（产业经济学专业论文）实物期权在RD项目投资决策中的应用研究.pdf

中文摘要 论文题目：实物期权在r & d 项目投资决策中的应用研究 专业：产业经济学， 硕士生：余胜哲( 签名)金翌 指导教师：胡 健( 签名) 二壶塑0 卜 摘要 新产品的研究与开发( r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t ，r & d ) 投资活动对于加快技术创 新，增强企业活力，促进国民经济持续、快速、健康发展具有十分重大的意义。r & d 投 资活动的推动和发展不仅仅需要足够的资金投入，而且还需要有恰当的项目评价和选择 方法作为保障。而实物期权方法作为一种新的投资决策方法为r & d 项目投资决策问题 提供了一种解决的思路。 本文首先采用比较分析方法对实物期权方法与传统投资决策方法做了比较，指出实 物期权方法考虑了投资者管理的灵活性，把投资项目中包含的不确定性( 即实物期权) 作为项目投资价值的一部分，弥补了传统投资决策方法在不确定环境下应用的缺陷。接 着指出r & d 项目投资与传统项目投资的不同，说明以净现值为代表的传统贴现现金流 方法不能全面发掘r & d 项目的战略价值，并针对r & d 项目投资高度不确定性和多阶段 的特点，指出了实物期权方法的适用性，从而构建了r & d 项目中实物期权应用模型的 指标体系和应用框架。并采用实证分析的方法，结合案例，证明了实物期权方法在r & d 项目投资决策中的有效性。最后得出结论，实物期权方法在净现值法决策准则失效的情 况下为投资者继续投资提供了科学的依据，其在r & d 项目投资决策中的应用对促进 r & d 项目投资，提高了决策的有效性。本文为r & d 投资项目的投资决策提供了一种分 析思路与框架，对r & d 投资有一定的理论意义和实践意义。 关键字：r & d 项目实物期权不确定性风险 论文类型：应用研究 i l 英文摘要 s u b j e c t ： s p e c i a l i t y ： n a m e ： i n s t r u c t o r ： m e t h o do fr e a lo p t i o ni ni n v e s t m e n td e c i s i o nf o rr & dp r o j e c t ： a na p p l i c a t i o ns t u d y i n d u s t r i a le c o n o m i c s y u s h uj h e n i a ng z h ( s i g e ( s n a t i g n u r e ；：圣箍字 ) 邕蛆) 】虹 a b s t r a c t r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t ( r & d ) i n v e s t m e n to ft h en e wt e c h n o l o g ya n dn e wp r o d u c t a c t i v i t yp l a y sas i g n i f i c a n tr o l ei nt h ep r o c e s so fa c c e l e r a t i n gt e c h n o l o g yi n n o v a t i o n ，i m p r o v i n g e n t e r p r i s e s a b i l i t ya n dd e v e l o p i n gn a t i o n se c o n o m y ，r & di n v e s t m e n ta c t i v i t yn e e d sn o to n l y e n o u g hf u n d sb u ta l s oa d e q u a t ep r o j e c tv a l u a t i o nm e t h o d s m e t h o do f r e a lo p t i o nb yw a yo f a n e wm e t h o do f f e ran e ww a yf o rs o l v i n gu n c e r t a i n t yo fr & d p r o j e c t s t h ep a p e rf i r s t l yc o m p a r et h em e t h o do fr e a lo p t i o nw i t l lt h et r a d i t i o n a lm e t h o do f i n v e s t m e n td e c i s i o n m a k i n gb yu s i n gm e t h o do fc o m p a r i n ga n a l y s e i ti n d i c a t e st h a tm e t h o d o fr e a lo p t i o nc o n s i d e rm a n a g e m e n ta g i l i t yo fi n v e s t o r s ，a n