h ec h a r a c t e r i s t i c so f r & d i n v e s t m e n t t h ea d v a n t a g e sa n ds h e r t c o m i n g so ft r a d i t i o n a lr & di n v e s t m e n td e c i s i o n m o d e l s a n dt h ee f f e c to fr & di n v e s t m e n to nf i r m sv a l u ea r es t u d e d w eb e l i e v et h a t 卫广一 华中科技大学博士学位论文 s o m eo p t i o n sv a l u ei si n c l u d e di nt h er & d p r o j e c tv a l u e t h eo p t i o n sb a s e so fr & d i n v e s t m e n t ，p e r f e c tm a r k e ta s s u m p t i o n ，p a r a m e t e r se s t i m a t i o n ，r & dp h a s e sd i v i d i n g ， a n do p t i o n si n c l u d e di nt h er & d p r o j e c t sa r es t u d i e d ar e a lo p t i o n s 丘a m e w o r ko f r & di n v e s t m e n td e c i s i o ni nd i s c r e t e - t i m ei sb u i l t b a s e do ne x t e n d e dn p vf o r m u l a b i n o m i a lm o d e lc o m b i n e dw i t hb l a c k - s c h o l e s f o r m u l a , a ni n t e g r a t e d m o d e lo fr & di n v e s t m e n td e c i s i o ne v a l u a t i o ni s g i v e n b i n o m i a lm o d e li sa p p l i e dt ot h ev a l u a t i o no ft i m eo p t i o n s a n db l a c k s c h o l e sf o r m u l a i sa p p l i e dt ot h ev a l u a t i o no fg r o w t ho p t i o n s t h ea d v a n t a g e so fb i n o m i a lm o d e ia n d b l a c k s c h o l e sf o r m u l aa r ei n t e g r a t e di n t ot h em o d e l t h e r ea r ef i v ep a r t si nt h em o d e l a n df i v es t e p st og e tt h es o l u t i o nt ot h em o d e l w ed e s i g na ne x c e lf o r mt os i m p l i f yt h e c a l c u l a t i o n so ft h em o d e l a n da ne x a m p l ei sa l s o g i v e n w i t hr e g a r d t or & d i n v e s t m e n td e c i s i o ni n c o n t i n u o u s t i m e 。t h e r e a r et h r e ek i n d so f u n c e r t a i n t y ： u n c e r t a i n t ya b o u tt h er e q u i r e di n v e s t m e n tc o s t u n c e r t a i n t ya b o u tt h ef i l t u r ep a y o f i r s f r o mt h ei n v e s t m e n t ，a n dt h ep o s s i b i l i t yt h a tac a t a s t r o p h i ce v e n tm a y p u ta ne n dt ot h e p r o j e c t w bg e ta m o d e lo fr & di n v e s t m e n td e c i s i o ni nc o n t i n u o u s t i m e a n ds o l v et h e e q u a t i o n sb yn u m e r i c a lp r o c e d u r e s 。