基于實物期權(quán)理論的生物質(zhì)發(fā)電項目投資決策研究

葛 靜

華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理系 河北 保定 071003

0 引言

隨著低碳經(jīng)濟(jì)的到來， 生物質(zhì)能成為僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源。 我國作為農(nóng)業(yè)大國，有著豐富的生物質(zhì)資源，同時政府頒布了大量關(guān)于生物質(zhì)發(fā)電項目的財政稅收優(yōu)惠政策，生物質(zhì)發(fā)電項目建設(shè)進(jìn)入了高潮。 生物質(zhì)發(fā)電項目給投資者帶來獲利機會的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)， 投資者在制定投資決策時面臨著更多的不確定性和風(fēng)險。

傳統(tǒng)的項目投資評價決策方法以現(xiàn)金流貼現(xiàn)（DCF）為主，例如：凈現(xiàn)值法（NPV）、內(nèi)部收益率法（IRR）等。 傳統(tǒng)的項目投資評價投資方法直觀、簡便，但是該方法蘊含著項目投資不能延遲，投資者采用“剛性”決策，必須在期初決定是否投資；在項目分析決策時，投資者往往被動的進(jìn)行決策，缺乏管理柔性；大量的不確定性因素；競爭者的影響等風(fēng)險因素的缺陷。 國內(nèi)外的許多學(xué)者針對傳統(tǒng)DCF決策法存在的缺陷， 引入實物期權(quán)理論對項目投資進(jìn)行決策。 實物期權(quán)的概念是麻省理工學(xué)院的Stewart Myers 教授于1977 年提出的。 Hayes 和Garvin于1982年提出折現(xiàn)現(xiàn)金流（DCF）會低估投資的機會價值，造成投資短視［5］。 陳小悅、楊潛林（1998）采用實物期權(quán)模型評估企業(yè)價值［6］，茅寧（2000）在《期權(quán)分析》中對實物期權(quán)的概念和實物期權(quán)的理論進(jìn)行了分析［7］。 王建華等（2002）分析在不確定的環(huán)境下的投資項目的期權(quán)投資評價和最優(yōu)選擇，分析了期權(quán)價值的現(xiàn)實意義［8］。 趙江，張志偉，張春梅（2008）分析了實物期權(quán)對傳統(tǒng)投資決策方法的糾正，闡述了實物期權(quán)的類型［9］。 單娟、劉濤（2008）采用實物期權(quán)理論分析了R&D項目投資， 建立了求解R&D項目投資機會價值的數(shù)學(xué)模型［10］。

本文針對生物質(zhì)發(fā)電項目具有高風(fēng)險、不確定性特點和傳統(tǒng)DCF方法的缺陷，采用實物期權(quán)理論對生物質(zhì)發(fā)電項目投資進(jìn)行決策研究。運用實物期權(quán)理論有利于將投資項目作為整體來思考，處理多階段投資問題；而且有利于生物質(zhì)發(fā)電項目可持續(xù)性發(fā)展。

1 實物期權(quán)理論

1.1 實物期權(quán)理論概述

實物期權(quán)產(chǎn)生于金融期權(quán)，金融期權(quán)是持有者在未來某一時刻買進(jìn)或賣出某種金融資產(chǎn)的權(quán)利，實物期權(quán)標(biāo)的物不是金融資產(chǎn)，而是實物資產(chǎn)或出售的固定資產(chǎn)。實物期權(quán)這一概念最早是由麥爾斯（Myers）教授在1977年提出的。 他將投資機會看成“增長期權(quán)”， 一個具有未來機會的投資方案的價值， 來自于目前所擁有資產(chǎn)的使用所產(chǎn)生的現(xiàn)金流， 再加上一個對未來投資機會的選擇權(quán)價值，即考慮了實物期權(quán)價值后的項目總價值OANPV（the option adjusted NPV），等于項目本身的凈現(xiàn)值NPV加上項目的期權(quán)價值。［1］

