/《技術經濟學》案例三薛湖煤礦投資決策的方法研究1.1薛湖煤礦概況薛湖礦井位于河南省永城市北部，屬于永城市管轄。井田東西長16，南北寬2.8～6.5，面積約82，工業資源儲量為20210萬t，礦井工業儲量為14138萬t。薛湖井田煤質為低-中灰、特低硫、特低磷、中高發熱量、灰融性好、抗碎強度高、熱穩定性好、易磨損性好的優質貧煤和無煙煤，煤層頂板以砂質泥巖粉砂巖為主，細粒、中粒砂巖頂板次之，老頂為細粒、中粒砂巖。礦井正常涌水量為1378.79，最大礦井涌水量為1654.55。該井田為全隱蔽式煤田，煤系地層被巨厚的新生界松散沉積巖所覆蓋，煤層埋藏深，新生界松散沉積層含水豐富，故采用立井開拓方式。井下主運輸采用膠帶運輸機，輔助運輸采用5t電動車和1t礦車。選煤廠采用適應性強、分選精度高、自動化程度高、經濟效益佳、維護管理方便的重介（淺槽分選機）選煤方法加工塊煤，旋流重介末煤，浮選煤泥。薛湖選煤廠的商品煤分為手選特大塊（+100mm）、洗中塊（100～25mm）、洗小塊（25～13mm）、洗粒煤（13～6mm）和末精煤（-13mm），另外尚有煤泥和洗矸。煤炭運輸采用鐵路運輸，鐵路專用線接軌礦區陳四樓礦井專用線，鐵路專運線長約12km。礦井設計生產能力為1.20Mt/a。礦井建設期為51個月，工程已于2005年12月開始建設，擬于2009年3月建成投產，投產第一年產量0.80Mt，第二年到達設計生產能力1.20Mt。該工程礦井、選煤廠、鐵路三局部總在籍人數1378人。其中：礦井勞動定員1138人，選煤廠勞動定員90人，鐵路勞動定員150人。1.2問題的提出礦業投資受許多不確定性因素包括礦產品價格、生產本錢、資源條件、方案效勞年限以及經濟環境、政策等，這使得礦業投資和其它工程工程的投資一樣具有較大的投資不確定性和投資風險，投資者在進行礦業投資決策時，必須對這些不確定因素進行充分的分析，對礦業投資工程的投資價值做出準確的評價。傳統礦業投資多采用貼現現金流量（DiscountedCashFlow，DCF）法，其中又以凈現值（NetPresentValue，NPV）法運用最為廣泛。礦業投資是剛性的是這種方法賴以成立的根本假設之一。也就是說，要么投資，要么放棄，投資過程中出現的局面事先就必須精確預計，因而投資策略也是不可更改的。在礦業工程的評價上一般也采用凈現值法。但是，在全球競爭和融資渠道多元化的背景下，礦業工程受到越來越多的不確定性因素影響。投資者不得不根據礦業產品的市場行情、利率等的變動隨時準備調整投資策略，如延遲投資、追加投資或放棄投資等，這被稱為投資的管理柔性。在這種情況下，再應用凈現值法對礦業投資工程進行評價必然難以正確描述工程價值。事實上，這種柔性使得投資者盡可能躲避工程失敗的巨大損失，又能最大程度的爭取最大利潤，因而是有價值的。凈現值法評價的結果往往使得礦業投資享目價值被低估，導致許多雖然風險很大但很有潛力的礦業投資工程被放棄。因此礦業投資決策應該探索新的方法。期權理論產生于金融領域，近年來它的應用范圍突破了金融領域的界限，逐步應用于商品融資定價、企業的研究與開發、工程估價、戰略并購和風險投資等環境不確定且風險較大的實物資產投資領域，因此衍生出了實物期權（RealOptions）的概念。實物期權是金融期權理論在實物資產領域的擴展。它是一種新的思維方式，應用這種新的投資思路和評價方法，不但能讓投資者適時地分析外部經營環境的變化，及時調整投資規模、時機以及投資領域，以提高決策的靈活性，還能對忽略、低估或無法確定投資價值的傳統決策方法、評價思路做出必要的修正或補充。將實物期權法引入礦業投資的經濟評價主要有兩個原因：1、實物期權法可以解決風險大、不確定性大的工程的經濟評價和投資決策，而礦業投資最大的特點恰恰就是風險大、不確定性大，而且投資一般為多階段投資。實物期權法將礦業投資的各個階段分別作為一個整體來考慮，在每個階段結束后，礦業公司都可以決定是否繼續投資。在這一點上，實物期權法與凈現值法相比具有很大的優勢，因為凈現值法規定：一旦對工程投資，中途是不可以取消的。所以凈現值法產生的結果必然會對投資產生誤導，而實物期權法則有效地躲避了風險。2、實物期權法要求的假設少。以石油開發為例，公司首先要向政府申請購置勘探開發許可證，以得到在一定時間內進行勘探開發的權利。凈現值法在評價許可證價格時，為確定未來的期望現金流，首先要設定本錢和價格的統計分布，然后還要設定勘探開發的時機以及開采量。有了以上信息，才能用凈現值法確定許可證的價值。正是由于凈現值法須對一系列的參數做出假設，產生的結果就隨不同的設定而產生差異。用實物期權法評價許可證的價值，則是從總體進行分析，無須對每個變量都作出假設，從而消除了不同的勘探開發時機對結果的影響。在凈現值法中，高的波動率會導致低的凈現值，而礦業投資的不確定性對實物期權則會產生正面的影響。傳統的觀點認為工程投資收益的多少隨著不確定性的增加而降低；但期權法觀點則認為：不確定性越大，可能得到的投資收益也就越多。換句話說，傳統的觀點是將不確定性作為一種消極的因素來考慮，而期權法觀點則是將不確定性作為積極的因素加以考慮。本文基于上述觀點，提出“投資決策的方法研究〞作為本文研究的課題，以傳統的礦業投資決策方法為基礎探索礦業投資實物期權特性，研究實物期權觀念下不確定性礦業投資決策理論與方法。1.3研究意義礦業工程投資具有投資建設時間長、投資不可逆性和較高的不確定性的特點。應用實物期權定價的理論和方法，研究在不確定情況下礦業投資的理論和方法，為礦業工程的投資決策提供了一種新的思路與方法。1、本研究有利于推進實物期權理論與方法在礦業投資領域的應用。從實物期權應用研究現狀中，可以看到，實物期權理論與方法在礦業投資領域的應用尚處于起步階段，目前還很少有人系統地運用實物期權理論與方法來研究礦業投資。本文研究基于實物期權理論的礦業投資決策方法，為礦業企業進行投資提供有力的保障。2、本研究應用實物期權理論和方法對礦業工程的投資價值進行評估，考慮了礦業工程開發的特點和與其相關的不確定性因素，彌補了傳統的凈現值評價方法的缺陷，使得礦業工程投資評估更趨于實際。3、礦業企業進行投資時面臨劇烈的競爭。在市場競爭中，搶先進入的礦業企業一般具有先動優勢。礦業企業為了獲得這種優勢，往往會搶先進行礦業投資以占領市場。因此，競爭降低了礦業投資等待期權的價值。用實物期權理論研究不確定條件下礦業公司的投資決策，為解決礦業企業在投資決策中所面臨的這種等待以獲得期權價值和立即進入（礦業投資）以獲得先動優勢之間的沖突提供科學的指導。1.4實物期權理論應用研究回憶1.4.1實物期權理論在礦業投資中的應用國外早期實物期權理論都是應用于石油天然氣等礦產資源的開發方面。因為礦產資源價格波動性比較大而且投資周期比較長，因而產生了價值較高的期權。Brennan和Schwartz（1985）[14]利用商品期貨和現貨價格所產生的收益差額來評估暫時停止和放棄礦產開采的期權價值。Paddock，Siegel和Swith（1988）探討了沿海石油礦藏的評價，建立了美式買權定價模型，并與傳統的投資決策等理論進行了比較，指出未來不確定性因素越多，實物期權的價值越大。Trigeorgis（1996）針對跨國石油公司的礦產開采方案，提出了開發方案中含有多種期權，比方開發階段的放棄期權，提出了開發階段的放棄期權，營運階段的擴張期權和中止期權等等，并針對這些期權提出了評價模型。1990年，在Mkinsey公司從事咨詢工作時，Copeland等人研究了期權定價在研究石油開采和礦山租賃時，他們的客戶對推遲開采和擴大規模有選擇權。另一個例子是一個正在生產的礦山，該礦山可根據金屬的現貨交易價格來確定停產或生產，而金屬的現貨交易價格變動性很大，他們的應用包括停產、生產封存礦山，Berksund和Ekem對未開發的挪威北海油田的研究說明，優化投資時間可增加63萬美元的現金流量，占DCF法計算的期望現金流量的12.6％。