dr e g a r du n c e r t a i n t y ( r e a lo p t i o n s ) i np r o j e c ta so n ep a r to ft o t a lv a l u e t h em e t h o dr e p a r a t i o nt h el i m i t a t i o no ft r a d i t i o n a l m e t h o d su n d e ru n c e r t a i nc o n d i t i o n a f t e rc o m p a r i s o no fr & dp r o j e c ti n v e s t m e n ta n d t r a d i t i o n a lp r o j e c ti n v e s l m e n t ，t h ep a p e re x p l a i n st h a td i s c o u n t e dc a s hf l o wm e t h o dr e p r e s e m e d b yn e tp r e s e n tv a l u e c a n ts e i z et h ew h o l ev a l u eo fr & dp r o j e c t c o n s i d e r i n gt h eh i g h u n c e r t a i n t ya n dm u f t i p h a s ec h a r a c t e r s ，t h ep a p e rf o r w a r d st h ea p p l i c a b i l i t yo fr e a lo p t i o n m e t h o d si nt h i sf i e l d ，a n da p p l yaf r a m eo fr e a lo p t i o nm o d e lf o rt h el i m i to ft r a d i t i o n a lw a y s a c c o r d i n gt ot h ec a s ea n a l y s i s ，t h em e t h o di sp r o v e de f f e c i v ei nr & dp r o j e e l s t h e ni n c l u d e t h a t ：r e a lo p t i o np r o v i d es c i e n t i f i cb a s i sf o rc o n t i n u ei n v e s t m e n td e c i s i o na st h en p vc r i t e r i o n l o s ee f f i c a c y , a n dt h ea p p l i c a t i o no fi ti nr & dp r o j e c t si n v e s t m e n td e c i s i o nh a si m p o r t a n t s i g n i f i c a n c ef o rc e l e r a t i n gi n v e s t m e n ti nr & dp r o j e c t s t h i sp a p e rp r o v i d e saa n a l y s i sf r a m e f o rt h ei n v e s t m e n td e c i s i o no fr & d p r o j e c ta n dw i l lh a v ei m p o r t a n tt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a l m e a n i n gf o rr di n v e s t m e n t k e y w o r d s ：r & dp m j e c t r e a lo p t i o n u n c e r t a i n t y r i s k t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名： 日期： 学位论文使用授权的说明 加7 ，j j ， 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、 复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与 该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。 论文作者签名：趣望 日期： 导师签名：赴 0 ，则方案可行；进行多方案择优时，首先要判断个方案是否可行，若有多 个方案可行，则须遵循净现值最大准则进行判断，即净现值越大的方案越优。 净现值方法有时也会考虑到风险因素对项目评价的影响，在考虑到风险状态的情况 下，一般采用风险调整则现率法或确定性等价方法来进行弥补。但在这两种弥补方法下， 共同原理都是提高了项目价值的折现率，降低项目现金流量的净现值。