根據(jù)實物期權(quán)所帶來的經(jīng)營靈活性的不同，可將實物期權(quán)分為：①延遲期權(quán)，即投資者在投資過程中推遲投資的權(quán)利以便進(jìn)一步的了解市場信息；②擴(kuò)張期權(quán)，即投資者擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)?；蚣铀儋Y源利用， 投資者不僅獲得了收益而且獲得了投資機會；③收縮期權(quán)，即投資者在項目沒有達(dá)到預(yù)期時，為了規(guī)避風(fēng)險收縮投資規(guī)模；④放棄期權(quán)，即項目的收益不足彌補成本或市場環(huán)境惡化， 投資者放棄項目的繼續(xù)投資；⑤轉(zhuǎn)換期權(quán)，即投資者可以根據(jù)市場需求變化， 調(diào)整要素投入和產(chǎn)出的權(quán)利； ⑥復(fù)合期權(quán)， 即項目投資常常涉及不同的期權(quán)，不僅包括看漲期權(quán)還包括看跌期權(quán)，它們之間相互作用。

1.2 實物期權(quán)與金融期權(quán)聯(lián)系與區(qū)別

實物期權(quán)源自金融期權(quán)，即期權(quán)持有者以特定價格在規(guī)定的時間購買某種資產(chǎn)的權(quán)利，進(jìn)行戰(zhàn)略投資時在未來現(xiàn)金流量現(xiàn)值的基礎(chǔ)之上增加一個實物期權(quán)。金融期權(quán)與實物期權(quán)在參數(shù)上的對應(yīng)關(guān)系如表1所示：

表1 金融期權(quán)與實物期權(quán)參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系

實物期權(quán)與金融期權(quán)還有一定的區(qū)別，金融期權(quán)的價值受期權(quán)合約價格、有效期和價格的變化幅度、公司分紅、利率水平等因素，而實物特權(quán)的標(biāo)的資產(chǎn)的不確定性由項目本身的價值、 時間價值、管理柔性、項目風(fēng)險、信息共享程度等因素。

2 生物質(zhì)發(fā)電項目投資的實物期權(quán)理論

2.1 生物質(zhì)發(fā)電項目投資的實物期權(quán)特性分析

1）生物質(zhì)發(fā)電項目具有不可逆性，如果項目一旦投資，不能正常運營，則沉沒成本會很大。

2）生物質(zhì)發(fā)電項目的不確定性，生物質(zhì)發(fā)電項目會由于未來的燃料價格、政府的政策和競爭者的狀況使得投資回報不確定，風(fēng)險的增加會減少投資意愿或延緩?fù)顿Y，等待價值會增加投資機會價值。

3）生物質(zhì)發(fā)電項目具有政策的靈活性

生物質(zhì)發(fā)電項目在投資方案、投資規(guī)模、投資時機等方面存在“管理彈性”，由于國家大力扶持生物質(zhì)發(fā)電項目，投資者可以在一定條件下，通過自我調(diào)整、自我管理來適應(yīng)環(huán)境的變化，以實現(xiàn)動態(tài)管理的目的。

2.2 生物質(zhì)發(fā)電項目投資推遲實物期權(quán)模型

金融期權(quán)基于無套利定價原則，通過標(biāo)的證券與無風(fēng)險債券的組合，復(fù)制相應(yīng)的期權(quán)的特征。 實物期權(quán)定價可以按照金融期權(quán)定價的基本思路進(jìn)行，關(guān)鍵是找到一個與所要評價的投資項目具有相同風(fēng)險特征的可交易證券，稱之為“孿生證券（Twin Security）”，用該證券與無風(fēng)險證券組合，復(fù)制相應(yīng)的實物期權(quán)的收益。生物質(zhì)發(fā)電項目投資的實物資產(chǎn)價值服從幾何布朗運動：

其中：V表示生物質(zhì)發(fā)電項目的價值，σ表示生物質(zhì)發(fā)電項目收益率的方差，dz表示維納過程的一種隨機過程，α表示生物質(zhì)發(fā)電項目的期望收益率，其可以表示為：

其中，μ表示“孿生證券”的均衡期望收益率，Rp表示“孿生債券”均衡期望收益率與實物期權(quán)期望報酬率之差，稱為報酬率虧空，可以用資本資產(chǎn)定價模型（CAPM）來估計。

根據(jù)Ito定理，延遲實物期權(quán)的價值DVt滿足：

其中：DVt表示第t時刻生物質(zhì)發(fā)電項目延遲實物期權(quán)價值，r表示無風(fēng)險報酬率。

其中：At表示生物質(zhì)發(fā)電項目實物期權(quán)的當(dāng)前價值，It表示生物質(zhì)發(fā)電項目實物期權(quán)的行使價格。DVt滿足約束條件：