a n dt h e ng e t a r e l a t i v e l y s t a t i cr e s u l tt h a ti s a n a l y z e d w ba l s od e v e l o pam o d e lo fi r r e v e r s i b l ei n v e s t m e n ti nw h i c ht w of i r m sh a v e t h eo p p o r t u n i t yt oi n v e s ti nc o m p e t i n gr e s e a r c h p r o j e c t s 1 r i 他o p t i m a li n v e s t m e n tt i m i n g f o ras i n g l ef i r m ，t h eo p t i m a l j o i n ti n v e s t m e n tr u l e ，a n dt h en o n - c o o p e r a t i v ei n v e s t m e n t r u l ea r es t u d i e d ，a n dt h er e s u l t so fj o i n ti n v e s t m e n ta n dn o n c o o p e r a t i v ei n v e s t m e n ta r e c o m p a r e d w h e nt h er e t u r nt oi n v e s t m e n ti sg a i n e di m m e d i a t e l y ，t h et r i g g e rp o i n t so f s i n g l e f i r mi n v e s t m e n ta n dj o i n t i n v e s t m e n ta r et h es t a n d a r d t r i g g e rp o i n t s ，a n d i n v e s t m e n t so fs c a l ea r eka n d2 k i ：e s p e c t i v e l y i nt h en o n - c o o p e r a t i v el e a d e r f o l l o w e r e q u i l i b r i u m ，e x t r e m ep r e e m p t i o ne n t i r e l yr e m o v e st h eo p t i o nt od e l a ya n df i r m si n v e s t a tt h es i m p l en p vb r e a k e v e n p o i n t s a tl a s t a ne x a m p l ei sg i v e n t ov e r i f yt h er e s u l t s t h er e s u l t so fm i sd i s s e r t a t i o n p r o v i d e ab r a n d n e w t h e o r yf r a m e w o r ka n d p r a c t i c a lt o o l sf o rr dp r o j e c ti n v e s t m e n td e c i s i o n t h ed i s s e r t a t i o nh a st h e o r e t i c a l s i g n i f i c a n c ea n dp r a c t i c a lv a l u e t or & d p r o j e c ti n v e s t m e n t d e c i s i o na n d m a n a g e m e n t k e y w o r d s ： r e a l o p t i o n s r e s e a r c ha n d d e v e l o p m e n t ( r & d ) i n v e s t m e n t d e c i s i o nn e tp r e s e n tv a l u e ( n p v ) 华中科技大学博士学位论文 1 绪论 1 1 问题的提出与背景 企业的投资几乎控制了经济的增长，特别是在新技术方面的投资更是起着决 定性的作用。