这往往也会使项 目的价值严重偏离现实。 ( 4 ) 净现值指数法 净现值指数是项目净现值与项目投资总额现值两者之间的比率，也叫投资的赢利能 力指数。其计算方法如下： 1 4 第三章实物期权方法在r & d 项目投资决策中的应用分析 n p v i ：n p v l p ( 式3 4 ) 式中：n p v i 净现值指数；i r 一项目净投资现值。 ( 5 ) 内部收益率法 内部收益率是使项目在整个寿命期产生的净现值为零的贴现率，一般用i r r 表示， 塌实项目经济评价最重要的指标之一。对常规项目而言，索取的贴现率越大，项目的净 现值就越小。用净现值评价指标的评价标准是项目净现值不小于零，因此，内部收益率 可以理解为是项目净现值指标可行的最大贴现率，也就是说，以项目在整个寿命期所产 生的现金流入完全抵补其现金流出，平均每年还产生i r r 的收益水平。i r r 可由以下公 式算出： n p v _ c t ( i + i r r ) k 0 t = l ( 式3 5 ) 3 2 2 不确定性条件下的投资决策方法 传统不确定性条件下的投资决策方法指的就是风险决策方法，目前常用的主要包括 以下几种： ( 1 ) 盈亏平衡分析。盈亏平衡分析是根据项目正常生产年份的产量、成本、产品售 价和税金数据计算分析产量、成本和盈利间的平衡关系，确定销售收入等于生产总成本 时盈亏平衡点的一种方法，它根据盈亏平衡点的高低了解项目抗风险的能力大小。由于 该方法存在一定局限性如要假定产量等于销售量，要求产品单一，采用的是正常年份的 数据，不考虑资金的时间价值等，其计算结果和结论是粗略的。 ( 2 ) 敏感性分析。敏感性分析是测定系统的输入变量( 影响因素) 变动一个幅度对指标 值的影响，以检验评估结论对环境的敏感性。敏感性分析有助于了解方案的风险情况及 确定在决策评价及方案实施过程中需要重点研究与控制的因素，但因其未考虑各种影响 因素在未来发生一定幅度变动的概率，这可能影响分析结论的实用性与准确性； ( 3 ) 概率分析。概率分析是在系统输入变量( 影响因素) 的概率分布规律已知情况下， 计算评价指标的期望值和方差以比较各种方案的风险大小。提高概率分析的准确性关键 要掌握各影响因素的概率分布资料和数据，而要做到此相当难。 ( 4 ) 蒙特卡罗法。目前国内外广泛应用蒙特卡罗( m o n t ec a r l o ) 仿真试验法，这种方法 可用来度量项目的各种可以量化的风险，它通过系统仿真模拟的办法给出现项目风险事 件发生时的各种条件和概率分布情况，然后使用计算机模拟仿真计算给出项目风险概率 分布和风险损失与机遇大小的模拟仿真结果，并由此得到项目风险度量的结果。但该方 法除用机时间长、费用高外，还要求各风险输入变量相互独立，它不能显示出实际中存 在的相互关系，该风险分析的结果仅具参考意义【2 8 j 。 西安石油大学硕士学位论文 3 2 3 传统r & d 项目投资决策方法的局限性 通过以上分析。我们知道，传统项目投资决策方法对项目投资起到基础性作用，但 面对日益发展的经济来说。为了提高企业的竞争力，为企业争夺市场份额，求得生存和 发展机会的重要手段，传统的研发项目决策方法亟待突破，需要寻求更加科学合理的决 策工具。下面具体分析一下传统决策方法的局限性： ( 1 ) n p v 方法假设投资是可逆的，而现实中大多数投资具有不可逆性，也就是说投 资的初始成本至少部分是沉没的，当你改变主意时不能完全收回投资的初始成本。投资 的不可逆性主要产生于：a 信息的不对称。即使投资不是特定企业或特定产业，它们往 往也是部分不可逆的。b 投资是针对特定企业或特定产业的，或投资后拥有的资产具有 专有性。c 国家政策法规的变化和企业文化的差异也可能产生不可逆性。采用n p v 方法 进行分析时恰恰忽视了投资的这一特性，它要么假定投资是可逆的，即无论什么原因， 只要市场结果比预期条件差，就可撤消投资收回支出。要么假定投资是不可推迟的，即 如果现在不投资将来也不可能投资。 ( 2 ) 忽略了投资中项目不确定性因素的价值。投资的未来收益是不确定的，传统不 确定条件下的风险决策方法其各风险变量相互独立，不能显示出实际中存在的相互关系。 由于某些风险决策分析工具未考虑各种影响因素在未来发生一定幅度变动的概率，这可 能影响分析结论的实用性与准确性。对于投资者而言，他所能做的只是预测投资未来收 益大小包括损失的概率，但并没有把项目不确定性的价值加入投资价值进行决策考虑。 这就势必低估项目的投资价值，从而使好的投资项目得不到开发。 ( 3 ) n p v 方法忽视了企业未来成长机会的价值。n p v 方法将净现值大于零作为投资 决策的准则。但在实际经营中，企业所进行的投资并非都能立即获利，而且投资的目的 并不定仅仅是获得财务上的利益，尤其是短期性的利益。企业当前的投入虽然短期内 不能获得收益，但从长远看，可能是为了占有市场份额，拥有某种专利权，或者是为了 在竞争中处于领先地位等等，这事实上也就是企业通过当前的投入获得了企业未来成长 的机会，而未来成长机会的获得多是企业战略目标实现的重要组成部分，对于企业的长 远发展可能比短期收益更有价值。而采用n p v 方法不能为这类着眼于未来的投资决策提 供理论支持p j 。 ( 4 ) 忽略了在实际投资过程中还存在着投资时机和规模的选择问题。在决定对一个 项目进行投资时，你可以选择现在投资，也可以推退投资以获取有关未来的更多信息， 还可以在市场状况不佳时实施收缩投资甚至停止投资等措施。选择投资的时机不同，决 策时得到信息支持就不同，投资项目的风险和收益也会发牛改变【3 0 l 。例如，一个企业可 能处于某种战略考虑必须迅速投资，从而在竞争中处于优先的地位。然而，在很多情况 下，推迟投资也是可行的。推迟投资可能存在推迟成本如其它企业进入的风险等，但推 迟成本与等待未来更多信息的收益相比，往往收益是巨大的。 1 6 第三章实物期权方法在r d 项目投资决策中的应用分析 3 3r & d 项目投资决策中的实物期权方法引入 研究与开发( r & d ) 是实施企业长期战略的重要组成部分，因而合理评价r & d 项目投 资至关重要。在当今新技术飞速发展的时代背景下，r & d 项目，特别是高技术企业的 r & d 项目具有期限长、不确定性因素多、变化程度剧烈的特点，因而具有极高的不确定 性。正如前面众多文献已经指出的：传统的d c f 评价方法由于无法考虑投资弹性和经营 决策的灵活性，己无法胜任对高技术r & d 项目价值的评价，运用实物期权方法对r & d 项目投资决策进行分析就成为了必然选择。一个r & d 项目往往是由一系列不同的阶段 组成的：研究开发阶段( 包括基础研究阶段、原型开发和测试阶段等) 与市场化阶段( 包括 建造生产工厂阶段和市场营销阶段等) 【3 l 】，在每一个阶段，管理者都有延迟、放弃、扩 大投资和生产等权利，即包括一个以上的实物期权，其价值实质上是一个多变量、多目 标、多阶段的复合期权的价值。因此，应用实物期权方法评价r & d 项目的价值具有明 显的优越性。 3 3 1r & d 项目的期权特性和期权价值 从期权角度看，r & d 投资正如购买了可能带来巨大利润的期权，一旦成功就能给企 业带来巨额利润，如果投资失败，损失的仅仅是期权费用一r & d 投资，所以r & d 投资 可以认为是为企业的未来购买期权。r & d 期权的价值在于创造企业未来投资机会的价 值。一方面，项目投资可以规避风险，使决策者有更多的时间和信息检验自身对市场环 境变化的预期应变能力，有利于避免不利条件下的更大损失；另一方面，r & d 投资也保 留了未来盈利的机会。r & d 期权是根据投资环境和投资项目本身变化而对投资项目进行 调整的权利，而非义务，投资项目中期权因素的存在是由投资项目的不确定性和期权本 身所具有的权利和义务的不对称关系所决定的p 2 】。对于一个投资项目来说，项目的期权 价值与企业处理不确定性的能力的关系是：项目的不确定因素越多，企业处理不确定性 的能力越强，越能够实现其期权的价值，而现代经济的不确定因素之多往往难以实现预 料，故考虑r & d 的期权价值显得尤为重要。 企业决策者在面对一个r & d 项目投资决策问题时，一方面，需要面对许多不确定 性因素的影响。这些不确定因素包括市场性的因素和非市场性的因素，市场性的因素主 要指投资价值的不确定性和投资成本的不确定性，非市场性的不确定因素又称为突发因 素，包括经济环境的变化、政策因素、新工艺技术出现、竞争者的加入等。r & d 投资的 不确定性为r & d 投资带来了投资机会价值，这种不确定性越高，投资机会价值就越大。 面对不确定的外部环境，在项目的实施过程中，企业管理者可以根据市场变化，收集有 关价格、成本及市场情况等新信息，采取灵活的应变措施，对最初的r & d 投资方案作 出适当的调整，如扩大或缩小项目的规模，以适应变化了的市场。如果非常不利的情况 发生，管理者甚至会作出停止项目实施的决定，以避免更大损失的出现。总之，不确定 西安石油大学硕士学位论文 性因素的存在要求企业管理者在投资项目的决策和实施过程中具有随时改变投资行为的 灵活性，这种灵活性称为经营柔性( o p e r a t i n gf l e x i b i l i t y ) 。在一个r & d 投资项目的规划 和实施过程中，管理者是否具有经营柔性，直接影响着该项目的价值。 另一方面，r & d 项目本身的价值有时并不能仅仅由其所产生的净现金流大小来表 现，还必须考虑其所带来的战略价值。单从盈利角度看，企业的r & d 项目本身可能并 无价值可言。但是，由于r & d 项目的实施，可能创造出新产品、新市场、新技术，并 因此为企业带来有价值的投资机会，并树立长期竞争优势和市场领先地位。从战略角度 看，这一切都集中体现为企业战略适应性( s t r a t e g i ca d a p t a b i l i t y ) 的提高。所以，在对一个 r & d 投资项目进行评价时，不仅要考虑用n p v 或其他指标计算的直接获利能力的大小， 更要考虑它对企业长期发展战略价值的贡献大小。只有同时具备了经营柔性和战略适应 性，企业决策者才能掌握经营决策的主动性，而灵活性的价值正是这种主动性的反映。 r & d 可以被视为一系列的连续决策，第一个阶段是技术研究阶段，随后是技术应用 开发阶段以及最后阶段的商业化或市场化。