1 绪论

1.1 选题的背景及研究意义

安全投资事关煤矿安全，是影响安全水平的重要因素之一。我国是一个煤炭产销大国，煤炭作为一次能源，在我国能源消费组成中的比重达 70%，产量占世界煤炭总产量的 36.5%[1]，煤炭产业是我国经济的重要组成部分。煤炭行业作为高危行业，安全问题是影响煤炭企业发展的主要问题之一。近年来，随着社会的文明进步、经济的繁荣昌盛、科技的空前发展，人类生存和生活的理念发生了深刻的变化，社会大众对安全的需求和追求不断提高，我国政府和煤炭企业也为煤矿安全投入了较大的人力、物力和财力，采取了多种安全措施，建立了一系列安全法律法规标准，煤矿安全生产状况虽有所好转，煤矿百万吨死亡率逐年下降[2]，但煤矿安全形势依然非常严峻。与美国、印度等其他产煤国家相比百万吨死亡率仍然较高。目前，发达国家的产煤百万吨死亡率约为 0.02-0.03，美国 2011 年煤矿百万吨死亡率仅 0.019[3]，澳大利亚、美国等国家有些年份甚至是零死亡，我国百万吨死亡率高出几倍甚至几十倍[4-5]，仍是世界上煤矿安全事故最严重的国家之一，安全生产形势仍相当严峻[6]（见表 1.1 所示）。

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1.2 国内外研究现状

1.2.1 安全投资理论研究现状

20世纪30年代到60年代，安全投资理论随着西方投资理论的发展而快速发展。1930年，Heinrich 的事故连锁反应比例的划分及 1956 年以 Simonds 为代表的安全投资理论的出现，都为安全投资理论带来了新的内容。企业事故经济损失的估算数据为安全投资提供了重要依据。1974 年，卢卡斯首次将不确定性引入到投资分析中。1977 年，Myers把投资机会看作“成长期权”的思想，将期权思想应用于实物资产中，期权定价法的思想大大促进了投资理论的发展[12]。我国关于安全投资理论的研究起步于20世纪90年代，目前大多研究仍停留在以净现值法（NPV 法）为代表的传统投资决策方法上，主要集中在安全投资效益、安全投资评价预测、安全投资决策、安全经济及量化研究、安全投资及安全管理等方面[13]。国内外学者主要从以下几个领域进行了研讨。在安全投资领域，Andreoni（1986）的“分类估算法”比“分级平均费用估算法”与实际情况更接近，使安全投资对比依据的准确性更高。在安全投资的效益研究方面，Karen J.M.（2002）分析了安全健康的投资和风险控制方法的有效决定问题[14]。国内学者在该方面的研究成果较多，如表1.2所示。

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2 实物期权方法与传统投资决策方法比较

2.1 实物期权理论与定价模型

实物期权与金融期权不同，它是金融期权理论在实物（非金融）资产的拓展与延伸，是一种非金融期权，主要是指企业在非金融投资方面的关于未来开发以及利用特定资产的权利。这个概念是在 1977 年由美国麻省理工学院 Myers 教授最早提出的，Myers 认为，一个投资项目的投资成本所产生的投资效益，主要由投资者目前所拥有的投资资产的使用和对未来以一定价格获得或出售的关于实物的资产权利（或者是投资计划）两部分组成，通过期权定价公式可以计算获得的实物资产权利与投资计划的价格。因此，对于非金融资产的投资价值评估可以通过类似于一般的金融期权定价方式来进行评估[12]。由于此方法是把非金融资产作为标的资产，因此具有这种性质的期权被 Myers 称为实物期权。Amram 和 Kulatilada 认为，实物期权就是指项目投资者在其投资过程中所拥有的所有的关于非金融性的选择权，包括通过推迟或提前投资、扩大或缩减投资所获取的新的信息的选择权，因为实物期权的标的资产不再是金融资产，而是投资项目，因此可以将该投资所对应的装备、场所、土地等作为实物资产[175]。实际上，实物期权与金融期权有着相似的参数特征，两者的差异性见表 2.1。

