JP3940684B2 - Capital investment risk assessment method and system, and program therefor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、事業環境が不確実な状況において、リスクを考慮して設備投資案の評価を行う設備投資リスク評価方法とシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
バブル崩壊以降、日本国内全体において、製造業の設備投資は減少傾向にある。これは、需要低下による過剰設備の調整プロセスの影響もあるが、不確実な将来に対する投資に対して必要以上に萎縮しているケースも多いものと思われる。高度経済成長期は、作れば売れる時代であり、設備投資に関して不確実性(リスク)を厳密に考慮しながら投資の可否を判断する必要性は少なかった。しかし、前述のような将来に対する漠然とした不安から設備投資の意思決定ができない状況においては、不確実性(リスク)を十分考慮した上での合理的な設備投資計画を支援する手法が求められている。
【0003】
電力事業における不確実性を考慮した最適設備投資計画(最適電源計画)や最適設備運転計画(経済運用計画)に関しては、例えば、特許文献1、非特許文献1〜非特許文献5等に記載されているように、従来から多くの研究が行われてきた。
【0004】
非特許文献1は、長期間の電力設備計画手法のフレームワークを提案している。ただし、不確実な要因についてある状況(実現値)を想定してモデル化しており、不確実性について明示的には考慮していない。特許文献1は、将来予想される電力需要を算出し、供給可能容量を超過した設備に対して対策工事案を導出している。
【0005】
非特許文献2は、不確実な需要に対していくつかの状況を想定して電源計画問題を構築している。しかし、電源計画モデルは非現実的かつ煩雑であり、また並列計算機を必要とするため実用化レベルではない。非特許文献3は、不確実な電源固定費/可変費に対していくつかの状況を想定して電源計画問題を構築しているが、目標年度における最適な電源構成を導出するため、意思決定を行うのは1回だけである。
【0006】
非特許文献4は、統計電源計画手法を提案しているが、この手法では、統計的な根拠のないシナリオを扱うことはできない。非特許文献5は、最適電源計画策定プログラムとして、複数地域(系統)の最適電力融通シミュレーション機能により、ネットワーク制約と各系統間の負荷不等時性を考慮して、非線形計画法と動的計画法により最小費用電源開発計画を策定できる手法を提案している。この手法において、不確実な将来の状況に関する情報はユーザが明示的に与える必要がある。
【0007】
また、設備投資におけるリスク評価手法に関しては、例えば、非特許文献6,7、特許文献2,3等に記載されているように、決定木分析やリアルオプション法が提案されている。
【0008】
非特許文献6は、表計算ソフトウェアをベースにした決定木作成および評価支援ツールを提案しているが、この手法において、決定木は比較的シンプルでないと実際の使用は難しい。非特許文献7は、戦略オプションの価値を評価するリアルオプション法を解説している。
【0009】
特許文献2は、企業の将来的な経営状態を現在価値に反映させて、経営意思決定支援を行うシステムを提案している。この手法によれば、シミュレーション条件を入力した上で、キャッシュフロー計算モジュールを参照することによりキャッシュフローを算出できる。特許文献3は、借入金の返済が経営を圧迫しないような返済計画、設備投資計画を立案できる返済計画支援システムおよび設備投資計画支援システムを提案している。
【0010】
以上のような従来のリスク評価手法において、設備運用時の詳細なキャッシュフローモデルに関してはシステムの範囲外であり、多くの場合、ユーザがキャッシュフローモデルを与えることを仮定している。
【0011】
【特許文献1】
特開2001−112171号公報
【特許文献2】
特開2001−125962号公報
【特許文献3】
特開平11−134387号公報
【0012】
【非特許文献1】
ビー・エフ・ホブス(B.F. Hobbs), "電源計画最適化方法(Optimization methods for electric utility resource planning)", ヨーロピアン・ジャーナル・オブ・オペレーショナル・リサーチ・83(European Journal of Operational Research 83), 1995年,pp.1−20
【非特許文献2】
西川・手塚・喜多・中野, "シナリオ統合アルゴリズムを用いた不確実な需要下での最適電源計画",電気学会論文集,Vol.112−C, No.6, 1992年,pp.356−363
【0013】
【非特許文献3】
田辺・安田・横山, "電源の固定費・可変費の不確実さを考慮した電源ロバストミックス決定手法",電気学会論文集,Vol.112−B, No.4, 1992年, pp.331−338
【非特許文献4】
横山隆一監修, "電力自由化と技術開発(7章4節:不確実性を考慮した電源拡張計画法)",東京電機大学出版局,2001年, pp.203−217
【非特許文献5】
"ESPRIT:連系系統の最小費用最適電源計画策定プログラム", [online]電源開発株式会社/株式会社 開発計算センター, [平成15年2月20日検索], インターネット<http://www.kcc.co.jp/esprit/.>
【0014】
【非特許文献6】
"プリシジョン・ツリー(Precision Tree)", [online], パリセード・コーポレーション(Palisade Corporation),[平成15年2月20日検索], インターネット<http://www.palisade.com/html/ptree.html>
【非特許文献7】
エル・トリゲオルギス(L. Trigeorgis), "リアル・オプション(Real Options)", エムアイティー・プレス(MIT Press), 1996年 (川口有一郎 他訳, "リアルオプション", エコノミスト社, 2001年)
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来技術においては、外部状況が与えられた場合の不確実性を考慮した設備投資リスク評価手法が提案されているが、これらの手法を現実の設備投資リスク評価に適用しても、多様な外部状況の合理的な設定自体が非常に難しい上、多様な外部状況における評価結果を総合的に考慮しながら合理的に設備投資の意思決定を行うことは非常に難しい。この点について以下に説明する。
【0016】
まず、上述した従来技術においては、不確実な外部状況のシナリオを考慮しているものの、確率的に扱えるシナリオと確率的に扱えないシナリオの区別が明確ではない。例えば、電力事業における不確実な外部状況のうち、将来の需要や原料価格の変動等は、確率的に表現可能であるが、電力自由化に関する規制緩和の進展状況や電力事業への新規参入状況等は、確率的に表現できない。
【0017】
このように性質の異なる外部状況を考慮して設備投資案の最適な意思決定を行うためには、確率的に表現できない不確実な外部状況を確率的なものと区別して明示的に扱う必要があるが、そのような従来技術は存在していない。そのため、従来技術による現実の設備投資リスク評価においては、多様な外部状況をその確率的・非確率的な性質も踏まえた上で適切に表現する合理的なシナリオを作成することは困難であった。特に、外部状況が複雑な場合には、起こりうる外部状況は指数関数的に増加し、考えなければならないシナリオは膨大な数になる。
【0018】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、確率的に表現できない不確実な外部状況を確率的なものと区別して明示的に扱うことで、ユーザ自身がシナリオを生成する必要なしに、多様な外部状況をその確率・非確率的な性質も踏まえた上で適切に表現するシナリオを合理的かつ効率的に生成可能で、しかも、多様な外部状況における評価結果を総合的に考慮しながら設備投資の意思決定を合理的かつ効率的に行うことが可能な設備投資リスク評価方法とシステムを提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部環境を表すシナリオを確率的なものと非確率的なものに分けて決定木の生成と評価を行うことにより、多様な外部状況を合理的かつ効率的に設定でき、多様な外部状況における評価結果を総合的に考慮しながら設備投資の意思決定を合理的かつ効率的に行うことができるようにしたものである。
【0020】