1992年，Cavender應用期權定價理論對一個美國小型金礦的研究說明，關閉礦山和恢復生產的管理當局的選擇權的應用，可增加3.8萬美元的現金流量，占DCF法計算的期望現金流量的16.6％。Dixit和Pindyek的著作給出了好幾個案例，一個涉及到評估尚未開發的海上油田，另一個調查了火力電廠降硫問題，空氣凈化法規要求降低的排量，火力電廠可選用化學方法降硫，但需要昂貴的降硫設備投資，或者接受處分，但可以繼續污染空氣。問題是允許排放的費用是未知的，據1996年10月25日采礦雜志（MiningJournal）25期報道，南非黃金采礦公司JCI應用期權定價理論研究了一個深部黃金開采的案例，結果是在當前的市場條件下（即金價）和開采冶金技術條件下，開采該礦床是不經濟的。1996年，Moyen等人應用期權定價理論建立了一個評估金屬市場價格和生產技術所決定的價值模型，并利用一個加拿大銅礦進行了驗證。國內學者從1998年己經開始進行實物期權的研究工作，起初主要是通過對興旺國家公司估價思想和方法的研究[15.16]，進行有關實物期權概念的導入工作，隨后一些學者開展了更多的研究工作。在礦業投資決策中實物期權應用方面也取得了一些成果。廖作鴻[17]等人將實物期權的方法運用于礦業期權的評估，馬義飛[24]等人做了實物期權在油氣儲量價值評估中如何應用的研究。柳興邦[25]在研究油氣勘探經濟評價原則的基礎上，提出了單位經濟可采儲量勘探本錢作為經濟評價的主要指標，并對其進行了全面分析。高世葵、董大忠[26]根據石油勘探開發工程典型的實物期權特征，研究了兩種期權決策方法：一是對于勘探工程，將Black-Scholes期權定價模型中的5個變量縮減為2個，作為勘探工程投資決策的二維空間的期權準則；二是對于開發工程，利用風險中性定價方法的二叉樹期權定價模型作為開發工程的時機決策的期權方法，為油氣開發工程的投資決策提供科學依據。劉新風、王樹豐、徐宏偉[27]用實物期權法評估我國礦業權的價值，主要采用的是基于延遲的實物期權法，該文針對該方法中的缺點，提出了二叉樹模型法，彌補了該方法的缺乏，并以曉南礦為實例，用二叉樹模型法對其礦業權進行了評估，說明了應用二叉樹模型法對礦業權進行評估是有效的和切實可行的。張永峰，楊樹鋒，陳漢林，賈承造[28]對石油勘探工程實物期權應用模型中的波動率參數性質及其在計算石油勘探工程的期權價值中的作用進行了分析，提出了適合石油行業易于操作的波動率參數的計算模型。以凈現值法為基礎，應用蒙特卡羅原理，提出了在石油產量和市場油價隨機變動條件下石油勘探工程實物期權應用模型中不同階段的波動率參數估算方法。實例分析結果說明，該方法能夠相對準確地估算出石油勘探工程實物期權模型中的階段性波動率參數。1.4.2實物期權理論在企業價值評估中的應用實物期權理論也可用在企業價值評估中。Miles（1986）應用多重期間的資本資產定價模型（CAPM）評價公司內部現有的資產，及其未來所帶來的現金流量之價值，而成長時機價值則以用實物期權理論進行評估。公司的市場價值將等于以下兩個局部之和：一局部是公司內部資產的價值，另一局部則是公司未來投資時機的成長期權（growthoption）之價值。Chung和Charoenwong（1991）認為企業的價值應當包括公司現有內部資產的價值與公司未來成長時機的價值，但對企業而言，企業不需對投資時機進行投資，故將來投資時機期權的價值視為成長時機的價值更為恰當。他們從1979年至1988年的CRSP月報酬資料及COMPUSTAT會計資料做分析，將EP（earning-price）比率及MB（marketvalue/bookvalue）比率作為成長時機的替代指標。研究證實了公司的價值來自于其公司未來成長時機愈大時，其風險也會愈大。Kellogg和Charles（2000）利用決策樹模型和成長期權模型評估了生化科技公司的股價，發現在公司早期實物期權的評價方法較為準確。而Schwart和Moon（2000）認為企業價值評價模型多為二叉樹模型，因此不能準確衡量公司價值。為此，他們建立了連續時間的實物期權模型，并對網絡公司的價值進行了評估。1.4.3實物期權理論在風險投資中的應用在風險投資領域，國外許多學者提出應用實物期權理論對高新技術風險企業價值進行評估，Manigart和Wright認為實物期權可能是一種評價高新技術風險企業的好方法；Lenos認為將實物期權理論應用到高新技術風險投資中，可使風險投資家獲得延遲投資、擴大投資、放棄工程和轉換使用的靈活性。我國學者劉照德根據風險投資的特征，指出對高科技企業的風險投資過程應視為一種復合期權，并在此基礎上建立了一個評價風險投資決策的Geske現實期權模型，它可防止風險投資決策中使用傳統評價方法造成的時機損失。徐尚友、張子剛、趙秀云等人在這方面也做了初步的研究。談毅等人利用美式期權定價模型，在分析競爭市場中創業投資的特點的基礎上指出了各階段投資中隱含的期權思想，指出在現階段運用這種思想培育我國的創業投資企業，對于我國的科技開展必將產生巨大的推動作用。張宗成等人指出可將創業投資視為一種多階段實物期權，并建立了多階段復合式期權模型。安實等人針對風險投資工程所具有的時間選擇期權和放棄期權的混合特征，在考慮資金的時間價值、投資收益的不確定性、投資策略組合基礎等的基礎上，根據決策樹的思想，采用二叉樹期權定價理論和不確定性規劃方法，構造了一種以戰略凈現值最大化為投資目標的風險投資決策模型。1.4.4實物期權理論在其他領域中的應用在彈性制造領域，當一項投資工程在執行過程中，為了生產特定產品，可以投入不同的生產資源，稱為產品彈性（productflexibility）。Kensinger（1987），Aggarwal（1991）等人提出了彈性制造的概念，并提出彈性制造相當于一個轉換期權（switchoption），標的物是依據市場需求變化而選擇的投入與產出，執行價格則是生產設備所付出的本錢。Kulatilaka和Trigeorgis（1994）給出了使用多種燃料的生產廠商的轉換期權的價值評估模型。在海外投資領域，企業進行海外投資，面臨的不確定性要遠遠高于國內投資。Bell（1995），Kogut和Kulatilaka（1994）指出在匯率波動的情況下，跨國企業面臨的進入投資增資生產和轉移投資以及轉移生產等問題，都可以使用實物期權理論進行決策。在公司理財等領域，劉兵軍[29]等人對于各種組織當中的“惡性增資〞現象用實物期權的觀點進行了分析，指出實物期權理論對傳統假設提出了挑戰，并且是對增資行動傳統理論的有力補充。張宇[30]等人通過研究指出，隨著實物期權法的運用，公司股東可能會選擇某些風險較大、但傳統凈現值為負的工程，這些工程的投資對于提高股東權益的價值是有益的，但對債權人的利益卻可能造成損害。1.5研究的內容與結構首先，介紹薛湖煤礦的概況，說明本研究的意義、問題的提出和研究內容及研究方法，并對實物期權的應用進行回憶。其次，對實物期權理論與研究應用的文獻進行綜述。概述期權論與實物期權的概念及分類，然后對實物期權的各種定價方法進行綜述，最后分析自然資源采用實物期權方法的可行性。第三，對傳統方法和實物期權方法進行比較，分析傳統方法的優缺點，實物期權方法的優缺點，并對兩種方法從思維方式、假設前提、可靠程度和知識價值表達進行比照。第四，以薛湖礦為例，分別應用傳統方法、Black-Scholes期權方法、基于延遲的實物期權方法和二叉樹方法對薛湖礦進行了投資決策評價，并進行總結分析。第五，對全文進行總結，并對后續研究進行展望。為使論文邏輯結構更加直觀，先用圖形標識如圖1.1所示：圖1.1論文邏輯結構圖2實物期權理論2.1期權理論概述2.1.1期權及其特點期權是一種選擇權，投資者在支付一定金額的權利金（期權價格）后即擁有在未來某一確定的時間（到期日）內以事先確定的價格（約定價格）購置或出售某種標的資產的權利。