决策者在每一个阶段之前都面临不同的不确 定性，在不确定性随着新信息不断出现的情况下，在每个阶段结束时重新评价投资机会， 随着不确定性逐步消除，采取灵活的对策和阶段性的调整。 在研究阶段，管理者必须决定是否参与新产品或技术的研究。这取决于管理者是否 发现这一投资对公司未来成长具有战略重要性。很多行业的成功( 例如，高科技产业) 需 要新的创新过程和产品的稳定流动，但是研究己经成为成本高昂且耗时的工作。自然地。 好的决策在不确定性随着时间而减小时才能做出。这就是在管理者最后决定进行一项 r & d 投资时，经常决定进行阶段性融资的原因。早期的投资赋予了进行下一阶段投资的 权利，但只有在每一阶段的投资效果有利的情况下才可以继续。如果研究不能生产出新 产品或技术，r & d 项目就会在这一阶段停止。同时，即使公司没能发现新技术，它仍然 能够获得对其它领域有用的重要信息。 一旦研究阶段成功，管理者可能决定开始技术应用开发阶段。技术开发阶段需要大 量的资本和人力资源投入。技术开发的知识不仅难于发现而且相当昂贵。除此以外，新 信息的出现可能证明这样的投资不足以弥补研究和开发的费用。管理者最终会根据出现 的新信息来决定怎样做对公司最好。如果这些问题得到解决，而且技术开发和商业化阶 段看起来对公司的竞争力来说是必需的，那么技术开发阶段就会开始。这个阶段的项目 受技术开发不确定性的控制，技术的可行性需要得到确定。如果技术开发阶段失败，为 了避免进一步的损失，管理者可以放弃项目。当然，如果技术开发是成功的，管理者就 可以继续商业化阶段。 最后的阶段是新技术在市场上的执行或商业化。管理者考虑新产品或技术成功投放 市场的可能性。在这一阶段，新产品或技术要面临来自替代产品的竞争，而且管理者必 须保证它有合适的预期竞争反应和在产品投放市场前对收益价值的影响。成功主要取决 于公司得到的收益是保持私有还是与竞争者分享。如果商业化阶段失败了，公司可能放 第三章实物期权方法在r & d 项目投资决策中的应用分析 弃项目并以清算价值卖掉技术或设备。 r & d 项目投资就是一项典型的复合实物期权，每一阶段的投资决策取决于前面已 经执行的各阶段投资的实际结果。r & d 项目的价值不仅取决于技术研发阶段投入所产生 的现金流入，还取决于由初始研发投入所获得的后续研发阶段投资机会的价值。如果在 初始研发投资阶段结束后，发现情况不如原先测算的那样乐观，则立即决定中止以后各 阶段的投资，以避免更大的损失。实际上，r & d 项目除了由阶段化投资所构成的实物期 权之外，对项目不同融资结构和融资方式的选择以及在市场化阶段企业的各种经营决策： 如增产、扩张、联合、转产、停产等，也具有相应实物期权特征。如果采用传统的投资 决策分析方法分析r & d 项目投资决策，对于投资弹性的处理可看作为一系列序贯投资 决策，并采用决策树法进行求解。 3 3 2r & d 项目中实物期权要素分析 r & d 项目评估方法的中心任务是确定各个期权要素，使各要素的值符合r & d 项目 的特性，满足各项假设的条件。在评估时，首先计算决策问题中所包含的各个期权的价 值，其次还要考虑各期权之间的相互作用。 ( 1 ) r & d 项目价值的确定 项目价值相当于期权标的物的价格，而一般的实物资产往往是非交易性资产。因而 如何确定项目价值需要仔细分析。如果资本市场上有类似于评估项目的可交易资产，则 可以用比较分析的方法确定所研究项目的价值。实物期权方法在自然资源开采项目评估 方面运用较多，国外研究表明，资源开采项目的价值与所开采资源的价格成很好的相关 性。对于那些有期货交易的产品，期货价格和现货价格是随时可以得到的。 对于r & d 项目往往被看作是纯粹期权权利，期权价值只有在期权执行之后才能实 现。其标的物往往是唯一的，不具有可比性。项目价值只能通过对期望现金流的现值进 行风险调整获得，但是这儿的折现率的确定存在问题，因为折现率往往是根据c a p m 模 型而确定的，而c a p m 模型本身有许多不足。 ( 2 ) r & d 项目价值的波动率 项目价值波动率是r & d 项目价值的一个重要解释变量，将与技术与产品市场的不 确定性有关的r & d 项目不确定性看作是r & d 项目价值的波动率。波动率的确定方法主 要有三种：计算项目价值历史波动率、计算隐含波动率、对现金流的模拟。 当存在与研究项目相似的可交易资产时，可以计算该资产价值的历史波动率作为研 究项目的价值波动率。重要的是，计算可交易资产波动率时交易期的选择要能反映研究 项目的评估期限。当所研究项目的标的资产或类似可交易资产有期权或期货交易时，可 以直接根据市场上的期权或期货价格进行计算。 对于某些项目既没有可比较的资产，也很难用模拟方法计算，只能用资本资产定价 方法确定波动率。但是该方法确定的波动率只能反映系统风险，而期权价值是依赖于整 1 9 西安石油大学硕士学位论文 体风险的，因此可以考虑对系统风险扩大后作为研究项目的参数。 ( 3 ) r & d 项目期权的期限和“红利” 在研究中为了简化问题，往往期权期限是给定的，也不考虑红利问题。但是在实际 中许多情况都可以视为红利发放，而且项目环境是变化不定的，实物期权的期 限以及 红利数额都会因竞争态势以及技术变化的改变而发生变化。