請求項1の発明は、入出力部、記憶部、演算処理部を有するコンピュータを利用して、不確実な外部環境下でリスクを考慮して設備投資案の評価を行う設備投資リスク評価方法において、確率過程として統計的にモデル化できない非確率的な外部環境の不確実性を表す非確率的不確実環境、確率過程として統計的にモデル化できる確率的な外部環境の不確実性を表す確率的不確実環境、ユーザが評価しようとする選択肢を表す戦略オプション、ユーザのリスク選好基準を表すリスク評価基準、と定義した場合に、前記コンピュータの演算処理部とそれを制御するプログラムにより実現される非確率的不確実環境生成手段、決定木生成手段、決定木評価手段、評価結果蓄積手段を用いて行うステップとして、非確率的不確実環境生成ステップ、決定木生成ステップ、決定木評価ステップ、評価結果蓄積ステップを有することを特徴としている。ここで、非確率的不確実環境生成ステップは、前記入出力部により入力されたユーザからのシナリオ要素の指示に基づき、前記非確率的不確実環境生成手段により、非確率的不確実環境のシナリオ要素の集合を決定し、その集合からシナリオ要素を組み合わせて非確率的不確実環境のシナリオを生成するステップである。決定木生成ステップは、前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられる確率的不確実環境と戦略オプション、および前記非確率的不確実環境生成ステップで生成された非確率的不確実環境のシナリオを用いて、前記決定木生成手段により決定木を生成するステップである。決定木評価ステップは、前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられるリスク評価基準に基づいて、前記決定木評価手段により、前記決定木決定ステップで生成された決定木の評価を行うステップである。評価結果蓄積ステップは、前記決定木評価ステップによる決定木の評価結果を、前記評価結果蓄積手段により、前記記憶部に保存するステップである。さらに、前記決定木生成ステップは、戦略オプションの各選択肢に対応する意思決定分枝を生成する意思決定ノード、非確率的不確実環境の各シナリオに対応する外部状況指定分枝を生成する外部状況指定ノード、および確率的不確実環境の各要素の各変動に対応する外部確率選択分枝を生成する外部確率選択ノード、という3種類のノードを用いて決定木を生成するステップを含む。そして、前記決定木評価ステップは、前記決定木決定ステップで生成された決定木について、戦略オプションの各選択肢に対応する意思決定分枝ごとにリターンとリスクを計算し、計算されたリターンとリスクから、リスク評価基準に基づきリスク調整済価値を計算し、リスク調整済価値を最大にする戦略オプションの選択肢を選択するステップを含む。
【0021】
請求項9の発明は、請求項1の発明をシステムの観点から把握したものであり、コンピュータを利用して、不確実な外部環境下でリスクを考慮して設備投資案の評価を行う設備投資リスク評価システムにおいて、請求項1の発明における非確率的不確実環境生成ステップ、決定木生成ステップ、決定木評価ステップ、評価結果蓄積ステップに対応する各機能を有する非確率的不確実環境生成手段、決定木生成手段、決定木評価手段、評価結果蓄積手段、を備えたことを特徴としている。
【0022】
請求項10の発明は、請求項1、請求項9の発明をコンピュータプログラムの観点から把握したものであり、入出力部、記憶部、演算処理部を有するコンピュータを利用して、不確実な外部環境下でリスクを考慮して設備投資案の評価を行う設備投資リスク評価用プログラムにおいて、請求項1の発明における非確率的不確実環境生成ステップ、決定木生成ステップ、決定木評価ステップ、評価結果蓄積ステップに対応する非確率的不確実環境生成機能、決定木生成機能、決定木評価機能、評価結果蓄積機能、をコンピュータに実現させることを特徴としている。
【0023】
以上のような発明によれば、外部環境を表すシナリオを確率的なものと非確率的なものに分けて決定木の生成と評価を合理的に効率よく行うことができる。すなわち、確率的なシナリオは期待利得の平均および分散といった統計量を基準として意思決定可能であるが、非確率的なシナリオに関しては、全ての場合をチェックする必要があるため、両者を分けることにより、決定木の生成と評価を合理的に効率よく行うことができる。そして、このように決定木の生成と評価を合理的に効率よく行うことにより、多様な外部状況に応じた膨大な数の合理的なシナリオを効率よく自動生成することができ、各シナリオにおける意思決定とキャッシュフローを計算して総合的な評価を行い、その評価結果を多元的に分析することができる。したがって、ユーザから与えられた戦略オプションを合理的に評価して設備投資の最適な意思決定を行うことができる。
また、ユーザが非確率的不確実環境のシナリオ要素を指定するだけで、そのシナリオ要素の集合を自動決定し、シナリオ要素の組み合わせにより非確率的不確実環境のシナリオを自動生成することができるため、ユーザ自身が非確率的不確実環境のシナリオを生成する必要なしに、ユーザの意図を反映した非確率的不確実環境のシナリオを効率よく自動生成することができる。また、決定木の評価にユーザのリスク選好度を反映させることができるため、ユーザのリスク選好度に応じた最適な意思決定を行うことができる。
【0024】
請求項2の発明は、請求項1の設備投資リスク評価方法において、評価結果蓄積ステップと非確率的不確実環境生成ステップが次のようなステップを含むことを特徴としている。すなわち、評価結果蓄積ステップは、冗長で確認不要な評価結果に関する条件として予め設定された許容リスク仕様に基づき、前記決定木評価ステップによる決定木の評価結果が冗長で確認不要であるか否かを検査して、確認不要な評価結果を排除する検査ステップと、この検査ステップにより排除されずに残った評価結果を保存する蓄積ステップを含む。また、非確率的不確実環境生成ステップは、前記検査ステップにより得られた情報に基づき、シナリオ要素の組み合わせを選択して非確率的不確実環境のシナリオを生成するステップを含む。
この発明によれば、冗長で確認不要な評価結果に関する条件を予め設定しておくことにより、非確率的不確実環境のシナリオの数が膨大になり、膨大な評価結果が得られた場合でも、評価結果を検査し、確認不要な評価結果を自動的に排除して評価結果の数を合理的に少なくすることができる。したがって、ユーザは全ての評価結果を確認する必要なしに、冗長で確認不要な評価結果を含まない有用な評価結果のみを確認することができる。そして、評価単位の設定、決定木の生成と評価、評価結果の検査、を繰り返すことにより、評価結果の検査結果をフィードバックしながら有効なシナリオの範囲を学習し、より適切なシナリオを生成して設備投資の最適な意思決定を行うことができる。
【0025】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の設備投資リスク評価方法において、前記コンピュータの演算処理部とそれを制御するプログラムにより実現される評価単位設定手段と評価結果分析表示手段を用いて行うステップとして、評価単位設定ステップと評価結果分析表示ステップを有することを特徴としている。ここで、評価単位設定ステップは、前記入出力部により与えられたユーザの指示に基づき、前記評価単位設定手段により、前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられる確率的不確実環境と戦略オプション、および前記非確率的不確実環境生成ステップで生成された非確率的不確実環境のシナリオ、という3種類の要素の各組み合わせを評価単位として設定し、前記記憶部に保存するステップである。また、評価結果分析表示ステップは、前記各評価単位ごとに前記決定木生成ステップと前記決定木評価ステップを行って得られた評価結果を表現する画像データを前記評価結果分析表示手段により生成し、前記入出力部により表示するステップである。
【0026】
この発明によれば、ユーザの指示に応じて、決定木の生成に使用する非確率的不確実環境、戦略オプションという2種類の要素と、リスク評価基準とを組み合わせて評価単位として設定することにより、評価単位ごとに決定木の生成と評価を効率よく行うことができる。また、得られた評価結果についても、評価単位ごとに表現できるため、ユーザは、評価単位ごとに表現された評価結果を参照して評価単位の見直し等を行うことができる。したがって、評価単位の設定、決定木の生成と評価、評価結果の表示、を繰り返すことにより、評価結果をフィードバックしながらユーザの意図やリスク選好度等を学習し、設備投資の最適な意思決定を行うことができる。
【0027】
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかの設備投資リスク評価方法において、前記コンピュータの演算処理部とそれを制御するプログラムにより実現されるリスク評価基準生成手段を用いて行うリスク評価基準生成ステップを有することを特徴としている。ここで、リスク評価基準生成ステップは、リスク評価基準生成手段により、前記入出力部を通じて前記リスク評価基準の各選択肢に関する情報をユーザに提示し、ユーザの指示に基づいてリスク評価基準を生成するステップである。
【0028】
この発明によれば、ユーザがリスク評価基準の選択肢に関する情報を参照してリスク評価基準を選択するだけで、リスク評価基準を自動生成することができる。したがって、ユーザ自身がリスク評価基準を生成する必要なしに、ユーザのリスク選好度を反映したリスク評価基準を効率よく自動生成することができる。
【0033】
請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかの設備投資リスク評価方法において、前記コンピュータの演算処理部とそれを制御するプログラムにより実現されるパラメタ生成手段を用いて行うパラメタ生成ステップを有することを特徴としている。ここで、パラメタ生成ステップは、パラメタ生成手段により、前記確率的不確実環境の各要素の変動をT(Tは1以上の自然数)期間に亘って考慮する場合に、第T期における各要素の想定分布から、各要素の各変動の変動率を示すパラメタを逆算して生成するステップである。
【0034】
この発明によれば、ユーザが確率的不確実環境の要素や設備投資を考慮する期間を指定するだけで、その最終期における各要素の想定分布から各要素の各変動の変動率を示すパラメタを逆算して自動生成することができる。したがって、ユーザ自身が確率的不確実環境のパラメタを生成する必要なしに、有効なパラメタを効率よく自動生成することができる。
【0035】
請求項6の発明は、請求項3乃至請求項5のいずれかの設備投資リスク評価方法において、評価結果分析表示ステップに特徴を有する。すなわち、評価結果分析表示ステップは、前記記憶部に保存された前記評価結果の集合を、前記非確率的不確実環境、前記戦略オプション、および前記リスク評価基準、という3種類の各要素を視点として表現する所定の形式の画像データを生成し、前記入出力部により表示するステップを含む。
