（数量经济学专业论文）期权博弈理论在企业RD项目投资决策中的应用研究.pdf

期权博弈理论在企业r & d 项目投资决雏中的应用研究 摘要 r & d 项且是企业增强竞争力与可持续发展的重要手段，也是一个国家经济增 长与持续发展的动力，因而r & d 项目投资的成功与否显得非常重要。传统的投 资决策方法不能很好地处理企业研发项目的不确定性、不可逆性和竞争性，因而 常常导致错误的决策。期权博弈理论与方法是在期权定价理论的基础上，将r & d 投资项目所面临的这三种重要的因素纳入到同一个分析框架下来进行项目评价与 决策，克服了传统投资决策方法的局限与不足，是一种更科学的现代投资决策方 法。因而企业的研发投资项目更适合于用期权障弈理论与方法来进行评价与决策。 本文首先对r & d 项目投资决策方法进行了综述与总结，指出了传统投资决 策方法的局限与不足，在此基础上对现代投资决策理论与方法的最新发展：期权 博弈理论与方法，进行了系统阐述。其次，对企业项目投资与决策的界定、阶段 的划分、影响因素、期权博弈特性进行了分析与论述，由于实物期权方法可以很 好地处理不确定性与不可逆牲，同时博弈理论能很好地处理投资企业闻的竞争反 应问题，因而企业的项目投资决策具有期权博弈特性，可以应用期权博弈理论与 方法来进行投资决策和资本预算。在这一部分还对实物期权方法和传统的投资决 策方法( n p v 法) 做了比较研究，指出实物期权方法并不能够完全取代n p v 指 标，而只是作为传统的资本预算n p v 方法的一个补充和修正，它必须配合n p v 指标才能加以适用。最后，基于期权博弈理论，在一定的假设条件下，通过建立 期权博弈模型系统分析了在垄断竞争市场下两不对称企业投资决策的策略与行 为，并给了数值计算分析，加深印象，再次说明了政府可以通过优惠政策、税收 等手段重点扶持一批优势企业在某些重点行业从事一些周期长的大型项目的研发 投资，在一定程度上这也成为了政府调控一些行业过热或过冷的理论依据。 本文主要在两个方面进行了创新研究：( 1 ) 在项目评估中，实物期权方法应 与传统投资决策方法结合考虑，纠正了过去单靠一个方法来评价投资项目的错误 观点：( 2 ) 尝试研究企业不对称情况下的双寡头垄断市场模型，并进行均衡分析 和案例分析，指出了企业在参与竞争时应该优先考虑哪一类研发项目。 关键词：r & d 项目；投资决策；实物期权；期权博弈；成本不对称 i i 硕士学位论文 a b s t r a c t ar & dp r o j e c ti sa ni m p o r t a n tm e a n st oe n h a n c ec o m p e t i t i v ep o w e ra n d s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fe n t e r p r i s e s ，a n da l s oi st h ei m p e t u so fn a t i o n a le c o n o m i c g r o w t h ，t h e r e f o r e ，i ti sv e r yi m p o r t a n tt h a tw h e t h e rar & dp r o j e c t i n v e s t m e n ti s s u c c e s s f u lo rn o t t r a d i t i o n a li n v e s t m e n td e c i s i o nm e t h o d sc a nn o tp r o p e r l yd e a lw i t h t h eu n c e r t a i n t y , i r r e v e r s i b i l i t ya n dc o m p e t i t i o no ft h er & dp r o j e c t s ，a n dt h u s l e a dt o e r r o rd e c i s i o n s b a s e do nt h eo p t i o np r i c i n gt h e o r y ，t h eo p t i o n - g a m et h e o r ya n d m e t h o d o l o g yc a nb r i n gt h e s et h r e ei m p o r t a n tf a c t o r st ow h i c ht h er & di n v e s t m e n t p r o j e c t sf a c e t oo n ea n a l y t i c a lf r a m e w o r kt oe v a l u a t e p r o j e c t a n dm a k ed e c i s i o n ， w h i c ho v e r c o m e st h el i m i t a t i o n sa n ds h o r t c o m i n g s s o ，i ti sam o r es c i e n t i f i cm o d e r n i n v e s t m