（交通运输规划与管理专业论文）物流项目投资决策的实物期权博弈研究.pdf

中文摘要 于i ；a 要 项目投资尤其是战略性的项目投资具有投资不可逆性的特点，而且在快速变 化的环境条件下，它们受不确定因素的影响而出现失误的风险也越来越大，保持 投资的灵活性已经成为企业必须遵循的重要决策原则。但是传统的项目投资决策 方法一般采用的是净现值法，这种方法认为项目投资的成本可以在投资后以某种 方式收回，而不使企业蒙受损失，并且未能考虑到投资的灵活性，忽略了许多重 要的现实影响因素( 诸如投资项目未来不确定性、信息不对称性等) ，往往导致 对项目投资价值的低估，从而使投资者丧失大量的投资机会。实物期权博弈理论 是在实物期权定价理论的基础上，对包含实物期权的项目价值进行评估的同时， 利用博弈论的思想、建模方法对项目投资进行科学管理决策的理论方法，是项目 投资决策方法的最新发展。实物期权博弈理论能够处理很多不确定性环境下的投 资决策问题，通过分析创造或利用机会的成本与收益的期望值来决定是否投资， 具有科学管理柔性，有效的避免了项目投资决策的失误，成为研究的热点。 本文以物流项目投资为研究对象，目的在于应用实物期权博弈理论方法，分 析在存在竞争的条件下的不确定投资决策的问题，从而建立一个适合物流项目投 资决策分析的实物期权博弈模型。本文首先对物流项目投资决策进行了综述和总 结：其次指出了传统投资决策方法的局限于不足，并与实物期权理论进行比较， 引出实物期权博弈理论；接着对现代投资决策方法的最新发展一实物期权博弈理 论进行了系统的阐述；然后应用于物流项目投资决策的实物期权博弈模型；最后 通过具体的物流项耳投资实例分析，对所构建的实物期权博弈模型进行了验证。 关键词：净现值；实物期权；实物期权博弈；物流项目投资 英文摘要 s t u d yo fr e a l - o p t i o n - g a m et ol o g i s t i c sp r o j e c ti n v e s t m e n td e c i s i o n a b s t r a e t p r o j e c ti n v e s t m e n t ，e s p e c i a l l ys t r a t e g i cp r o j e c ti n v e s t m e n t ，h a si r r e v e r s i b l ef e a t u r e s ht h er a p i d l yc h a n g i n ge n v i r o n m e n t t h er i s ko fm i s p l a yc a u s e db yu n c e r t a i nf a c t o r si s b e c o m i n gm u c hb i g g e r t h e r e f o r e ，t h ef l e x i b i l i t y o fi n v e s t m e n ti st h ei m p o r t a n t d e c i s i o n - m a k i n gp r i n c i p l ew h i c hm u s tb ef o l l o w e db ye n t e r p r i s e h o w e v e r ，t h e t r a d i t i o n a ld e c i s i o n - m a k i n gp r i n c i p l ef o rp r o j e c ti n v e s t m e n ti sn p v m e t h o d ，w h i c hm a y l o s es i g h to f t h ef l e x i b i l i t yo f i n v e s t m e n ta n di g n o r em a n yc r u c i a lp r a c t i c a lf a c t o r s ( s u c h a sf u t u r eu n c e r t a i n t yo ft h ei n v e s t e dp r o j e c t , d i s s y m m e t r yo fi n f o r m a t i o na n ds oo n ) t h i sw i l lu s u a l l yu n d e r e s t i m a t et h ev a l u eo fp r o j e c ti n v e s t m e n ta n dm a k et h ei n v e s t o r l o s em a n yi n v e s t m e n to p p o r t u m t i e s ，b a s e do nr e a lo p t i o np r i c i n g 也 哪，r e a lo p t i o n g a m et h e o r ye v a l u a t e st h ep r o j e c tv a l u ec o n c l u d i n gr