[發(fā)明專利]基于實(shí)物期權(quán)的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策模型的建立方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310116343.3
• 申請(qǐng)日: 2023-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116522579A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紅;孫偉民;王祎旸;朱順應(yīng);陳秋成;王付鵬;王洪濤;邱志雄;劉敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q50/30;G06Q10/0631;G06Q10/0637
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳

本發(fā)明涉及道路工程經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于實(shí)物期權(quán)的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策模型的建立方法。本發(fā)明根據(jù)高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的特殊性，采用選取延遲和擴(kuò)張期權(quán)構(gòu)成高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的復(fù)合實(shí)物期權(quán)，然后以凈現(xiàn)值和復(fù)合實(shí)物期權(quán)價(jià)值的接近程度為決策指標(biāo)的設(shè)計(jì)思路，利用本發(fā)明的基于實(shí)物期權(quán)的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策模型的建立方法得出的結(jié)論相比于傳統(tǒng)的方法更加充分發(fā)揮高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路工程經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于實(shí)物期權(quán)的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策模型的建立方法。

背景技術(shù)

高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)選擇對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)有重要影響，改擴(kuò)建時(shí)機(jī)超前，經(jīng)濟(jì)合理性不佳；改擴(kuò)建時(shí)機(jī)滯后，錯(cuò)過(guò)最佳改擴(kuò)建時(shí)機(jī)，阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，需要確定合理有效的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策方法。

目前，高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策方法主要有服務(wù)水平法和經(jīng)濟(jì)效益法兩種，服務(wù)水平法通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)的通行能力，確定相關(guān)路段的通行能力閾值，采用觸發(fā)點(diǎn)機(jī)制，確定最佳改擴(kuò)建時(shí)機(jī)；經(jīng)濟(jì)效益法主要為現(xiàn)金流量法，以凈現(xiàn)值為決策指標(biāo)，凈現(xiàn)值為正時(shí)進(jìn)行改擴(kuò)建，運(yùn)算簡(jiǎn)捷、便于理解。

但是，高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目建設(shè)不確定性因素多、風(fēng)險(xiǎn)大，現(xiàn)金流量法難以較好地量化其不確定性。有學(xué)者將實(shí)物期權(quán)理論用于工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)機(jī)決策中，但是單一的實(shí)物期權(quán)難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)高速公路改擴(kuò)建的各種不確定性因素。

綜上所述，目前亟需一種合理有效的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種基于實(shí)物期權(quán)的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策模型的建立方法，預(yù)測(cè)的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)能夠充分發(fā)揮高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種基于實(shí)物期權(quán)的高速公路改擴(kuò)建時(shí)機(jī)決策模型的建立方法，其特征在于，包括步驟：

(1)收集數(shù)據(jù)：

根據(jù)高速公路建設(shè)工程報(bào)告收集各項(xiàng)參數(shù)：

高速公路現(xiàn)值V₁；項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用I；波動(dòng)率σ；無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率r；

(2)二叉樹(shù)模型

假定某改擴(kuò)建項(xiàng)目的初始價(jià)值為V(百萬(wàn)元)，經(jīng)過(guò)Δt(年)，即項(xiàng)目?jī)r(jià)值可能上升至μV，相應(yīng)的期權(quán)價(jià)值為C_μ；項(xiàng)目?jī)r(jià)值也可能下降至dV，相應(yīng)的期權(quán)價(jià)值為C_d。μ為上行乘數(shù)，d為下行乘數(shù)，其計(jì)算公式為式(1)。

式中，σ為項(xiàng)目投資價(jià)值的波動(dòng)率，可通過(guò)計(jì)算歷史同類項(xiàng)目投資價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)離差率確定。

(3)基于二叉樹(shù)模型構(gòu)建延遲期權(quán)價(jià)值函數(shù)：

式(2)中，C₁表示延遲期權(quán)的價(jià)值；p為項(xiàng)目?jī)r(jià)值發(fā)生上升的概率，取值為s₁表示在延遲期權(quán)到期日前延遲期權(quán)的標(biāo)的變量上升的次數(shù)，V₁表示既有高速公路現(xiàn)在的價(jià)值；I表示建設(shè)項(xiàng)目所需投入的成本；H為延遲建設(shè)時(shí)間；r為無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率，取值為一年期國(guó)債的利率；

(4)基于建延遲期權(quán)價(jià)值函數(shù)構(gòu)建擴(kuò)張期權(quán)價(jià)值函數(shù)；

式(3)中，C₂為擴(kuò)張期權(quán)的價(jià)值；γ為擴(kuò)張系數(shù)，用改擴(kuò)建項(xiàng)目的投資與既有高速公路建設(shè)投資的比值表示；s₂為在到期日前擴(kuò)張期權(quán)標(biāo)的變量上升的次數(shù)；I表示建設(shè)項(xiàng)目所需投入的成本；V₂為擴(kuò)張期權(quán)標(biāo)的變量；H為延遲建設(shè)時(shí)間；

V₂(i)＝NPV(i)+C₁(i)?????(4)