e n td e c i s i o n - m a k i n gm e t h o d t h u s ，i ti sm o r ep r o p e rt oe v a l u a t et h er & d i n v e s t m e n tp r o j e c t so fe n t e r p r i s e sa n dg e tc o r r e s p o n d i n gi n v e s t m e n td e c i s i o n su s i n g o p t i o n g a m et h e o r ya n dm e t h o d o l o g y i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，t h ea u t h o rf i r s t l ys u m m a r i z e st r a d i t i o n a lp r o j e c ti n v e s t m e n t d e c i s i o nm e t h o d s ，a n dp o i n t so u tt h e i rl i m i t a t i o n sa n ds h o r t c o m i n g s ，a n dt h e n s y s t e m a t i c a l l y i n t r o d u c e st h en e w e s t d e v e l o p m e n t o fm o d e r ni n v e s t m e n t d e c i s i o n - m a k i n gt h e o r y a n d m e t h o d o l o g y ：o p t i o n - r g a m et h e o r y s e c o n d l y , t h i s d i s s e r t a t i o nd e f i n e st h ec o n c e p t so fp r o j e c ti n v e s t m e n to fe n t e r p r i s ea n di t sd e c i s i o n a n di t sp h r a s e s ，a n da n a l y z e st h ei n f l u e n c i n gf a c t o r sa n do p t i o n - g a m ec h a r a c t e r i s t i c s o fe n t e r p r i s e sp r o j e c t si n v e s t m e n td e c i s i o n m a k i n g t h ep r o j e c ti n v e s t m e n t o f e n t e r p r i s e sh a so p t i o n - g a m ec h a r a c t e r i s t i c s ，b e c a u s et h a t r e a lo p t i o nm e t h o dc a n p r o p e r l yd e a lw i t hu n c e r t a i n t ya n di r r e v e r s i b i l i t y , a n dg a m et h e o r yc a np r o p e r l yd e a l w i t hi n v e s t m e n tc o m p e t i t i o nb e t w e e ne n t e r p r i s e s t h u s ，w ec a na p p l yo p t i o n g a m e t h e o r yt om a k et h ed e c i s i o no fp r o j e c t si n v e s t m e n ta n dc a p i t a lb u d g e t i nt h i ss e c t i o n ， w eh a v ea l s od o n ec o m p a r i s o nr e s e a r c hb e t w e e nr e a lo p t i o nm e t h o da n dt 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 e t h o d ( n p v ) ，a n dp o i n t e do u tt h a tr e a lo p t i o nm e t h o dc a n n o t c o m p l e t e l ys u b s t i t u t ef o rt h en p v i n d e xa n dt h a ti ta c t sa sas u p p l e m e n ta n dr e v i s i o n o ft h et r a d i t i o n a lc a p i t a lb u d g e tn p vm e t h o