近2 0 来，人们在信息与通讯技术方面的投资得到了长足增长。如 1 9 8 9 年，美国主要公司的新投资有近一半是用于信息与通讯技术。由于技术的快 速发展。企业的技术投资决策变得越来越复杂。在2 0 世纪早期，技术的发展不象 现在这样迅速，企业技术投资的主要问题就是投资的时机问题。而现在，技术投 资不再仅仅是一个什么时间采用新技术的问题，而且还要考虑采用哪一种新技术。 因此建立一个分析研究与发展( r d ) 项目投资决策的理论框架与模型是非常必 要的。它不但用于研究技术项目的投资时机，而且还用于研究项目的选择。 企业的研究与产品开发活动已成为其与主要竞争对手决定竞争地位的决定因 素，特别是在高科技行业如航空、生物技术、制药技术、软件开发、计算机、电 子与电信等尤其如此。这些行业，有全球化发展的趋势，需要满足不断增长的复 杂顾客需求。技术的迅速变化迫使企业必须对r & d 有充足的投入，否则就有可能 被淘汰出局。一个企业如果在技术上比竞争对手落后了一点，而且没有弥补这点 落后，就存在这样的风险，以至于企业在几代产品内都不能赶上竞争对手。如i b m 公司在7 0 年代率先开发了r i s c 微处理器技术，但决定不将这一技术进一步产业 化或进一步开发。当其它厂商采用r i s c 微处理器配备计算机并占领了市场之后， i b m 发现重新进入r i s c 微处理器的计算机市场很困难，而且成本高昂0 1 。 然而，仍有一些公司降低其r & d 的投资，冒在行业中丢失竞争地位的风险。 研究者( h a y e sa n da b e r n a t h y ，1 9 8 0 ：h a y e sa n dg a r v i n ，1 9 8 2 ：m i t c h e l la n d h a m i l t o n ，1 9 8 8 ”) 将这种反常现象看作是短期行为只考虑短期利益而不考 虑长期利益和新知识、新产品或新开发过程创造的附加利益( 价值) 。 这种短期行为被认为是因为采用建立在d c f 法基础上的投资评价方法评价投 资机会造成的。尽管d c f 法是一种评价投资机会的复杂工具，但它不适合于评价 长期投资机会，特别是象收益非常不确定的r d 投资机会( m y e r s 。1 9 7 7 ”) 。不 恰当地使用d c f 法拒绝了许多值得长期投资的机会，因此企业的投资决策趋向于 短期利益。另外，甚至象i b m ，x e r o x ，以及以前的a t & t - - b e l l 等在r & d 作巨额 华中科技大学博士学位论文 投资的公司，也受到了以d c f 法为基础的如投资回报( r o i ) 等方法的影响，注重 于从现有的生产线获取所有的收益。他们推迟新技术的使用以避免冲击现有的产 品线( r e i n g a m u m ，1 9 8 9 ：b a l d w i n ，1 9 9 1 ：f e r g u s o na n dm o r r i s ，1 9 9 3 ) 。他们倾 向于增加能够立即带来收益的研究与产品开发活动，而不是能带来潜在的产生根 本革新和新商机的长期r d 。如i b m 公司坚持采用其成功的3 6 0 主机系统，尽管 其技术能力已经达到了极限，结果导致了其新一代的3 7 0 主机系统推迟了约4 年。 最近1 0 年，企业面临着越来越多的外部竞争压力。一个原因是，政府创立的 垄断市场在被逐步打破，如政府垄断的通讯、铁路、能源供应等在许多国家逐步 放开，中国也在通讯、能源、金融服务等领域引入竞争。另一个原因是，寡头垄 断市场的存在与发展及大规模的兼并与合并的出现。在最近1 0 年中，兼并与合并 席卷了全世界。在汽车行业，1 9 9 8 年m a i m l e r 公司与c h r y s l e r 公司合并；电讯 市场，1 9 9 9 年v o d a f o n e 公司兼并了a i r t o u c h 公司和m a n n e s m a n n 公司：同年， d e u t s h e 银行与d r e s d n e r 银行也宣布合并，而m i c r o s o f t 公司受到美国政府的反 垄断起诉。这些兼并、合并与政府干预使得市场进一步趋向于寡头垄断。企业的 投资决策也越来越多地考虑竞争对手的投资行为。 投资是指投入一定的成本以期望在未来获得一定报偿的行为。企业投资建厂， 商家储存货物以及人们进行在职培训等都是投资。大部分的投资项目具有以下特 性：不可逆性、不确定性和可延迟性。 ( 1 ) 不可逆性 总的来说，生产性投资是不可逆的：如果投资不成功，你不可以收回所有的 投资。