基于模糊实物期权理论的风电投资决策

1、基于模糊实物期权理论的风电投资决策基于模糊实物期权理论的风电投资决策摘要：基于实物期权理论的评价方法可以适当地修正传统净现值法的缺陷，但其假定期望收益和投资本钱为固定值，这在实际情况中很难预测准确。事实上，风电工程风险大、不确定因素多、收益的不确定性较高。因此，文章从模糊实物期权角度，把期望收益和投资本钱看作是一定估计范围内的模糊数，应用了模糊实物期权方法对风电工程进展投资决策，以期更好地反映实际情况。关键词：风电；模糊实物期权；投资决策论文联盟.Ll.目前，风力发电在国家的政策保障和技术支持下逐步向规模化开展，市场潜力随国家对能源的重视和人们低碳理念的深化不断被挖掘，国内外发电投资商纷纷瞄准

2、了风电市场这块可人的大蛋糕，如何科学、正确地做出投资决策成了投资商面临的首要问题。传统的风电工程经济性评价中，多数采用净现值法，该方法假设工程投资后产生的现金流是确定的，没有考虑将来变化对工程价值的影响，也忽略了管理者在变化环境中的柔性决策才能，从而可能导致工程价值被低估，使投资商做出错误的决策。由于净现值法的内在缺陷，迫使投资商们亟须寻找一种新的适用的方法来合理地规划投资资本，做出正确的决策。近年来，基于实物期权理论的评价方法为投资决策提供了一种独特、科学的决策思维方式，已被广泛地用于不确定环境中的投资决策。一、文献综述实物期权即对实物资产的选择权，它把投资过程中的各个时机看作是期权，以此来

3、分析实物资产的收益与回报，其打破点是认为工程将来变化的不确定性能创造价值。yers1977在发现传统贴现现金流量评估法存在缺陷的前提下将实物期权观念首次应用于实物资产的投资评估中。在电力工程的实物期权中，吉兴全等将实物期权应用于多工程的发电投资决策中，并用遗传算法求解最优化问题。刘敏等建立了二叉树实物期权评估模型，分析了多种决策的影响因素。但这些研究在运用实物期权时多数把期望收益和期望本钱看作是固定的数值，实际上，诸如工程的投资本钱、建立期限等变量在决策时并不固定，假设把这些变量值估计在一定的数值区间内将更符合实际情况，基于模糊数学观点的期权定价模型那么可以一定程度上改善这个问题。就模糊实物期

4、权法而言，arlssna的众多研究最为突出，他把模糊数学引入B-S模型来计算期权的价值。根据梯形与正态分布的相似性，用梯形模糊数来代替B-S模型中的股票价格和执行价格，运用模糊数学运算法构建模糊实物期权公式并运用于电信公司3G工程开发价值的估计。arlssna2022将利率的模糊关系引入期权公式，利用优化原理构建了RD工程的最优化投资决策问题。覃正标等将模糊实物期权应用于BT工程价值评估，建立根底设施BT工程模糊实物期权模型。Juiteang2022分阶段考虑建立工程，把每期投资额看作是模糊数来分析工程的期权价值，建立了RD工程的投资组合决策模型。这些研究在实物期权理论的根底上，针对现金流难以

5、准确预测的实际情况，引入模糊数学的概念将现金流估计在一定范围之内，为投资工程的选择提供了较为科学的评估分析框架。从风电工程具有的投资额大、经营期长、回收慢且不确定因素多等特点看，实物期权方法可以为评估其风险性价值提供新的思路，能较好地处理风险投资环境中包含的不确定性。因此，本文将运用模糊实物期权的观点，结合国内风电特许权工程实际，建立用于定量评估风电工程的投资决策模型。模型将考虑风电工程的实物期权特征，并把将来现金流及投资本钱作为一种模糊数，估计在一定范围，从而使量化结果更接近实际情况以利于决策者正确地分析工程的投资价值。二、模糊实物期权决策模型一B-S期权模型实物期权法将工程的价值分为：一是

6、不考虑实物期权的固有价值，即净现值NPV；二是由期权特性产生的期权价值。故工程价值NPVe可以表示为：NPVe=NPV+。考虑股利因素影响的B-S扩展模型如下：=Se-tNd1-Xe-rtNd2其中，d1，d2d1-式中：S为预期收益的现值；X为投资本钱；为工程价值的标准差；为投资过程中的价值损失；r为无风险利率；t为投资时机持有时间；Nx为标准正态分布下变量的累积概率。二模糊实物期权模型为更好地反映投资实际，本文用梯形模糊集合来处理期望收益和期望本钱，主要参考arlssna提出的模糊实物期权模型。假设工程的价值、投资本钱未知，根据模糊数学观点认为工程价值、投资本钱为模糊数，并用梯形模糊数表示