d s oi ti ss u i t a b l ef o rr e a lo p t i o nm e t h o d t oc o o r d i n a t et h en p vi n d e x f i n a l l y , b a s e do no p t i o n g a m e t h e o r y , u n d e rs o m e c e r t a i ns u p p o s i t i o nc o n d i t i o n s ，w ea n a l y z et h es t r a t e g i e sa n db e h a v i o r so fi n v e s t m e n t d e c i s i o n m a k i n go ft w oa s y m m e t r i c a le n t e r p r i s e sw h i c ht a k ep a r t i c i p a t i o ni nt h e m o n o p o l yc o m p e t i t i v em a r k e t ，a n dg i v es o m en u m e r a lc o m p u t a t i o na n a l y s i si no r d e r i i i 期权博弈理论在企业r & d 项目投资决镱中的应用研究 t od e e p e nt h ei m p r e s s i o n a n di ta l s oe x p l a i n st h a ti ti sf o rt h eg o v e r n m e n tt os u p p o r t w i t he m p h a s i sf o rs o m es u p e r i o r i t ye n t e r p r i s e st ob ee n g a g e di ns o m er & d - t i m e - - l o n g a n dl a r g ep r o j e c t si n v e s t m e n ti ns o m ek e yp r o f e s s i o nf i e l d s i nt h ec e r t a i nd e g r e e ，i ti s at h e o r yb a s i sf o rt h eg o v e r n m e n tt or e g u l a t es o m et o oh e a to rt o oc o l dp r o f e s s i o n f i e l d s i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，t h e r ea r et w om a i ni n n o v a t i o np l a c e s f i r s t ，t h er e a lo p t i o n m e t h o ds h o u l du n i f yt h et r a d i t i o n a li n v e s t m e n td e c i s i o nm e t h o dt oc o n s i d e ri nt h e p r o j e c te v a l u a t i o n ，a n di tc o r r e c t st h ew r o n gv i e w p o i n tw h i c ho n l yd e p e n d s t oo n e m e t h o dt oe v a l u a t et h ei n v e s t m e n tp r o j e c t ；s e c o n d ，i th a sa t t e m p t e dt or e s e a r c ha d u o p o l ym a r k e tm o d e lu n d e ra c a s eo ft w oa s y m m e l r i c a le n t e r p r i s e sa n dh a sd o n e e q u i l i b r i u ma n a l y s i sa n de x a m p l ea n a l y s i sa n dh a sp o i n t e do u tt h a tt h ee n t e r p r i s e u n d e rc o m p e t i t i o ns h o u l df i r s tc o n s i d e rw h i c hk i n do fr & dp r o j e c t k e yw o r d s ：r & dp r o j e c t ；i n v e s t m e n td e c i s i o n - m a k i n g ；r e a lo p t i o n ；o p t i o n - - g a m e ； c o s ta s y m m e t r y i v 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所里交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。 