投资成本是部分或者全部沉没成本。当一项投资的成本( 或部分成本) 是 沉没成本，不能完全收回这些成本时，投资即是不可逆的。比如，企业的市场营 销与广告费用，企业专有设备的投资等都是不可逆的。如钢铁企业处于特定的行 业。它只能生产钢铁。在概念上，它还可卖给其它企业，从而收回成本。事实上， 如果钢铁价格下跌了，建立一个钢铁厂是一项“坏”的投资，对其它企业来说也 将是一个坏的投资，这样将它卖出去的价格将会很低，其大部分成本成为沉没成 本。又如石油勘探，一个井的钻探是完全的沉没成本。如果井的生产率比所期望 的差，或者油价下跌，没人能够收回所花费的资金。近海油田的投资是部分可逆 的，因为其设备价值很大，回收的价值占总投资的2 0 - 3 0 。但是，如果问题 - - 2 - - 华中科技大学博士学位论文 是由油价下跌等经济原因造成的，收回材料的价值将大大下降。即使投资对象不 是特定的行业，其投资也具有部分不可逆性。因为市场上的买主对于用过的机器 设备，不能确切地评估其质量，只能根据市场的平均质量出价，而卖主知道其设 备的质量，不愿意出卖某些高于平均质量的设备。这样就降低市场的平均质量， 然后是市场价格。如小车、办公设备、计算机等不是专用设备，尽管可以卖给其 它企业，即使它们几乎是新的，其售价也往往会低于其购买成本。其它的如对新 工人的投资也将部份地不可逆，需支付工资、培训费及解雇费等。 ( 2 ) 不确定性的 确定性：“指投资者百分之百地知道未来投资回报”( l e v y s a r n a t ，1 9 8 4 ) 。 而不确定性则指根据不同的概率有不同的投资回报，比如，未来每桶石油的价格 将在预测价格的上下波动从而导致投资回报的不同。假设投资者对回报的期望是 理性的，即他们对资产的基本随机过程的期望是理性的，问题是如何使企业的财 富最大。当达到价格均衡时，所有具有理性期望的投资者将同意投资。 理性的经理人员不是被动的：他们可以根据市场状况校正投资及营运决策。 从而使企业的收益最大。他们利用好的时机( 市场上涨) ，而在坏的市场状况下减 少损失。这样，当存在不确定性时，积极的管理给投资机会增加了价值。一个投 资项目几乎时时都要处理不确定性。对于大部分的投资项目来说，因为其未来的 市场份额与市场价格是不确定的，其收益也将是不确定的。同时，投资成本也是 不确定的。 如果不确定性是技术性的。例如r d 投资，不确定性给投资机会增加了价值： 一步一步的投资显示了更多的信息，降低了不确定性。这样，理性的经理人员在 获得不利的信息时将停止项目，而获得好的信息时将继续进行投资。这样，不确 定性的增长将增加投资机会的价值( 与传统的d c f 法的规则相反) 。鉴于这种不对 称性，经理人员将根据不确定性的情况而采取行动。然而，投资期权价值的增加 并不意味着投资意愿的增长：经济不确定性的增长降低了现在投资的意愿( 或者 延迟了投资决策) ，因为投资机会价值的增量来源于等待的价值。 不确定性的哪个方面对于决策更重要? 它取决于决策的类型。不确定性分为 经济不确定性与技术不确定性。 经济不确定性与整个经济运行有关( 行业的价格或者成本的变化) 。油价的变 =扩=_一一 华中科技大学博士学位论文 化是经济不确定性变动的一个例子。这种不确定性对于决策过程是外生的：油价 ( 或者它的方差) 不受油田的开发影响( 假设决策来源于一个价格的接受企业) 。 经济不确定性激励等待( 更好的条件) ，导致延迟投资。一个项目有相当大的正 n p v 值也不足以立即投资：项目应有“深度实值”才进行投资。 技术不确定性与行业的总体运动无关。它对决策过程而言是内生的。例如一 个新油田：油的储量( 或者是天然气、水、平均的渗透性等) 是技术不确定性的 一个变量。既然这样，等待不能改变变量的值。只有通过一步步的投资才有可能 降低这种类型的不确定性。因此一步步的投资可以提供有价值的信息( 降低不确 定性的方差并校正期望值) 。技术不确定性与经济不确定性相反，它激励进行投资 ( 但必须是分阶段进行) 。当存在技术不确定性时，一个具有负n p v 值的项目，从 经济的最优化上讲有时也可以投资。每个新的相关信息对于修正投资决策非常重 要：如果新的信息是有利的，则继续进行投资，如果对投资是不利的则停止投资。 关于技术不确定性的解释，以及将这两种不确定性溶入一个变量( 成本) 的模型， 见d i x i t p i n d y c k ，1 9 9 4 “”及p i n d y c k 。r s ，1 9 9 3 ”o 。 尽管一些作者从理论上认为风险与不确定性是不同的，而金融实践中，它们 却被以同样意义使用。从实践的观点来看，我更偏向于不确定性，因为它的意义 是中性的，更适合于科学的经济学研究( 风险通常含有贬义，或强调不确定性的 “坏”的方面) 。