e a lo p t i o n , a n dm e a n w h i l e ，u s e s g a m et h e o r ya n dm o d e l i n gm e t h o dt om a n a g et h ei n v e s t m e n t r e a lo p t i o ng a m et h e o r y i st h en e w e s td e v e l o p m e n to fd e c i s i o n - m a k i n gm e t h o df o rp r o j e c ti n v e s t m e n t ，w h i c h c a nd e a lw i t hm a n yu n c e r t a i ni n v e s t m e n t sd e c i s i o n - m a k i n gp r o b l e m s b ya n a l y z i n g ， c r e a t i n go ru t i l i z i n gt h ec o s ta n de x p e c t e dp r o f i to fi n v e s t m e n to p p o r t u n i t i e st od e c i d e w h e t h e ri n v e s to rn o t , r e a lo p t i o ng a m et h e o r yb e c o m e st h eh o t s p o to fr e l a t e dr e s e a r c h ， b e c a u s ei th a st h ef l e x i b i l i t yo fs c i e n t i f i cm a n a g e m e n t , a n de f f e c t i v e l ya v o i d st h e m i s p l a yo f d e c i s i o n - m a k i n gf o rp r o j e c ti n v e s t m e n t t h i st h e s i st a k e st h el o g i s t i cp r o j e c t 船i n v e s t m e n tt a r g e t , a n da i m st ou s er e a l o p t i o ng a m et h e o r y m e t h o dt o a n a l y z et h ep r o b l e m so fu n c e r t a i ni n v e s t m e n t d e c i s i o n - m a k i n g s oa st ob u i l dar e a lo p t i o ng a m et h e o r ym o d e lf o rl o g i s t i cp r o j e c t i n v e s t m e n t f i r s t l y ，t h et h e s i sg i v e sag e n e r a ld e s c r i p t i o no fl o g i s t i cp r o j e c ti n v e s t m e n t ； s e c o n d l y ，p o i n t so u tt h es h o r t a g eo ft h et r a d i t i o n a ld e c i s i o n - m a k i n gf o ri n v e s t m e n ta n d c o m p a r e sw i t hr e a lo p t i o ng a m et h e o r y ；t h i r d l y e x p a t i a t e ss y s t e m i c a l l yr e a lo p t i o n g a m et h e o r y ，w h i c hi st h en e w e s td e v e l o p m e n to fm o d e m i n v e s t m e n tt h e o r y ；a n dt h e n ， m a k e st h er e a lo p t i o ng a m em o d e lf o rl o g i s t i cp r o j e c ti n v e s t m e n t ；f i n a l l y ，b ya n a l y z i n g 英文摘要 t h em a t e r i a le a s eo fl o g i s t i cp r o j e c ti n v e s t m e n t , v a l i d a t e st h er e a lo p t i o ng a m em o d e l b u i l ti nt h i st h e s i s k e yw o r d s ：n p v ；r e a l - o p t i o n ；r e a l o p t i o n - g a m e ；l o g i s t i c sp r o j e e ti n v e s t m e n t 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成蹲量硕士学位论文! 