依據期權賦予投資者購置或出售資產的權利不同，可將期權分為看漲期權（買權）和看跌期權（賣權）。期權作為一種新的金融工具，它的特點歸納起來有三點：一是權利和義務的不對稱性，期權投資者可以選擇執行或不執行約定的權利，當標的資產價格在未來發生有利的變化則執行期權獲利，當標的資產價格在未來發生不利的變化則放棄執行，投資者損失以期權價格為限制，而收益卻可以無限增長；二是期效性，執行期權有最適合的時間，因為期權都有有效期，到期之后期權不再有效。歐式期權只允許投資者在期權到期日當天執行，美式期權則允許投資者在到期日前的任何一天（包括到期日）執行，這樣就為投資者自由執行提供了更大的活動空間，因此在實踐中被廣泛采用；三是不確定性，期權是有價值的，不確定性是期權價值的源泉，不確定性越大期權價值越大。因此創造、識別和利用期權將在降低投資風險的同時給投資者帶來更高的收益。2.1.2期權種類期權是金融衍生工具中非常復雜的一種合約，為了更好的研究期權，可以從多種不同的角度對期權合約做出多種不同的分類。下面從不同的角度對期權進行分類。1、按照期權的有效執行時間進行分類按照期權的有效執行時間不同，期權合約通常分為兩種不同的根本類型：歐式期權（EuropeanOptions）和美式期權（AmericanOptions）。歐式期權的持有者只能在期權的到期日執行其權利，既不能提前執行，也不能推后執行。美式期權的持有者可以在期權到期日之前的任意時間執行其權利，也可以在期權的到期日執行其權利。如果超過到期日，美式期權同樣失效。歐式期權和美式期權并沒有任何地理位置上的涵義，只是對期權合約執行時間的不同規定。在歐洲國家的金融市場上，同樣有美式期權進行買賣，而在美國的金融市場也同樣有歐式期權合約進行交易。也許是由于美式期權合約在執行日期上比歐式期權合約靈活性大，目前，在世界各主要的金融市場上，美式期權的交易量己經遠遠大于歐式期權的交易量。2、按照標的資產的不同劃分期權的種類標的資產（UnderlyingAsset）是指期權合約作為買權或賣權所對應的資產。一般的，按照標的資產的不同可以將期權劃分為兩大類：金融期權和商品期權。目前，在金融市場上交易的期權多為金融期權。作為金融期權的標的資產包括股票、股票指數、利率、匯率等，商品期權的標的資產包括糧食、食油、金屬、鋼鐵等。3、一些新興期權目前，除在金融市場上交易的標準期權合約外，還有大量的新型期權合約在市場外進行交易，這些期權主要是滿足一些公司的特殊需要。下面選取幾個新型期權略作說明。（1）亞式看漲期權（AsianCallOptions）亞式看漲期權的價值為標的資產在期權全部有效期內截至期權執行時的平均市場價格減去約定價格。（2）回望看漲期權（LookbackCallOptions）回望看漲期權是指期權的價值將按照期權有效期內標的資產的最高或最低市場價格（由雙方事先商定）與執行價格之差決定。（3）障礙期權（BarrierOptions）障礙期權是指事先規定一種期權有效或失效的標準，因此，期權是否起到作用不僅僅取決于標的資產的市場價格與執行價格之差，還取決于期權是否到達了有效或失效的標準。障礙期權又可分為兩種類型：有效障礙期權和無效障礙期權。有效障礙期權是指，如果對規定標的資產一旦到達了某一標準，期權就開始有效。無效障礙期權是指，如果規定的資產一旦到達了某一標準，期權就開始失效。2.1.3期權理論的主要思想期權的魅力在于讓投資者付出少許代價，在控制或有損失的基礎上擴大獲利空間。期權的核心思想主要表現在以下四個方面：1、期權相關的權利和義務不對稱投資者獲得期權后擁有的選擇權，在有利的條件下可以行使權利，在不利的條件下可以選擇放棄權利。因此，期權相關的權利和義務是不對稱的。2、期權相關的本錢和收益不對稱投資者付出一定本錢可以獲得期權，條件不利時不執行期權，損失的是購置期權的本錢；條件有利時行使權利，獲得差價收益。也就是說，期權所有者付出的本錢是固定的，而獲得的收益則有很多可能，既可能是零，也可能很大。因此，投資獲得期權的本錢與其持有期權的收益是不對稱的。3、管理“不確定〞提高期權價值投資者通過期權鎖定了不確定的下界風險，這意味著不確定程度越高，標的資產的波動越大，投資者獲得上界收益的可能性就越大，期權價值越高。4、運用復制組合對沖不確定期權可通過標的資產與無風險資產動態復制而得，期權定價是通過標的資產動態反應的。決策者可以通過復制組合對沖不確定性，這使得決策者的效用函數不對期權定價產生影響。2.1.4期權定價的重要理論基礎在1973年，美國芝加哥大學的Black教授和Scholes教授在美國“政治經濟學雜志（JouralofPoloticalEconomy）上發表了一篇名為“期權定價與公司負債〞的論文；同年美國哈佛大學的Merton教授則在另一刊物“貝爾經濟與管理科學雜志〞上發表了另一篇關于期權定價的論文“期權的理性定價理論〞這兩篇論文奠定了期權理論的基礎。期權定價理論是現代金融經濟學的重大成果之一，它不僅是金融理論的核心內容，而且在股票期權鼓勵、金融風險管理及公司財務管理中有著廣泛的應用。本文將期權定價的理論基礎總結為如下三個方面：1、無套利均衡原理無套利均衡假設是由莫迪利亞尼和米勒首先提出的。戴布維格和羅斯（Dybvig,P.H.&Ross,S.A.）將套利界定為：“保證在某些偶然情況下無需凈投資即可獲取正報酬而沒有負報酬的可能性〞。從定義上看，套利強調兩點：第一，獲得無風險收益，第二，采用“自融資策略〞，即無需自有資本，完全通過貸款融資。無套利均衡是從單個經濟行為者追求利益最大化的假定推導得出的。在“無套利均衡〞狀態下，金融資產的價格等于其價值。也就是說，一個有效的均衡市場中不存在無風險的套利時機。2、風險中性定理風險中性是相對于風險偏好和風險厭惡的概念，風險中性的投資者對自己承當的風險并不要求風險補償。把每個人都是風險中性的世界稱之為風險中性世界。需要強調的是，風險中性假設下得到的衍生物估值同樣可以應用于非風險中性的世界。真實世界里的投資者盡管在風險偏好方面存在差異，但當套利時機出現時，投資者無論風險偏好如何都會采取套利行為，消除套利時機后的均衡價格與投資者的風險偏好無關，羅斯（ROSS，1976）嚴格證明了這一邏輯。3、市場完全性與有效性的假設“市場是完全的〞意味著每一種不確定性因素都存在對應市場，所有的不確定因素都可以在市場上交易，這樣的市場就是完全市場。完全市場存在唯一的均衡點。金融市場如果是完全的，金融資產可以根據風險中性定價原理獲得唯一的價值。有效市場是指資本市場確定的資本價格充分反映了全部信息。如果金融資產的價格不能充分反應所有信息，那么金融資產的根本價值與市場價格之間就出現差異，這意味著市場上出現套利時機。套利行為使得金融資產的價格與其根本價值相一致，到達“無套利均衡狀態〞即“有效市場狀態〞。2.2實物期權及分類2.2.1實物期權的內涵實物期權是一種非金融期權，泛指非金融性商業投資所獲得的未來開發、利用特定資產的權利。金融期權的根本思想應用到現實市場的時機中去，就是實物期權。實物期權的概念是由麻省理工學院的StewartMyers教授于1977年提出的。他提出，一個投資工程產生的現金所創造的利潤，乃是來自于目前所擁有資產的使用，再加上一個對未來以一定的價格取得或者出售一項實物資產或者投資方案，而取得此項權利的價格則可以使用期權定價公式計算出來，所以實物資產的投資可以應用類似于評估一般金融期權的處理方式來進行評估。因為其標的物為實物期權，所以他把這種性質的期權稱之為實物期權。Myers教授把期權的觀念應用于實物資產上，為已經停滯的資產預算理論帶來新的思考方向。按Amram和Kulatilada的觀點，實物期權就是在工程投資者在投資過程中所用的一系列非金融性選擇權（如推遲/提前，擴大/縮減投資獲取新的信息等的選擇權），由于實物期權是對實物投資的選擇權，因而它與金融期權不完全相同。