智能制造條件下企業R＆D項目價值評估研究

孫佳旭，全 良，田國雙

（東北林業大學 經濟管理學院，哈爾濱 150000）

智能制造的典型特征是將服務滲透于以數據流為基礎的虛擬網絡與高新技術實體生產相結合的制造系統之中［1］，它可能削減人力資源投入，甚至改變某個傳統行業，這決定了智能制造企業R＆D項目價值的準確評估將具有重要意義。然而評估智能制造企業R＆D項目價值實際上困難重重。相比一般企業R＆D項目，一方面，智能制造企業在集動態感知、實時分析、自主決策、精準執行為一體的同時面臨技術“峽谷”問題［2-3］，技術應用指數型增長、人力資源需求量縮減、智能產品更新周期縮短與增長潛力等制約因素加大了其R＆D項目的風險性；另一方面，智能制造領域屬于知識技能與服務密集型產業［4］，無形資產占比大、研發資金投入多、項目研發生命周期長。另外，由于全球市場競爭和社會的可持續發展需求，可能導致客戶需求極具動態突變性，在某時段內突然爆發從而改變消費預期投入，難以根據未來需求變化做出準確預測，加大了其R＆D項目的不確定性。與此同時，智能制造企業將智能系統貫穿于產品的設計、生產、管理、服務全數字化生命周期，研發活動涉及企業內部各部門協同工作與R＆D項目相關上下游企業之間的相互協同，增加了其R＆D項目的復雜性。倘若缺少有效的投資決策分析，將導致智能制造企業失去競爭潛力與發展機會。對此關鍵問題，若以已有價值評估方法評判智能制造企業R＆D項目價值，一是無法有效降低智能制造企業面臨的高風險性、不確定性與復雜性；二是缺乏靈活性，無法體現智能制造企業技術市場機遇。考慮到上述問題，本文針對智能制造企業R＆D項目提出一種基于模糊實物期權模型的價值評估方法。

1 模糊實物期權方法評述

比較研究發現，在成本分析法、市場比較法、凈現值法和實物期權評估方法中，實物期權方法的應用價值標準差最大，但該方法在處理不確定與靈活性問題時卻明顯優于凈現值方法［5-8］。然而，經典實物期權方法在評估智能制造企業R＆D項目價值方面，仍然存在以下不足：

1）忽略某些不確定性因素。一方面，實物期權方法雖然考慮到投資機會價值，但該方法假定未來現金流量現值與投資項目預期總成本為確定數值。智能制造企業屬于知識技能與服務密集型產業，R＆D項目未來收益現值、追加投資以及完工期限等信息的獲取存在多重不確定性，難以對以上信息做出準確估計；另一方面，現行實物期權定價模型忽略了如網絡技術共享程度、競爭對手策略及先占性程度等不易量化因素的影響，因此該方法很難滿足競爭環境下的價值評估。

2）僅考慮市場風險。市場風險可以用波動率加以描述，因此實物期權方法對處理R＆D項目中的市場風險有顯著的優越性，但該方法無法有效降低智能制造企業自身技術和經營管理等非市場風險情況。

3）對隨機過程的假定。期權定價模型以股票價格遵循馬爾科夫過程為前提，但實物資產不同于金融資產，目前為止并未總結出其運動的一般規律［9］。

模糊數學以模糊區間估計為基礎，使準確化在更一般的框架下得以展現，即從模糊性中尋找確定性信息。將模糊數學引入實物期權方法，能從一定程度上降低研發周期中風險性和不確定性因素的影響，使投資者能根據R＆D項目實際的進展情況靈活地進行決策，提高期望收益預測的準確性。近年來，為解決參數不精準帶來的價值波動問題，不少學者開始應用模糊集理論對項目投資價值評估問題展開探討。Wu等［10］利用模糊截集理論估計二叉樹期權模型中的參數，得出價值區間置信度并評估投資項目價值。Yoshida［11］考慮到投資者主觀因素及參數的不確定性，運用模糊推理邏輯得出期權定價公式。趙雪萍等［12］用模糊數集合處理實物期權定價模型中的參數，并用該方法評估煤礦安全投資項目的價值。李妍等［13］結合PPP項目柔性特點，建立基礎設施PPP項目模糊實物期權柔性決策模型，并實例驗證其有效性。

實際上，對參數的準確估計并非易事，實物期權價值評估中模糊特性更為明顯，當投資者對決策中關鍵數據進行模糊化之后，獲得項目價值的準確性會更高［9］。目前，將實物期權理論結合模糊數學方法的研究并不多，對R＆D投資項目中模糊實物期權價值評估研究相對較少，且鮮現于智能制造領域的研究與應用。基于此，本文引入三角模糊數，結合智能制造企業特點和投資者對R＆D項目發展的樂觀度，對實物期權價值評估模型進行改進，提出一種適合智能制造企業R＆D項目的模糊實物期權價值評估模型。應用該模型對富士康科技集團8k顯示器研發項目進行分析，確定項目價值范圍及價值評估中的主要影響因素，為未來企業正確決策與項目的成功實施提供有力依據。