在r & d 项目中，将与r & d 技术( 如产品的生命周期) 、市场前景等因素有关的项目投资机会消失时的时间看作是期 权期限。由于竞争的压力，企业提早执行期权，这相当于是市场潜力的减少，意味着企 业因竞争而付出了类似于红利的支出( 标的物价值减少) ，同时原定的期权期限也被缩短 了。有时因技术的变化以及需求的减少也会发生类似于红利的支出。当在到期时没有执 行期权，则发生的机会成本也是一种类似红利的支出。 ( 4 ) 无风险利率 无风险利率一般是根据期权期限及执行时期按照基于a a a 级的零息债券利率的利 率结构曲线决定的。简单地可以使用一年期的国库券利率作为近似无风险利率。必须指 出，所使用的利率与项目现金所涉及的主要的货币有关。当项目所涉及的货币种类很多 时，则往往是使用项目所在国家的货币利率，各种货币也相应折算成所在国货币进行计 算。 ( 5 ) 执行价格 将与r & d 项目的技术水平、生产规模等有关的项目有效期内所有投资成本的现值 看作是期权的执行价格。由于预计技术变化会导致成本时，要能够制定出成本变化函数， 以便准确计算项目投资额。为了避免竞争而导致期权提早执行，可以考虑通过提高期权 执行价格从而增大市场进入壁垒。 对于放弃期权，项目的清算价值是期权的执行价格，在估价时要考虑项目残值及清 理支出以及变卖收入等多方面的情况。 一般对于r & d 项目，投资者重点应该建立执行价格和未来收入的模型。并在项目 进程中不断监测模型中涉及的量化因素，以便在决策点通过比较执行价格和未来收入来 决定项目是继续进行还是放弃。 近几年实物期权方法在投资项目决策中得到越来越多的应用，尤其适合r & d 项目 的投资决策，因为大多数r & d 项目投资在商业化之前所创造的现金收入并不显著，使 用传统的净现值法会低估其潜在的价值，甚至误导投资者的决策，丧失r & d 项目可能 带来的巨大收益。而且，根据期权定价模型进行敏感度分析，可以看出：基础资产的市 场价值越高、执行价格越低、期权有效期越长、无风险利率越高、基础资产的风险越大、 买权价值越大口3 1 。与之相对应，具有下列特点的r & d 项目，应用实物期权方法更有意 义，所得的净现值较大，即：商业化投资比起初r & d 项目的投资高得多，但与未来可 能收入相比不过分大，具有可观的盈利空间：r & d 项目持续时间较长；r & d 项目结果 不确定性高，进行商业化后市场不确定性高，并且预期将来会得到一些信息( 例如：市场 2 0 第三章实物期权方法在r & d 项目投资决策中的应用分析 需求、竞争者行为等) 以减少不确定性。 3 4 实物期权方法在r & d 项目投资决策中的应用框架 实物期权方法在项目投资决策中的应用，主要是借鉴金融领域期权的定价模型，对 投资项目中的实物期权进行定价。由于项目投资决策考虑到不确定性因素的影响，投资 项目的价值不再只是传统投资决策方法下的n p v ，应该进一步考虑项目中包含的实物期 权的价值v f t 3 4 l 。所以在决策时，投资项目的总价值v 则为： v = n p v + v f( 式扣_ 6 ) 项目的投资决策也不再强调n p v 0 ，而是要求v 大于零时项目就是可以接受的。 因此，实物期权方法的应用可用以下步骤表示： ( 1 ) 假设项目价值0 服从下砸的几何布朗运动，即： 凸 竺= a d t + t y d z( 式扣7 ) p 其中，a 为常数，表示项目的预期收益；o 表示项目价值的波动率；d z 是一个标准 的布朗运动。我们知道r & d 项目的投资收益一般是服从正态分布甚至是标准正态分布 的，因此，这一假设在大多数情况下成立。 ( 2 ) 确认r & d 投资项目中包含的实物期权类型并加以描述。 对项目进行决策分析，分析可能存在的投资方案，包括有哪些可能的决策，什么时 候做出决策，深刻认识投资项目的特点。有的项目具有多个阶段，每个阶段都要根据其 具有的不确定性做出相应的决策。有的项目中包含多个实物期权，应根据上述分析的结 果，认清不同的实物期权的类型【1 2 i 嘲。r & d 项目阶段投资决策过程可以用图3 1 来简 化表示： 投资 i r t o 初始r & d 投资和结果 商业化决策和市场结果 图3 1r & d 的阶段决策过程 2 1 西安石油大学硕士学位论文 实物期权方法其实就是把不确定性看实物期权对其进行定价的一种方法。因此，就 要对项目中的不确定性进行分析，确认项目中包含的实物期权的类型。 首先同金融期权不同，必须识别实物期权不确定性的来源。实物期权不确定来源对 于跟金融期权相比更加复杂，其不确定性来源往往有多个，而且常常有特有的和市场相 互交叉的混合风险。对于实物期权中不确定性因素来源的确定，需要对期权定价的观点 和模型判断有很好的理解。 其次，就要识别不确定性的形式。项目中的不确定性主要包括两个方面，一方面是 来自大自然的挑战，另一方面是来自竞争对手的挑战。此时我们应该列出所有的相关的 现金流或到期收益率，识别出每种不确定性来源的演化形式。如果不确定性交量是连续 变化的，可以采用连续时间随机过程模型。金融期权中股票价格呈对数正态分布与股票 收益呈钟形分布，而实物期权的使用并不注重不确定的具体形式。 