7、。模糊数A是一个有正态、凸、连续的隶属函数的模糊集，在指定区域U上由隶属函数A：U0，1表征，其中Au表示元素uU关于模糊集A的隶属程度。确定隶属函数时，出于实际情况与数学上的处理方便，把工程价值与投资本钱表示为梯形模糊分布，其隶属函数及概率分布图如图1所示。称A是核为a，b，左、右宽度分别为、的梯形模糊数，记作Aa，b，表示实际变量u逼近核a，b的概率。其中截集为Aa-1-，b+1-，?坌0，1，支持集为a-，b+。对于梯形模糊数Aa，b，根据连续型随机变量的性质按梯形模糊数A的期望和方差公式到A三、实例分析某电力投资商拟分两阶段投资建立一个风电场，一期投资约8亿元，装机规模49.5，于20

8、22年开工建立，预期2022年初建成投入发电；方案二期工程于2022年底投入使用，装机规模99，预期投资15.6亿元。工程采用风电特许权形式并申请D，特许权期限21年包括建立期。假设中标电价为0.8元k.h，决策年的市场电价为0.5元k.h，D市场价格为50元吨，风电场建成后平均年等效满负荷为2500小时。计算的相关数据如下：假设二期工程的决策必须在2022年底决定，即期权有效期为3年；二期工程追加的投资额为15.6亿元，以无风险利率r为6%折现到2022年底为130978万元，此为期权执行价格；二期工程建成投产后，工程预期总收益以风险调整折现率i为10%折现到2022年底的现值总额为1517

9、25万元，折算到2022年底为113991万元，此为期权标的资产的当前价格。综上，在不考虑期权价值时，一期工程的净现值NPV-4434万元，其值为负数，说明该投资方案不可行。用模糊实物期权法计算有：假设工程期望现金流的模糊数S93991，133991，20000，20000，期望投资本钱的模糊数X125978，135978，5000，5000。那么期望现金流的期望值，方差A21602；用百分比表示的波动率A18.95%；故d1=-0.1318，d2=-0.5433；Nd10.4476，Nd20.2935；模糊实物期权价值-490，18203，7056，7056。该风电工程预期期权价值最可能的区

10、间为-490,18203，其上限为25259万元，下限为-7546万元，期权的期望平均价值为8856.5万元。从而整个风电工程投资在考虑期权的情况下最可能的的净现值区间为-4924,13769，期望平均净现值NPVe=-4434+8856.5=4422.5万元。投资回报可观，投资于此工程是可行的。在上述算例中，工程的NPVe0，投资者可以扩展工程投资。当某个或某些影响因素发生变化时，NPV和NPVe也会发生变化。表1列举了期权现金流波动额发生变化时期权价值的变化过程，进一步说明了不确定性对期权价值与工程投资价值的影响。在金融期权中，股票价格的波动率与期权价值正相关，随着波动率的增加，期权的价值

11、也将会随之增加。由表1可知，在模糊实物期权中，期权价值随现金流波动额的增加而增大，这也直观地说明了工程的不确定性越大，实物期权的价值就越大，这就与实物期权理论所预期的达成了一致。四、结论本文在分析风电工程实物期权特征的根底上，考虑工程投资本钱与收益的不确定性以及工程价值随时间变化的特点，建立了适宜的模糊实物期权评价模型。最后，通过实际案例计算了净现值法下与模糊实物期权下工程的价值，分析了不确定某个或某些不确定因素对实物期权价值的影响，客观地得出了模糊实物期权法在工程价值评估中的优势，也更好地说明了其有利于投资者更好地理解工程的潜在投资价值，以便做出正确的决策。参考文献：1、yersS.Turn

12、bullS.apitalBudgetingandtheapitalAssetPriingdel:GdNesandBadNesJ.TheJurnalfFinane,1977(2).2、吉兴全,文福拴.发电投资的实物期权决策方法J.电力系统自动化,2022(11).3、刘敏,吴复立.基于实物期权理论的风电投资决策J.电力系统自动化,2022(21).4、hristerarlssna，RbertFullera.AFuzzyApprahtRealptinValuatinJ.FuzzySetsandSystes,2022(139).5、hristerarlssna,RbertFullerb,arkkuHEikkila.AFuzzyApprahtRDPrjetPrtfliSeletinJ.Internatina论文联盟.Ll.lJurnalfApprxiateReasning,2022(44).6、覃正标,蒲云,胡敏杰.基于模糊实物期权的根底设施B