页数:121页文件大小:1.13 MB来源: 工程风险管理ppt课件
本课件讲解工程风险的估计,先说明估计的内涵、作用、过程、内容与大数定律等理论基础,随后展开客观概率与主观概率估计方法、概率树分析与决策树法,并介紹蒙特卡洛模拟的步骤,最后依次讲解工程风险损失的内容、盈亏平衡分析、单因素与多因素敏感性分析、随机型与不确定型风险估计以及贝叶斯概率估计。
第4章工程风险的估计
第1节工程风险估计概述
41.工程风险估计的内涵
52.工程风险估计的作用
63.风险估计的过程收集数据客观统计数据理论数据主观判断数据不确定性模型损失分析模型发生可能性估计损失后果估计进度影响造价影响质量影响安全影响
74.工程风险估计的内容
85.风险估计的理论基础
①切比雪夫大数定律该定律的含义是:当n很大,服从同一分布的随机变量的算术平均数将依概率接近于这些随机变量的数学期望。将该定律应用于抽样调查,就会有如下结论:随着样本容量n的增加,样本平均数将接近于总体平均数。
从而为统计推断中依据样本平均数估计总体平均数提供了理论依据。
②伯努利大数定律该定律是切贝雪夫大数定律的特例,其含义是,当n足够大时,事件A出现的频率将几乎接近于其发生的概率,即频率的稳定性。在抽样调查中,用样本成数去估计总体成数,其理论依据即在于此。
③辛钦大数定律
方差都存在,算术平均数接近期望辛钦,期望存在,算术平均数接近期望伯努利,频率接近概率,频率稳定性
5.2概率推断原理
第2节风险估计的方法
方法风险影响估计方法主观估计客观估计概率树分析蒙特卡洛模拟
1.1客观概率估计方法
①离散型变量的概率分布
②连续型变量的概率分布
②连续型变量的概率分布
②连续型变量的概率分布
③工程中常用的概率分布
1.2主观概率估计方法
1.2主观概率估计方法
1.3概率树分析
率的基础上,通过构造决策树来求取净现值的期望值大于等于零的概率,评价项目风险、判断其可行性的决策分析方法。决策树法是直观运用概率分析的一种图解方法。决策树法特别适用于多阶段决策分析。
定义构成决策点机会点方案枝概率枝p方案名称D112年收益3.3%亏本50%利润率50%年收益100%存银行风险投资100%50%30%20%
利用,有如下选择:将钱存入银行,每年年收益5%;将钱投入某项目,年获利15%的概率为30%,年获利5%的概率为40%,年亏损20%的概率为30%。请问你将选择哪一种投资方式?D112年收益5%获利15%获利5%亏损30%存银行项目投资100%30%40%30%选择存银行如果项目投资的亏损改为10%,其余条件不变,又该如何选择?
根据技术预测与市场预测,该产品可行销10年,有三种可能的市场前景,如下表所示。根据预测情况,该公司目前需要作出一个决策:建设一个大厂还是建设一个小厂。如果建大厂,需要投资18000万元;如果建小厂,需要投资6800万元,但是两年后还需要根据市场情况再决定是否扩建;如果扩建小厂需要再投资13000万元。
各种情况下每年的净收益如下表.已知方案的基准收益率i=10%
18000万元建小厂,6800万元?年净收益4500万元前2年净收益4500万元后8年净收益2400万元??10年一直好10年一直不好前2年好后8年不好D1前2年好,?年净收益800万元前2年不好,30%34年净收益4200万元年净收益2300万元年净收益1400万元年净收益800万元扩建,13000万元不扩建销路好,?
销路不好,?销路好,?销路不好,?
