Главная » 2014 » Июль » 29 » Скачать Оптимизационное моделирование инвестирования инновационных проектов в угольной отрасли. Тайлаков, Виталий Олегович бесплатно
0:22 AM
Скачать Оптимизационное моделирование инвестирования инновационных проектов в угольной отрасли. Тайлаков, Виталий Олегович бесплатно
Оптимизационное моделирование инвестирования инновационных проектов в угольной отрасли
Диссертация
Автор: Тайлаков, Виталий Олегович
Название: Оптимизационное моделирование инвестирования инновационных проектов в угольной отрасли
Справка: Тайлаков, Виталий Олегович. Оптимизационное моделирование инвестирования инновационных проектов в угольной отрасли : диссертация кандидата технических наук : 05.13.18 / Тайлаков Виталий Олегович; [Место защиты: Ин-т угля и углехимии СО РАН] Кемерово, 2007 125 c. : 61 07-5/5253
Объем: 125 стр.
Информация: Кемерово, 2007
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1 ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ПОРТФЕЛЯ ПРОДАЖ ДЛЯ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
11 Постановка задачи оптимизации портфеля проектов совместного осуществления в рамках Киотского протокола
12 Обзор современных методов нелинейного программирования для решения задач оптимизации портфеля инвестиции
13 Оптимизационная модель распределения долей продаж единиц сокращенных выбросов для угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий Кемеровской области
14 Выводы
2 ПОСТРОЕННИЕ АНАЛОГОВ ФАЗОВЫХ ТРАЕКТОРИЙ СТОХАСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ УГЛЕРОДНОГО РЫНКА НА ЭНТРОПИЙНЫХ МОДЕЛЯХ
21 Алгоритм построения аналогов фазовых траекторий
22 Выделение сильных диагностических признаков системы котировок биржевых индексов и углеродного рынка
23 Аналоги фазовых траекторий при различных комбинациях мажорирующих признаков со сдвигом от общей группы показателей рынка сокращенных выбросов и европейского фондового рынка
24 Выводы
3 ДИАГНОСТИКА СКРЫТЫХ НЕУСТОЙЧИВ ОСТЕЙ РЫНКА ЕСВ НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АНАЛОГОВ ФАЗОВЫХ ТРАЕКТОРИИ КУМУЛЯТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ
31 Аналоги фазовой траектории, построенной нарастающим итогом
32 Комбинация «разности» мажорирующих признаков NNC и IBEX-New фазовых траекторий построенных нарастающим итогом
33 Различные комбинации мажорирующих признаков системы при лаге кумулятивных процессов котировок биржевых индексов и цен на углеродном рынке
34 Выводы
4 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ВРЕМЕННОГО РЯДА СТОХАСТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ ОТ МАЖОРИРУЮЩИХ ПРИЗНАКОВ СИСТЕМЫ КОТИРОВОК БИРЖЕВЫХ ИНДЕКСОВ И ЦЕН НА УГЛЕРОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ
41 Авторегрессионная модель временного ряда цен ЕСВ
42 Построение модели с использованием передаточных функций на примере углеродного рынка
43 Программная реализация прогностической модели временного ряда цен на углеродном рынке
44 Выводы
Введение:
Актуальность работы. В связи с тенденцией роста добычи и потребления угля, а также рядом международных инициатив в области повышения энергоэффективности возрастающую значимость приобретает рациональное распределение продукции угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий между потребителями с учетом рисков и конъюнктуры рынка. Интерес представляет повышение эффективности проектов совместного осуществления (ПСО) в соответствии с Киотским протоколом, в рамках которого предполагается торговля квотами: приобретение инвестором единиц сокращенных выбросов (ЕСВ) парниковых газов, с последующей регистрацией в стране покупателя и в России. Формируемый по таким проектам ЕСВ могут продаваться на международных углеродных биржах с заключением фьючерсных контрактов [1].