作者签名： 2 i 闻旌 日期：孔“年，月p 曰 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编 本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密回。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名： 导师签名： 引i 司磕 修拐竿 1 日 日 硕士学位论文 1 1 选题背景和意义 第1 章绪论 企业是国民经济的微观基础，企业的发展壮大是一个国家经济增长与经济实 力增强的保证。企业的投资几乎控制了经济的增长，特别是在高新技术方面的投 资更是起着决定性的作用。在经济、市场全球化的今天，由于高新技术在诸如航 空航天、制药技术、生物技术、电子与电信、计算机及软件开发等领域迅速发展， 技术的升级与换代越来越快，产品与工艺的生命周期越来越短，企业间的竞争越 来越剧烈，迫使企业在高新技术上的投资力度越来越大。因此，企业在高新技术 上的投资不再仅仅是一个采用新技术的问题，而且还要考虑采用哪一种新技术。 研究与开发( r e s e a r c h d e v e l o p m e n t ，r & d ) 是企业获得核心竞争力和经济效益、 求得生存和发展的基础，是企业长期发展战略的重要组成部分。技术的迅速变化 迫使企业必须对r & d 有充足的投入，否则就可能被淘汰出局。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。当其它企业采用r i s c 微处理器配备计算机并占领了市场后，i b m 公司 才发现再进入r i s c 微处理器的计算机市场己变得十分困难，而且进入成本相当 高昂【1 1 。 各国政府和企业都认识到r & d 在国民经济增长和国际竞争力提高方面具有 不可低估的作用，而且在提高企业竞争力方面也有不可忽视的作用，所以都把 r & d 作为自己长期发展战略的重要组成部分。改革开放以来，虽然我国政府对高 新技术产业给予了政策上的指导与支持，我国的r & d 水平有了明显的提高，但 相对欧美等西方发达国家大约落后1 0 1 5 年，这已成为我国企业在跨国经营中参 与国际市场竞争的一个致命弱点。目前，我国r & d 投入或支出的国际比较成弱 势：企业r & d 投入乏力；r & d 资金来源或支出枧制不适应市场经济要求；r & d 投入与产出效率低下。因此，在高新技术产业竞争的趋势推动下，对r & d 项目 的投资决策理论和决策评价方法进行研究，提高我国企业对r & d 项目的认识水 平，加速我国国民经济增长和提高我国企业的高新技术创新在国际上的竞争力具 有重要的理论意义和现实意义。 鉴于r & d 投资对企业经营与发展的重要性，企业的r & d 投资决策正确与否 就显得十分重要，只有熟悉了r & d 项目投资的评估和运作过程，才能把握住正 确的投资决策和投资时机，在企业发展战略上立于不败之地。 现实中大部分的r & d 项目投资在不同程度上具有如下三个基本特征：( 1 ) 期权博弈理论在企业r & d 项目投资决策中的应用研究 投资是部分或全部不可逆的，即初时投资成本至少有一部分是沉淀的，是无法收 回的。( 2 ) 投资的未来收益是不确定性的，即如果未来市场状况与预期的一致或 比预期的更好，那么目前的投资为今后的进一步投资创造了机会；如果未来市场 状况与预期的不一致或比预期的更坏，投资项目可能因为出现亏损而被终止。( 3 ) 投资是可延迟的，即投资者可以根据当时的经济环境和未来的可能变化，选择最 佳的项目实旖时机，或者说，可以现在投资，也可以等到将来某个有利时机再投 资实施1 2 1 。 因此，正确的r & d 投资决策主要受以下三种因素的影响：成本的不可逆性 ( i r r e v e r s i b i l i t y 、不确定性( u n c e r t a i n t y ) 和竞争性( c o m p e t i t i o n ) 1 3 1 1 ”。 1 成本的不可逆性 企业投资的成本不可逆性是指由于企业投资的失败而导致投资的成本部分甚 至全部变成沉淀成本，从而不能收回全部投资成本。企业在进行r d 项目投资 中的成本包括人力投入成本，如研发人员的工资、培训费及解雇费等，设备成本， 如试验设备费、原材料费、办公设备费等：同时还包括研发成功后的技术上市、产 品推广的广告费、营销成本等。可以说在企业的研发过程中的任何个阶段，投 资成本都是不可逆的。 2 不确定性 投资的不确定性则是指投资者在当前并不能够确切地知道将来的投资收益状 况，它是投资者所不能完全控制的，是由投资者所处的外部经济环境的随机变量 决定的。不确定性就意味着风险，当外部随机经济变量朝着有利于投资者的方向 变化时，投资者将来就会获得正的收益：否则，投资者的投资就有可能失败。可以 说，几乎所有的投资都面临着未来的不确定性。r & d 项目具有诸多的不确定性， 主要分为两类：技术不确定性与经济不确定性。