解题思路1.绘制决策树2.确定状态概率①前2年销路好②前2年销路不好③后8年销路好④后8年销路不好4个独立事件
)条件概率就是事件A在另外一个事件B已经发生条件下的发生概率。条件概率表示为P(A|B),读作“在B条件下A的概率”。联合概率:表示两个事件共同发生的概率。A与B的联合概率表示为P(AB)或者P(A,B)。
建大厂10年内销路一直很好10年内销路一直不好前2年好,后8年销路不好建小厂前2年销路好前2年好,后8年销路好前2年好,后8年销路不好10年一直销路不好
18000万元建小厂,6800万元30%年净收益4500万元前2年净收益4500万元后8年净收益2400万元60%10%10年一直好10年一直不好前2年好后8年不好D2前2年好,70%年净收益800万元前2年不好,30%34年净收益4200万元年净收益2300万元年净收益1400万元年净收益800万元扩建,13000万元不扩建销路好,0.86销路不好,0.14销路好,0.86销路不好,0.14
D112年净收益2300万元建大厂,18000万元建小厂,6800万元30%年净收益4500万元前2年净收益4500万元后8年净收益2400万元60%10%10年一直好10年一直不好前2年好后8年不好D2前2年好,70%年净收益800万元前2年不好,30%扩建,7987.89(万元)第一次决策后的结果
1.4蒙特卡洛模拟
第3节工程风险损失的内容
431.工程风险损失的内容
1.2费用损失的估计
第4节工程风险估计的应用
471.确定型风险估计
1.1线性盈亏平衡分析
1.1线性盈亏平衡分析②线性盈亏平衡的计算公式总收入总成本总利润总销售税金
③线性盈亏平衡分析的前提条件第一:生产量等于销售量第二:生产量变化,单位可变成本不变,从而使总成本为生产量的线性函数第三:生产量变化,销售单价不变,从而使销售收入成为销售量的线性函数第四:只生产单一产品,或生产多种产品,但可以换算为单一产品。
④线性盈亏平衡的图标法数量金额固定成本生产成本总成本销售收入-税金盈亏平衡点数量临界点盈利区亏损区
④线性盈亏平衡的解析法用产量表示盈亏平衡点用销售收入表示盈亏平衡点用生产能力表示盈亏平衡点用销售单价表示盈亏平衡点
%)方案2总利润BEP(Q)BEP(%)
)方案2总利润BEP(Q)BEP(%)
1.2非线性盈亏平衡
①非线性盈亏平衡的一般形式总收入总成本总利润总销售税金
根据历史资料预测其单位产品的价格为,单位产品的变动成本为1000元,固定成本为10万元,拟定生产规模为每年130件,试对该项目进行盈亏平衡分析。
110]利润率上升,[110,188]利润率上升。但是本项目的设计生产能力为130件,因此处于利润率下降区域,建议适当降低产量。
②一元二次方程的盈亏平衡分析数量价格供给需求随着供给到市场的数量增加,其销售价格会下降
经过市场调研及历年数据分析,销售收入函数及成本函数分别如下所示,请确定项目的盈亏平衡点和最大盈利点。
1.3单因素敏感性分析1.确定分析指标对方案投资回收快慢的影响价格波动对净收益的影响投资对方案资金回收能力的影响投资回收期财务净现值内部收益率2.选择分析指标选择的因素对评价指标影响较大在确定性分析中该指标的准确性把握不大3.求解影响程度4.比较敏感程度敏感度系数临界点5.方案选择不同方案进行评价时,选择敏感程度小、承受风险能力强、可靠性高的方案
现金流量图0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101800(万元)63×10-250=380(万元)年60(万元)
投资额+20%+10%-10%-20%20%10%0%-10%-20%指标198.08378.08558.08738.08918.08投资额
+20%+10%-10%-20%20%10%0%-10%-20%指标1332.304945.1938558.084170.9742-216.136产品价格
%-20%指标250.854404.469558.08711.699865.314经营成本+20%+10%-10%-20%
7210%0%-10%-20%指标378.08558.08738.08918.08投资额945.19558.08170.97-216.1产品价格404.47558.08711.7865.31经营成本敏感性分析
单因素敏感性分析表:分别测算投资额、产品价格、经营成本在 −20% 至 +20% 区间变动时的指标值,0 列即基准方案值 558.08。
| 不确定因素 | +20% | +10% | 0 | −10% | −20% |
|---|---|---|---|---|---|
| 投资额 | 198.08 | 378.08 | 558.08 | 738.08 | 918.08 |
| 产品价格 | 1332.39 | 945.19 | 558.08 | 170.97 | −216.10 |
| 经营成本 | 250.85 | 404.47 | 558.08 | 711.78 | 865.31 |
列序按源文本“+20%、+10%、0、−10%、−20%”排列:投资额上升指标下降,产品价格上升指标上升,经营成本上升指标下降。