Оценивание риска проекта сопряжено с задачей формирования системы рейтингов инвесторов, а также прогнозированием цен на углеродные единицы. Распределение долей продаж ЕСВ между потенциальными инвесторами можно рассматривать как оптимизационную задачу линейного программирования построения портфеля в модели ценообразования активов капитала, где в качестве ограничений целевой функции используется прибыль угледобывающего предприятия не ниже заданного уровня. Ожидаемую прибыль целесообразно определить через будущее значение цен сокращенных выбросов на основе исследования тенденций углеродного рынка, которые проявляются в наборе стохастических процессов (динамики котировок биржевых индексов в топливно-энергетическом комплексе). Прогнозирование изменения цен ЕСВ на рынке торговли квотами в рамках Киотского протокола, основанное на экстраполяции общего тренда временного ряда и наложении шумов, не эффективно при внешних воздействиях, не проявлявшихся ранее. При этом существующие подходы, объединяющие методы прогнозирования и управления (форсайтинг), а также оптимизации инвестиционных портфелей, не достаточно развиты для решения подобных задач. В этой связи оптимизационное моделирование инвестиционной политики с учетом рисков инновационных проектов угледобывающих предприятий на основе форсайтинга конъюнктуры углеродного рынка является актуальной научной задачей.
Работа выполнена в соответствии с проектом ПРООН/ГЭФ "Российская Федерация устранение барьеров изменения и утилизации шахтного метана" RUS/03/G31 и договором № 06001/05 "Составление углеродной документации в рамках оптимизации системы дегазации ОАО "Воркутауголь" и утилизации каптированного метана", выполненного по заданию ЗАО "Северсталь-Ресурс" концерном АНО "Углеметан"/Институт угля и углехимии СО PAH/Wardell Armstrong (Великобритания)ЛТ Power (Великобритания).
Целью работы является разработка подхода к оптимизации рисков при принятии решений о выборе инвестора для ПСО на основе прогностических моделей цен ЕСВ, базирующихся на диагностике видов состояния рынка.
Идея работы состоит том, что изменение цен углеродных единиц прогнозируется в характерных для рынка ситуациях на основе обнаружения тенденций изменения набора биржевых индексов по особенностям их фазовых траекторий.
Задачи исследования:
• разработать и исследовать оптимизационную модель формирования портфеля ПСО для угледобывающего предприятия при распределении долей продаж углеродных единиц;
• разработать способ анализа структуры временных рядов произвольного типа в пространстве состояний, отличающийся возможностью связи в форме фазовых траекторий многомерных выборочных реализаций случайных процессов различной размерности для обоснования корректности гипотез о связи цен ЕСВ и стохастических процессов изменения биржевых индексов;
• создать способ анализа набора временных рядов различного типа и размерности, включающий прием практического повышения достоверности моделей связи для увеличения вероятности обнаружения особенностей состояния углеродного рынка;
• разработать правила форсайтинга котировок цен на углеродном рынке по поведению биржевых индексов, определенных в качестве диагностических (мажорирующих) признаков состояния рынка.
Методы исследования. В работе использовались метод множителей Лагранжа для решения оптимизационной задачи минимизации дисперсии инвестиционного портфеля; численные методы линейной алгебры для нахождения рисковой характеристики потенциальных партнеров; метод энтропийного анализа состояния уникальных объектов, позволяющий получить заключения о видах состояния рынка; корреляционный анализ при разработке линейного фильтра передаточных функций, описывающих изменения цен углеродных единиц.
Научные положения, выносимые на защиту:
• оптимизационная модель распределения долей продаж единиц сокращенных выбросов для угледобывающего предприятия позволяет минимизировать риски при выборе инвестора по ПСО;
• аналоги фазовых траекторий биржевых индексов, построенные на энтропийных моделях, за счет упорядоченности во времени приобретают избыточную (по отношению к фазовым портретам и диаграммам) информацию и становятся строгими характеристиками связи произвольного числа и вида временных рядов, адекватными задаче анализа состояния и прогноза структуры случайных процессов;
• инвертированные модели набора временных рядов обеспечивают выделение диагностических признаков этапов функционирования рынка; приемы обобщения и комбинирования временных рядов позволяют достоверно выявить особые виды его состояния; фазовые траектории кумулятивных процессов определяют скрытые неустойчивости, на которых основывается прогнозирование;
• использование моделей передаточных функций в зоне устойчивости группы временных рядов, обладающих схожим набором признаков, позволяет экстраполировать значения цен единиц сокращенных выбросов, запаздывающих от биржевых индексов.