【0036】
請求項7の発明は、請求項6の設備投資リスク評価方法において、所定の形式が、3種類の要素を各次元とする3次元形式であることを特徴としている。
【0037】
以上のような発明によれば、3種類の要素の組み合わせである各評価単位から得られた評価結果の集合を、3種類の要素を各次元とする3次元形式等の、3種類の各要素を視点とした視覚的に理解しやすい所定の形式で表示することができるため、ユーザは、各要素の視点から評価結果の集合を容易に把握することができる。
【0038】
請求項8の発明は、請求項6または請求項7の設備投資リスク評価方法において、評価結果分析表示ステップが、集合表示ステップ、個別表示ステップ、シミュレーション結果表示ステップを含むことを特徴としている。ここで、集合表示ステップは、前記評価結果の集合を表現する前記所定の形式の画像データを生成し、前記入出力部により表示するステップである。また、個別表示ステップは、前記入出力部により与えられたユーザの指示に基づき、前記評価結果の集合の中から選択された評価結果の詳細を個別に表現する画像データを生成し、前記入出力部により表示するステップである。さらに、シミュレーション結果表示ステップは、前記入出力部により与えられたユーザの指示に基づき、前記評価結果の集合の中から選択された評価結果を用いてシミュレーションを行ってシミュレーション結果を表現する画像データを生成し、前記入出力部により表示するステップである。
【0039】
この発明によれば、評価結果の集合だけでなく、その中から選択された評価結果について、各評価結果の詳細を個別に表示したり、シミュレーション結果を表示したりすることができるため、ユーザは、個々の評価結果レベルで詳細な分析、検討を行うことが可能となる。したがって、設備投資の最適な意思決定をより厳密に行うことができる。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に沿って具体的に説明する。ただし、ここで記載する実施形態は、本発明を何ら限定するものではなく、本発明の一態様を例示するものにすぎない。
【0041】
本発明は、典型的には、コンピュータをソフトウェアで制御することにより実現される。この場合のソフトウェアは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで本発明の作用効果を実現するものであり、また、従来技術を適用可能な部分には好適な従来技術が適用される。さらに、本発明を実現するハードウェアやソフトウェアの具体的な種類や構成、ソフトウェアで処理する範囲などは自由に変更可能であり、例えば、本発明を実現するプログラムは本発明の一態様である。
【0042】
[1.基本的な実施形態]
[1−1.全体構成と処理の概要]
図1は、本発明を適用した基本的な実施形態に係る設備投資リスク評価システムの全体構成を示すブロック図である。
【0043】
この図1に示すように、設備投資リスク評価システム100は、まず、評価ケース(評価単位)を設定する評価ケース設定手段101、決定木を生成する決定木生成手段102、決定木を評価する決定木評価手段103、決定木の評価結果を蓄積する評価結果蓄積手段104、評価結果を分析して表示する評価結果分析表示手段105、を備えている。そして、これらの手段101〜105に、キャッシュフロー計算手段106、非確率的不確実環境生成手段107、パラメタ生成手段108、リスク評価基準生成手段109、等が組み合わせられている。各手段101〜109の機能の概要は以下の通りである。
【0044】
決定木生成手段102は、非確率的な外部環境の不確実性を表す非確率的不確実環境111、確率的な外部環境の不確実性を表す確率的不確実環境112、およびユーザが評価しようとする戦略オプション113、という3種類の要素を用いて決定木121を生成するようになっている。
【0045】
決定木評価手段103は、生成された決定木121を、ユーザのリスク選好基準を表すリスク評価基準122に基づき評価し、評価結果123を評価結果蓄積手段104に蓄積するようになっている。決定木評価手段103による決定木の評価に当たっては、キャッシュフロー計算手段106によりキャッシュフローを計算するようになっている。
【0046】
評価結果分析表示手段105は、評価結果蓄積手段104に蓄積された評価結果123を、多様な観点から分析して、その分析結果を表現する画像データを生成、表示する手段であり、評価結果123をユーザに対して理解しやすい形で提示することにより、ユーザの設備投資の意思決定を支援するようになっている。
【0047】
評価ケース設定手段101は、決定木121の生成、評価を行うための評価ケース(評価単位)を設定する手段である。すなわち、評価ケース設定手段101は、ユーザの指示に基づき、決定木121の評価に用いるリスク評価基準122、決定木121の生成に用いる非確率的不確実環境111、戦略オプション113、という3種類の要素の各組み合わせを評価ケースとして設定するようになっている。
【0048】
なお、決定木121の生成に用いる非確率的不確実環境111と確率的不確実環境112は、ユーザ自身が作成したり、別に用意したデータを入力したりすることもできるが、ユーザの指示に基づき設備投資リスク評価システム100で作成することもできる。すなわち、非確率的不確実環境生成手段107は、ユーザの指示に基づき非確率的不確実環境111を生成するようになっており、パラメタ生成手段108は、ユーザの指示に基づき確率的不確実環境112を特徴付けるパラメタを生成するようになっている。
【0049】
また、決定木121の評価に使用するリスク評価基準122は、ユーザ自身が作成したり、別に用意したデータを入力したりすることもできるが、ユーザの指示に基づき設備投資リスク評価システム100で作成することもできる。すなわち、リスク評価基準生成手段109は、ユーザの指示に基づきリスク評価基準122を生成するようになっている。
【0050】
なお、図1に示す設備投資リスク評価システム100は、コンピュータが基本的に備えているCPU等の演算処理部、主メモリや各種メモリ等の記憶部、といったハードウェア資源を、主メモリ上に記憶された処理プログラムにより制御することで実現される。また、ユーザからの指示の入力や、ユーザに対するデータの表示は、コンピュータが基本的に備えているキーボードやマウス、ディスプレイ等の入出力部により実現される。
【0051】
図2は、本実施形態の設備投資リスク評価システム100による設備投資リスク評価の処理の概要を示すフローチャートである。この図2に示すように、入出力部により与えられたユーザの指示に基づき、評価ケース設定手段101により、リスク評価基準122、戦略オプション113、マクロ外部シナリオ(非確率的不確実環境111)、という3種類の要素の各組み合わせを「評価ケース(評価単位)」として設定する(S201)。ここで、「マクロ外部シナリオ」は、非確率的不確実環境111を表現する1つの表現方法であり、その詳細については後述する。
【0052】
決定木生成手段102により、確率的不確実環境112と、評価ケースで与えられた戦略オプション113、マクロ外部シナリオ111という3種類の要素を用いて、決定木121を生成する(S202)。生成された決定木121を、評価ケースで与えられたリスク評価基準122に基づいて決定木評価手段103により評価し、評価結果123を評価結果蓄積手段104に蓄積する(S203)。
【0053】
ユーザが別の評価ケースの設定を指示した場合(S204のYES)には、S201に戻る。また、ユーザが別の評価ケースがない旨を指示した場合(S204のNO)には、評価結果蓄積手段104に蓄積された評価結果123の集合を評価結果分析表示手段105により分析し、分析結果を表示する(S205)。この場合、各評価ケースごとに決定木生成と決定木評価を行って得られた評価結果を表現する画像データを生成して、ディスプレイ等の入出力部により表示する。ユーザが評価ケースの見直しや別の評価ケースの設定を指示した場合(S206のYES)には、S201に戻り、そうでない場合(S206のNO)には、処理を終了する。
【0054】
[1−2.基本的な作用効果]
上記のような本実施形態の設備投資リスク評価システム100によれば、外部環境を表すシナリオを確率的なものと非確率的なものに分けて決定木の生成と評価を合理的に効率よく行うことができる。すなわち、確率的なシナリオは期待利得の平均および分散といった統計量を基準として意思決定可能であるが、非確率的なシナリオに関しては、全ての場合をチェックする必要があるため、両者を分けることにより、決定木の生成と評価を合理的に効率よく行うことができる。
【0055】
そして、このように決定木の生成と評価を合理的に効率よく行うことにより、多様な外部状況に応じた膨大な数の合理的なシナリオを効率よく自動生成することができ、各シナリオにおける意思決定とキャッシュフローを計算して総合的な評価を行い、その評価結果を多元的に分析することができる。したがって、ユーザから与えられた戦略オプションを合理的に評価して設備投資の最適な意思決定を行うことができる。また、決定木の評価にユーザのリスク選好度を反映させることができるため、ユーザのリスク選好度に応じた最適な意思決定を行うことができる。
【0056】
さらに、ユーザの指示に応じて、決定木の生成に使用する非確率的不確実環境、戦略オプションという2種類の要素と、リスク評価基準とを組み合わせて評価ケースとして設定することにより、評価ケースごとに決定木の生成と評価を効率よく行うことができる。また、得られた評価結果についても、評価ケースごとに表現できるため、ユーザは、評価ケースごとに表現された評価結果を参照して評価単位の見直し等を行うことができる。したがって、評価ケースの設定、決定木の生成と評価、評価結果の表示、を繰り返すことにより、評価結果をフィードバックしながらユーザの意図やリスク選好度等を学習し、設備投資の最適な意思決定を行うことができる。
