第五章 不确定性分析
在前面介绍第四章内容时,我们有一个重要的假设前提,即不存在不确定因素,方案评价时能得到完全信息。但是,未来实际发生的情况与事先的估算、预测很可能有相当大的出入。为了提高经济评价的准确度和可信度,尽量避免和减少投资决策的失误,有必要对投资方案做不确定性分析,为投资决策提供客观、科学的依据。
※ 本章要求
(1)了解不确定性分析的目的和意义;
(2)掌握盈亏平衡分析方法;
(3)掌握敏感性分析方法和步骤;
(4)熟悉概率分析方法。
※ 本章重点
(1)线性盈亏平衡分析
(2)互斥方案的盈亏平衡分析
(3)单因素敏感性分析
(4)概率分析方法
※ 本章难点
(1)敏感性分析
(2)概率分析
§1 盈亏平衡分析
一、独立方案的盈亏平衡分析
(一)线性盈亏平衡分析
设:Q0—年设计生产能力,Q—年产量或销量,P—单位产品售价,F—年固定成本,
V—单位变动成本, t—单位产品销售税金
则,可建立以下方程:
总收入方程:
总成本支出方程:
故,利润方程为:
令B=0,解出的Q即为BEP(Q)。
进而解出生产能力利用率的盈亏平衡点BEP(f):
BEP(f)=BEP(Q)/ Q0×100%
经营安全率:BEP(S)=1-BEP(Q)
注意:平衡点的生产能力利用率一般不应大于75%;经营安全率一般不应小于25%。
同理,还可求出其他因素的BEP。如达到设计生产能力时,产品销售价格的盈亏平衡点为:
【例】:教材P.95的例5-1或随机举例说明
(二)非线性盈亏平衡分析
在不完全竞争的条件下,销售收入和成本与产(销)量间可能是非线性的关系。非线性盈亏平衡分析的原理同线性盈亏平衡分析,下面通过两道例题加以说明:
【例】:教材P.95的例5-2(销售收入是非线性,成本为线性的情况)
【例】:教材P.96的例5-3(销售收入是非线性,成本也为非线性的情况)
二、互斥方案的盈亏平衡分析
如有某个共同的不确定性因素影响互斥方案的取舍时,可先求出两两方案的盈亏平衡点(BEP),再根据BEP进行取舍。
【例】:(寿命期为共同的不确定性因素)某产品有两种生产方案,方案A初始投资为70万元,预期年净收益15万元;方案B初始投资170万元,预期年收益35万元。该项目产品的市场寿命具有较大的不确定性,如果给定基准折现率为15%,不考虑期末资产残值,试就项目寿命期分析两方案的临界点。
解:设项目寿命期为n
NPVA=-70+15(P/A,5%,n)
NPVB=-170+35(P/A,5%,n)
当NPVA=NPVB时,有
-70+15(P/A,5%,n)=-170+35(P/A,5%,n)
(P/A,5%,n)=5
查复利系数表得n≈10年。
这就是以项目寿命期为共有变量时方案A与方案B的盈亏平衡点。由于方案B年净收益比较高,项目寿命期延长对方案B有利。故可知:如果根据市场预测项目寿命期小于10年,应采用方案A; 如果寿命期在10年以上,则应采用方案B。
【例】:教材P.97的例5-5(产量为共同的不确定性因素)
§2 敏感性分析
一、概述
1. 含义
2. 主要任务
二、单因素敏感性分析
假设某一不确定性因素变化时,其他因素不变,即各因素之间是相互独立的。下面通过例题来说明单因素敏感性分析的具体操作步骤:
(1)确定研究对象(选最有代表性的经济效果评价指标,如IRR、NPV)
(2)选取不确定性因素(关键因素,如R、C、K、n)
(3)设定因素的变动范围和变动幅度(如-20%~+20%,10%变动)
(4)计算某个因素变动时对经济效果评价指标的影响
◆计算敏感度系数并对敏感因素进行排序。敏感度系数的计算公式为:
β=△A/△F
式中,β为评价指标A对于不确定因素F的敏感度系数;
△A为不确定因素F发生△F变化率时,评价指标A的相应变化率(%);
△F为不确定因素F的变化率(%)。
◆计算变动因素的临界点。临界点是指项目允许不确定因素向不利方向变化的极限值。超过极限,项目的效益指标将不可行。
(5)绘制敏感性分析图,作出分析。
【例】:设某项目基本方案的基本数据估算值如下表所示,试就年销售收入B、年经营成本C和建设投资I对内部收益率进行单因素敏感性分析(基准收益率ic=8%)。
基本方案的基本数据估算表
因素
建设投资
I(万元)
年销售收入
B(万元)
年经营成本
C(万元)
期末残值
L(万元)
寿命
n(年)
估算值
1500
600
250
200
6
解:(1)计算基本方案的内部益率IRR:
采用试算法得:
NPV(i=8%)=31.08(万元)(0,
NPV(i=9%)=-7.92(万元)(0
采用线性内插法可求得:
(2)计算销售收入、经营成本和建设投资变化对内部收益率的影响,结果见下表。
因素变化对内部收益率的影响
内部收益率% 变化率
不确定因素
-10%
-5%
基本方案
+5%
+10%
销售收入
3.01
5.94
8.79
11.58
14.30
经营成本
11.12
9.96
8.79
7.61
6.42
建设投资
12.70
10.67
8.79
7.06
5.45
内部收益率的敏感性分析图见下图。
-10% -5% 0 +5% +10%
单因素敏感性分析图
(3)计算方案对各因素的敏感度
平均敏感度的计算公式如下:
年销售收入平均敏感度=
年经营成本平均敏感度=
建设投资平均敏感度=
三、多因素敏感性分析