2 智能制造企業R＆D項目價值評價模型

2.1 智能制造企業R＆D項目價值——實物期權價值評估模型

對于智能制造企業而言，擁有R＆D項目的投資機會等同于企業持有者擁有看漲期權，通過從新產品導入流程直至訂單交付流程中支付期權費用，以獲取智能產品研發專利或技術等權利，并選擇在當前和未來是否投資研發以及如何進行投資研發，其中R＆D項目資產現值與期權行使期研發投入價格等都將影響未來智能制造企業R＆D項目投資。由于智能制造企業R＆D項目的期權價值特性，R＆D項目價值應該包含投資的資產價值和期權價值兩部分，即：

其中：V′是智能制造企業R＆D項目投入的資產價值，可用投資項目的凈現金流量現值表示；Vα是智能制造企業R＆D項目投資的期權價值，可用期權定價模型進行評估。

結合實物期權思想，計算智能制造企業R＆D項目的期權價值時，做如下假設：

1）智能制造企業R＆D項目投資看作歐式看漲期權，預期現金流量現值S0是服從正態分布的隨機變量，投資成本價值是XE，期權有效期是τ。

2）無交易成本及稅金。

3）無需支付紅利。

4）項目可連續進行投資。

5）無風險利率r、資產收益波動率σ、底數e均可視為常數，本式中取e＝2.718。

考慮到智能制造企業R＆D項目未來收益變化服從布朗運動，基于“B—S”模型，實物期權價值可以表示為

其中：

2.2 改進的期權評估模型——模糊實物期權價值評估模型

智能制造企業R＆D項目價值評估是對項目未來發展情況的預測，即研發投入總投資、完工期限以及經營成本等變量在決策時并非固定數值。相對確定性估計，區間估計能在一定程度上降低不確定性與高風險性的影響，使投資者能根據R＆D項目實際的進展情況靈活進行決策，提高期望收益預測的準確性。模糊數能夠適用于區間估計，因此，模糊實物期權評估方法更能反映智能制造企業R＆D項目的實際價值，提高價值評估的精準性。本文將三角模糊數引入實物期權評估方法中，結合投資者對企業發展的樂觀度，對上述“B—S”擴展模型作進一步改進。

2.2.1 模糊期權價值的確定

智能制造企業R＆D項目模糊成長期權價值公式表述如下：

其中：

利用三角模糊數的運算，可推導出如式（4）所示的基于三角模糊數下智能制造企業的實物期權價值計算模型：

其中：

2.2.2 智能制造企業投資者對R＆D項目未來發展樂觀度α的確定

智能制造企業R＆D項目價值評估是對項目未來發展情況的預測，然而研發項目生命周期中各環節的確定、計劃、安排直至具體實施過程都將受到不確定性與高風險性因素的影響，此時可能導致各環節中實際現金流量與預期產生偏差。在模糊期權價值評估模型中，α值是根據R＆D項目投資者對項目未來發展的樂觀程度大小確定，是投資者對項目價值把握程度的體現。由基于三角模糊數下期權價值計算模型可知，投資者對企業發展越樂觀，α值越大，越靠近模糊閉區間的右端點，期權的價值也相應增大，反之，期權價值會相應減少。

綜上所述，可將智能制造企業總價值評估模糊實物期權模型表示如下：

其中：（Vα）τ是投資機會持續時間為τ的智能制造企業研發項目總價值，V′＝~S0-~XE，均為三角模糊數。

3 案例分析

3.1 案例描述

富士康科技集團10.5代8k液晶顯示生態產業園由富士康旗下超視堺國際科技有限公司（SIO）與堺顯示器制品株式會（SDP）社攜手打造，針對8k＋5G實際應用的研發，實現產品設計、生產、管理、服務核心等環節智能化，結合云端存儲與物聯網傳輸形成完整的8k智能研發產業鏈，并將該技術應用于精準醫療、車載安全、智能家居、智慧學習等領域，為振興實體經濟、中國制造2025注入新動力。該項目于2017年3月1日在廣州增城動土建設，總占地1 263 888.2 m2，該地塊出讓年限為50年，于2019年6月試產，并于2019年9月15日正式量產，若一期經營良好，公司將展開二期項目研發。工程計劃用地面積約1.5 km2，總投資約610億元，15年為項目有效認購期權，該項目將建設康寧顯示器、智能TV、電子白板生產工廠等高端顯示技術產品的研發，設計產能為生產第10.5代顯示屏9萬片／月，預計達產后年產值約920億元，年均稅收約達40億元，項目凈收益現值約為529.8億元。預計2020年廣州新型顯示項目產值將超3 000億元，并帶動電子信息制造業產值超5 000億元。未來該項目將帶來超額收益與不可量化的收益，其資金回報率約為為20%～25%。