技术不确定性主要存在于r & d 项目的研发阶段，这种不确定性表现在项目的研究与开发有可能成功，也有可能 失败，它与经济系统的总体运行关系不大，相对于r & d 项目的整个决策过程而 言是内生的；经济不确定性存在于r & d 项目的市场化阶段，r & d 项目的投资成 本以及新产品新技术的未来市场需求状况、市场份额、市场价格等都是不确定的， 从而使得企业的未来收益也是不确定的，它与整个经济系统的运行有关( 行业的 价格、成本或市场供求关系) ，相对于r & d 项目投资的决策过程而言足外生的变 量。 3 竞争性 企业的竞争性是由r & d 项目的延迟性特征决定的。高新技术行业因其本身 的高利润而存在垄断壁垒，也就有竞争者加入。正如迈克尔波特在其竞争优 势一书中指出：任何产业都面临着现存竞争对手的竞争、新的竞争对手的进入、 替代品的威胁、客户的侃价能力和供应商的侃价能力这五种竞争作用力：这五种 2 硕士学位论文 竞争作用力使得任何产业中的企业要想确立其竞争优势就至少应采用成本领先、 标新立异、目标集聚这三种基本竞争战略中的一种。所以，企业进行r & d 项目 的投资战略就是为了和其他竞争对手竞争，通过技术创新、产品升级等实现产品 和服务的差异化，而这种差异性又可以产生更高的激励效应、产品或技术的替代 效应，进一步促使企业进行新步的项目研发战略，改变企业的投资战略决策。 综上所述，企业在进行r & d 项目投资决策时，不仅要考虑投资成本的不可 逆性和项目面临的不确定性之外，还要考虑到不同市场结构下的竞争对手对市场 做出的反应，正确选择投资时机和投资方向，从而避免很大的损失，实现企业的 投资效益最大化。因而，企业要做到这些就要选择用什么样的项目评价方法。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。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。长期以来，r & d 项目投资中广泛采用的传统投资决策方法一一净现值法( n p v ) 和其他贴现金流 法( d c f ) 为r & d 项目投资决策提供了量化的依据，但是这些方法暗含的假设 条件是：投资是可逆的，如果市场状况不好，可以收回投资成本，重新选择投资 项目；要么现在进行投资要么永远不投资。而这些假设条件忽略了r & d 项目投 资的上述三个基本特征，不熊根据市场的变化对决策做出调整，是一种比较静态 和刚性的评价方法，无法衡量具有阶段性的投资风险项目为企业创造的战略价值， 以及在投资过程中企业管理人员的管理柔性价值。由于传统投资决策方法没有系 统地将项目投资的不可逆性、不确定性与由于竞争而引起的战略性互动纳入同一 决策框架，容易导致投资决策的失误，因而不适合r & d 项目的评价与投资决策【卯。 随着企业r & d 投资环境的复杂性及不确定性的提高，如何保持r & d 项目投 资的灵活性，合理评价投资机会，已经成为企业r & d 投资决策的重要组成部分。 b l a c k 和s c h o l e s ( 1 9 7 3 ) 及m e r t o n ( 1 9 7 3 ) 在无套利与风险中性条件下解决了金 融期权的定价问题，为期权理论的发展莫定了基础。在此之后，美国麻省理工学 院的m y e r s ( 1 9 7 7 ) 首先提出，金融期权的思想及其定价理论与方法可用于项目 投资的评估与决策，并称之为实物期权( r e a lo p t i o n s ) 。其基本思想为：投资者拥 有的投资机会( 或投资项目) 就像投资者持有的金融期权一样，可以看作是投资 者所持有的实物期权，投资者有权利而没有义务对该投资机会进行投资，当投资 机会所面临的不确定性的变化有利于投资者时就投资，否则等待，直到投资机会 消失。实物期权理论与方法是一种新兴的项目评价方法，是对传统的投资决策方 法的发展和完善，能够较好地处理不确定性，将产品市场和金融市场的交易机会 联系起来，能够根据不确定性的随机变化灵活地选择投资或放弃投资，更好地选 择资源配置，从而可以改变很多行业的结构，并促进这些行业一般经营决策的改 善【6 l 。它以其能够灵活评价不确定性条件下的投资项目未来的增长机会的重要特 点，在自然资源投资、r & d 、风险投资、土地开发、柔性投资等领域得到了相当 3 期权博弈理论在企业r d 项目投资决策中的应用研究 广泛的应用。 但是，实物期权投资项目在大多数情况下，任何企业都有权利获得，所以不 像金融期权那样具有排他性特点。这种投资机会具有共享性，因而不同的企业投 资者都可以选择投资，从而容易形成投资者之间的竞争。而实物期权理论没有将 投资者之间的竞争因素考虑进去，而博弈理论却能够解决这一问题。它主要研究 了在存在外部经济条件下的企业个人选择问题，考虑到了项目投资机会的共享性， 因而在进行r & d 项目投资决策时考虑了竞争对手做出的决策，将竞争性因素纳 入了项目理论评价体系中，从而使问题趋于完善。所以结合实物期权理论和博弈 论对r & d 项目投资进行决策分析，寻找企业间r & d 投资策略的最优战略决策有 其重要的经济意义。 1 2 文献综述 对实物期权的研究是伴随着对以n p v 法为代表的传统投资决策评价方法的 否定而发展起来的。