生物質(zhì)發(fā)電項目投資總體價值＝項目內(nèi)在凈現(xiàn)值+延遲實物期權(quán)價值，即：

其中，TV表示生物質(zhì)發(fā)電項目的總體價值；NPV表示內(nèi)在凈現(xiàn)值；DV表示延遲實物期權(quán)價值。

若TV＞0，則表示生物質(zhì)發(fā)電項目投資可行；若TV＜0，則表示不可行。

3 案例分析

3.1 XX生物質(zhì)發(fā)電項目的概況

XX縣生物質(zhì)（秸稈）發(fā)電項目的情況介紹：建設(shè)裝機總?cè)萘繛?×12MW抽汽凝汽式供熱機組配2×75t/h級秸稈燃燒鍋爐， 年預(yù)計發(fā)電量為1.32×108kW·h，秸稈燃料在250～300元之間，預(yù)計年消耗量為25.65萬噸，動態(tài)總投資為23017萬元，鋪底流動資金為122萬元， 工程計劃總資金為23139萬元，項目建設(shè)期為1年，預(yù)計運行年限是20年，折現(xiàn)率為10%，無風(fēng)險報酬率為5%，在第三年初進(jìn)行第二期擴(kuò)建機組投入資本21321萬元。 該縣生物質(zhì)發(fā)電項目簡化的現(xiàn)金流量表如下表2所示：

表2 生物質(zhì)發(fā)電項目現(xiàn)金流量簡表（單位：萬元）

3.2 XX生物質(zhì)發(fā)電項目投資的傳統(tǒng)NPV決策分析

由表2所示的生物質(zhì)發(fā)電項目現(xiàn)金流量簡表中現(xiàn)金流入和現(xiàn)金流出， 采用傳統(tǒng)的NPV決策分析法：

式中CI——現(xiàn)金流入量；

CO——現(xiàn)金流出量；

（CI-CO）t——第t年的凈現(xiàn)金流量；

n——項目計算期；

ic——基準(zhǔn)收益率。

要求NPV≥0，即財務(wù)凈現(xiàn)值大于或等于零時，項目是可以考慮接受的，反之，則不接受。

3.3 XX生物質(zhì)發(fā)電項目投資的實物期權(quán)決策分析

生物質(zhì)發(fā)電項目投資可以看成一種看漲期權(quán)，投資者在獲得有關(guān)的新的市場信息時可以推遲投資，使得投資在時間上有更多的靈活性，投資者可以選擇投資時間和規(guī)模。 該縣第3年第二期工程的現(xiàn)金流量表如表3所示：

表3 生物質(zhì)發(fā)電項目擴(kuò)建現(xiàn)金流量表簡表（單位：萬元）

通過查正態(tài)分布表得出N（d1）＝0.5793；N（d2）＝0.3897，將其代入延遲期權(quán)公式（4）得出DVt＝A·te-δ·tN（d1）-I·te-r·tN（d2）≈3459萬元。 由此得出XX縣生物質(zhì)發(fā)電的總價值為：TV＝NPV+DV＝-1205+3459＝2254萬元＞0，故應(yīng)該接受該項目。

4 結(jié)論

在傳統(tǒng)的凈現(xiàn)值法下，不確定性會增加項目風(fēng)險，降低對投資者的吸引，實物期權(quán)理論將其視為期權(quán)會改變決策者對風(fēng)險的態(tài)度，增加期權(quán)價值；實物期權(quán)作為一種動態(tài)評估方法，充分考慮了風(fēng)險性和靈活性，大大提高了項目決策的準(zhǔn)確性。

本文通過結(jié)合具體的案例分析研究得出傳統(tǒng)的凈現(xiàn)值法沒有對生物質(zhì)發(fā)電項目投資的不確定性和風(fēng)險性進(jìn)行分析，導(dǎo)致了項目投資與實際投資行為之間的矛盾，從而低估了生物質(zhì)發(fā)電項目的價值，造成錯誤決策，放棄了不該放棄的投資機會。通過運用實物期權(quán)理論，分析不確定性的影響，考慮生物質(zhì)發(fā)電項目的戰(zhàn)略價值，使得由傳統(tǒng)凈現(xiàn)值法下的不可行的項目變?yōu)榭尚?。實物期?quán)理論彌補了傳統(tǒng)凈現(xiàn)值的缺陷，不僅考慮了生物質(zhì)發(fā)電項目投資的不確定性和風(fēng)險性，而且還考慮了項目中的柔性管理價值。 隨著我國證券和投資市場的快速發(fā)展，實物期權(quán)理論會更加完善，在不確定、高風(fēng)險項目投資決策研究中會越來越普遍。

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