【0057】
[2.特徴的な処理の詳細]
以下には、本実施形態の設備投資リスク評価システム100における各部での特徴的な処理の詳細について、扱う各要素の定義を含め、順次説明する。すなわち、図2中に示す処理の概要における「決定木生成」、「決定木評価」、「評価結果分析表示」、について詳細に説明すると共に、決定木の生成、評価に使用する要素を生成するための「非確率的不確実環境の生成」、「確率的不確実環境のパラメタ生成」、「リスク評価基準生成」、について詳細に説明する。
【0058】
[2−1.決定木生成]
本発明で対象とする設備投資計画は、鉄鋼、化学、電力プラントなどの比較的長期間の計画であり、将来の不確実な外部環境の変化に対応して、各時点で意思決定を柔軟に行うことを前提とする。すなわち、本発明における「計画」とは、「○○年に設備Aを新設し、△△年に設備Bを更新する」というシーケンス状の計画ではなく、「○○年に外部環境が××ならば設備Aを新設し、そうでなければ設備Bを更新する」という不確実な外部環境による選択肢を含む計画である。本実施形態で生成する決定木は、このような計画を表現する1つの表現形式であり、図3は、決定木121の一例を示している。
【0059】
この図3に示す決定木121は、意思決定ノード301、外部状況指定ノード302、外部確率選択ノード303、という3種類の分枝ノード301〜303から構成されている。意思決定ノード301は、与えられた戦略オプション113の中から意思決定者が主体的に選択可能な分枝である。また、外部状況指定ノード302と外部確率選択ノード303は、外部環境に依存して選択される分枝ノードであり、選択が確率的に行われるか否かで、非確率的な外部状況指定ノード302と確率的な外部確率選択ノード303とに区分されている。与えられた外部環境において最適な意思決定を行った結果は、意思決定結果のシナリオ304として、決定木121上のパスにより表現できる。
【0060】
このような決定木121は、前述したように、決定木生成手段102により、非確率的な外部環境の不確実性を表す非確率的不確実環境111、確率的な外部環境の不確実性を表す確率的不確実環境112、およびユーザが評価しようとする戦略オプション113、という3種類の要素を用いて生成される。本明細書中においては、これらの要素を次のように定義する。
【0061】
「非確率的不確実環境」は、意思決定者が制御できない不確実な外部状況のうち、確率過程として統計的にモデル化できないものを意味する。例えば、電力事業における電力自由化に関する規制緩和の進展状況や電力事業への新規参入状況等は、非確率的不確実環境である。このような非確率的不確実環境に対して、主観に基づく生起確率を割り当てることも可能であるが、その場合の「確率」は統計的な根拠があるわけではないため、統計的にモデル化可能な外部状況とは明確に区別する必要がある。
【0062】
なお、この「非確率的不確実環境」の表現方法は幾つか存在するが、本実施形態においては、一例として、図4に示すような「マクロ外部シナリオ(事象の系列)」の集合として表現している。この図4においては、電力自由化に関する規制緩和の進展状況に関するマクロ外部シナリオの一例として、3つのマクロ外部シナリオが列挙されている。
【0063】
「確率的不確実環境」は、意思決定者が制御できない不確実な外部状況のうち、確率過程として統計的にモデル化できるものを意味する。例えば、電力事業における将来の需要や原料価格の変動等は、確率的不確実環境である。この「確率的不確実環境」の表現方法は幾つか存在するが、本実施形態においては、一例として、図5に示すような二分木表現を用いている。
【0064】
この図5に示す二分木は、確率的不確実環境の要素として、需要および原料価格の1期間の変動をそれぞれ表現したものである。各要素の変動特性は、「パラメタ(変動率とそれぞれの変動の発生確率)」で表現できる。この図5においては、需要のパラメタは「変動率:3%増加、発生確率:0.5」、「変動率:1%減少、発生確率:0.5」の2つであり、また、原料価格のパラメタは「変動率:2%上昇、発生確率:0.5」、「変動率:2%下降、発生確率:0.5」の2つである。
【0065】
考慮すべき複数の期間に亘って変動特性が変わらない場合には、その複数期間の変動は、1期間の変動を単純に組み合わせることにより、図6に示すように容易に表現できる。この図6は、図5に示す需要および原料価格の二分木を複数期間に亘って組み合わせた場合の一例を示している。
【0066】
「戦略オプション」は、意思決定者が制御可能な選択肢の集合である。例えば、電力事業における火力発電所の新設や大規模補修の実施の有無等は、戦略オプションである。原理上可能な全ての選択肢の集合を戦略オプションとすることは可能であるが、各選択肢を用意するためにはコストや準備が必要であり、現実には原理上可能な全ての選択肢の集合に含まれる部分集合が戦略オプションとなる。図7は、戦略オプションの一例を示している。この図7においては、電力事業における発電所の新設、廃棄、補修の有無に関する戦略オプションの一例として、3つの戦略オプションが列挙されている。
【0067】
図8は、決定木生成手段102による決定木121の生成手順を示すフローチャートであり、図2に示す決定木生成手順(S202)のサブルーチンに相当する。なお、この図8においては、「幅優先探索」による順序に基づき決定木の枝およびノードを生成する場合について説明しているが、この手順は一例にすぎず、「深さ優先探索」等の他の順序で決定木を生成することも可能である。以下には、この図8を参照しながら、図3に示すような決定木121を生成する手順について説明する。なお、決定木121の生成は、具体的には、設定したノードを記憶部に登録してノードデータベース化し、ノードデータベースに登録したノードを全て処理することにより行われる。
【0068】
この図8に示すように、決定木生成手順においてはまず、決定木121の始点となる開始ノード310を設定してノードデータベースに登録する(S801)。与えられた開始ノード310または未処理のノードを意思決定ノード301とし、この状態で実行可能な戦略オプションの全ての選択肢に対応する意思決定分枝311およびノードを生成する(S802)。意思決定ノード301からの意思決定分枝311に対応して生成された各ノードを外部状況指定ノード302とし、この状態で実行可能な外部状況指定分枝312およびノードを生成する(S803)。この場合、外部状況指定分枝312は、マクロ外部シナリオに対応する。
【0069】
外部状況指定ノード302からの外部状況指定分枝312に対応して生成された各ノードを外部確率選択ノード303とし、この状態で実行可能な外部確率選択分枝313およびノードを生成し、生成された各ノードをノードデータベースに登録する(S804)。登録されたノードが計画終了期間(T期)以前の期(t期)のノードであれば、t=t+1期の未処理ノードとする。登録されたノードが計画終了期間(T期)の場合は未処理ノードとしない。この場合、外部確率選択分枝313は、確率的不確実環境に対応するものであり、図3および図5に示すように変動率および生起確率が付与される。
【0070】
次に、ノードデータベースから未処理のノードを選択する(S805)。ノードデータベース中に、未処理のノードが存在する場合(S806のYES)には、期間を1期間進めて、S802に戻る。ノードデータベース中に未処理のノードが存在しない場合(S806のNO)には、処理を終了する。
【0071】
以上の手順S801〜S806により、図3に示すような決定木121を生成することができる。なお、膨大な数のシナリオを扱うため、確率的不確実環境に対応する外部確率選択ノード303の分枝は網羅的に生成するが、マクロ外部シナリオに対応する外部状況指定ノード302の分枝は評価サイクルの過程で評価者であるユーザの指定により徐々に広げていく。
【0072】
[2−2.決定木評価]
生成された決定木121の評価は、決定木評価手段103により、リスク評価基準122に基づき行う。具体的には、プロジェクトの「割引現在価値期待値」、「割引現在価値分布」、「意思決定結果情報」を計算し、評価結果蓄積手段3に蓄積する。
【0073】
なお、本明細書中において、「リスク評価基準」は、決定木評価に必要な戦略オプションの選択肢の選択における意思決定のための評価基準を意味する。単純な場合は、最も期待値の高い選択肢を選ぶという評価基準が考えられるが、不確実性を考慮する場合には、期待値だけでなく期待値のバラツキ(分散)を評価に組み込む必要がある。
【0074】
図9は、リスク評価基準122の一例として、リスクσからリスクプレミアムρを計算する関数f1,f2,f3を示すグラフである。この例では、リスクが大きいほどリスクプレミアムは指数関数的に増加するが、増加の割合は、関数f1,f2,f3ごとに異なっている。例えば、増加率の大きい関数f1は関数f2と比較してリスクを望まない(リスク選好度の低い)リスク評価基準であると考えることができる。なお、リスク評価基準122の表現方法は関数に限らず、テーブル形式等で表現することもできる。
【0075】
図10は、決定木評価手段103による決定木121の評価手順を示すフローチャートであり、図2に示す決定木評価手順(S203)のサブルーチンに相当する。また、図11は、図10の手順中で行う「リターン・リスク計算手順」のサブルーチンを示すフローチャートである。ここでは特に、T期間の設備投資プロジェクトを表現する決定木121の評価を行う場合の手順について説明する。この手順は、決定木の終端ノード(T期)から後退しながら各ノードの評価を行い、最終的に開始ノード(1期)の評価を行うものである。この場合、開始ノードにおける価値が現在におけるプロジェクトの「割引現在価値期待値」となる。