3.2 模糊實物期權價值計算

該項目增長期權價值計算參數確定如下：項目未來凈收益現值與總投資分別為529.8和610億元，考慮到項目市場未來5%的不確定性，即640.5］，到期時間τ＝15。樂觀度α是投資者對研發項目總價值實現的把握程度，多采用綜合評價方法確定。結合影響項目價值的全部因素，此案例假定α＝0.8，按照20%～25%的無風險投資利息率進行估計，即項目價值波動率參照20%～30%的股票市場波動率估計，即

在三角模糊數性質［15-16］和公式（2）“B—S”一般模型計算的基礎上，取α截集，利用Matlab軟件計算處理，得增長期權價值為498.70～615.47億元，計算結果如表1所示。

表1 模糊實物期權價值計算 億元

考慮到15年的期權執行期，智能制造企業R＆D項目價值評估的模糊實物期權總價值（Vα）τ＝NPV＋Vα＝529.8＋［498.7，615.47］＝［1 028.5，1 145.27］（億元），它是樂觀度α＝0.8時企業R＆D項目的模糊總價值區間，該區間包含了確定情況下的實物期權價值。投資者可以從模糊期權價值區間中任選一個值作為R＆D項目投資決策的參考，從而降低投資風險。不同樂觀度下企業R＆D項目模糊實物期權總價值如表2所示。顯然，期權特性可為R＆D項目帶來較大的增值空間，不同樂觀度對企業R＆D項目總價值影響較大。

表2 同樂觀度的模糊實物期權價值計算 億元

3.3 模型討論

3.3.1 基于三角模糊數的實物期權模型

智能制造企業R＆D項目中，無形資產高占比性與知識產權及價值鏈的非交易性促使項目收益現值、未來追加投資等信息在獲取方面存在眾多不確定性，網絡技術共享程度、競爭對手策略先占性等不易量化因素也加大了投資項目的風險性。R＆D項目價值隨時間變化而發生改變，進而凸顯了模糊方法在價值評價應用中的重要作用。然而，由于忽略上述因素，使得實物期權價值計算方法在利用確定信息求解過程中，計算結果唯一且不精確的弊端逐漸顯露。在未進行參數模糊處理時，根據“B-S”模型計算可得該項目實物期權價值為507.6億元，計算結果如表3所示。三角模糊數作為表示模糊數據的有效方法，可以把非確定性信息合理區間化，進而解決參數信息無法準確度量時的價值評價問題，提高計算結果的可靠性。

表3 實物期權價值計算 億元

3.3.2 敏感性分析

敏感性分析是投資項目經濟評價中常用來分析不確定性的方法之一。該方法可從多種不確定因素中逐一選出對投資項目經濟效益起到主要影響作用的敏感性指標，測算并分析項目經濟效益指標的影響程度及敏感程度，進而對項目風險承受能力做出判斷。由于企業R＆D項目中期權執行價格指標、資產凈現值指標、波動率指標、無風險利率指標和期權執行時間指標的復雜性和多變性，現對智能制造企業R＆D價值評價中5大關鍵指標進行敏感性分析，從-25%變化到25%，每次變動5%，表4和圖1反映了項目實物期權價值的變化情況。

表4 R＆D項目實物期權價值敏感性分析 億元

圖1 改變參數對R＆D項目期權價值影響

3.3.3 執行時間對研發項目價值影響分析

合理的期權執行時間（富士康科技集團二期項目研發）是項目研發必須考慮的因素，且項目價值受其影響較為顯著。為探討執行時間對研發項目總價值的影響，分別計算10、12、15、18、20、25年時項目價值的變化情況。假定項目未來凈收益現值不變（529.8億元），如表5和圖2所示，研發項目價值隨執行時間增加而提高，且執行時間超過18年，項目價值增加趨勢變緩，因此，該項目期權執行時間不宜超過18年，即最好在2037年之前完成二期項目研發。

表5 執行時間對項目價值影響 億元

圖2 執行時間對項目價值影響

4 結束語

智能制造企業R＆D項目價值評估為管理者實施發展戰略和投資決策提供了重要依據，實物期權方法能夠評價不確定性因素帶來的項目價值，彌補了傳統價值計算方法的不足。而經典實物期權方法因忽略了項目信息獲取方面的不確定性以及網絡技術共享程度等不易量化因素的高風險性特點，導致求解參數為確定數值，不能反映項目的實際情況。本文將智能制造企業特點與投資者對R＆D項目發展的樂觀度相結合，引入三角模糊數，對經典實物期權價值評估模型進行改進，構建的模糊實物期權價值評估模型能彌補這一不足。應用該模型對富士康科技集團8k顯示器研發項目進行實例分析，研究表明智能制造企業可以通過內、外兩種途徑提高R＆D項目價值。對外，需要緊跟市場發展趨勢，擴大自身影響規模，合理控制期權執行時間；對內，實現經營與投資并重模式，加強財務指標管控，提高營運資本的管理水平。綜上，模糊實物期權模型更能反映研發項目的真實價值，為智能制造企業R＆D項目價值評估提供了可行有效的工具。