如實物期權的標的資產不再是股票、債券、期貨等金融資產，而是某個投資工程，它們可以理解為工程所對應的設備、土地和廠房等實物資產。根據實物期權的定義可知，實物期權除了考慮現金流時間價值為基礎的工程價值外，它充分考慮了工程投資的時間價值和管理柔性價值以及減少不確定性信息帶來的價值，從而能更完整的對投資工程整體價值進行科學評價。基于此，它已成為關于價值評估和戰略決策的重要思想方法。2.2.2實物期權分類TomCopeland和LenosTrigeorgis等將企業擁有的實物期權概括為五大類：延期型、擴展型、收縮型、放棄型和開關型。這五類實物期權的主要特征如下。1、延期型期權延期型期權是實物期權中最重要的一類，它相當于一個買權。企業投資的大局部為淹沒本錢，難以收回。如果企業可以延期投資，就可以等到獲得更多價格、本錢、市場及其他信息之后，再決定是否投資。所以企業如果能夠延期投資，就等于擁有了一個買權，其執行價格為投資本錢。2、放棄型期權放棄型期權相當于一個賣權。工程經營一段時間后，如果經營效果不佳，企業可以放棄投資并且獲得清算價值。清算價值就相當于執行價格。當工程的凈現值低于清算價值時，放棄或轉賣這一資產，相當于企業執行了這一賣權，可以防止更大的損失。3、擴展型期權擴展型期權相當于一個買權。工程投資后，如果市場條件好，企業可以通過擴大投資規模獲得更大的收益。4、收縮型期權收縮型期權相當于一個賣權。大多數工程都考慮到市場需求減少時或在其他情況下收縮規模。5、開關型市場期權開關型期權是一個買權的組合。企業經營過程中如果出現不利情況，可以暫時停工。停工相當于一個賣權，停工的本錢是執行價格。暫時停工的工程重新開工相當于一個買權。對于上述根本實物期權，經典的論述是：Siegel和Smith（1988）研究了延遲期權的定價方法，并應用于具有延遲期權的工程評價中。Carr（1988）討論了分階段投資期權的定價問題。Pindyck（1988）討論了改變運營規模（擴展和收縮）期權的定價方法。Brennan和Schwarts（1985）分析了停啟期權的定價。夏普將實物期權分為兩類：遞增期權（IncrementalOption）與靈活期權（FlexibilityOption）。第一種類型的期權與邁爾斯（Myers，1977）的觀點一致。遞增期權為企業提供“獲得有利可圖的逐漸增加投資的時機〞（Sharp，1991）。面對不確定的環境，企業首先作出小額試探性投資，當不確定性消除且呈現增長潛力時，企業利用先動優勢全面投資。第二種類型的期權，是指企業多階段投資以后，根據不同情景選擇不同行為的靈活性期權。夏普認為，遞增期權需要額外投資，而靈活性期權可以充分利用已有投資。遞增期權一般僅需要小額的初始投資，在獲得信息之后決定是否進一步投資；而靈活性期權常需要比較大的初始投資以覆蓋可能的所有情景。2.3實物期權與金融期權的比較1、金融期權存在對應的期權市場，投資者可以在市場上以公平的市場價格自由買賣，投資者在期權到期前可以將金融期權出售給其他投資者。實物期權并不存在對應的積極交易的市場，企業并沒有以公平的價格從市場上“購置〞實物期權，而是通過初始投資“創造〞了實物期權，初始投資并不與實物期權的完全市場價值對應，沒有人在企業獲得實物期權時向其收取合理的市場價格。2、金融期權的執行時間一般通過合約詳細規定，而實物期權的執行期限事先可能并不知曉，期權的執行可能會受到其他期權是否執行的影響，還受到不確定狀況的影響。執行期限的不確定性是實物期權所不同于金融期權的。鮑曼和赫里（Bowman&Hurry，1993）認為有兩種市場信號可以引發企業決定是否執行期權：時機到來的信號和時機喪失的信號。3、金融期權的標的資產收益的波動率可以通過觀察歷史數據計算得到。但是，實物資產投資難以獲得收益的歷史分布信息。實物期權的相關文獻中主要有三個方法獲得標的資產的波動率：近似資產的收益分布、蒙特卡羅模擬以及解析式。如果可以找到適宜的類似證券，類似證券的歷史收益分布可以近似地作為實物資產的波動率。例如，凱利（Kelly，1998）使用期貨市場去估計自然資源工程的波動率，科普蘭和安蒂卡羅夫（Copeland&Antikarov，2001）使用蒙特卡羅模擬了波動率，戴維斯（Davis，1998）提出計算企業產出價格波動率和工程價值價格彈性的解析式。4、實物期權的執行價格需要考慮，一系列本錢與收益常常會隨著時間的延續而變化。執行價格具有的不確定性使得企業在執行實物期權時并不能確保獲得超額利潤。5、史密斯和諾（Smith&Nau，1995）將風險分為私人風險和市場風險。私人風險是企業獨特的風險，而市場風險則與經濟環境緊密相關。根據金融組合理論，所有私人風險（即非系統風險）可以通過適宜的差異化來減輕，而市場風險（即系統風險）則需企業通過期權的復制組合來消除，這樣貼現率就是無風險利率。史密斯和諾認為企業不能減輕私人風險，但可以對沖市場風險。金融期權理論可能會高估工程價值，因為它假設所有風險都可以通過復制組合對沖。6、史密斯和諾將標的資產市場分為三類：第一類是完全市場（CompleteMarkets），完全市場是指每一種風險都可以通過可交易的證券完美對沖的市場。第二類是不完全市場（IncompleteMarkets），不完全市場是指不是市場上的所有風險都可以通過可交易的證券完美對沖的市場。不完全市場不存在唯一的期權定價，取而代之的是一個定價范圍。第三類是半完全市場（PartiallyCompleteMarkets），半完全市場中的風險有兩類即私人風險和市場風險。效用函數理論適合解決私人風險，期權理論適合解決市場風險。金融期權的復制組合相對來說容易構造，而實物期權就困難許多。7、金融期權定價的一個核心假設是標的資產能夠在金融市場以公平的市場價格自由交易，而實物資產常不具備自由交易的特征。特里杰奧吉斯（Trigeogis，1996）希望能夠在市場上找到“類似證券〞（TwinSecurity）來復制實物資產價值的變化。實際上，要確認與實物資產完全相關的類似證券是困難的。復制實物資產主要有如下三種方式：一，自然資源的投資決策可以在公開交易的商品期貨市場上尋找；二，企業如果要評價內部某特定部門的價值，就要從市場上尋找一個獨立企業的可交易股票作為類似證券來反映該部門價值；三，如果實物資產對企業市場價值的影響非常大，企業可以選擇自己公司的股票作為類似證券。8、在實物期權的生命期內，標的資產價值的變化會很大程度影響工程價值。金融期權定價中，標的資產的紅利支付減少了看漲期權的價值，提高了看跌期權的價值。金融期權的紅利支付是事先知道的，可以直接在期權定價公式中調整。而實物期權“紅利支付〞表現為現金的支付、租金的收入、保險費用以及版稅等多種形式，阿姆拉姆和庫拉蒂拉卡（Amram&Kulatilaka，1999）稱之為“價值漏損〞（ValueLeakage）。實物期權“紅利支付〞的數量和時間難以事先預知。9、當投資者買入了金融期權，僅僅是此人可以在期權到期日以執行價格購置標的金融資產。但實物期權的持有者在執行期權時可能并不擁有購置標的實物資產的獨占權利。由于實物期權僅僅是被企業創造出來，并非市場上購置得到，難以獲得排他性的產權保護，競爭者可能會先占執行期權。10、各種實物期權在大多數情況下存在一定的相關性，這種相關性不僅表現在同一工程內部各子工程之間的前后相關，而且表現在多個投資工程之間的相關關聯。實物期權之間存在相互作用使得期權價值常不具備可加性。只有當多個期權執行的聯合概率為零或者更小時，期權價值才可以直接相加。綜上所述，實物期權與金融期權的比較分析見表2.1。