【0076】
以下には、図10、図11を参照しながら、図3に示すような決定木121の評価手順について説明する。なお、決定木121の評価は、具体的には、各期の意思決定ノードごとに選択した選択肢を意思決定結果として記憶部に登録して意思決定結果データベース化することにより行われる。
【0077】
[2−2−1.決定木評価手順]
図10に示すように、決定木評価手順においてはまず、T期間における評価対象の期間を示す変数tの値をt=Tとする(S1001)。t期の意志決定ノード301における戦略オプションの選択肢(意思決定分枝311)ごとにt期からT期までの価値のリターンとリスクを計算する(S1002:リターン・リスク計算手順)。この「リターン・リスク計算手順」の詳細は後述する。
【0078】
意思決定分枝311ごとに計算されたリターンとリスクから、リスク評価基準122に基づきリスク調整済価値を計算する(S1003:リスク調整価値計算手順)。この「リスク調整済価値計算手順」の詳細は後述する。次に、リスク調整済価値が最大になる意思決定分枝311を選択し、意思決定結果として意思決定結果データベースに蓄積すると共に、そのリスク調整済価値をt期首における現在価値とする(S1004)。
【0079】
以上のような、t期における意思決定ノードの評価を行うための一連のステップ(S1002〜S1004)を、tの値を1つずつ減算しながら、t=1となるまで繰り返す(S1005のNO、S1006)。そして、t=1となった場合、すなわち、1期における意思決定ノードの評価を終了した場合(S1005のYES)には、処理を終了する。
【0080】
[2−2−2.リターン・リスク計算手順]
図11に示すように、リターン・リスク計算手順においてはまず、t期における外部状況指定分枝312と外部確率選択分枝313が与えられた場合のt期のキャッシュフローを各分枝の組み合わせだけ計算する(S1101)。具体的には、キャッシュフロー計算手段106により、設備の稼動状況および各種外部環境を制約条件として表現し、線形計画法で最適運転時のキャッシュフローを計算できる。
【0081】
次に、t期における外部状況指定分枝312と外部確率選択分枝313が与えられた場合のt+1期首における現在価値を各分枝の組み合わせだけ求める(S1102)。具体的には、t+1期に対して決定木評価手順のステップS1004で計算されたt+1期首における現在価値を取得する。続いて、t期からT期までの価値のリターンとリスクを計算する(S1103)。具体的には、各分枝の組み合わせごとに求められたt+1期首における現在価値を1期分割り引いた額にt期のキャッシュフローを加えた金額の期待値をリターンとし、分散をリスクとする。
【0082】
[2−2−3.リスク調整済価値計算手順]
決定木評価においては、各時点ごとに戦略オプションの意思決定をする必要がある。この場合、最も単純な意思決定の判断基準は、将来得られるキャッシュフローを意思決定時点の価値に換算した割引現在価値の期待値であり、期待値が最大となる意思決定をすればよい。しかしながら、期待値には、将来得られるキャッシュフローのバラツキ、すなわちリスクは考慮されていない。
【0083】
そのため、本実施形態の決定木評価手順においては、リスク調整済価値計算手順として、リスクを割引現在価値期待値に組み入れたリスク調整済価値を計算する。すなわち、意思決定分枝311ごとに計算されたリターンとリスクから、リスク評価基準122に基づきリスク調整済価値を計算する。例えば、図9に示すリスク評価基準のうち、評価ケースで関数f1が指定されたものとする。
【0084】
ここで、リスクプレミアムが割引率で表現されている場合には、リスク調整済価値は下記の式で表現できる。
【数1】
リスク調整済価値=割引現在価値期待値/(1+リスクプレミアム)
リスクプレミアム=f1(リスク)
【0085】
また、リスクプレミアムがペナルティ価値で表現されている場合には、リスク調整済価値は下記の式で表現できる。
【数2】
リスク調整済価値=割引現在価値期待値−リスクプレミアム
リスクプレミアム=f1(リスク)
【0086】
以上のような、リターン・リスク計算手順、リスク調整済価値計算手順、を含んだ決定木評価手順(S1001〜S1006)により、図3に示すような決定木121の評価を行うことができる。
【0087】
また、決定木評価手順により得られる評価結果123は、図12に示すように、評価ケース1201と結果情報1202からなるデータ構造で、評価結果蓄積手段104に蓄積される。ここで、評価ケース1201は、マクロ外部シナリオ1211、戦略オプション1212、リスク評価基準1213、からなり、結果情報1202は、割引現在価値期待値1221、割引現在価値分布1222、意思決定結果情報1223、からなる。これらの情報のうち、特に、意思決定結果情報1223は情報量が多く、単純に保存しようとすると莫大な記憶容量が必要になる。そのため、バイナリ・デシジョン・ダイアグラム(BDD)を用いて、コンパクトに保存してもよい。
【0088】
[2−3.評価結果分析表示]
評価結果蓄積手段104に蓄積された評価結果123の集合は、評価結果分析表示手段105により分析され、表示される。図13は、評価結果分析表示手段105の詳細な構成を示すブロック図である。また、図14は、評価結果分析表示手段105による表示結果分析表示手順を示すフローチャートであり、図2に示す表示結果分析表示手順のサブルーチンに相当する。
【0089】
図13に示すように、評価結果分析表示手段105は、表示条件設定手段1301、表示結果集合表示手段1302、個別評価結果表示手段1303、シミュレーション手段1304、シミュレーション結果表示手段1305、総合評価決定手段1306、を備えている。以下には、図14を参照しながら、この評価結果分析表示手段105による評価結果分析表示手順について説明する。
【0090】
評価結果分析表示手順においてはまず、入出力部により与えられたユーザの指示に基づき、表示条件設定手段1301により、表示対象を絞り込むための表示条件設定を行う(S1401)。例えば、評価結果蓄積手段104に蓄積された評価結果123の集合を全て表示すると煩雑になる場合には、表示条件設定手段1301により条件を設定し、条件を満たす評価結果のみ表示することができる。また、感度分析(1つの項目の差で大きく結果が異なる場合の抽出)も条件として指定できる。
【0091】
次に、表示結果集合表示手段1302により、指定された表示条件を満たす評価結果の集合を表示する(S1402)。すなわち、評価結果蓄積手段104に蓄積された評価結果123の集合を、評価ケースの3要素(マクロ外部シナリオ1211、戦略オプション1212、リスク評価基準1213)を各視点として表現する所定の形式で表示する。
【0092】
図15は、このような評価結果集合表示の一例として、各要素を各次元とする3次元表形式の表示例を示すデータ表示図である。なお、表示結果の集合の表示に関しては、少なくとも評価ケースの3要素の各々が「視点」となっている表示であればよく、必ずしも図15のような表形式である必要はなく、また、3次元形式である必要もない。しかしながら、図15に示す3次元表形式による表示は、視覚的に理解しやすい典型的な表示例である。
【0093】
ユーザが、図15に示すような評価結果集合表示により表示された評価結果123の1つまたは複数を指定した場合(S1403のYES)には、個別評価結果表示手段1303により、指定された評価結果の詳細を個別に示す個別評価結果表示を行う(S1404)。複数の評価結果を指定した場合には、比較が可能となる。図16は、複数の評価結果を指定した場合の個別評価結果表示の一例を示すデータ表示図である。
【0094】
また、図16に示すような個別評価結果表示により表示された評価結果を、ユーザがさらに詳しく分析したい場合等に、シミュレーションを指示した場合(S1405のYES)には、シミュレーション手段1304により、評価結果123中の意思決定結果情報1223を用いて投資活動のシナリオのシミュレーションを行い、シミュレーション結果表示手段1305で表示する(S1406)。
【0095】
図17は、シミュレーション結果表示の一例を示すデータ表示図である。この図17に示すように、典型的なシミュレーション結果表示においては、指定されたシナリオにおける各期におけるマクロ外部シナリオ、確率的不確実環境、意思決定結果の表示に加えて、各種の経営指標も表示する。
【0096】
評価結果集合表示、個別評価結果表示、シミュレーション結果表示等を参照したユーザが、評価ケースの見直しや別の評価ケースの設定を指示した場合(S1407のYES)には、図2のS201に戻り、そうでない場合(S1407のNO)には、総合評価決定手段1306により各戦略オプションの重みを設定して総合評価を行う(S1408)。この場合、戦略オプション以外の要素であるマクロ外部シナリオおよびリスク評価基準に重みをつけて、割引現在価値期待値の加重平均で総合評価値を計算することもできる。
【0097】
以上のような評価結果分析表示手法によれば、3種類の要素の組み合わせである各評価単位から得られた評価結果の集合を、3種類の要素を各次元とした視覚的に理解しやすい3次元表形式で表示することができるため、ユーザは、各要素の視点から評価結果の集合を容易に把握することができる。
【0098】
また、評価結果の集合だけでなく、その中から選択された評価結果について、各評価結果の詳細を個別に表示したり、シミュレーション結果を表示したりすることができるため、ユーザは、個々の評価結果レベルで詳細な分析、検討を行うことが可能となる。したがって、設備投資の最適な意思決定をより厳密に行うことができる。