长期以来，折现现金流量方法( d c f 法) 一直占据资本预算 决策，特别是风险项目投资决策的核心地位。然而，事实上，在大多数情况下， 投资是不可逆的，但是可以被推迟。投资可以被推迟的特性显然使d c f 法失去了 作用。拥有某种投资机会的公司就像是拥有某种金融看涨期权：它有权利但却不 负有义务，在确定的将来某一时刻购买一种资产。传统的投资决策方法( d c f 法) 的另一个问题是它忽略了创造的期权的价值。有时，当把一项投资孤立起来评价 时，它并不经济，但是它产生了一个期权，使公司可以在市场条件有利的时候进 行投资。当获得了新的信息或者市场的不确定性得到解决后，原来期望的现金流 就有可能会实现。管理者可以根据新出现的信息改变运营战略，以使未来潜在的 收益最大或者减少损失。管理者的这种灵活性一一比如说延迟、缩小、扩大或者 放弃其运营战略，增加了期望现金流现值n p v 的价值。所以，尽管d c f 方法是 一种评价投资机会的复杂工具，但它不适合评价长期投资机会，特别是收益非常 不确定的r & d 投资机会l ”。 针对折现现金流量方法在评价项目时表现出的不足，r o s s l 8 1 指出，风险项目 潜在的投资机会可视为另一种期权形式实物期权( r e a lo p t i o n s ) ，并由此引 发了对实物期权估价理论的深入探讨。 目前，有关实物期权的外文研究文献十分繁多，限于篇幅，本文这里仅列举 其中的一部分，并按照文章内容及发表时间做一归纳。 国外比较有代表性的研究成果主要有： m y e r s 9 1 于1 9 7 7 年首次提出的把投资机会看作增长期权( g r o w t ho p t i o n s ) 的思 想观念，认为管理柔性和金融期权具有一些相同的特点。 4 硕士学位论文 k e s t e r l l 0 】也是较早提出用实物期权法评估r & d 投资项目的人之一。他对增 长机会的战略和竞争特征进行了概念性探讨。 m c d o n a l d s i e g e l “j 在假设企业的r & d 项目价值和投资成本服从相互关联 的几何布朗运动的条件下，推导出永续投资期权的最优投资规则；并且发现，在 具有经济意义的模型参数的条件下，可能出现最优投资将延迟到项目的净现值超 过投资成本净现值的一倍。 t r i g e o r g i s & m a s o n 1 2 】对概念性实物期权框架进行了构建和完善并阐述了实 物期权法的有效性，开始了对实物期权定价问题的研究。 p i n d y c k d i x i t i ”】讨论了一个企业在完全垄断或完全竞争环境下的投资机会 以及如何决定进入和退出产品市场。他们认为企业的投资是一种期权，企业有权 力而没有义务执行这项投资，因此投资项目需要等待更多的信息出现再进行投资 决策。 b e l l a l a h 1 4 】讨论了不完全信息下的不可逆投资，首次提出了考虑信息成本的不 可逆投资机会的评价框架和基本模型，用以描述在不完全信息下投资机会的类似 期权特征，并运用不完全信息下的期衩定价理论获得最优投资规则。 在实物期权模型中引入博弈论思想，则是最近几年的研究进展： f u d e n b e r g t i r o l e t “】较早地把实物期权和企业之间的战略互动反应结合起 来考虑，讨论了确定环境下企业采取投资决策最优时机选择的博弈。在模型中， 他们假定双头垄断下的两个实力相当的企业都有机会进行技术升级，进行技术升 级的沉没成本随时问而降低，企业越晚投资，投入的沉没成本就越少；另一方面， 企业越早投瓷，就越早获得收益，获取先占优势。企业进行投资时要权衡投资成 本和先占优势的利弊关系。 s m e t s 16 j 考察了双头垄断条件下企业面临随机市场需求时做出的不可逆市场 进入决策，非合作行为会导致不对称的领导者追随者均衡，他认为，如果领导者 的地位是预先确立的，那么在领导者采取投资之前，追随者不会投资，此时就会 出现合作行为的结果。 d i x i t p i n d y c k 2 】研究分析了不完全竞争情况下的案例，在连续时间上对双头 竞争的市场、永久期权和不完全信息采用期权博弈方法进行了分析，并给出了领 导者和追随者的投资临界值和期权价值的解析解。 l a m b r e c h t & p e r r a u d i n 【l ”对两家竞争市场使用美式看跌期权作为支付，每个 参与人的交易费用作为执行价格，并且假设看跌的起点( p u t t h r e s h o l d ) 由于抢滩 博弈而逐步提高，追随者起点的条件概率分布使用类似“分布策略方法”来发现 最优，使用的工具是标准的拉普拉斯最大化原则，并在此基础上达到纳什均衡。 l a m b r e c h t p e r r a u d i n 1 8 1 讨论了追随者的抢滩问题，永久期权和不完全信息。 该方法考虑的问题是在第一次进入后其他追随者将永远失去投资机会。 期权博弈理论在企业r & d 项目投资决策中的应用研究 h u i s m a n k o f t 【1 9 】给出了一个领导者和追随者角色内生选择机制。w e e d s z o 】 扩展了这个分析框架，引入了竞争者之间存在正外部性的假设。正的外部性使得 不确定性降低了领导者的投资临界值。 