表2.1實物期權與金融期權的比較分析實物期權金融期權期權的交易市場不存在存在不確定的來源多重的不確定有限的不確定市場特性不完全市場復制組合難構造完全市場復制組合構造容易標的資產標的資產不在市場上交易需要類似證券標的資產在金融市場交易標的資產價格不能從市場上直接得到市場價格期權的執行時間不確定容易確定波動率較難估計可根據市場價格波動估計期權執行價格不確定合約規定價值漏損難以估計輕易估計期權的獨立性常有分享性獨占性強期權之間的交互性廣泛的交互作用一般不存在交互作用2.4Black-Scholes期權定價模型2.4.1Black-Scholes微分方程的一些根本假設在1970年代初，Black和Scholes在期權定價領域取得了一個重大的突破，推導出了基于不支付紅利股票的任何期權的價格必須滿足的微分方程。他們運用該方程推導出股票的歐式看漲期權和看跌期權的價值。我們首先介紹有關Black-Scholes微分推導的一些根本假設。為方便，用r表示T時刻到期的某個投資的無風險利率。假設無風險利率為常數，并且對于任何到期日都相同。1、股票價格的對數正態分布特征如果一個變量的對數服從正態分布，則稱這個變量服從對數正態分布。利用伊藤定理，如果股票價格S服從下面的幾何布朗運動則因此lnS服從帶飄移的布朗運動。在t和T時刻之間lnS服從正態分布。（2.1）其中，表示未來時刻T的股票價格，S為當前t的股票價格，代表均值為m，標準差為S的正態分布，根據正態分布的特性，由式（2.1）可以得到這說明，是正態分布，所以服從對數正態分布。的標準差與成比例，說明股票價格對數的不確定性（用標準差表示）與時間長度的平方根成正比。利用對數正態分布的特征，可知的期望值E（）表示為的方差為2、收益率的分布為了從實際數據估計股票價格的波動率，觀察股票價格的時間間隔通常是固定的（例如每天、每周和每月）。定義N+1：觀察次數；：在第i個時間間隔末的股票價格（i=1，2，…，n）；t：以年為單位表示的時間間隔的長度；

令，其中，i=1，2，…，n因為，為第i個時間間隔后的連續復利收益（并不是年度復利）。的標準差S的一般估計值為其中為的平均值。由式（2.1）可知，的標準差為，因此變量S是的估計值。σ本身可被估計為，其中此估計的標準誤差近似為選擇一個適宜的n值并不容易。然而，數據越多，一般來說獲得的精度越高。3、Black-Scholes微分方程的根本假設Black-Scholes微分方程是基于不付紅利股票的任意一種期權的價格f必須滿足的方程。在推導Black-Scholes微分方程時，需要用的下面的一些假設：（1）股票價格遵循幾何布朗運動，并且參數為常數；（2）允許使用全部所得賣空期權；（3）在期權有效期內沒有紅利支付；（4）沒有交易費用或稅收，所以證券都是高度可分的；（5）不存在無風險套利時機；（6）證券交易是連續的；（7）無風險利率r為常數，并且對所以到期日都相同。2.4.2Black-Scholes微分方程的推導現在來推導Black-Scholes微分方程。通過下面的推導過程，能夠更為深刻的體會無套利假設在期權定價中的應用。假設股票價格S遵循下面的幾何布朗運動（2.2）假設f是基于股票的某個看漲期權。因此，可以將f看成是S和t的某一函數。利用伊藤定理可知：（2.3）方程（2.2）和（2.3）的離散形式分別為：（2.4）（2.5）其中和分別是S和f在時間間隔內的變化量。dz是引起期權風險的隨機變量，在此要想獲得工程和工程期權的無風險證券組合，選擇適宜的投資組合要設法消除維納過程dz的影響。首先要對工程投資的投資時機進行估價，找出最正確投資時機。現在構造一個投資組合，買入數量為孿生證券股，同時賣出一份工程的期權，則用V表示該組合的價值，得到：（2.6）當時間變化一個微小的，得到式（2.7）（2.7）將式（2.4），式（2.5）帶入式（2.7），經化簡得到分析：在式（2.7）中不包含隨機變量，因此在上述的投資組合中V在內的收益率一定是無風險利率。假想這個組合的收益率大些，則存在著套利行為，套利者可以通過賣出該工程孿生無風險證券然后用其收入購置該投資組合來獲取無風險利益；如果該投資組合的收益率小些，套利者可以通過賣出該投資組合購置工程孿生無風險證券來獲取無風險利益。所以必然是無套利的。則根據無套利原則，得到：（2.8）把式（2.6）和式（2.7）帶入到式（2.8）中，得到：（2.9）也就是：（2.10）（2.11）式（2.11）的邊界條件為：進行如下等式的變換，得到：將式（2.11）帶入式（2.10）有（2.12）則式（2.12）的邊界條件為：則式（2.12）的解具有如下形式：（2.13）其中：將式（2.13）帶入式（2.12）得到（2.14）則式（2.14）的邊界條件為：令（2.15）對分別積分其中：同理可得：其中：用E表示風險中性世界中的期望值，在風險中性世界中，工程投資到期日的期望價值為：（2.16）在這里可以計算為：用式（2.11）和式（2.12）復原式（2.15）可得到工程期權價值估價公式其中和是參數和的標準正態分布的概率分布函數，也就是其中S為工程投資標的資產的價格，為標的資產價格的波動率，K工程投資本錢，r為無風險利率，t為投資時機的有效期。2.5基于延遲實物期權的投資決策模型要得出投資工程總體價值，需要分別計算內含凈現值和延遲實物期權價值。內含凈現值可用傳統的凈現值法求得。對投資工程的延遲期權價值，它作為一種實物期權，不可交易性是與金融期權本質的差異。但是Mason和Merton指出，在與標準的DCF方法同樣的假設下，可以用推導B-S模型的方法推導實物期權的模型。這是因為，公司投資決策的終極目標是追求價值最大。因此投資工程評價的出發點在于考慮投資工程對公司市場價值的奉獻，即如果投資工程上市交易能給礦業公司市場價值帶來多大的增量。這樣只要在資本市場上找到一個與所評價投資工程具有相似風險特征的可交易證券（孿生證券），就可用該證券與無風險債券的組合，復制實物期權的收益特征。根據期權定價原理，可假設礦業投資工程標的資產價值服從下式所示的幾何布朗運動過程：式中：表示t時刻的投資工程標的資產價值；μ表示投資工程標的資產價值的瞬時期望漂移率，即價值增長速度期望值；y表示延遲投資給整個投資工程造成的報酬虧空率；σ表示礦業投資工程標的資產價值增長的瞬時標準差，即價值的波動率；表示維納過程。由依藤定理，延遲實物期權價值滿足下式所示的微分方程。式中：表示t時刻投資工程延遲實物期權價值；r表示無風險利率。上述方程存在下面的邊界條件：式中：表示投資工程延遲投資的最后年份；S表示投資工程凈現金流量在延遲期末的現值；K表示投資工程本錢在延遲期末的現值。其中：（2.17）其中，N（x）是正態分布變量的累計概率。式（2.17）構成了延遲實物期權的投資決策模型。2.6期權的二叉樹定價模型2.6.1二叉樹期權定價模型二叉樹模型是假定標的資產價格變動呈二項式分布形式，即在單一時間里，價格變動只存在上升和下跌一定幅度兩種情況，上升下跌的概率呈二項式分布，通常用u和d表示變量數值上升和下降。u和d的數值分別代表變量數值上升和下降為原來數值的倍數，u和d的個數表示經過上升和下降的次數，經過的期數用n表示。如果在資本市場中不存在無風險套利時機，股票的價格經過一個時間單位△t后變化有兩種可能：以概率P上升到；以概率1-P下降到。我們以價格C購置一個現價為，執行價格為X，執行時間為一個單位周期的股票看漲期權，圖2.1給出了股票價格及看漲期權價值變化示意圖。圖2.1期權價值變化圖則看漲期權的價值為：式中：；―分別為期權后一期對應的價值；R－利率因子（u>R>d），有兩種計算方法：對于連續計算復利，對于離散計算復利；r－無風險收益率。該模型可以推廣到n期的場合。假定期權的執行時間為n個周期，在這n個周期中，資產的價格變動只存在上升或下跌兩種情況。以j表示價格上升的次數，下降次數為n-j，則任意一個到期股票價格可以表示為…，n由概率論可知，隨機變量服從二項式分布，即的概率為：對于歐式看漲期權，n周期后期權所以可能值為：二項式期權定價模型的形式為：Cox，Ross，Rubinstein（1979）用復制組合和風險中性的方法，推導出二叉樹期權定價模型。