“风险”经常用在金融市场与公司财务操作( 对冲、红利、与债 务政策等) ，而不用在经济决策之中。 另外，大部分的投资是可以延迟的，这种延迟给予企业管理项目的柔性。延 迟投资也许存在成本，如其它企业进入的危险或现金流的损失，但是在等待过程 中。由于获得新的信息从而获得收益，一般比造成的损失大。 评价r d 项目的投资是r d 管理中的一个极其重要的议题。r d 项目一般 具有高的不确定性，且不能立即给予回报，这样就很难正确评价这类投资。一般 地。r & d 投资虽然不能带来期望的立即回报，但能够创造未来的投资机会，这是 很有利的。因此应该将r d 项目看成是一系列的序列投资，包括r d 阶段和商 业化阶段，各阶段有不同的风险和不确定性。只有当r & d 阶段取得成功之后，商 业化阶段才会被执行。这样，r d 阶段就创造了机会进行商业化，条件是r d 阶段必须成功。这些投资的序列特性给予决策者选择是否投资和什么时候进行投 华中科技大学博士学位论文 资的权力。因此，进行r & d 项目评价时应该将这些因素考虑进去。高的不确定性 和巨大的压力迫使采用复杂的方法评价r & d 项目的机会与风险。那么，如何评价 r d 项目的投资昵7 传统的项目评价模型中，由j o h nh i c k 和i r v i n gf i s h e r 创立的折现现金流 法( i ) c f 法) 是应用最广泛的一种。因为其简单、方便、直观的特点，d c f 法在创立 不久就获得了人们的认同，并占据了资金预算模型的统治地位：财富5 0 0 家企业 中。采用d c f 法作为投资项目评估方法的企业所占比率，1 9 6 2 年为3 8 ，1 9 7 7 年 为6 4 。1 9 9 0 - 1 9 9 3 年超过了9 0 。d c f 法的目标是使投资者的财富最大化，只有 当项目的价值超过投资成本时，投资项目才会被接受，因为这样才可以增加投资 者的财富。然而，d c f 法的基本假设与我们前面所提的投资特性有较大差异。一 般情况下，净现值法假设投资项目或者是可逆的或者当它是不可逆的时。必须决 定是否立即投资。这样就有可能导致投资决策不是最优的。这样，由于不能很好 地处理管理中的柔性、战略适应性等问题，随着i ) c f 法越来越广泛的使用，它受 到了越来越多的人的批评。人们希望有一种更加有效的项目评价理论与方法能够 替代i ) c f 法。n 4 “叼 1 9 7 3 年，b l a c k 和s c h o l e s ( 1 9 7 3 ) “妇及t e r t o n ( 1 9 7 3 ) 提出了计算金融期权的 经典公式。为期权理论的发展奠定了基础。1 9 7 7 年，美国麻省理工学院的s t e w a r t m y e r s ( 1 9 7 7 ) h 叼提出，金融期权的理论与方法，可以相应地应用于项目的投资评 估，进行资本预算，并将这种方法冠以“实物期权( r e a lo p t i o n s ) ”的名称。它 的基本含义是：实物期权方法是金融期权理论在实物资产( 非金融资产) 上的扩展， 持有某项日期权的投资者有权力而没有义务投资该项目，从而增加了项目的价值， 减少了风险。与金融期权不同的是。金融期权是通过签订协议而获得的。实物期 权却是嵌于战略投资之中，必须加以识别并具体化。 可以说，实物期权理论的出现与发展为r & d 的投资决策提供了一种革命性的 。 工具。实物期权首先体现为一种投资理念，即企业进行项目投资不仅要考虑项目 的净现值，更要考虑投资带来的机会价值与管理的柔性。它最适合于战略性投资 的评估，也适合于一般投资的评估和进行风险管理。而其复杂的计算却常常令人 望而止步，现在高性能计算机的出现，为计算实物期权的价值提供了有力的工具。 目前，许多西方企业已经采用或正准备采用实物期权理论与方法作为其项目投资 2 j 。一一 华中科技大学博士学位论文 的评价工具，并摒弃d c f 法。这些公司包括著名的h p 公司、a t & t 公司、e a s t m a n k o d a k 公司等。一些学者与咨询公司也通过研讨班、国际会议的形式，以推广这 种新的价值评估方法。实物期权的应用领域由原先的石油、天然气、铜矿、金矿 等自然资源的评估，发展到生物技术、制药技术、软件开发、计算机芯片及其它 相关领域的项目评估。在美国的硅谷，通过实物期权分析，为了保持战略增长的 能力，许多企业趋向于合作，齐心协力争取“共赢”。 1 2 本研究的目的与意义 企业的研究与开发活动已成为与主要竞争对手决定竞争地位的决定因素。技 术的迅速变化迫使企业必须对r & d 有充足的投入，否则就有可能被淘汰出局的危 险。评价r & d 项目的投资是r & b 管理中的一个极其重要的议题。