【0099】
例えば、図16に示す個別評価結果表示においては、大規模プラントを新規導入する戦略オプションのみを持つ場合(単純投資戦略)と複数基の小型プラントを需要に合わせて逐次増設する戦略オプション(分散投資戦略)を併せ持つ場合との比較を行ことができる。この場合、小型設備より大型設備の方が単位生産量あたりのコストが小さく効率はよい。
【0100】
図16に示す個別評価結果表示においては、2つの戦略オプションの割引現在価値分布も、個別評価結果表示の1つの項目として表示される。この例において、分散投資戦略におけるキャッシュフロー期待値/標準偏差は1503億円/438億円、単純投資戦略では1225億円/455億円であり、分散投資戦略の方が期待キャッシュフローは高く、かつ状況変化に対する分散(リスク)も小さい。したがって、不確実な事業環境下では分散投資戦略の方が有効であることが確認できる。
【0101】
[2−4.非確率的不確実環境の生成]
本実施形態の設備投資リスク評価システム100においては、前述したように、評価ケース設定手段101により、ユーザの指示に基づき、リスク評価基準122、戦略オプション113、マクロ外部シナリオ111、という3種類の要素の各組み合わせを評価ケースとして設定する(図2のS201)が、このうち、マクロ外部シナリオの設定は容易ではない。そこで、本実施形態においては、非確率的不確実環境生成手段107により、ユーザによるマクロ外部シナリオの作成を支援する。
【0102】
図18は、マクロ外部シナリオの作成を支援するための非確率的不確実環境生成手段107と評価結果蓄積手段104の詳細な構成を示すブロック図である。この図18に示すように、非確率的不確実環境生成手段107は、非確率的不確実環境のシナリオ要素1801や基本シナリオ1802を使用してマクロ外部シナリオを自動生成するマクロ外部シナリオ生成手段1803を備えている。また、評価結果蓄積手段104は、決定木評価手段103により得られた評価結果123が冗長で確認不要であるか否かの検査を許容リスク仕様1811に基づいて行う検査手段1812と、確認不要でない評価結果123のみを蓄積する蓄積手段1813を備えている。
【0103】
図18の構成を有する非確率的不確実環境生成手段107によれば、非確率的不確実環境生成手段107は、ユーザの指示に基づき、非確率的不確実環境のシナリオ要素1802の集合を決定することにより、マクロ外部シナリオ生成手段1803により、シナリオ要素1802の組み合わせとしてマクロ外部シナリオ111を自動生成できる。
【0104】
例えば、図19の(1)においては、3つのシナリオ要素1801から、その順列(33)として6本のマクロ外部シナリオが作成できることを示している。また、シナリオ要素1801間に時間的な制約がある場合には、ペトリネットを用いて制約条件を記述し、その被覆グラフとしてマクロ外部シナリオの集合を表現することもできる。
【0105】
さらに、非確率的不確実環境生成手段107において、シナリオ要素1801に加えて基本シナリオ1802を用意することにより、マクロ外部シナリオ生成手段1803により、基本シナリオ1802をコアにしてシナリオ要素1802を追加して、基本シナリオ1802から派生するマクロ外部シナリオ111を自動生成することもできる。例えば、図19の(2)においては、基本シナリオから派生シナリオを1つ生成した例を示している。
【0106】
以上のように、図18の非確率的不確実環境生成手段107により、マクロ外部シナリオ111を自動生成できるが、現実には組み合わせの数が膨大になり、評価結果分析表示において支障が発生する可能性がある。そこで、図18に示す評価結果蓄積手段104の検査手段1812により、許容リスク仕様1811に基づいて評価結果123が冗長で確認不要であるか否かの検査を行い、冗長で確認不要な評価結果123を排除して、確認不要でない評価結果123のみを蓄積手段1813に蓄積する。
【0107】
なお、許容リスク仕様1811は、評価結果蓄積手段104により、ユーザの指示に基づき予め設定しておく。図20は、許容リスク仕様1811の記述例として、割引現在価値の期待値や分散の範囲を指定する場合と過去の評価結果との比較を行う場合の一例を示している。
【0108】
また、評価結果蓄積手段104における検査手段1812の検査結果を非確率的不確実環境生成手段107にフィードバックすることにより、非確率的不確実環境生成手段107において、その検査結果に基づいて自動生成すべきシナリオ要素1801の組み合わせを選択することにより、全体の処理効率を高めることもできる。具体的には、結果が大きく変わらないシナリオ要素より結果が大きく変わるシナリオ要素に関する派生シナリオを優先して生成する場合などが考えられる。図21は、評価結果蓄積手段104による検査結果をフィードバックして非確率的不確実環境生成を行う場合の確認不要なシナリオ空間と確認の必要なシナリオ空間を示す概念図である。
【0109】
以上のような非確率的不確実環境の生成手法によれば、ユーザがシナリオ要素1801を入力または指定するだけで、そのシナリオ要素1801の集合を自動決定し、シナリオ要素1801の組み合わせによりマクロ外部シナリオ111を自動生成することができる。したがって、ユーザ自身がマクロ外部シナリオ111を生成する必要なしに、ユーザの意図を反映したマクロ外部シナリオ111を効率よく自動生成することができる。
【0110】
また、ユーザは、冗長で確認不要な評価結果に関する条件である許容リスク仕様1811を予め設定しておくことにより、マクロ外部シナリオ111の数が膨大になり、膨大な評価結果123が得られた場合でも、評価結果123を検査し、確認不要な評価結果を自動的に排除して評価結果の数を合理的に少なくすることができる。
【0111】
したがって、ユーザは全ての評価結果を確認する必要なしに、冗長で確認不要な評価結果を含まない有用な評価結果のみを確認することができる上、評価結果の検査結果に基づいてシナリオ要素1801やその集合の見直し、再設定を行うことができる。そのため、本実施形態の設備投資リスク評価システム100においては、評価単位の設定、決定木の生成と評価、評価結果の検査、を繰り返すことにより、評価結果の検査結果をフィードバックしながら有効なシナリオの範囲を学習し、より適切なシナリオを生成して設備投資の最適な意思決定を行うことができる。
【0112】
[2−5.確率的不確実環境のパラメタ生成]
本実施形態の設備投資リスク評価システム100においては、前述したように、決定木の生成に確率的不確実環境112を使用するが、確率的不確実環境112のパラメタの設定は容易ではない。そこで、本実施形態においては、パラメタ生成手段108により、最終期における各要素の想定分布から、パラメタを逆生成する。
【0113】
具体的には、想定分布情報(正規分布などの分布名、分布を規定する分布パラメタである平均値と分散値)を与えることにより、決定木のパラメタを生成することができる。例えば、図22に示すように、設備投資プロジェクトの最終期(T期)における需要分布として正規分布を仮定し、将来の需要量の推定平均値μや分散σ2を指定する。そして、以下の式1、式2に示す多項式方程式系をニュートン法などの数値解法を用いて解くことにより、想定分布に従うような需要変動率(増加率xおよび減少率y)を導出できる。
【0114】
【数3】

Figure 0003940684
【0115】
以上のような確率的不確実環境のパラメタ生成手法によれば、ユーザが確率的不確実環境の要素や設備投資を考慮する期間を指定するだけで、その最終期における各要素の想定分布から各要素の各変動の変動率を示すパラメタを逆算して自動生成することができる。したがって、ユーザ自身が確率的不確実環境のパラメタを生成する必要なしに、有効なパラメタを効率よく自動生成することができる。
【0116】
[2−6.リスク評価基準生成]
本実施形態の設備投資リスク評価システム100においては、前述したように、決定木の評価にユーザのリスク選好基準を表すリスク評価基準122を使用するが、リスク評価基準122の設定は容易ではない。そこで、本実施形態においては、リスク評価基準生成手段109により、リスク評価基準のどの選択肢を選ぶかをユーザに指定させることにより、ユーザの持つリスク選好度を学習する。
【0117】
図23は、ユーザのリスク選好度を学習するためのリスク評価基準生成手段109の詳細な構成を示すブロック図である。この図23に示すように、リスク評価基準生成手段109は、情報提示手段2301、意思決定手段2302、ユーザ選択結果取得手段2303、学習手段2304、を備えている。
【0118】
この構成により、リスク評価基準生成手段109は、決定木評価手順のステップS1004(図10)において、与えられたリスク評価基準122に基づき計算されたリスク調整済価値の大きさで選択肢を選択する代わりに、情報提示手段2301で各選択肢のリスクとリターンをユーザに提示し、ユーザ選択結果取得手段2303でユーザの選択結果を取得する。ユーザが選択した選択肢に関する情報は、決定結果2311として、意思決定手段2302により決定木評価手段103に通知する。
【0119】
このように、ユーザの選択結果に基づく意思決定を行うことにより、ユーザのリスク選好度が間接的かつ部分的に認識できるため、ユーザの選択結果から導出できる部分的なリスク選好度を学習手段2304で学習し、評価ルール2312として蓄積する。例えば、図24に示すように、リスク評価基準が関数fで表現される場合、ユーザの1つの選択結果からfに関する制約式が生成できる。具体的には、図24の選択肢1より選択肢2の価値が高いとユーザが判断することにより、制約式「選択肢1のリスク調整済価値<選択肢1のリスク調整済価値」が学習できる。この処理を繰り返すことにより、ユーザのリスク選好度を学習した結果としての制約式の集合である評価ルール2312からリスク評価基準122を生成することができる。