二叉樹模型根據基礎資產價值的波動情況，確定基礎資產價值在單位時間上長，下降的幅度，建立相應的基礎資產價值變化樹形圖，最后通過樹形圖倒推，計算期權的價值。圖2.2為二叉樹模型樹型示意圖（中間重復的樹形未畫）。如果表示單位時間，u表示單位時間內基礎資產價值上長的幅度，d表示單位時間內基礎資產價值下降的幅度，p表示價格上升的概率假設，r表示無風險利率，1-p表示價格下降的概率假設，則相應的計算可以表示如下：圖2.2二叉樹模型樹型示意圖二叉樹模型要以通過設定單位時間的長度來調節其計算的精確程度，單位時間越短，計算的精確度越高。即使二叉樹模型設定的單位時間比較長，也可以得到相當精確的結果，其單位長度的設定對其結果精確度的損失并不是很大。二叉樹模型對單位時間求極限后的公式形式就是B-S期權定價公式，因此，B-S期權定價公式是二叉樹模型單位時間無限小的特例。2.6.2二叉樹模型的優點二叉樹模型直觀、靈活，更能表現出每個單位時間內環境和各參數的變化。具體到對實物期權的計算和分析，因為投資環境的變化和資產管理者所具有的靈活性對期權價值的影響很大，因此二叉樹模型具有B-S定價公式不可比擬的優勢。1、二叉樹模型可以根據需要，在構造基礎資產價值變化樹形圖時，改變每個時間段內復制組合計算中所采用的無風險利率，簡單方便。2、二叉樹模型可以把基礎資產面臨的各種風險單獨在決策上表示出來，使各種風險對基礎資產價值的交叉影響一目了然。3、在外觀上二叉樹模型保存了現金流的折現分析的外觀形式，自然地列出了不確定性和有決策的各種結果，對于多重嵌入期權和復合期權，便于分析每個節點上存在的期權，帶給人很好地視覺效果。2.7自然資源采用實物期權方法的可行性2.7.1期權特性分析自然資源開發有極高的不確定性，其主要風險來自于自然資源含量的不能準確探測以及自然資源產品價格的波動。由這種不確定性出發，理論上講，自然資源開發工程具有多種期權特性。隨著工程投資的開始，投資方逐步獲得包括地質信息、市場價格等各種信息。如果地質信息顯示資源儲藏并不如先前測定，投資方有放棄繼續投資的權利，此即放棄期權。如果資源儲藏比預期更豐富，且市場價格呈上升趨勢，則投資方有可能追加投資以獲取更大的利潤，此時期權特性即為擴張期權。如果市場價格近期有下降趨勢，而在遠期有上升趨勢，投資方則會考慮延期投資直到市場價格呈上升趨勢的權利，此時期權特性即為延遲期權。自然資源開發工程一般都是高投資和高風險工程，投資方在決定投資前，首先會對資源儲藏作精確的勘探，儲量一般都比較確定的情況下才會選擇投資，因此從工程的實際性質來看，放棄期權的價值并不大。在自然資源開發工程中，期權特性最明顯、期權價值也主要是擴張期權和延遲期權。在延遲期權的同時也可能具有擴張期權，即投資方先是延期投資，等到市場價格呈上升趨勢時再追加投資。這就是工程的復合期權。本文僅討論延期投資時工程的延遲期權特性。對延遲期權而言，延遲后的工程回報相當于金融期權中期權的市場價格，延遲期后的投資本錢相當于期權的執行價格，延遲期前的投資本錢相當于期權的價格。2.7.2自然資源工程價值構成首先假定某自然資源工程在開采一段時間后資源的產品價格在一定時期內呈下降趨勢，在這種情況下，投資方決定在產品價格下降時暫停投資直到價格上升到一定水平。我們先來考察該工程的利潤影響因素。這些因素大致可分為內生變量和外生變量兩類。內生變量主要受工程管理水平影響，如管理本錢、工期等。在一定的管理水平下，這些變量的變動很小，可以為投資方控制，這樣投資方即使不考慮實物期權價值，不采用期權決策，也能夠從工程中獲得現金流入，它和投資本錢最終表達為工程的凈現值，這個凈現值就是工程固有的內在價值。將其稱為工程的內含凈現值。市場價格、利率、匯率等因素構成工程外生變量，這里主要是市場價格。投資者根據其變動采取了延遲投資策略，投資者因延遲策略獲得的收益就是工程的延遲期權價值。因此該工程的總體價值就應包含凈現值和期權價值兩局部，考慮到外生變量和內生變量的無相關性或弱相關性，總體價值應為兩局部的代數和。即：ENPV=凈現值十延遲期權價值。由此不難得出自然資源開發工程的評價標準：如果ENPV＞0，工程可行，反之，則放棄。3傳統方法與實物期權方法比較3.1工程投資決策的概述投資決策就是公司為實現預期目標，運用一定的科學理論、方法和手段，對若干可行性方案進行研究論證或對單一方案的可行性進行分析，從若干方案中選出最正確或對單一方案可行性與否做出明確判斷的過程。投資決策是企業管理的一個很重要的方面，在企業的管理中承當很大的風險，因而合理的投資決策方法不僅能夠正確反映工程的價值，為企業的開展奠定基礎，而且還能夠為企業占據市場的一席之地創立有利的條件。錯誤的投資決策有可能導致企業的經營困境，使企業陷入嚴重的破產境地。企業的投資決策根本目標就是實現企業價值的最大化，而企業價值的最大化是由工程的組合價值構成，只有實現單個工程價值的最大化，才能實現企業總體價值的最大化。重大的工程投資，諸如：三峽工程，房地產開發、礦山資源開發，油田的開采、新產品的開發等，這些工程投資的顯著特點是不確定性因素較多，投資投入的本錢高，投資的不可逆性高，使用的資產具有專有性等，是屬于一種長期的投資決策。3.2傳統的工程投資決策方法3.2.1根本理論投資分析人員使用的傳統的工程投資決策方法主要是DCF法，而DCF方法中最常用，最具有代表性的是凈現值法，即資產的價值等于未來預期各年的現金凈流量之和的折現值（主要從籌建、設計、施工、試產、正式投產直到報廢處理為止的整個工程壽命期內，由該工程帶來的現金流入量與流出量之間的差額）。其公式為：式中：NPV－工程壽命期內的凈現值；－工程第i年的凈現值流量；n－工程的預計壽命周期；i－工程現金流量發生的年份序號；－折現率（也就是基準收益率，及投資者的目標收益率）。通過分析可得：1、計算工程的凈現值，就得事先預測投資后各年的凈現金流量（i=1，2，…，n）（現金流入減去現金流出），投資者對該工程進行可行性研究時，就己經估算出工程運行時的每年凈現金流，但是投資者并沒有考慮未來可能發生的變化，或者說只是靜態的考慮工程運行中可能發生的環境變化。2、確定適當的折現率。凈現值法把未來的每年凈現金流折現到同一時點用的是不變的折現率。而在實際生活中，折現率取決于工程投資過程中所遇到的風險以及投資者風險偏好，風險越高，折現率就越高；反之，風險越低，折現率就越低。在運用傳統的工程投資決策方法時，投資者根據工程財務分析的預測，并參考同行業同類型的工程投資折現率確定本工程的折現率。3、確定工程的預計壽命期，也就是工程可以持續的有效時間。4、最后通過輸入相應的參數，求解工程投資的凈現值。投資該工程的決策標準：當僅有單一方案時，NPV>0，方案可行，否則拒絕此方案；當有多個方案進行比較時，選擇NPV值最大的方案。總之，運用傳統的凈現值法計算工程的價值，最重要環節是確定工程現金流的期望值和與工程風險相適應的風險折現率。3.2.2缺陷傳統的凈現值法在一定的程度上考慮資金的時間價值以及風險的因素，得到廣泛的應用。Schall，Sundem及Geijsbeek于1978年對424家大企業進行抽樣，發現86%使用了NPV方法。從調查數據可以看出在當時NPV方法己成為企業首選的根本投資決策工具。隨著經濟和高新科技的開展給企業以及投資者帶來大量的不確定性，以凈現值為主的傳統的工程投資決策方法不能夠為工程的投資決策提供完全的決策依據。下面分析凈現值法應用的假設條件和計算凈現值時所依賴的參數，可以看出凈現值法在應用時諸多的限制。凈現值法用于工程投資決策時幾個假設條件：1、投資是可逆的。凈現值法考慮的是：在市場條件不利的情況或者低于預期期望值的情況下，可以將工程投資的資產變現收回投資，而沒有什么損失。