Обоснованность и достоверность научных положений и результатов
1) подтверждается:
• близостью результатов имитационного моделирования и экспертных оценок в области анализа рисковых характеристик участий в ПСО;
• удовлетворительной сходимостью результатов форсайтинга и фактических цен углеродных единиц (значение коэффициента корреляции при использовании передаточных функций составляет 0,85);
• разносторонним тестированием способа построения фазовых траекторий временных рядов с вариацией длин реализации;
2) обеспечена:
• многовариантным использованием энтропийного метода для построения фазовых траекторий временных рядов;
• верификацией цен ЕСВ при помощи приема «скользящих» сумм и использования комбинаций котировок биржевых индексов IBEX-New и NNC.
Адекватность моделей фазовых траекторий однозначно доказывается связью положения характерных изображающих точек состояний цен углеродных единиц и котировок биржевых индексов с асимптотами границ, определенными до извлечения выборок.
Научная новизна работы заключается:
• во введении рисковой характеристики в формирование инвестиционного портфеля для решения оптимизационной задачи распределения портфеля продаж ЕСВ угледобывающего предприятия между потенциальными инвесторами;
• в развитии энтропийного подхода к совокупности котировок биржевых индексов, т.е. переходе к упорядоченным фазовым траекториям, выбор рациональных форм которых базируется на выделении диагностических признаков (мажорирующих индексов) из всего набора инвертированных временных рядов;
• в выявлении набора признаков этапов и закономерностей формирования совокупности временных рядов биржевых индексов IBEX-New, Nasd National Composite, DAX, FTSE 100, CAC 40, MIB 30, IGBM, SMI, BEL 20;
• в разработке линейного фильтра в форме передаточной функции, адекватно описывающего поведение цен единиц сокращенных выбросов.
Личный вклад автора состоит:
• в разработке алгоритма распределения долей продаж ЕСВ между потенциальными инвесторами относительно рисков реализации ПСО;
• в разработке математической модели и ее компьютерной реализации для расчетов рисковых характеристик, ситуационного прогноза и построения вариантов фазовых траекторий;
• в разработке способа анализа случайных процессов и выявлении : индексов, играющих роль диагностических признаков состояния или изменения состояния рынка;
• в обосновании наиболее информативных вариантов фазовых траекторий для набора биржевых индексов, а также ориентированных на прогнозирование цен ЕСВ;
• в проведении тестирования способа построения фазовых траекторий и исследовании случайных процессов рынка сокращенных выбросов парниковых газов с учетом котировок биржевых индексов;
• в разработке модели временного ряда цен углеродных единиц для прогнозирования в реальном масштабе времени.
Практическая ценность.
Результаты, полученные в диссертационной работе, в последствии могут быть использованы для:
• оценки риска заключения контракта между угледобывающими предприятиями и потенциальными инвесторами ПСО;
• прогнозирования временных рядов в условиях нестационарного поведения рассматриваемого показателя;
• обнаружения характерных состояний (волатильность, чувствительность и ликвидность) углеродного рынка.
Реализация работы.
Результаты исследований и разработанный алгоритм использовались для форсайтинга цен и при оценке устойчивости участников углеродного рынка для проекта ПРООН/ГЭФ "Российская Федерация устранение барьеров изменения и утилизации шахтного метана" и при рассмотрении инвестиционных предложений в рамках подготовки проекта совместного осуществления ЗАО «Северсталь-Ресурс» для угольных шахт ОАО "Воркутауголь".
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международном симпозиуме «З-rd International Conferene: Methane ;& Nitrous Oxide Mitigation» (Китай, 2003), на международной научно-практической конференции «7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies» (Канада, 2004), на 32 апрельской конференции студентов и молодых ученых КемГУ (Кемерово, 2005), на научной сессии молодых ученых и аспирантов ИУУ СО РАН, посвященной дню науки (Кемерово, 2006), на научных семинарах ИУУ СО РАН (Кемерово, 2005-08).
Публикации. Результаты, отражающие основные положение диссертации, опубликованы в 6 печатных работах.
Структура и объем работы. Работа состоит из 4 глав на 125 страницах и содержит 35 рисунков, 2 таблицы, список литературы из 80 наименований и приложения.