堑逸亟旦超鳌迭筮的塞堑塑拯煎銮班究：。除论 文中已经注明引用的内容外，对论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。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经 公开发表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 拓春妊i 舞；月，日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、 版权使用管理办法”，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位 论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于：保密口 不保密i ( 请在以上方框内打“”) 论文作者签名：导师签名 日期删7 年多月，日 物流项目投资决策的实物期权博弈研究 第1 章绪论 1 。1 研究背景和意义 现行的传统投资项目定量评价方法主要是净现值法以及基于净现值法的现值 指数法等，这些分析方法为项目投资决策提供了量化的依据，但是由于它们的一 些假设忽略了许多重要的现实影响因素( 诸如投资项目未来不确定性、信息不对称 等) ，因而难以从本质上得到解决问题。 随着经济的发展，企业在投资决策中面临越来越多的不确定性，这是在传统的 投资决策方法中无法体现出来的内容。而期权定价理论芷是解决不确定环境下的 期权价值优化问题，能够处理很多不确定性环境下的投资决策问题，通过分析创 造或利用机会的成本与收益的期望值来决定是否投资，但没有考虑来自于市场中 其他参与者的战略性的相互影响。为了解决这些问题，期权博弈理论迅速得至n 发 展。 期权博弈理论是在实物期权理论和博弈论基础上发展起来的决策分析方法， 被认为是解决存在竞争条件下投资决策问题的新工具。实物期权博弈研究作为一 种新型的效率型项目资产投资分析工具，在当前实践和研究中得到人们越来越大 的重视，并且在现实的实践过程中得以验证。它克服了传统方法在理论上的缺陷， 以及在实证中无法解释的难题，带来了投资决策方法的突破。由于其具有广泛的 发展空间以及显著的实效性，该理论刚刚被提出就引起了众多学者和有关人士的 关注，并且为该理论的进一步发展开阔了思路，提供了可行的研究方法，该方法 势必在未来形成完善的理论体系和具体的解题方法步骤。 本文将研究的理论模型应用在物流项目投资中，针对物流行业运营灵活、竞 争激烈的特点，运用实物期权博弈理论进行分析，从而更加准确的对物流项目投 资进行评估，做出更加科学合理的决策。 第1 章绪论 1 2 文献综述 目前，有关实物期权和博奔论的研究文献十分繁多，但是实物期权博弈理论 提出的相对较晚，该理论仍处在理论框架的提出阶段。虽然有关实物期权博弈理 论的研究很少，未能形成一套比较完整的理论框架体系，但已经取得了一些显著 的科研成果，这些成果的分析都是在般框架下进行的。 1 2 1 国外研究成果 “实物期权”一词是由麻省理工学院斯隆管理学院的教授斯图尔特迈尔斯 ( s t e w a r t c m y e r s ) 【l 】在1 9 9 7 年首先提出的，也首次提出的把投资机会看作增长期 权( g r o w t h o 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。 t r i g e o r g i s & m a s o n t 2 1 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 e k & d i x i t t 3 1 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 t 4 l 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权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 5 1 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 的沉没成本随时间而降低，企业越晚投资，投入的沉没成本就越少；另一方面， 企业越早投资，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 r n e t s t q 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 物流项耳投资决策的实物期权博弈研究 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 t 7 】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 f i 】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 | 9 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。 