而實際上絕大多的投資都是不可逆的，當投資環境發生巨大的變化時，如果放棄方案，則會帶來很大的損失。一方面由于工程投資的過程中產生淹沒本錢，己經不能夠收回；另一方面其資產的專有性，在二級市場上根本沒有方法交易，或者交易的收益很少。2、投資者只能采取剛性的投資決策。投資者必須立即決定是否進行投資，也就是只能被動的拒絕或接受某投資工程/方案；而且，這種方法假定建設或開發工程投資將從某一固定的時間開始。（一般來說在工程可行性研究時提出工程開始運行時間）。這種假設前提是投資時機要求投資者立即做出決策，否則時機就消失了。3、將來的市場情況是一成不變。從工程的一開始就己經預測出每年的現金流量，根據事先確定好的折現率來計算工程價值。即使工程發生變化或外部市場發生變化，也不對初始的投資做出相應的調整。凈現值法用于工程投資決策建立在以上幾個假設基礎上，而隨著經濟的開展和環境發生變化，實際情況和以上所述的幾個假設是不一致的。工程投資由于投資的不可逆性，一旦做出投資決策，就要考慮到如果放棄該工程方案，投入的本錢就不可能完全的收回。如礦產資源的投資決策，包括三個階段：勘探、開拓和開采。假設說從勘探報告得出資源儲量不大，會出現入不敷出的情況，需要放棄該投資方案。因而該工程前期所花費的勘探本錢都成為淹沒本錢；另一方面礦產資源開發所用到的機器設備都屬于專有資產，不可能轉作他用，放棄該項投資可能很難收回這些投入。與凈現值法假設條件相反的是：一個工程投資一旦擁有投資的權利，投資時機不會轉瞬即逝，時機是可以持續一段時間的。比方說，礦山企業只要擁有開采礦產資源的權利，在擁有采礦權有效期內，可以根據市場行情的變化選擇投資的時間。這樣自然就否認了第二個假設。而第三個假設無視環境的隨機性。外部的環境是不斷發生變化的，如競爭對手、國家財政貨幣政策、稅收、通貨膨脹等，以及企業主觀方面的因素都會給投資決策帶來影響，隨著時間的推移，會不斷出現新情況。因此工程每年的現金流量應該在預測的基礎上還要加上每年市場變化帶來的一個變動值。同時在計算工程價值時，凈現值法要選擇適宜的折現率，用該方法選擇的折現率，無視了環境的動態性，在工程的壽命期一成不變的，沒有隨著時間變化以及信息量的增多來相應的調整。一般來說，根據投資者的風險偏好或者同行業的參數基準選取折現率。如果選取較大的值，反映其不確定性，計算出來的凈現值可能低估工程的價值，最終可能造成許多含有潛在戰略價值的工程得不到應有的重視，從而導致投資缺乏。如果采用低的，又有可能使得投資投入過高，造成投資的浪費。而且用凈現值法分析工程投資，提供給投資者僅僅是單個工程的財務分析，計算出來結果也只是單個工程的價值，沒有考慮到該單個工程作為企業總體價值和風險的組成一局部，可能會給企業帶來的正面影響或者負面影響。3.2.3結論綜上所述，以凈現值為主的傳統的工程投資決策方法己經不能夠適應現階段高風險、高投入、高不確定的工程投資。在工程投資過程中，是可以根據市場的變化、風險的上下，不確定的大小來決定工程的投資時間、方式、規模。由于這些經營變化能夠帶來靈活性價值，那么如何把握這些靈活性價值，更加準確的得出工程投資總價值，為投資決策提供依據，這己經成為經濟學家和投資分析者所需要解決的問題，也是本文所要研究的問題。3.3基于期權的工程投資決策方法3.3.1根本理論隨著數學理論以及金融學不斷開展，越來越多的分析工具被應用到投資決策中，也為期權分析方法做好了充足的準備。實物期權的核心思想“在確定投資時機的價值和最優投資策略時，投資者不應簡單的使用主觀的概率方法或效用函數。理性的投資者應尋求一種建立在市場基礎上的使工程價值最大化的方法。〞也就是說，把實物期權思想和方法應用于金融期權市場以外的實物資產投資與管理領域己經取得了一定的開展，為企業的工程投資決策提供新的思路和方法。不僅能夠使投資者根據市場開展變化，調整投資規模、投資時間、投資的方式等多方面投資所牽涉到的問題，而且能夠把傳統的工程投資方法低估的工程價值或者無法估價的價值，加以修正，從而為工程投資決策更好的效勞。基于期權的工程投資決策方法被發現并得到廣泛的應用，主要也是基于新時期工程投資的特點，而這些正是傳統的工程投資決策方法所忽略的。即：1、投資的不可逆性，投資一旦發生就不能夠完全回收投資的本錢；2、投資收益的不確定性，大多數的投資收益都有很大的波動性；3、投資的可延遲性，一般來說，投資的可延遲性與工程本身的性質有關，只要在投資的有效期內，投資都是可以延遲的；4、投資時機選擇的靈活性。這幾個特點相互作用決定了投資者的最優決策。如何應用期權方法解決工程投資決策所遇到的一系列問題，正確的衡量工程總價值，使得投資決策者能夠準確的定位和正確的決策，躲避不利的影響，保持積極主動的地位，獲得潛在的競爭優勢，己經是現代管理研究的一個重點。3.3.2優點根據凈現值為代表的傳統的工程投資決策方法的缺點，以及結合新時期投資出現的新特點，得出期權法用于工程投資決策的優點。傳統的工程投資決策方法盡量回避風險，減少不確定性帶來的投資損失。而期權法正是和不確定性緊密的相連，能夠充分的反映不確定性的價值。從圖3.1可以看出由于工程不確定性的存在，傳統的工程投資決策方法和基于期權的工程投資決策方法給工程帶來的不同價值。從傳統的角度看，隨著工程不確定性的增大，工程資產價值也減少。而期權方法，充分利用工程的不確定性中隱含的價值，積極的提高工程總價值。從實際應用的結果看，期權方法已經成為工程投資決策分析必不可少的工具，而且期權方法比傳統決策方法有更多的靈活性價值。圖3.1表示不確定條件下期權觀點與傳統觀點的比照，可以更為直觀的了解期權方法比傳統方法帶來更多的靈活性價值。圖3.1不確定性條件下期權觀點與傳統觀點的比照總結得出期權方法的優點：1、肯定工程投資具有靈活性。傳統的工程決策方法假設投資者做出決策時采取剛性的決策，而實際上，期權允許選擇決策的權利，投資者可以根據市場環境的變化，做出不同的決策。比方當市場環境比較好時，工程的價值有望提高，可以擴大投資；如果環境惡化，市場前景不景氣，可以縮小或者放棄投資，或者可以根據市場前景的預測而延遲投資。2、減少主觀性的因素。凈現值法計算主要依賴兩個參數，其一是每年的凈現金流量，其二是折現率。這都是事先可以預測的。而期權方法，主要通過標的資產的當前價格和估計波動率來計算，更多的依靠實證考察；選用的貼現率是無風險利率，比較客觀準確；通過實證考察，在一定的程度上排除了投資者的風險偏好及其他主觀因素的影響。3、肯定不確定性的價值。投資者在用傳統的工程投資決策方法做決策時，懼怕不確定性，因為不確定性隱含了大量的投資風險，因此投資者拒絕風險大的工程投資。而期權方法正和傳統方法相反，其思想更偏好不確定性大的風險工程，因為只有那樣，才能讓期權的靈活性表達出來，才能讓他們面臨風險，獲得超出價值的價值，也更賦予期權方法具有新的戰略價值。4、有助于企業識別更多有價值的投資時機。許多新產品、新技術等新型的工程運作模式按傳統的工程投資決策方法不能夠正確的評估。如一些礦山資源的開發、三峽工程的建設、高端信息技術或生物技術研制等這些高風險的工程，可能在短期內并不能夠給企業帶來現金收入，但這些投資工程能夠在未來給企業帶來新的增長點，給企業帶來更多的開展時機，使企業處于市場的有利地位，對企業開展具有重要的戰略意義。表3.1通過傳統的工程投資決策方法和基于期權的工程投資決策方法的比較，可以更為直觀的反映他們之間的差異。表3.1傳統的工程投資決策方法和基于期權的工程投資決策方法比較以凈現值為代表的傳統工程投資決策方法基于期權的工程投資決策方法認為不確定是降低投資價值的風險認為不確定可能增加投資價值認為未來產生的信息只有有限的價值認為未來產生的信息價值很高只成認有形的利潤和本錢還成認靈活性等其它無形價值認為決策的形成是清晰固定的成認決策形成受未來產生的信息和管理者的自主決策能力的影響3.4凈現值法與實物期權方法的比較3.4.1思維方式凈現值法與實物期權方法在思維方式上最大的不同是對待風險的態度。