【0120】
具体的には、蓄積された制約式の集合から数理計画法および数値解法によりfの推定を行うことができる。どのタイプの数理計画法を適用できるかは、fの関数形に依存するが、制約式を満たす関数系の選択を行い、関数のパラメタを数理計画法で解く。解けない場合は、数値解法で近似的に解くことも可能である。また、ユーザに問い合わせるまでもなく、過去に蓄積された評価ルール2312に基づいて選択肢の選択が可能な場合もある。この場合には、ユーザ判断手段2303によるユーザの選択結果の取得を省略し、意思決定手段2302により評価ルール2312に基づいて自動的に意思決定を行うことができる。
【0121】
以上のようなリスク評価基準生成手法によれば、ユーザがリスク評価基準の選択肢に関する情報を参照してリスク評価基準を選択するだけで、リスク評価基準を自動生成することができる。したがって、ユーザ自身がリスク評価基準を生成する必要なしに、ユーザのリスク選好度を反映したリスク評価基準を効率よく自動生成することができる。
【0122】
[3.他の実施形態]
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な形態が実施可能である。まず、各図に示したシステム構成、各部の構成、処理手順、データ構造、表示形式等は一例にすぎず、具体的な構成や処理手順、データ構造、表示形式等は自由に選択可能である。さらに、本発明は、前述した通り、鉄鋼、化学、電力プラントなどの比較的長期間の設備投資の意思決定に好適であるが、それに限らず、各種の事業における各種の設備投資の意思決定を行う場合に幅広く適用可能であり、いずれの場合でも、同様に優れた効果が得られるものである。
【0123】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部環境を表すシナリオを確率的なものと非確率的なものに分けて決定木の生成と評価を行うことにより、多様な外部状況を合理的かつ効率的に設定可能で、しかも、多様な外部状況における評価結果を総合的に考慮しながら設備投資の意思決定を合理的かつ効率的に行うことが可能な設備投資リスク評価方法とシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した基本的な実施形態に係る設備投資リスク評価システムの全体構成を示すブロック図。
【図2】図1に示す設備投資リスク評価システムによる設備投資リスク評価の処理の概要を示すフローチャート。
【図3】図1に示す設備投資リスク評価システムにより生成される決定木の一例を示すデータ表示図。
【図4】図3に示す決定木の生成に使用されるマクロ外部シナリオの集合の一例を示すデータ表示図。
【図5】図3に示す決定木の生成に使用される確率的不確実環境として、確率的不確実環境の各要素における1期間の変動を表現する二分木の一例を示すデータ表示図。
【図6】図3に示す決定木の生成に使用される確率的不確実環境として、図5に示す確率的不確実環境の各要素の変動を示す二分木を複数期間に亘って組み合わせた場合の一例を示すデータ表示図。
【図7】図3に示す決定木の生成に使用される戦略オプションの一例を示すデータ表示図。
【図8】図2に示す決定木生成手順のサブルーチンを示すフローチャート。
【図9】図2に示す決定木評価で使用するリスク評価基準の一例を示すグラフ。
【図10】図2に示す決定木評価手順のサブルーチンを示すフローチャート。
【図11】図10に示す決定木評価手順中で行うリターン・リスク計算手順のサブルーチンを示すフローチャート。
【図12】図10に示す決定木評価手順により得られる評価結果のデータ構造を示すデータ構造図。
【図13】図1に示す評価結果分析表示手段の詳細な構成を示すブロック図。
【図14】図2に示す表示結果分析表示手順のサブルーチンを示すフローチャート。
【図15】図14に示す表示結果分析表示手順における評価結果集合表示の一例として、各要素を各次元とする3次元表形式の表示例を示すデータ表示図。
【図16】図14に示す表示結果分析表示手順において複数の評価結果を指定した場合の個別評価結果表示の一例を示すデータ表示図。
【図17】図14に示す表示結果分析表示手順におけるシミュレーション結果表示の一例を示すデータ表示図。
【図18】図1に示す非確率的不確実環境生成手段と評価結果蓄積手段の詳細な構成を示すブロック図。
【図19】図18に示す非確率的不確実環境生成手段によるマクロ外部シナリオの作成例を示す説明図。
【図20】図18に示す評価結果蓄積手段による評価結果の検査に使用される許容リスク仕様の一例を示すデータ表示図。
【図21】図18に示す評価結果蓄積手段による検査結果をフィードバックして非確率的不確実環境生成を行う場合の確認不要なシナリオ空間と確認の必要なシナリオ空間を示す概念図。
【図22】図1に示すパラメタ生成手段による確率的不確実環境のパラメタ生成に使用する想定分布情報を示すデータ表示図。
【図23】図1に示すリスク評価基準生成手段の詳細な構成を示すブロック図。
【図24】図23に示すリスク評価基準生成手段による選択肢の提示、ユーザの選択結果に基づく評価ルールの蓄積、の一例を示す説明図。
【符号の説明】
100…設備投資リスク評価システム
101…評価ケース設定手段
102…決定木生成手段
103…決定木評価手段
104…評価結果蓄積手段
105…評価結果分析表示手段
106…キャッシュフロー計算手段
107…非確率的不確実環境生成手段
108…パラメタ生成手段
109…リスク評価基準生成手段
111…非確率的不確実環境(マクロ外部シナリオ)
112…確率的不確実環境
113…戦略オプション
121…決定木
122…リスク評価基準
123…評価結果
301…意思決定ノード
302…外部状況指定ノード
303…外部確率選択ノード
304…シナリオ
310…開始ノード
311…意思決定分枝
312…外部状況指定分枝
313…外部確率選択分枝
1201…評価ケース
1202…結果情報
1211…マクロ外部シナリオ
1212…戦略オプション
1213…リスク評価基準
1221…割引現在価値期待値
1222…割引現在価値分布
1223…意思決定結果情報
1301…表示条件設定手段
1302…評価結果集合表示手段
1303…個別評価結果表示手段
1304…シミュレーション手段
1305…シミュレーション結果表示手段
1306…総合評価決定手段
1801…非確率的不確実環境のシナリオ要素
1802…基本シナリオ
1803…マクロ外部シナリオ生成手段
1811…許容リスク仕様
1812…検査手段
1813…蓄積手段
2301…情報提示手段
2302…意思決定手段
2303…ユーザ選択結果取得手段
2304…学習手段
2311…決定結果
2312…評価ルール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a capital investment risk evaluation method and system for evaluating a capital investment plan in consideration of risks in a situation where the business environment is uncertain.
[0002]
[Prior art]
Since the bubble burst, capital investment in the manufacturing industry has been declining throughout Japan. This is due to the impact of the adjustment process of excess equipment due to the decline in demand, but it seems that there are many cases where it is shrinking more than necessary for investment in the uncertain future. The high economic growth period was an era when it could be made, and there was little need to judge whether or not to invest while strictly considering uncertainty (risk) regarding capital investment. However, in the situation where capital investment decision-making cannot be made due to the vague anxiety about the future as described above, there is a need for a method that supports a reasonable capital investment plan with sufficient consideration of uncertainty (risk). Yes.
[0003]