h u i s m a n k o r t t l 0 1 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 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。 t h i j s s e n ，h u i s m a n & k o r t i ”1 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。 1 2 2 国内研究成果 国内关于期权理论的研究主要有： 范龙振【1 2 1 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。 穆昕、王浣尘【 3 j 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。 第1 章绪论 胡飞、杨明b 4 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，并根据边界条件由动态规硒的方法推导出 项目的价值和投资机会价值的表达式，分析了跳跃参数变化对项目投资决策的影 响。 吴建祖、宣慧玉 j ，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。 国内期权博弈理论的研究相对较少。安珲晖、张维结合国外最新研究成果， 对期权定价理论和博弈论在企业项目投资估价和决策中应用的新方法期权博弈 理论进行了分析，总结归纳出期权博弈方法的一般化分析框架，并对一些经典的 模型进行综述，提出了迸一步研究的方向。张彩玉将博弈理论应用于期权价格的 分析，用一个积分过程解释了期权价格的本质含义，并用模型验证了其结论的正 确性。叶飞等人利用博弈理论建立了核心企业监督合作伙伴投资建设信息系统的 博弈模型，并根据委托一代理理论建立了核心企业激励合作伙伴投资建设管理信 息系统的委托一代理模型，引入了奖惩函数，提出了采用期权定价模型评估管理 信息系统投资价值。 1 3 本文主要内容 全文共分七章进行。基本内容框架为： 第l 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2 章是传统的物流项目投资概述。主要介绍项目投资的特点和分类，物流 项目投资的特点以及物流项目投资中传统投资决策方法及其局限性。 第3 章是实物期权博弈的基本理论概述。本章分别对实物期权理论的概念及 应用进行了概述，并在分析其方法的优劣后，引出本文的核心分析方法，实物期 权博弈理论，并对此理论的基本思想和分析方法进行了详细的介绍。 第4 章是物流项目投资的实物期权媾弈模型建立。本章是本文的重点，是在 物流项目投资决策的实物期权博弈研究 分析和说明传统投资方法( 净现值法) 和实物期权法的基础上，经过理论推倒和分 析，建立适合物流项目投资决策分析的实物期权博奔模型。 第5 章是物流项目投资的实物期权博弈实例分析。通过具体的实例验证了第4 章模型的正确性，并说明实物期权博弈理论在物流项目投资中的重要性。 最后是结论。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。 第2 章传统的物流项目投资概述 第2 章传统的物流项目投资概述 2 1 项目投资概述 2 1 1 项目投资的特点 ( 1 ) 项目投资的不可逆性 项目投资几乎不存在完全可逆的情况。对一个公司或一个产业的投资大都有 特定的用途，不能用于其他的公司或产业。即使该工厂可在本行业中转让，其卖 价必然远低于投资成本。非特定用途的投资通常也是部分地不可逆。此外，政府 部门等对资本的控制与管理，也可能引起投资不可逆的发生。项目投资的不可逆 性会使投资者对于产品价格与营运成本的不确定性，未来利率的不确定性以及投 资本身的成本与时间选择的不确定性等各种形式的不确定性特别敏感、若会对微 观的经济政策产生一定的影响。因此，要深入了解项目投资的特性，必须认清项 目投资的不可逆性。 ( 2 ) 不可逆投资机会的期权特性 不可逆的投资机会来自企业的资源和发展规模，使该企业具有承担其他公司 或个人无法承担的投资项目的能力。拥有投资机会就相当于拥有现在或将来投资 以获取具有某种价值的资产或项目的期权，期权持有者可以选择是否执行该投资 期权，并且执行投资期权的过程是不可逆的。由于投资所获得的资产未来的价值 不确定，不可逆的投资机会就具有价值。如果投资获得的资产增值，投资者获得 的净收益就增加。反之，如果该资产减值，则投资者可不投资，其损失仅为用于 获得投资机会的支出。 ( 3 ) 项目投资的延迟成本和机会成本 在通常情况下，延迟投资是可行的，但要付出一定代价的，这主要是投资者 或公司需承担竞争对手的进入或是不可避免地减少现金流量的风险。这个代价就 是投资的延迟成本。当项目投资中存在的可延迟时间较短时，延迟成本就较大， 不可逆性对投资决策的影响就较小。 当公司对项目做出了投资，就执行或“消除”了它拥有的投资期权，这个“消 除”了的投资期权所具有的价值即为投资的机会成本，它是投资成本的一个部分， 有时还可能很大，不容忽视。 2 1 2 项目投资的分类 物流项目投资决策的实物期权媾弈研究 本文研究的是用实物期权博弈理论对物流项目投资决策进行分析，因而对项 目投资的分类也要适应实物期权博弈分析方法的要求。按照项目投资的期权性质 的分类为：一是承诺投资项目和机会投资项目。承诺投资是指不论该项目是否有 盈利以及盈利的大小，企业都必须立即决定是否进行投资，不具有灵活性，其分 析方法不可以引入实物期权分析方法；机会投资则允许管理者做出延期等决策。 具有自然期权，可以弓l 入实物期权分析方法。二是多阶段投资项目和相关投资项 目。多阶段投资项目为管理者构造分阶段期权，扩展期权，紧缩期权等实物期权 提供了可能，多阶段投资项目是一个复合期权，反映了项目的内部复合性；相关 投资项目是指由若干个在预算上独立、但相互之间存在某种因果联系的投资项目 的组合，反映的是多个项目间的复合性，是企业存在增长期权的必要条件。三是 独占性投资项目和竞争性投资项目。独占性投资项目是在某阶段由一家企业独享 的投资机会，所包含的实物期权一般为独享性期权，可以完全参照金融期权定价 方法；竞争性投资项目是由两个或以上的竞争者同时考虑的投资机会，此类项目 的最优投资决策不仅取决于自然的不确定性，还与竞争对手的决策有关。 2 1 3 项目投资分析 项目投资通常资金需求量较大，回报周期较长，并伴随较大的投资风险。在进 行项目投资之前，要对所投资的项目进行全方面的、细致的、精确的分析，这包 括： 项目的经济可行性分析：是在投资决策之前，对拟投资项目进行全面技术经济 分析论证，并试图对其做出可行或不可行评价的一种科学方法。包括项目投资的 必要性、可行性和合理性。 市场需求分析及预测：是在市场调查的基础上，运用科学的方法，对拟投资 项目的产品供应和需求的发展趋势以及相互关系的各种因素变化，进行调查分析、 预见、判断、和测算，其结果将为项目投资决策和经营决策提供依据。 技术分析；是对项目的工艺流程、技术方案和设备选用等方面进行分析，项 目的可行性，首先是建立在技术可行性基础上，如果技术上不安全、不可靠或不 适用，项目就失去了立足点，经济和财务分析都将没有任何意义。 第2 章传统的物流项目投资概述 投资风险分析与管理：是风险分析管理人员在收集资料和调查研究之后，运 用各种方法对尚未发生的潜在风险及存在的各种风险进行系统归类和全面识别， 并根据环境因素分析和估计风险发生的概率、预测风险发生的后果和影响范围， 并以此为基础合理的使用各种风险应对措施、管理方法和手段对项目的风险进行 控制，妥善处理风险事件造成的不利后果，以最少的成本保证项目总体目标的实 现。 项目财务分析：是根据国际现行财税制度和价格体系，分析、计算项目直接 发生的财务效益和费用，编制财务报表，计算评价指标，考察项目的盈利能力、 清偿能力以及外汇平衡等财务状况。 2 2 物流项目投资概述 2 2 1 物流项目定义及分类 物流的“国标”的定义为物流是物品从供应地到接受地的实体流动过程，是 根据客户需要，将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理 等功能有机结合起来实现用户要求的过程【1 6 】。 物流项且是指物流业的投资项且，是一个特殊的将被完成的有限任务，是在 一定时间内，满足特定的物流目标的一系列相关工作的总称。包含三层含义 1 ： 即物流项目是一项有待完成的任务；在一定的物流或其他组织结构内，利用有限 的物流资源( 人力、物力、财力等) 在规定的时间内完成物流服务任务；物流服务 要满足一定性能、质量、数量、技术指标等要求。 物流项目是由规划、投资、成果、运作等要素构成的。 ( 1 ) 规划：在物流项目投资前所作的项目分析，包括经济分析、流程分析等。 ( 2 ) 投资：在物流项目规划完成后，按照规划有计划的将资金投入到物流项目。 ( 3 ) 成果：以物流的形式出现，如物流基础设施、物流信息系统等各个物流实 体。 ( 运作：实现各种预期的物流功能，包括：运输、保管、包装、装卸、流通 加工及信息处理等。 物流项目投资决策的实物期权博弈研究 物流是一个涵盖面很广的概念，因此物流项i g 的涉及范围也很广泛，按照不同 标准的分类为：按照功能可分为运输项目、仓储项目、配送项目和物流信息系统 项目等；按照客户类型可分为企业物流项目和社会物流项目：按照区域可分为全 球、洲际、国际、国内、城际、市内物流项目；按照项目主体可以分为自营物流 项目、第三方物流项目和物流咨询项目等。 