w e e d s 2 1 】将r & d 竞争模式设定为“赢者通吃f w i n n e r - t a k e r s _ a 1 1 ) ”的模式，研究 了在专利保护体系下具有不确定回报的两个相互竞争项目的不可逆投资问题，尽 管竞争降低了期权价值，但是由于存在联合投资，而且企业担心竞争会引发专利 竞赛。因此，企业仍然有动力推迟投资，等待依然是有价值的。 t h i j s s e n ，h u i s m a n & k o r t l 2 2 j 研究了双寡头在投资风险项目时不完全信息条件 下的抢摊博弈。在领导者因信息更多而市场份额更多，追随者也因为知识溢出而 受益的假设下，研究发现发送包含更多信息的信号会损害自己的福利，而且，当 信号信息量少时，双寡头比垄断时双方享有更高的福利。 与国外的大量研究相比，国内的实物期权研究起步较晚，但是这些年发展很 快。用关键词“实物期权”搜索中国期刊全文数据库，1 9 9 4 2 0 0 5 收录的文章共 有5 7 5 篇，令人惊奇的是：其中1 9 9 9 年以前只有1 篇l2 0 0 0 年有6 篇，2 0 0 1 年 有1 9 篇，2 0 0 2 年有6 7 篇，2 0 0 3 年有1 0 1 篇，2 0 0 4 年有1 7 7 篇，2 0 0 5 年篇幅达 到2 0 4 篇之多。由此可以看出：“实物期权”研究在我国由空白成为研究热点，且 增长势头强劲。 国内比较有代表性的研究成果主要有： 范龙振【2 3 】研究了投资机会的价值、管理柔性对投资决策的影响，并通过建立 决策模型研究了时间选择期权的价值。 戴和忠j “j 指出r & d 项口应被看作一个复合的实物期权，在此基础上，引入 g e s k e 模型，并结合制药公司的具体实例作出评价：r & d 投资项口的价值不仅仅 取决于初始投资产生的现金流入，它还取决于山于初始投资而获得的下一阶段投 资机会的价值。 郑德渊、李湛【2 5 】以二叉树无风险套利定价模型与决策树为基础，建立评价 r & d 项目的实物期权方法，考虑了r & d 项目的动态性和序列性。 韩隽、郑德渊、伍青生f 2 州以无风险套利为理论基础，导出r & d 项目评价的 实物期权方法，并对风险投资家一次性投资、分阶段投资以及混合性融资的期权 价值进行了分析。 许民利、张子刚f 2 7 1 在对投资期权研究的基础上，分析了传统投资决策方法中 n p v 法的不足，指出传统n p v 法低估了r & d 项目的投资价值。对r & d 项目投 资决策的离散状态、连续状态和两阶段状态，分别运用期权理论进行了定量分析。 穆昕、王浣尘1 2 8 】采用动态规划方法，通过建立期权定价模型，研究了环保产 品市场需求的各种不确定性影响因素，并进行了敏感性分析。 易江、李楚霖【2 9 】讨论了寡头垄断市场中厂商进行工艺创新的研发决策行为， 6 硕士学位论文 在古诺双头的竞争模型下，分析厂商为了降低生产成本进行的研发投入决策。其 中分别讨论了厂商独立进行研发和联合进行研发的情况。结果表明：在独立进行 研发时，溢出效应越大，厂商的研发投入越小；专利保护期越长，研发投入就越 大。 胡飞、杨明p o 】考虑到技术成功的不可预见性而导致产品价格突变的不确定性 的特点，用几何布朗运动跳跃过程来模拟产品价格的波动模式。利用实物期 权方法评估项目的价值和最优投资原则， 出项目的价值和投资机会价值的表达式， 影响。 并根据边界条件由动态规划的方法推导 分析了跳跃参数变化对项目投资决策的 吴建祖、宜慧i t 3 1 1 使用h u i s m a n & k o r t 建立的模型，分析了对称的双寡头市 场中经营成本对投资期权的影响，发现经营成本的影响大于投资成本，并且追随 者对于经营成本更为敏感。 吴建祖、宜慧玉1 3 2 l 使用h u i s m a n k o r t 建立的模型，采用期权博弈方法研究 了不确定条件下的企业r & d 项目最优投资时机，发现竞争使企业提前投资，而 市场的不确定性程度越高，投资成本越高，企业越晚投资。 1 3 研究思路和内容 随着经济全球化的日益推进，r & d 活动已经对国家实力、社会安定、经济发 展、人们的生活产生了持续而重要的影响，而企业的r & d 投入反映了企业技术 创新和进步的能力，也是决定企业竞争力的关键。因而，对r & d 项目的评估有助 于r & d 活动赣着资源分配合理化、效果最大或最优化、综合效益不叛提高的方 向发展【”1 。纵观国内外相关文献，可以将r & d 项目投资决策的评估方法分为三 个发展阶段：第一阶段是传统的投资决策方法( 1 9 8 0 年前) ，主要是折现现金流 法( d c f ) 和在此基础上的决策树分析和灵敏度分析；第二阶段是b l a c k - - s c h o l e s 期权定价理论以及在此理论上演变的实物期权方法( 1 9 8 0 年一1 9 9 0 年) ；第三阶 段是实物期权博弈理论与方法( 1 9 9 0 年至今) ，它是实物期权方法与博弈沦 的有机结合【“l 。 基于以上文献和模型方法，本文从r & d 项目投资决策理论演变过程出发， 在比较实物期权方法与传统投资决策方法的基础上，引入博弈论，将实物期权方 法与博弈论有机地结合起来，分析企业在竞争条件下的r & d 投资决策，使理论 上的投资决策与现实决策结果进一步相吻合，弥补现有的投资决策方法的不足， 使决策方法迸一步完善。