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2.2 传统的投资决策方法及评价

静态分析方法又被称为投资决策的会计方法，主要运用传统会计观念对企业投资效益进行评价，此方法把不同时期的货币收支看成是等效的。其基本特征是对项目进行评价时不考虑资金的时间价值，即将财务会计中关于损益计算的方法原理运用到投资决策分析中。主要包括会计收益率法和回收期法。会计收益率法（ROCE 或 ROI）是基于会计利润和平均占用资本等会计概念的一种投资评价方法，依据会计报表上的数据，通过计算出的指标进行项目可行性判断，可看作年均息税前净利润与原始投资总额之比[191]。该方法要求企业必须事先确定预期达到的必要会计收益率。进行决策时，大于必要会计收益率的方案才可以实施；反之，则放弃。投资回收期是指投资方案所产生的净现金流补偿收回原投资所需要的最少时间，一般以年为单位。回收期法（Payback Period Method）又称“投资返本年限法”，其评价投资经济效益高低的标准是投资回收期的长短[191]。一般情况下，回收年限越短，项目投资方案越有利。这种方法大致体现了投资回收速度，优点是计算简便，缺点是项目整个寿命周期的盈利情况及资金的时间价值没有考虑，一般只在项目初选时使用。投资决策的动态分析方法是按照货币时间价值的原理和方法，将不同时期投资项目的现金流入与流出情况转换成可比数值来分析投资效益的方法[191]。动态分析方法考虑了货币的时间价值，其评价分析更加客观、精确。动态分析方法主要有净现值(NPV)法和内部收益率法等。净现值法（NPV）是用项目寿命期内的净现金流量贴现到开始时的现值分析评价投资项目经济效益的方法[192]。净现值大于或等于零，该投资方案具有可行性；净现值小于零，则该投资方案不具有可行性。净现值越大，投资方案越好。净现值法虽然对现金流量进行了合理折现，但不能反映管理灵活性所具有的价值，没有考虑复杂情况时的决策问题，而且确定贴现率比较困难，也不能用于独立方案之间的比较。

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3煤矿安全投资项目价值的形成机理.......34

3.1 煤矿安全投资的内涵......34

3.2 煤矿安全投资的期权特性及分类.....37

3.3 煤矿安全投资的影响因素.....40

3.4 实物期权在煤矿安全投资中的应用.......42

3.5 基于实物期权的煤矿安全投资项目价值的构成.....453

3.6 本章小结.........52

4 基于三叉树的煤矿安全投资实物期权价值模型.....53

4.1 离散型煤矿安全投资期权定价模型的选择.......53

4.2 模型的假设.....53

4.3 煤矿安全投资三叉树期权模型的构建.........54

4.4 基于三叉树的煤矿安全投资期权价值计算步骤.....61

4.5 本章小结.........62

5 基于模糊实物期权的煤矿安全投资价值模型.........63

5.1 连续型煤矿安全投资期权定价模型的选择.......63

5.2 煤矿安全投资模糊实物期权的构建.......63

5.3 本章小结.........70

7 实证分析

7.1 案例分析

某煤矿是一座已有 45 年历史的老矿井，其井田为一向斜构造，煤层赋存条件比较特殊，属于两硬特厚煤层，而且煤层埋深浅，瓦斯含量大，同时受到矿井上部周围小窑采动及火区影响，使得该矿井周边生产环境及条件相对复杂。近年来，随着矿井开采深度的不断延深，煤层瓦斯涌出量和矿压显现随之增大，加上受矿井内外火患的影响，特别是瓦斯事故后，煤矿矿井的生产系统受到严重破坏，生产条件急剧恶化，严重制约煤矿的安全生产。为此，公司投入大量资金对该矿井的安全系统进行改造，并于 2007 年 8月进行了试生产，安全改造工程对矿井未来的生产系统进行了简化、优化。某煤矿矿井井田初期共 21 个采区，其中上组煤采区 10 个，下组煤采区 11 个；开采初期共有 4 个采区、11 个回采工作面达到年计划生产能力。近年来，随着生产机械化和生产能力的不断提高，2009 年实际生产采区为 3 个，布置采煤工作面 4 个，掘进班组8 个，其中开拓掘进班组 2 个，分别围绕 010202 工作面准备掘进，回采巷道掘进班组 6个，分别围绕 010203 工作面，010201 工作面及 010204 工作面进行准备，各生产系统也分别围绕以上各采、掘工作面布置而相应存在，矿井的生产现状是新、老系统交替存在的一个过渡阶段，因此矿井的生产系统现状较为复杂。该煤矿于改造前生产能力为 150万 t/a，改造后年生产能力达 200 万吨/年。

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结论

本文通过将安全投资理论与实物期权理论相结合，将实物期权定价方法引入到煤矿安全投资决策研究中，得出以下主要结论：

（1）将实物期权方法引入煤矿安全投资领域，能够充分考虑安全投资项目的不确定性，挖掘投资项目中隐含的期权价值，较好地解决不确定性大的煤矿安全投资项目决策问题，便于决策者依据环境的不确定性适时、灵活地选择投资时机，进而为煤矿企业创造更大的价值。

（2）通过分析煤矿安全投资项目价值的形成机理，得出煤矿安全投资项目的价值不仅包括未来现金流的现值，还包括由诸多不确定性因素构成的期权价值，即管理灵活性价值。

有利于初中学生发展的责任教育方案。

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参考文献（略）