最后确认期权的类型。实物期权分析方法中经常出现的实物期权类型如下： a 对于不确定性反应很大的经营期权，这类期权有很大的灵活性，例如何时投入、 何时产出，以及何时暂时关闭。 b 投资与不投资期权，这种期权将会改变资产的结构，包括销售决策( 扩张、收缩、 放弃) 和投资类型与规模的选择以及投资时间的选择期权( 推迟权) 。一些投资由于改 变将来可能决策的组合，进而改变可能的投资策略而产生了期权。例如，公司在一个生 产周期中建立了投资平台，将会为下一个生产周期创造一些无形的投资机会，也就是增 长期权。 c 合约期权，这种期权具体规定了合约的条件，从而改变了资产所有者所面临的风 险结构。例如，风险投资者经常加入一些合约条款，使他们拥有流动性的优先权以及和 后续投资者同时投资的权利。 ( 3 ) 选择合适的期权定价模型对实物期权进行具体的计算。 g e s k e 提出了可以计算以股票为标的资产的欧式看涨期权的价值，其中把作为标的 资产的股票的价值看作是公司资产价值的欧式看涨期权的价值。这里暗含着早期投资机 会是为后来的投资做准备时，对复合增长机会的评估。 r & d 投资的价值不是由初始投资产生的现金流决定的，而是由初始投资产生的未来 投资机会的价值决定的。本文中将r & d 投资分成三个阶段：初始研发投资阶段和后续 研发试验阶段，最后再决定是否进行生产投资，即决定是否进入市场推广阶段( 如图3 - 2 所示) 。 t o ；初始研发阶段 ：后续研发阶段b ，市场推广阶段 肌 k m , v 图3 - 2r & d 投资阶段的划分 第三章实物期权方法在r d 项目投资决策中的应用分析 设r & d 初始投资额为m o ，到期时间为t 0 ，后续研发试验阶段的投资额为k ，到期 时间为t l ，初始投资阶段和后续试验阶段的时间和为t 2 ，在t 2 时刻进行市场推广后产生 的现金流折现的现值为v 。这样，r & d 初始投资产生了第一个看涨期权，时间期限为t o ， 后续试验阶段的投资额k 是第一个看涨期权的执行价格：如果，在t l 时刻，第一个期权 进行交割，即投资在后续研发试验，这将获得在t 2 时刻进行市场推广的机会，从而形成 了第二个看涨期权，其执行价格为进行市场推广所需的投资额m 。由于这里存在两个期 权，且第一个期权导致第二个期权的产生，所以它是一个复合期权。且只有当第二个期 权的价值大于第一个期权的执行价格时，复合期权可在第一个到期日执行期权。假设项 目的价值流遵循一般的几何布朗运动，该复合期权c 必须满足偏微分方程： 圭盯2 y 2 c 0 + n ，c 一c j r c = 0 ( 式3 8 ) z s 上 c = m a x s , 一k ，0 】 ) ，是由b s 模型的解确定的价值，其标的资产的价值为v ，k 为执行价格。 本文主要研究的是无信息成本下的连续性看涨复合期权，因此利用标准的b s 定 价模型和g e s k e 公式来建立r & d 项目复合期权评价模型，如下： c = v b ( h + a 1 ，k + a 7 - ，p ) 一m e 一”曰( | l l ，k ，p ) 一k e 一1 ( _ i i ) ( 式3 - 9 ) 其中： 7 = t 2 一岛，7 0 = f l f 0 ，r 2 = t 2 一t t t b ( a ，b ，d ) 是积分上限为a ，b ，相关系数为p ( 其中p 。、再) 的双变量累计标 准正态分布函数 n ( ) ：单变量累计标准正态分布函数 v ：在t 2 时刻进行市场推广后产生的先进流入的现值 v ：复合期权应被执行时资产的价值v ，即第二个期权价值等于第一个期权交割价 格时项目的价值( 由s ( v 。) + = 0 解得) 盯：描述r & d 项目不确定性的波动率 m ：进行市场推广需要的投资额 摹 = = 七 西安石油大学硕士学位论文 k ：后续研发阶段需要的投资额 t l ：第一个期权到期的时间 t 2 ：复合期权到期的时间 旷满足下式： 芷= v l ( a 1 ) 一m e 一i ( 砬) 。+ ，如导+ ( r 一如- 其中：4 = 丝二f 乙二 盯、7 2 吃= 4 a l r 2 整个项目的净现金流为： n p v = c u o ( 式3 1 0 ) 如果n p v 0 ，企业就应该进行r & d 初始投资，否则就不应该进行初始投资。 影响期权价值变动因素都包括：基础资产价格、执行价格、期权波动率、无风险利 率和期权持有时间。为了方便下文对a 药品研发项目期权价值进行评估我们先确定这 些变量的取值。在许多情况下，两个变量在现金流折现分析方法中已经应用到，即标的 资产的市场价值( 项目的初始投资费用) 以及期权的执行价格( 项目现金流收益现值) 。 其余三个变量只无风险利率，项目投资机会的持续时间和标的资产的波动性需要进一步 确定。各变量值的确定如下： a 项目的初始投资成本v ，即项目投资的现值，通过把项目运营年限内各年的净现 金流量采用一定的折现率折现到现在的价值总和。 b 项目现金流净收益的现值p ，投资项目投资额的现值是实物期权的市场价格，可 用计算净现值的数值表示，p = n p v + v 。 