高的不确定性 和巨大的压力迫使人们采用复杂的方法评价r & d 项目的机会与风险。关于r & d 项目选择的传统模型有很多，美国学者b a k e 与d o u n d 在1 9 6 4 年前，就已经发现 有8 0 多个不同的正规模型，用于项目的选择。然而这些模型真正在实际中应用的 却非常少。因此，继续研究r & d 项目选择模型，建立真正实用的决策方法和决策 工具是十分必要的。 实物期权方法是一种新兴的项目评价方法，是一个灵活、简单却十分有用的 决策框架。在概念上能够模拟与评价类似的商业决策，在某种程度上，容易合理 地模拟与评价复杂的投资机会。特别适合于模拟柔性，能够解释并评价动态的项 目管理、时间的依赖性、项目的相互作用等。通过使用无风险利率和风险中性概 率避免了风险偏好和风险折现率问题。因此它特别适合于r & d 项目投资的评价。 本研究试图为r & d 项目投资决策提供一套全新的理论框架和实用工具，它将对r d 项目投资与管理有重要的理论意义和重大的现实价值。 1 3 国内外研究成果综述 1 3 1 项目评价发展的三个阶段 我们通常把项目评价所用模型的演变分为三个阶段： ( 1 ) 静态的或机械的模型：一个投资项目完全由一个具体的现金流所描述。 华中科技大学博士学位论文 ( 2 ) 可控现金流模型：项目的管理根据外部价格及其它变量的外生不确定性 的分析而进行。 ( 3 ) 动态的、博弈理论模型：该类模型不但考虑了不确定性，而且还考虑了 外部群体，特别是产品市场竞争者的情况。 这三类模型的阶段与公司财务结构理论的发展相对应。 第1 阶段，静态或机械的模型，将项目看成是无生命力的机器，根据外部给 出的联合概率分布，产生具体的现金流。分析者必须根据外部风险调整后的合适 折现率折现现金流。大家熟悉的d c f 法就是这样的，它已非常广泛地编入了计算 器的程序中。一个很熟悉的机械观点也很明显地体现在早期的公司财务结构理论 中，如m o d i g l i a n - m i l l e r 提出的主张。这里整个企业被看作一台机器，以外生 的联合概率产生现金流。财务结构的唯一作用就是分配不同财产持有者的不同的 现金流。在财务理论发展的这个早期阶段，决策者或其代理人没有在资产评价模 型或财务结构中起到重要作用。而决策者或其代理人却被非常理想化，不考虑自 己的兴趣。以企业价值最大化为目的。 项目评价发展的第2 阶段，认为现金流或至少一部分是可控的，作出投资决 策的代理人，不但能够在未来影响该项目现金流的分布概率，而且一般希望得到 更多信息。当对项目进行初始分析时，决策者的这个随机( 有条件的) 未来行动应 该考虑进去。因为这将影响项目的期望值和未来风险。财务结构理论不但细分了 现金流，而且通过对代理人的激励，能够控制这些现金流的分布概率，从而影响 现金流的大小。一个不同点是，项目分析的可控流模型通常假定决策者的目标是 使企业现金流的现值最大。而财务结构的代理理论集中在经理人与投资者，及投 资者相互之间的利益冲突。 这阶段人们已认识到管理或控制现金流的能力在项目分析中的重要性。h e r t z 早在1 9 6 2 年提出，m o n t ec a r l o 分析在未来决策与一系列随机状态变量相关时。 可以用来评价项目价值，并可进行模拟。同一年，m a g e e 提出决策树可以用于更 复杂的情况，如未来决策必须考虑随后的随机事件与决策。不久，决策相机性 ( c o n t i n g e n t ) 的重要性被r o b i c h e k 和v a nh o r n e ( 1 9 6 7 ) 认识到。他们分析了当一 个项目不成功时早期放弃该项目的价值。在项目评价发展的这个阶段，项目现金 流被看作是内生的，因为它们是由决策者控制的。这样，我们将项目评价发展的 华中科技大学博士学位论文 这个阶段看作是“可控现金流阶段”。 然而，尽管决策树分析和m o n t ec a r l o 模拟对未来项目现金流的概率分布的 估计是有用的，但它们对未来决策的可能性和相机性如何影响项目风险及折现率 没提供什么指导。因此，只要风险的问题及因此而产生的合适折现率的问题没有 解决，项目评价理论的发展就是处于停滞与不完善状态。这样，就不可能将m o n t e c a r l o 模拟与决策树方法融入新古典公司财务的价值最大化的框架中。折现率的 问题最终由b l a c k 和s c h o l e s ( 1 9 7 3 ) 及b l a c k ( 1 9 7 3 ) 在关于金融资产的相关论文中 解决。对如何评价权益与其支付，他们提供了一种风险中性的技术( 后由c o xa n d r o s s ( 1 9 7 6 ) 。c o n s t a n t i n i d e s ( 1 9 7 8