
1 前 言
蒙特卡洛模擬(Monte Carlo Simulation)基本上是抽樣試驗,其目的是估計依據若干概率輸入變量而定的結果變量的分布。蒙特卡洛模擬在風險分析方面具有多樣性和實用性,可以用于各種商業決策,其主要應用領域是:經營管理、財務分析以及市場營銷。本文主要介紹其在投資項目的風險分析中的應用。
2 案例資料
甲企業現準備開發一種新產品的投資項目,其初始投資額為210萬元,有效期為3年。該項目一旦投入運營后,第1年產品的銷量是一個服從均值為210萬件而標準差為65萬件的正態分布,根據這種產品的生命周期規律,第2年銷量將在第一年的基礎上增長25%,而第3年銷量將在第2年基礎上增長-40%。3年內每年還需投入固定成本120萬元。新產品的單位變動成本在3~5元之間均勻分布。
3 案例分析
上述案例中項目投資的隨機輸入變量有3個,分別為:銷售量、產品價格以及單位變動成本,投資項目的輸出變量是凈利潤。由于輸入變量是隨機變量,輸出結果也必然有隨機性或不確定性,不確定通常稱為風險。因為投資項目是3年的凈利潤,需將未來可能的凈利潤按貼現率貼現到當前,計算投資項目的現值。輸入變量中銷售量,單位變動成本,單價都是隨機變量,所以凈現值也是不確定的。通過對凈現值大量隨機抽樣實驗找出凈現值的統計規律,按照蒙特卡洛模擬模型一般框架,要先后建立6個工作表區,實施5個基本步驟。
4 模型建立
(1)建立輸入區,分別輸入原始參數與累計概率,如圖1、圖2所示。
(2)生成區。生成區的隨機數有3個:初始銷量、價格、單位變動成本,初如銷量符合正態分布,單價符合先驗概率,單位變動成本符合均勻分布,分別輸入產生正態頒隨機數的公式,產生離散分布的銷售單價,均勻分布的隨機數,3個隨機數生成函數的共同點,都包函數RAND()。其公式分別為:
C15=NORMINV(RAND(),C5,C6)
C16=INDEX(J5:J12,MATCH(RAND(),L5:L12)+1)
C17=ROUND(C10+(C11-C10)*RAND(),2)
其結果如圖3所示。
(3)抽象出目標變量的數學表達式,建立輸出區。將求解過程分兩個步驟:
(a)生成中間結果
第1年的銷量等于初始銷售量,第2年的銷量在第1年基礎上增長25%,第 3年的銷量在第2年銷量的基礎上減少40%;其他以此類推,其部分公式如下:
(b)生成最終結果
公式為:B27=-C4+NPV(C12,C24:E24) 其中NPV函數為凈現值。
其結果如圖4所示。
(4)確定實驗次數和設計實驗參數進行模擬實驗
在G5~G1005單元格區域內輸入1 000個次數,在H5單元格輸入=E27,選擇“數據”菜單的模擬運算表,在輸入“引用列的單元格”隨機輸入一個單元格地址,確定即可。這樣就產生了1 000個凈現值,這1 000個凈現值是對模型的輸出結果凈現值的 1 000次實驗的不同結果。結果如圖5所示。
(5)根據具體問題選擇計算統計量,建立統計區
函數Average、Stdev、 Max、Min分別為求平均值函數、求標準差函數、求最大值函數以及求最小值函數。結果如圖6所示。
(6)生成圖形數據繪制圖形
為了更進一步分析此投資項目的風險,為企業的經營管理者提供決策輔助,分別繪制凈現值隨機概率密度函數柱形圖,累計概率分布XY圖,凈現值大于某個X值的概率分布可調圖形。分別生成頻數分布表與控件參數表。如圖7、圖8所示。
其中部分公式如下:
單擊圖表向導,選擇圖表類型為XY散點圖,在給圖區右鍵選擇圖表類型,選擇圓柱圖,選中系列格式,按右鍵,選擇數據系列格式中的選項卡片,將分類間距調為0 深度調為160,單擊確定。右鍵設置三視圖格式,將直角坐標軸選中,單擊確定。如圖9所示。
單擊圖表向導,選擇圖表類型為XY散點圖,其他以此類推。其中將Y 坐標刻度最小值設為0 ,最大值設為1 ,X 格式最小為20,最大為30,交叉于30,主要刻度設為5 ,單擊確定即可。如圖10所示。凈現值大于某個X值的概率分布可調圖形
為了方便決策,將其改為可調整圖,控制數據。打開“窗體”控件,添加兩個滾動條,一個與指定的凈現值X鏈接,一個與大于凈值概率Y鏈接,其結果如圖11所示。
利用蒙特卡洛模擬模型,不僅能進行投資項目的風險分析,還可以在經營管理、財務分析以及市場營銷中發揮其極大的作用。