2 2 2 物流项目投资的特点 ( 1 ) 物流项目投资成本的不可逆性 物流项目投资成本主要包括项目开发的入力投资成本( 人员的工资、雇员的培 训费) 、设备成本( 机械设备费、原材料费、办公费用) 、物流产品的生产成本、生 产能力投资成本、市场化的广告费等。由于市场需求的不确定性，可能会出现项 目投资失败的情况，这时企业将很难通过变卖投资项目或者转让技术和设备等途 径来回收项目的初始投资；而且对人力资源的投资也是部分不可逆的。 ( 2 ) 物流项目投资具有战略性 迈克尔波特被称为“竞争战略之父”，他认为企业的竞争战略有成本领先战 略、差异化战略和目标集聚战略，企业只有在这些竞争战略上获德成功，才能在 激烈的市场竞争中获得竞争优势。物流企业进行的项目投资是与其竞争战略联系 在一起的。如果采用成本领先战略，则可以通过降低物流成本、或创新物流工艺、 或降低要素成本来实现战咯目标；如果制定差异化战略，则通过物流服务刨新、 物流工艺改造实现物流产品的差异化，或者向市场提供全新的物流服务实现战略 目标；如果采用目标集聚的战略，则要在细分市场或物流产品差异化，或降低成 本的条件下，通过研究与开发活动的投资实现这一战略目标。由此可见，物流企 业的项目投资从一定程度上来说就是一种战略性投资。 ( 3 ) 物流项目投资具有不确定性 物流项目投资的不确定性主要来自于两个方面：一是物流项目开发的不确定 性，二是物流市场的不确定性。物流项目开发的不确定性是指项目开发中人为因 素、技术因素和时间因素的不确定性。市场的不确定性是指物流企业的竞争对手 投资支出的不确定性，或者是竞争性创新是否出现与何时出现方面的不确定性。 第2 章传统的物流项目投资概述 ( 4 ) 物流项目投资具有阶段性 物流项目投资大致分为两个阶段：物流项目开发阶段和物流项耳实施阶段。物 流项目开发是进行物流项目投资的必要前提，只有物流项目开发成功，才可能进 行实际的投资；物流项目实施阶段是在项目开发成功的基础上进行物流设旌建设， 物流服务设计、物流产品生产和定价以及物流产品的继续销售等。 2 3 传统的物流项目投资决策方法概述 长期以来，对物流项目投资进行评估的主要方法是传统的投资决策方法，这包 括：内部收益率法( 遮) 法、回收期法、收益指数法以及净现值0 , w v ) 法，其中， n p v 决策被认为是最有效的决策准则，应用也最为广泛。 2 3 1n p v 法简介 净现值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以定的 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。n p v 法以货币时间价值为基点，主要采用折现现金( o c f ) 方 法。其思路是先估计项目未来的预期现金流，然后用资产定价模型( c a p m ) 选择与 项目风险楣适应的折现率来计算项目的净现值，从而确定项目的可行性。即： n p v = - c v o + 弼0 + k ) ( 2 ，1 ) 期中，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。 具体的评价准则是：n p v = 0 表示方案刚好达到投资者所期望的基准收益率； n p v 0 表示方案达到基准收益率之外，还得到了超额收益；n p v 0 采纳；n p v 0 ，则投资可行；若n p v 0 即可行，说明在达到目标收益率的前提下，在投 资涉及的年限内不仅能偿还全部投资，而且还能获得净现值为n p v 的净盈利。对 互斥方案来说n p v 0 是可行的必要条件，依据企业的盈利目标应选其中n p v 最 大的方案为最佳。也就是说如果计算出的n p v 0 ，则该投资项目的报酬率大于预 定的贴现率，项目盈利，方案可行；反之，方案不可行。净现值的经济意义是投 资方案的贴现后挣收益。 在物流项目投资时，投资者必须先投入资金用以购买物流设施或支付前期费 用，即在投资前期只有投入而没有收益。未来所能取得的净收益则需折算成现值 以便和现在必须支出的成本相比较。把折现后的净收益总和减去必须支出的成本， 则可以得到净现值。 4 2 物流项目实物期权的价值 b l a c k - s c h o l e s 期权定价公式描述期权变化的随机微分方程，它基于套利理论， 在求解该微分方程过程中发现，一个投资者可建立一个无风险套剩保值的资产组 合，只要这个组合中的期权和有关证券达到无风险保值，再求期权价格或套利保 值比率，从而使投资人获得收益【圳。 该模型属于偏微分方程p d e ( p a t r i a ld i f f e r e n t i a le q u a t i o n ) 方法，解析近似解， 数值解法( 有限差分方法) 。这种方法将微分方程转化为一组在较小时间段成立的 方程2 ”。用计算机算法搜索同时满足各方程的期权价值，在这种方法中，设立的 网阵覆盖了期权有效期内标的资产价值的整个变化范围。通过求解方程组，网阵 上每一点的期权价值都被确定下来。但是该方法的一个很明显的缺点是其决策结 构不明显，使跟踪或有决策的结果变得很困难。在对于物流项目投资期权分析中 物灏目投资决簸的实物期权博弈研究 有一定困难，因此，本文中用另一种方法来解释期权价格的确定，通过众所周知 的博弈行为，来理解物流项目投资期权价格的含义和确定依据。 