凈現值法雖然考慮了風險因素，但卻回避風險。實物期權則認為風險越大，越具有投資價值。在具體操作中，要做到把握時機，克服惰性，對風險進行客觀分析，增強對不確定性中時機的研究和把握；重視對變量的敏感性分析，抓住對提高期權價值最敏感的變量，主動地進行改變，以求得最大的投資價值；盡量減小義務，擴大權利，即以較小的付出，獲得更大的利益。3.4.2假設前提凈現值法暗含著兩個假設：投資者必須立刻決定是否進行投資；投資工程完全可逆。實物期權則是在不確定性解決后才決定是否進一步投資，保存了投資的靈活性。正是這種可根據信息變化，或投資、或推遲、或放棄的靈活性，賦予靈活性以價值。這種靈活性既有被動的靈活性，又有主動的靈活性，并且主動的靈活性給投資者以發揮主觀能動性的能力。3.4.3可靠程度計算凈現值時，折現率確定非常困難。計算實物期權，只有資產的波動率需要估算，其他輸入量可以直接獲得。相比之下，實物期權計算結果要比凈現值法要可靠。3.4.4知識價值表達凈現值法只考慮了兩個變量：預期現金流量現值和投資費用現值。而實物期權方法考慮了六個變量：預期現金流量現值、投資費用現值、工程投資時機的持續時間、預期現金流量的不確定性、無風險利率、持續時間的價值漏損。實物期權方法既把握了凈現值又加上了靈活性的價值，即在期權有效期內凈現值變動的預期價值。靈活性的價值表達了知識的價值。4實例研究4.1傳統方法4.1.1概況1、編制依據本經濟評價的編制依據為工程可行性研究報告推薦的技術方案、產品方案、建設條件、建設工期、《建設工程經濟評價方法與參數》（第三版）及國家現行財稅政策、會計制度與相關法規。2、計算期計算期包括建設期和生產經營期，工程計算期為25年。3、目標市場及產品售價主要銷往華東地區并遠銷日本、韓國等國家，供給寶鋼、馬鋼、濟鋼、萊鋼、沙鋼、杭鋼等大型鋼廠，河南省的電廠等。礦區南部裕東電廠正在建設，預計電廠全部建成約需煤500萬t/a。此外，神火集團還有自備電廠，也都需要薛湖礦井供給煤炭。根據當地電煤售價水平及目標市場的煤炭供需情況確定的煤炭綜合含稅售價290元/t、不含稅售價256.64元/t。4、產銷方案投產后各年最終產品產量根據礦井原煤產量和選煤產品回收率確定。投產第1年產量0.80Mt，達產后年份產量1.20Mt。產品產銷率按100％考慮。4.1.2費用與效益估算1、投資估算（1）建設投資1）投資范圍：本次投資概算包括薛湖礦井建設所需的井巷工程、土建工程、設備購置、安裝工程、其他費用、工程預備費、建設期利息等各類工程和費用。選煤廠購置及單身宿舍投資與礦井一并考慮。2）編制標準及取費標準：①井巷工程：采用國家煤炭工業局2000年頒發的，《煤炭建設井巷工程概算定額》（99統一基價），《煤炭建設井巷工程輔助費綜合預算定額》（99統一基價）。②特鑿工程：采用國家煤炭工業局2000年頒發的《煤炭建設特殊鑿井工程概算定額》（99統一基價）。③土建工程：采用國家煤炭工業局2001年頒發的《煤炭建設地面建筑工程概算指標》（99統一基價）。④機電安裝工程：采用國家煤炭工業局2001年頒發的《煤炭工業機電安裝工程概算指標》（99統一基價）。⑤材料預算價格：采用當地2004年現行市場價。⑥人工工資：采用當地實際工資單價。⑦設備價格：設備采用詢價。⑧公路工程：執行行業標準。⑨取費依據：執行煤規字[2000]第48號文。⑩其他根本建設費用：參考煤規字[2000]48號文，并結合工程實際計算。⑾價差預備費用：根據記投資[1999]1340號文規定暫不記取。⑿采礦權價款1500萬。3）價格基年：價格基年為2004年。4）采礦權價款。本工程需繳納的采礦權價款為1500萬元，根據《探礦權采礦權使用費和價款管理方法》規定，采礦權價款分6年平均繳納。由于本工程建設期51個月，工程投產后需一年可以繳清，所以投產后1年需要繳納的采礦權價款不計入工程建設投資，計入生產運營期投資有自有資金支付，自有資金缺乏支付時，用短期借款支付。計入建設投資的采礦權價款為1500萬。5）概算投資投資匯總表見表4.1。①礦井、選煤廠、鐵路專用線概算投資根據礦井、選煤廠、鐵路專用線三部設計文件所列工程量及上述編制依據，計算包括礦井、選煤廠、鐵路專用線全部在內的工程建設總投資金為104135.96萬元；動態總投資為103368.56萬元，噸煤動態總投資861.40元；基價投資97604.56萬元，噸煤813.37元。②礦井概算投資根據礦井設計文件所列工程量及上述編制依據，計算礦井建設總資產為84335.78萬元，動態投資為83838.25萬元，噸煤698.65元；基價及時價投資78532.25萬元，噸煤654.36元。表4.1投資匯總表（礦井、選煤廠、鐵路專用線）工程類別礦井選煤廠鐵路專用線合計井巷工程50381.3250381.32地面建筑工程8634.267414.524369.420418.18設備及工器具購置12365.074757.12690.6417812.83安裝工程9813.1211480.45165.4521459.02其它根本建設費用14695.071363.742900.9118959.72計95888.8425015.838126.4129031.07工程預備費7093.04900.95381.318375.3基價投資102981.8815916.788507.71127406.36價差預備費時價投資102981.8815916.788507.71127406.36建設期利息74113102697990動態投資110392.8816226.788776.71135396.36噸煤動態投資（元/t）919.94135.2273.141128.3鋪底流動資金497.5318096.37773.9工程總資金110890.4116406.788873.08136170.26噸煤投資（元/t）924.09136.7273.941134.75③選煤廠選煤廠建設總資金10990.83萬元，動態投資為10810.83萬元，噸煤90.09元；基價及時價投資10613.83萬元，噸煤88.45元.④鐵路專用線鐵路建設總資金8809.34萬元，動態投資為8719.47萬元，每公里投資582.15萬元，噸煤投資72.66元，基價投資及時價投資為8467.47萬元，每公里投資565.33萬元，噸煤投資70.56元。（2）建設期利息本工程債務資金擬使用銀行貸款，根據當時銀行政策，貸款利率為5.76％，按年計息。建設期利息為5517萬元。（3）流動資金流動資金采用分項詳細估算法估算，投產第一年流動資金需要量為1705萬元，到達設計生產能力后流動資金需要量為2558萬元。（4）總投資工程總投資為112211萬元，其中建設投資為104136萬元，建設期貸款利息為5517萬元，流動資金為2558萬元。2、總本錢費用參照設計規模、開拓方式、選煤工藝、裝備水平、勞動生產率及管理水平相類似的鄰近生產礦井實際本錢，結合本工程的實際情況，估算本錢。表4.2為本錢估算表。（1）材料費參考同類礦井實際本錢資料，并結合本礦井設計材料消耗量，估算材料費為25.21元/t（含稅），21.55元/t（不含稅）。（2）電費礦井設計噸煤電耗為47.50kWh（包括選煤廠），綜合生產電價為0.52元/kwh，故動力費為24.70元/t（含稅），21.11元/t（不含稅）。（3）直接工資依據勞動定員及各類人員工資單價計算工資。井下工人年平均工資20000元/人·年；地面工人年平均工資8000元/人·年；管理人員年平均工資15000元/人·年；選煤廠及鐵路人均工資15000元/人·年。計算求得15.15元/噸。表4.2本錢估算表（礦井、選煤廠、鐵路）單位：萬元序號本錢及費用名稱本錢（含稅）本錢（不含稅）固定本錢可變本錢