理论上的定量分析与实际案例的定性分析使得本论文的 结果更有说服力。 图1 1 给出了r & d 项目投资决策的分析框架，这也是本论文的研究思路。 期权博弈理论在企业r d 项目投资决策中的应用研究 r & d 项目投资决策理论演变过程 图1 1r & d 项目投资决策分析框架 全文共分四章进行。基本内容框架为： 第一章是绪论。介绍本论文的选题背景和意义、文献综述、研究思路和内容。 第二章是传统投资决策方法的理论研究。介绍传统的投资决策方法的发展脉 络，分析其优缺点。 第三章是期权博弈分析方法的理论研究。在先介绍金融期权理论的基础上， 又介绍了实物期权理论，并引入博弈论，形成比较完美的投资决策的期权博弈理 论，并构建了期权博弈理论的一般分析框架。 第四章是竞争条件下企业r & d 项目的投资决策研究，分析了三种均衡情况 下的最优投资决策，并进行了数值计算分析。 最后是相关结论。总结了本文所做到的工作、可能的创新点以及进一步需要 完善的地方。 8 硕士学位论文 第2 章传统投资决策方法的理论研究 长期以来，对r & d 项目进行评估的主要方法是传统的投资决策方法，而用 的最广泛的是净现值法，所以本章主要研究的是净现值法。 净现值( n e tp r e s e n tv a l u e ，n p v ) 法是通过将投资项目从开始建设到寿命结 束的各期现金流量咀一定的风险调整贴现率进行贴现所得的现值之和的大小作为 评价和选择投资项目经济效益的投资决策方法。即： p y = 一c f o + y c f , ( 1 + 女) ( 2 1 ) 其中，c f o 代表时间0 时的现金流，c f , 代表时间t 时的现金流，k 代表资本 成本。 判别准则：如果n p v ，0 ，该项投资可行；如果n p vc 0 ，该项投资不可行。 净现值法有两种应用情况：确定性下的n p v 计算方法和不确定性下的n p v 计算方法。 2 1 确定性下的n p v 计算研究 确定情况下，不存在风险，因此投资是无风险的，在这种情况下企业或个人 投资决策的核心问题就是对当前与将来消费的权衡，使企业或个人获得的消费偏 好最好、效用最大。假定未来现金流确定，先考虑两阶段投资决策下的净现值的 计算。图2 1 表示企业或个人在当前或将来的消费偏好( 效用) 曲线，c 。表示企 业或个人用于当前消费的收入，c 表示企业或个人用于将来消费的收入。则从经 济学的角度知道，曲线的效用高于曲线u ，的效用，也就是说，企业或个人更偏 好于曲线u ，的效用。 但是企业或个人期望的效用水平受到生产性投资机会和市场机会两方面的约 束。生产性投资机会是指放弃当前的消费而进行生产性实物投资以获得将来更多 的财富的机会，生产性投资机会曲线是投资者可获得的消费收入的组合集，其斜 率是生产性的边际收益率，它的形状是凹向原点的，因此知道投资的边际收益是 递减的。 假定不存在市场机会，投资者的最优投资点应该是其生产性投资线与可获得 的最大效用曲线的切点，即边际收益等于边际效用的那个点。图2 2 表示了生产 性投资机会曲线即与效用曲线的关系，s 与e 分别是两个不同股东的最有投资 点，两股东要求企业的投资量是不同的。 9 期权博弈理论在企业r & d 项目投资决簸中的应用研究 o c 1 图2 1 时间偏好( 效用) 曲线 图2 2 生产性投资机会曲线j ) p 假定存在市场机会，投资者可以以相同的常利率r 在完全竞争的资本市场上 无限量的借贷。投资者的市场机会集可以用一条斜率为l + r 的直线m m ( 图2 3 ) 表示。这样，投资者可以贷出其当前收入c 。，从而在下一期获得收入c 1 = ( 1 + r ) c 。 ( 或者投资者用c 。购买资产以获得将来收入c 1 ) ；另外，投资者也可以在当前借 入+ ，) ，然后在下一期偿还c 。，其现值为= c 。= + ，) 。因此，市场机 会线m m l 就表示投资者所拥有的现值为常数的等财富线。 c l 图2 3 市场机会线朋掰 从点p 开始沿着生产性机会线p p 移动，直到曲线p p 的斜率大于市场机会线 m m t 的斜率，从而得到生产机会线与市场线相切那点的最优生产方案。这时，最 大化投资的n p v 能够使股东的财富达到最大化。只要下一个单位生产性投资的内 部收益率超过在资本市场上的可比投资的收益率时就可以投资。 因此，确定情况下，两阶段甚至多阶段的n p v 公式为： r 一 朋v 了三一， ( 2 2 ) 鲁( 1 + ，) 其中，c + 为t 阶段的净现金流入，为无风险资金的机会成本，7 1 为投资项目的寿 1 0 硕士学位论文 命期，为项目的初始投资成本。 如果项目的投资是系列的多阶段投资，则投资成本，为：，。磊石暑了，其中， d t 为t 阶段的投资成本( 现金流出) 。 推广至，如果每阶段的贴现率都不相同，则n p v 可表示为： p 矿。x - _ _ _ 一i ( 2 3 ) i ( 1 + ) ( 1 + 厂2 ) _ ( 1 + ) 其中，r 为每阶段的无风险利率( 无风险资金的机会成本) 。 2 2 不确定下