4 2 1 期权定价公式 所谓期权，就是一种权利，是赋予其购买者在预先约定的时间以预先约定的 价格买入或卖出一定数量的某项基础资产的权利。为了获得这种权利，期权的购 买者必须支付一定数量的权利金，因此权利金则成为期权这一金融衍生品的价格。 在此通过引入b l a c k - s c h o l e s 公式这一常用的实物期权分析方法来引出本文进行分 析研究所需要的应用于物流项目的实物期权分析方法。 美国学者布菜克和舒尔斯从研究以不分红股票作为标的物的欧式期权出发， 在一系列严格的假设条件下，通过严密的数学推导和论证，提出了概率模型的期 权定价方法，即著名的布莱克一舒尔斯模型( b l a e k - s c h o l e s ) 。布莱克舒尔斯期权 定价模型有一系列假设条件，主要有社8 1 ： ( 1 ) 股票价格遵循预期收益率，价格波动率盯为常数的随机过程； ( 2 ) 允许使用全部所得卖空衍生证券； ( 3 ) 没有交易费用或税收，所有证券都是高度可分的； ( 4 ) 在衍生证券的有效期内没有红利支付； ( 5 ) 不存在无风险套利机会； ( 6 ) 证券交易是连续的： ( 7 ) 无风险利率，为常数，且对所有到期日都相同。 b l a c k s e h o l e s 公式( 4 3 ) 指出看涨期权的价格为： c = s q 。) 一x e x p 卜r 仃一f 肼 ：) ( 4 3 ) 式中：c 期权的价值；s 标的资产当前的现价： x 期权的执行价格； r 期权有效期间内的无风险利率： - j 觅在时刻；? 到期时刻； r f 距期权到期日的时间； 第4 章物流项目投资的实物期权博弈模型建立 ) 和也) 标准正态分布变量的累计概率分布函数( 即这个变量小于 d 。和如的概率) 。 d l = d 2 = 蛰睦 竺 口压j 嘲+ k ” ( r 4 t f = d 。一口打j 式中盯为标的资产的价格波动率即资产连续复利的年收益率的标准差。期权 价格所遵循的偏微分方程( 4 4 ) 为 等+ 瑚等 22 s 2 斋= 矿 ( 4 t ， 氆 e s 8 s z 。 式中厂为依赖于s 的衍生证券的价格，其他符号同前。 解这个偏微分方程，即可得出式( 4 3 ) 。这个过程需要复杂的数学推导，使期 权价格的确定不易理解。因此，本文中用博弈理论来解释期权价格的确定，以便 能避免复杂的数学推导，而用所众所周知的博弈行为，来理解期权价格的含义和 确定依据。 4 2 2 价格行为模式 马尔科夫过程( m a r k o v p r o c e s s ) 是一种特殊类型的随机过程。这个过程说明只 有变量的当前值与未来的预测有关，变量过去的历史和变量从过去到现在的演变 方式则与未来的预测不相关。根据这一特性，人们通常假设股票价格遵循马尔科 夫过程2 9 1 。这一假设是与市场弱有效性相一致的，也就是说，一种股票的现价己 包含了所有信息，当然包含了所有过去的价格记录。以前的股价不会影响对将来 的预测，将来任一特定时刻股价的概率分布仅仅取决于股票当前的价格。同样， 物流项目资产也遵循马尔科夫随机过程，即认为资产的现价包含了所有过程的价 格记录。以前价格不会影响对将来的预测，将来任一特定时刻价格的概率分布仅 仅取决于资产当前的价格。 物漉项目投资决策的实物期权博弈研究 物流项目价格行为模型可用维纳过程( w i e n e rp r o c e s s ) 来表达，维纳过程是马 尔科夫随机过程的一种特殊形式。考虑在很小时间间隔上交量z 值的变化啪1 。设 一个小的时间间隔长度r ，定义z 为在缸时间内z 的变化。要使z 遵循维纳过程， 业必须满足： z = f a t ( 4 5 ) 其中s 为从标准正态分布( 即均值为0 ，标准差为1 的正态分布) 中取的一个随 机值，z 遵循马尔科夫过程。则缸本身具有正态分布，止的均值= 0 ，垃的标准差 = 压，a z 的方差= f 。 下面考虑在一段相当长的时间中z 值的增加，将它表示为：z e ) 一z ( o ) ，这可以 被看作是在个长度为血的小时间间隔中z 的变化的总量，即： 撕) 一三( o ) ：窆蜀面 1 - 1 ( 4 6 ) 式中：( f = i ，2 ，) 是服从标准正态分布的随机抽样值，且占是相互 独立的。从方程( 4 6 ) 可以得到莉) 一z ( o ) 是正态分布的，z e ) 一z ( o ) 的均值= o ， z o ) 一z ( o ) 的方差= & = r ，z ( f ) 一z ( o ) 的标准差= f 。因此，在时间长度为r 的间 隔内，遵循维纳过程的变量值的增加具有均值为o 、方差为丁的正态分布。 与常规微积分相似，当出- - y0 时，可将方程( 4 5 ) 的极限情况表示为 如= s 积。到现在为止讨论的基本维纳过程漂移率为o ，方差率为1 。漂移率为0 意味着在未来任意时刻，z 的期望值等于它的当前值。方差率为1 意味着在长度为 丁的一段时间段后，孑变化的方差为r 。