求直线方程投资额产品价格产品价格20%10%0%-10%-20%指标198.08378.08558.08738.08918.08投资额1332.3945.19558.08170.97-216.1产品价格250.85404.47558.08711.7865.31经营成本
-14.42%31%36.33%
764.比较敏感程度敏感度系数临界点20%10%0%-10%-20%指标198.08378.08558.08738.08918.08投资额1332.3945.19558.08170.97-216.1产品价格250.85404.47558.08711.7865.31经营成本-1%1%20%10%0%-10%-20%指标3.23%-3.23%198.08378.08558.08738.08918.08投资额-6.94%6.94%1332.3945.19558.08170.97-216.1产品价格2.75%-2.75%250.85404.47558.08711.7865.31经营成本
1.4多因素敏感性分析
-1%1%20%10%0%-10%-20%指标3.23%-3.23%198.08378.08558.08738.08918.08投资额-6.94%6.94%1332.3945.19558.08170.97-216.1产品价格2.75%-2.75%250.85404.47558.08711.7865.31经营成本经过分析,产品价格与投资额为最敏感因素,因此选择这两个因素做双因素分析。
•某项目固定资产投资17万元,年销售收入为3.5万元,年经营费用为3000元,项目寿命周期为10年,期末固定资产剩余值为2万元,基准收益率为13%。试从初始投资和年销售收入两方面对项目的净现值进行敏感性分析。
820 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1017000035000-3000=32000年20000
842.随机型风险损失估计
2.1随机型风险估计概述
2.2随机性风险估计步骤与内容
2.3随机型风险估计实例
最大可能原则下的建设方案损益矩阵:三种建设规模(A1 大规模、A2 中规模、A3 小规模)在三种市场状态下的损益值。
| 方案 | 用户少(p=0.20) | 用户一般(p=0.55) | 用户多(p=0.25) |
|---|---|---|---|
| A1(大规模) | 120 | 190 | 300 |
| A2(中规模) | 150 | 200 | 240 |
| A3(小规模) | 165 | 165 | 165 |
本表依据源文本抽取的数据顺序还原,原课件为图片化表格,建议对照原图核对数值。
②最大数学期望原则使用方法:计算各种方案的期望值,然后选取期望值最大的方案。用户少(p1=0.20)用户一般(p1=0.55)用户多(p1=0.25)120190300A1(大规模)150200240A2(中规模)165165165A3(小规模)如果项目方案在某一自然状态下的后果是损失,即数值小于0时,应用最大数学期望原则要特别注意。
因为该自然状态虽然出现的概率不大,但毕竟有可能。一旦出现这种情况,项目就要蒙受损失。因此,在这种情况下,许多人会拒绝使用最大数学期望原则。
③最大效用数学期望原则在上面的例题中,如果盈亏情况变成了下面的表格,那么环保公司该如何减少方案的不确定性呢?用户少(p1=0.20)用户一般(p1=0.55)用户多(p1=0.25)-40240304A1(大规模)150200240A2(中规模)165165165A3(小规模)如果按照之前的最大数学期望原则来选择,那么A1与A2方案的数学期望完全一样,那么采用任何一个都可以。
可是这两个方案真的无所谓吗?
净水厂。提出两种建设方案:大厂和小厂,分别需要投资340万元和180万元。两种方案都安生产10年考虑。在不同用户情况下,盈亏数额列在下表中。该公司进行了抽样调查,了解了纯净水将来两种销售情况出现的概率。
试问自来水公司应该采取哪个方案:大厂还是小厂?销路不好(p2=0.3)销路好(p1=0.7)-18132A1(大厂)1254A2(小厂)
那么建大厂和小厂的盈利情况分别为:如果在10年中,销路一直不好,那么建大厂和小厂的盈利情况分别为:经过计算发现,本项目最大的盈利值为980万元,最大亏损为-520万元,根据效用曲线绘制方式,规定U(980)=1,U(-520)=0。
然后通过对公司决策者及广大员工进行问卷调查,得出各个点的效用值。再根据调查结果以及先前的计算结果,将效用值绘制成一张效用曲线图。
元以及-60万元的效用值。再根据数学期望的计算方法,计算各个方案的效用数学期望。最后选择最大效用数学期望值得方案作为决策方案。例如:360万元的效用值是0.85,-60万元的效用值是0.6。
自来水公司的决策者应该选用建设小厂的方案。但同时该选择也反映了企业决策者很有可能属于一个保守型决策人物,不愿意冒太大的风险。
3.不确定性风险估计
3.不确定性风险估计
直接投产第一种可能就是建成以后没有问题,那么每年有900万元的收益。第二种可能就是建成以后有问题,那么每年的损失为500万元,即收益为-500万元。方案二:请设计院第一种可能就是建成以后没有问题,那么每年有900万元的收益,可是设计费已经花飞出去了,因此收益为900-270=630万元。