1. 最有利—最不利法
【例】:教材P.99的例5-7
2. 解析法与作图法结合
【例】:教材P.100的例5-8(二元变化,关键因素是初始投资和年收入)
【例】:教材P.100的例5-8(三元变化,关键因素是初始投资、年收入和寿命)
说明:敏感性分析的优缺点;Excel软件在敏感性分析中的应用。
§3 概率分析
一、随机参数的概率分布
1. 均匀分布
均值: a为参数取值的最小值
方差: b为参数取值的最大值
2. β分布
对参数作出三种估计值:悲观值P、最可能值M、乐观值O
均值:
方差:
3. 正态分布
二、解析法(以净现值作为分析的主要指标)
1. 净现值的期望与方差
设各年的净现金流量为独立同分布随机变量,则
则: [∵E(kξ)=kE(ξ)]
[∵D(kξ)=k2D(ξ)]
(∵净现值的方差与净现值是不同的量纲,∴用标准差)
由中心极限定理,当n很大时,
作标准化处理:
【例】:教材P.104的例5-9
2. 方案的风险分析
【例】:教材P.105的例5-10
,亦即
(1)
【例】:教材P.106的例5-11
三、概率树分析
概率树分析的一般步骤是:
(1)列出要考虑的各种风险因素,如投资、经营成本、销售价格等;
(2)设想各种风险因素可能发生的状态,即确定其数值发生变化个数;
(3)分别确定各种状态可能出现的概率,并使可能发生状态概率之和等于1;
(4)分别求出各种风险因素发生变化时,方案净现金流量各状态发生的概率和相应状态下的净现值NPV(j);
(5)求方案净现值的期望值(均值)E(NPV);
(6)求出方案净现值非负的累计概率;
(7)对概率分析结果作说明。
【例】:某商品住宅小区开发项目现金流量的估计值如下表1所示,根据经验推断,销售收入和开发成本为离散型随机变量,其值在估计值的基础上可能发生的变化及其概率见下表2。试确定该项目净现值大于等于零的概率。基准收益率ic=12%。
表1 基本方案的参数估计 单位:万元
年份
1
2
3
销售收入
开发成本
其他税费
857
5888
56
7143
4873
464
8800
6900
1196
净现金流量
-5087
1806
9350
表2 不确定性因素的变化范围
变幅
概率
因素
-20%
0
+20%
销售收入
开发成本
0.2
0.1
0.6
0.3
0.2
0.6
解:(1)项目净现金流量未来可能发生的9种状态如下图。
(2)分别计算项目净现金流量各种状态的概率Pj(j=1,2,…,9):
P1=0.2×0.6=0.12
P2=0.2×0.3=0.06
P3=0.2×0.1=0.02
余类推。结果见下图。
(3)分别计算项目各状态下的净现值NPVj(j=1,2,…,9)
(万元)
余类推,结果见下图。
(4)计算项目净现值的期望值:
净现值的期望值=0.12×3123.2+0.06×5690.4+0.02×8257.6+0.36×(-141.3)+
0.18×2425.9+0.06×4993.0+0.12×(-1767)+0.06×(838.7)+
0.02×1728.5=1339.1(万元)
(5)计算净现大于等于零的概率:
P(NPV≥0)=1-0.36-0.12-0.06=0.46
结论:该项目净现值的期望值大于零,是可行的。但净现值大于零的概率不够大,说明项目存在一定的风险。
四、蒙特卡罗(模拟)法(Monte Carlo)
(一)实施步骤
(1)通过敏感性分析,确定风险随机变量;
(2)确定风险随机变量的概率分布;
(3)通过随机数表或计算机求出随机数,根据风险随机变量的概率分布模拟输入变量;
(4)选取经济评价指标,如净现值、内部收益率等。
(5)根据基础数据计算评价指标值;
(6)整理模拟结果所得评价指标的期望值、方差、标准差和它的概率分布及累积概率,绘制累计概率图,计算项目可行或不可行的概率。
(二)模拟试验结果的产生
1. 离散型:用教材P.107的例5-11或随机举例加以说明
2. 连续型
(1)正态分布试验结果的产生
随机数(RN)作为随机变量累积概率的随机值,这样,每个随机数都可找到对应的一个随机正态偏差(RND)。
试验结果=均值+随机正态偏差×标准差
【例】:教材P.108或随机举例
(2)均匀分布试验结果的产生
随机数(RN)作为随机变量累积概率的随机值,设RNm—最大随机数
【例】:随机举例
(三)非独立随机变量的模拟
【例】:教材P.109的例5-12
◆ 年净现金流量(y)服从正态分布:
E(X)=10000元,σ(X)=2000元 试验结果=10000+RND×2000
◆ 寿命(n)服从均匀分布,且均值是净现金流量的函数:
E(X)=0.0005y,(b-a)=6 实验结果=0.0005y-3+(RN/RNm)×6
(四)独立随机变量的模拟
【例】:教材P.109的例5-13
◆ 寿命服从均匀分布:
a=12,b=16 实验结果=12+(RN/RNm)×4
◆ 年净现金流量服从正态分布:
E(X)=25万元,σ(X)=3万元 试验结果=25+RND×3
说明:概率分析的软件很多,这里仅介绍Risk4.0软件(可从www.palisade.com网上下载),它是使用Excel的工作页,用Monte Carlo模拟来进行计算的。
※ 本章小结:(略)
※ 本章作业:教材P.112“习题”的第1、2、3的(1)、5、7题