这个过程太特殊，不能很好地刻画物流项 目资产价格变化过程，下面引进一般化的维纳过程p 1 ) ： 出= a d t + 6 出 ( 4 。7 ) 其中4 和b 为常数。方程( 4 7 ) 给出的是般性维纳过程，其漂移率( 即单位时 间平均漂移) 的期望值为a ，方差率( 即单位时间的方差) 的期望值为b 。 如果假定物流项目资产价格遵循以上的般化维纳过程，还不太符合实际情 况，因为它只具有不变的期望漂移率和方差率，没有抓住其价格的关键特性，即 第4 章物流项目投资的实物期权博奔模型建立 投资者要求来自的物流项目资产期望收益与资产价格无关【3 2 l 。如果投资者在物流 项目资产为1 0 0 0 元时要求预期收益为每年1 4 ，那么他在物流项目资产为5 0 0 0 元 时仍然要求每年1 4 s 的预期收益。 显然，期望漂移率为常数的假设是不恰当的，需要修正。现假设以物流资产价 格的比例表示的期望漂移为常数。这个假设意味着如果物流资产为m ，肘的期望 漂移率为f 甜( 为莱一常数) ，员口在短时间间隔后，膨得增长期望值为脚g 耻。 同理，对于物流项目资产价格的方差率即资产价格的波动率，一个合理的假设 是无论物流项目资产价格如何，短时间，后的百分比收益率的方差保持不变。 定义面丛，是经过出物流项目资产价格的实际变化的方差。因此，膨可以用 瞬时期望漂移率为脚彳和瞬时方差率为面，的更一般化的维纳过程( 也叫i t 0 过程) 来表示，即： m = 皿4 d t + g m d z( 4 8 ) i t 0 过程的般数学表达式为： 西c = 口( x ，f 帕g ，f ) 出 ( 4 9 ) 下面要用到一个t t o 引理，现简单加以介绍。i t o 引理：对于i t o 过程( 4 9 ) ， 变量x 和r 的函数g 遵循如下过程的数学表达式： 嬲= l 署酣詈+ 圭窘矿卜+ 誓e 比 c t ，。， l 苏卉2 欲2i教 4 2 3 实物期权价值的推导 假设物流项目资产价格m 遵循前面讨论的i t o 过程( 4 8 ) 3 3 1 ，下面用i t o 定 理推导i n m 遵循的过程。记g = l i l 肜。由i t o 引理( 4 1 0 ) 知： d g ：l 墨口+ 塑+ ! 粤b zk 丝6 出 t 捌 o t2a m z a m 由于 口= 彬，a = 谢，署= 去，箜a s = 一击，署= 。 带入上式得： 物漉项目投资决策的实物 陬赙弈研究 粥= p 一钟+ 础 由于和盯为常数，这个方程表明了g 遵循一般化的维纳过程。它具有恒定的 漂移率p 一1 和恒定的方差率盯2 。由前面的分析可知，在当前时刻r 和将来某 一时刻t 2 _ ng 的变化是正态分布的，即： h 州盼一钟却厉 其中m 为未来时n t 的物流项目资产价格，n 为当前时刻t 的物流项目资产 价格，幻，s ) 代表均值删，标准差为s 的正态分布。根据正态分布的特性，得到： h 州卜p 一钟曲蚓 “ 如果一个变量的自然对数服从正态分布，称这个变量具有对数正态分布。式 ( 4 1 1 ) 表明m 具有对数正态分布 4 2 4 物流项目实物期权价值 南概塞诊可知具有对数t f 杰分布随棚蛮数的密序函粒为! ，) = h m - i n n + l 一钟叫 a 压j 物流项目的投资可以看作是一种看涨期权的交易，是一种博弈行为使其获得 最大收益，其收益依赖于一个随机过程，即依赖于其标的资产价格的波动。设期 权的执行价格为，在r 时刻物流项目资产价格为m ，则看涨期权的收益是 m a x ( m 一，o 】【3 4 1 。由此可见，期权的收益随物流项目资产价格的变化而变化，所 以该期权的理论价值就是其收益的期望值。要确定期权的价格，实际上就是要计 o o 凇 ， 下面需要注意两点： 第一：假设在风险中性时，可将换成无风险利率，； 第二：这里的收益期望值是t 时刻的值，而不是当前时刻的值，所以还需贴现 为当前值，所以看涨期权的价值为： c = e x p 卜，( t - t ) e m a x ( m - y ) , o = e x p - r ( r - d l 肛一矿( m 将必换成x ，n 换成s ，得出： 一咖”4 掣 = s n ( d 。) 一x c x p 卜r 口一f ) 1 0 ：) 其中：d 。= d 2 = 垫 = 塑型 口矗j 垃 = ：盐：口厨 rrf：7-ta4t t ( 4 1 2 ) 通过对期权价格的分析，解释期权价格的本质含义，劳用模型验证了其结论 的正确性，得出的结果与b l a c k s c h o l e s 公式一致。从而证明了b l a c k - s c h o l e s 公式 也同样适合物流项目的投资决策分析，在物流项目投资实物期权的价值可应用该 公式求解【”j 。此过程避开了求解b l a c k - s c h o l c s 公式所必须使用的偏微分方程知识， 只用一个积分过程，b l ln - q 直观地理解期权价格的本质含义。 、， 物流项目投资决策的实物期权博弈研究 4 3 物流项目的期权博弈性 4 3 1 物流项目的期权特性 物流项目与实物期权具有一定的相似性，主要表现在三个方面：一是投资具 有不确定性，其潜在价