第二种可能就是建成以后有问题,那么这次设计算是失败了,设计费也白花了,因此损失为270万元,即收益为-270万元。
各方案的收益矩阵:新工艺在“工艺没有问题”与“工艺有问题”两种状态下的收益对比。
| 方案 | 工艺没有问题 | 工艺有问题 |
|---|---|---|
| 方案一(采用新工艺) | 900 | −500 |
| 方案二(部分采用新工艺) | 630 | −270 |
方案二“工艺没有问题”的收益由源文本算式 900−270=630 得出,已按原式保留。
3.1小中取大的原则小中取大又称为悲观原则。该原则是首先在各个方案的损益中找出最小的,然后在各方案最小损益值中找出最大者对应的那个方案。最后回答需要决策的问题。工艺没有问题工艺有问题方案-500900方案一-270900-270=630方案二max(-500,-270)=-270根据上述原则,方案一和方案二的最小损益值分别为-500万元和-270万元。
其中最大者为-270万元,对应方案二。所以应该请设计院重新设计。该方法还解决了不同方案之间的排序和后果大小差距的问题,即方案二比方案一的后果好。两者之间的差距是-270-(-500)=230万元。
3.2大中取大的原则大中取大又称为乐观原则。该原则是首先在各个方案损益值中找出最大者,然后在各方案最大损益值中找出最大者对应的那个方案。最后回答需要决策的问题。工艺没有问题工艺有问题方案-500900方案一-270900-270=630方案二Max(900,630)=900根据上述原则,方案一和方案二的最大损益值分别为900万元和630万元。
其中最大者为900万元,对应方案一。方案一比方案一的后果好。两者之间的差距是900-630=270万元。
3.3遗憾原则工艺没有问题工艺有问题方案-500900方案一-270900-270=630方案二根据上述原则,方案一和方案二的最大后悔值分别为230万元和270万元。其中最小者为230万元,对应方案一。
这意味着应该选择不清设计院重新设计。工艺没有问题工艺有问题方案-270-(-500)=230900-900=0方案一-270-(-270)=0900-630=270方案二
•某企业欲扩大某名牌产品产量,销往国外某地区。经过分析,认为企业的装配车间生产能力不足,限制了产量的增加。企业拟定了三个可行方案:a1——新建一个装配车间;a2——改扩建老装配车间;a3——与同行企业联合,利用剩余的装配生产能力。
由于企业掌握信息较少,只能对销售地区未来几年的需求状况作出需求高B1、需求中等B2和需求低B3的判断。企业对未来几年内三个方案在各种需求状况下的损益状况做了估算。
00A120140170A24080100A3各个方案的损益矩阵请采用小中取大、大中取大、遗憾原则进行决策。
0A120140170A24080100A3小中取大小中取大又称为悲观原则。该原则是首先在各个方案的损益中找出最小的,然后在各方案最小损益值中找出最大者对应的那个方案。最后回答需要决策的问题。
max(-10,20,40)=40
0A120140170A24080100A3大中取大小中取大又称为悲观原则。该原则是首先在各个方案的损益中找出最大的,然后在各方案最大损益值中找出最大者对应的那个方案。最后回答需要决策的问题。
Max(200,170,100)= 40
0A120140170A24080100A3遗憾原则需求低需求中等需求高方案40-(-10)=50140-100=40200-200=0新建40-20=20140-140=0200-170=30扩建40-40=0140-80=60200-100=100联合min(50,30,100)= 30
3.4最大数学期望原则
工艺没有问题工艺有问题方案-500900方案一-270900-270=630方案二
1184.贝叶斯概率估计
题:有一个石油项目,钻探大队在某地区进行勘探。主观估计该地区有石油的概率为0.5,没有石油的概率为0.5。为了提高确定性,该大队决定进行地震试验。根据历年来的试验结果得知:凡是有石油的地区的地震试验结果表明有油的概率为0.9,表明无油的概率为0.1;凡是没有石油的地区,地震结果表明没有石油的概率为0.8,表明有油的概率为0.2。
试问地震试验过后,该地区有油和无油的概率有何改变。
0.1P(F/O) = 0.9有油地区P(U/D)= 0.8P(F/D)= 0.2无油地区无油p(D)有油p(O)主管数据0.50.5勘探地区通过地震的方法测得有石油的概率为:根据贝叶斯公式计算:地震试验结果表明有油,而实际上确实有油的概率为:根据贝叶斯公式计算:地震试验结果表明有油,而实际上确实却没有油的概率为:
通过地震的方法测得没有石油的概率为:根据贝叶斯公式计算:地震试验结果表明没有油,而实际上确实有油的概率为:根据贝叶斯公式计算:地震试验结果表明没有油,而实际上确实也没有油的概率为:无油有油地震试验历史数据P(U/O)= 0.1P(F/O) = 0.9有油地区P(U/D)= 0.8P(F/D)= 0.2无油地区无油p(D)有油p(O)主管数据0.50.5勘探地区
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