c 项目投资机会的持续时间t ，在研究中为了简化问题，往往项目期限是给定的。 但在实际投资中项目环境是变化不定的，实物期权的期限会因竞争态势以及技术变化的 改变而发生变化。可根据项目的生命周期、市场、政策法规以及投资者个人的判断来估 计。 d 无风险利率r ，其确定的简化方法是直接采用政府债券利率( 即同等风险下的一般 市场利率) 。也可以有如下几种选择：居民储蓄存款利率；短期国馈利率；国债 回购利率。考虑到近年来我国的些实际情况，新的金融工具不断出现，越来越多的投 资形式为投资者带来无风险的报酬。如金融机构和保险机构联合推出家庭理财方式，风 险很低，其五年期回报率可达到5 6 。本文选用5 作为后面的案例计算中的无风 险利率。 e 项目价值波动率盯，它是项目价值的一个重要解释变量。波动率的确定方法有三 第三章实物期权方法在r d 项目投资决策中的应用分析 种：计算项目价值历史波动率、计算隐含波动率、对现金流量的模拟。当存在与研究项 目类似的可交易的资产时，可以计算该资产价值的历史波动率作为研究项目的价值波动 率。重要的是计算可交易资产波动率时交易期的选择要反映研究项目的评估期限。当所 研究项目标的资产或类似可交易资产有期权或期货交易时，可直接根据市场上的期权或 期货价格进行计算。对于某些既没有可比较的资产，也很难用模拟方法计算的，最普通 的方法就是由历史资料进行简单的统计计算。 当实物期权定价公式的变量值一一确定以后，把各个变量值代入实物期权定价模型， 进而得出期权的估价。 ( 4 ) 得出期权的价值以后，就要重新计算项目的投资价值。即： 项目总价值v = n p v + 订 因此，根据传统净现值方法决策准则，当v 0 ，则项目应予接受；若 n p v 0 ，但投资者仍然会选择放弃投资。在这种情况下， n p v 准则也是失效的。在实际投资或某类项目的投资中，投资者并非要求投资回报率大 于零就愿意投资，其要求的投资回报往往要高于资本成本的2 4 倍。因此，当净现值法 计算出的投资回报率达不到投资者要求时投资者仍会放弃投资。当采用实物期权方法时， 把期权的价值加入项目投资的总价值中，再与初始投资成本相比将会大大提高项目的投 资回报率，使之更接近投资者的期望，从而增进投资者对r & d 项目投资的兴趣和信心。 总之，实物期权方法在r & d 项目投资决策中的应用对于促进r & d 项目投资力度， 调整风险产业结构，提高r & d 项目投资效益。而且实物期权方法作为一种管理思维， 对于投资者在项目运营中运用自己的管理柔性，提高投资者对项目不确定性的应变能力 也会有很大的帮助。 5 2 实物期权方法在r & d 项目投资决策中使用的相关建议 ( 1 ) 在r & d 项目投资中，投资者应认识到r & d 项目投资中不确定性因素的价值， 并明白这种价值对项且投资决策的重要意义。丽且要认识到实物期权方法不仅仅是一种 投资决策方法，更是一种管理思维。在r & d 项目投资领域，相信以后会有更多的投资 者能以实物期权方法来进行决策，能有更多的r & d 项目能得到开发利用。 ( 2 ) 在本研究中对项目期权价值的计算使用的是复合期权定价中最为一般的模型， 然而。r & d 投资不能简单地看作是看涨或看跌，而且新产品的潜在收益的变化并不象 股票那样服从诸如b r o w n 运动这样良好的随机过程。而且，在金融期权情况下，股票 第五章结论 这类基本资产的市场价值较容易观测，而在r & d 投资的未来生产经营投资机会并不能 交易，其价值就难于像股票一样易于观测，所以基于期权定价理论的r & d 投资决策需 要对这些基本问题作出深刻研究，从而才能有效地评价r & d 项目所创造的未来投资机 会，解决如何最佳地行使未来投资机会。 ( 3 ) 本文没有把物期权方法中的二项式定价模型运用到r & d 项目投资，而是根据本 文主题只选择了看涨期权的b s 定价模型与g e s k e 公式结合的一般模型。但并不是说 r & d 项目投资不能或不适合用二项式定价模型。在现实的应用分析中，应结合具体情况 选择不同的定价模型。 本文关于企业r & d 投资项目的实物期权模型分析，所得出的实物期权的评价结果 仍是整个项目实物期权的一个下界值，如何将r & d 投资项目产品上市后期的经营管理 弹性与投资期间的管理弹性进行总体考虑，是进一步需要研究的课题。 面对市场全球化进程的加快和科学技术的迅猛发展，使经济环境具有极大的不确定 性，现在和未来的企业管理者们在热衷于r & d 活动的同时，理解掌握资本投资实物期 权理论的基本观点，正确识别企业现有的或其能够创造的实物期权，克服传统的净现值 准则之缺陷，对投资决策作出明智的选择，必将对加速我国的经济改革具有重大的现实 意义。 西安石油大学硕士学位论文 敛1 射 在此论文即将完成之际，非常感谢导师胡健老师。本文在选题、方案论证及撰写过 程中，得到导师胡健教授的悉心指导和帮助，老师的每一次教诲都让我受益匪浅。导师 渊博的知识，科学、严谨的治学态度和一丝不苟的工作作风一直令我敬佩不已。在此， 谨对胡老师表示诚挚的感谢和由衷的敬佩。 此外，我要感谢在我写作期间给与我很大帮助的石冬莲老师、候海青老师、苟三勇 老师以及焦兵老师，对经管院的各位任课老师以及曾在开题