For example, Patent Document 1, Non-Patent Document 1 to Non-Patent Document 5 and the like are described with respect to an optimal equipment investment plan (optimal power supply plan) and an optimal equipment operation plan (economic operation plan) in consideration of uncertainties in the power business. As you can see, much research has been done.
[0004]
Non-Patent Document 1 proposes a framework for a long-term power facility planning technique. However, uncertain factors are modeled assuming a certain situation (realized value), and uncertainty is not explicitly considered. Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 calculates a future expected power demand and derives a countermeasure work plan for a facility that exceeds the suppliable capacity.
[0005]
Non-Patent Document 2 constructs a power supply planning problem assuming several situations for uncertain demand. However, the power supply planning model is unrealistic and complicated, and requires a parallel computer, so it is not at a practical level. Non-Patent Document 3 is building a power plan problem by assuming several situations for uncertain power fixed costs / variable costs, but in order to derive the optimal power configuration in the target year, decision making Is performed only once.
[0006]
Non-Patent Document 4 proposes a statistical power planning method, but this method cannot handle a scenario without a statistical basis. Non-Patent Document 5 describes a non-linear programming method and dynamic planning as an optimal power supply plan formulation program, taking into account network constraints and load unequal time between each system, using an optimal power interchange simulation function in multiple regions (systems). We propose a method that can formulate a minimum cost power development plan. In this approach, information about the uncertain future situation needs to be explicitly provided by the user.
[0007]
As for risk assessment methods in capital investment, decision tree analysis and real option methods have been proposed as described in Non-Patent Documents 6 and 7, Patent Documents 2 and 3, and the like.
[0008]
Non-Patent Document 6 proposes a decision tree creation and evaluation support tool based on spreadsheet software, but in this method, the decision tree is not relatively simple and is difficult to actually use. Non-Patent Document 7 describes a real option method for evaluating the value of a strategic option.
[0009]
Patent Document 2 proposes a system that supports management decision making by reflecting the future management state of a company in the present value. According to this method, the cash flow can be calculated by referring to the cash flow calculation module after inputting the simulation conditions. Patent Document 3 proposes a repayment plan support system and a capital investment plan support system that can make a repayment plan and a capital investment plan so that the repayment of borrowings does not impose management.
[0010]
In the conventional risk evaluation methods as described above, the detailed cash flow model at the time of facility operation is outside the scope of the system, and in many cases, it is assumed that the user gives the cash flow model.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-112171 A
[Patent Document 2]
JP 2001-125962 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-134387
[0012]
[Non-Patent Document 1]
BF Hobbs, "Optimization methods for electric utility resource planning", European Journal of Operational Research 83, 1995, pp. 1-20
[Non-Patent Document 2]
Nishikawa, Tezuka, Kita, Nakano, "Optimal power supply planning under uncertain demand using scenario integration algorithm", IEEJ Transactions, Vol. 112-C, no. 6, 1992, p. 356-363
[0013]
[Non-Patent Document 3]
Tanabe, Yasuda, Yokoyama, “Power Robust Mix Determination Method Considering Uncertainty of Fixed and Variable Power Supplies”, IEEJ Transactions, Vol. 112-B, no. 4, 1992, pp. 331-338
[Non-Patent Document 4]
Supervised by Ryuichi Yokoyama, “Power Liberalization and Technology Development (Chapter 7 Section 4: Power Supply Expansion Planning Method Considering Uncertainty)”, Tokyo Denki University Press, 2001, pp. 203-217
[Non-Patent Document 5]
"ESPRIT: Minimum Cost Optimal Power Plan Planning Program for Interconnected Systems", [online] Power Development Co., Ltd., Development Calculation Center, Inc., [February 20, 2003 search], Internet <http: //www.kcc .co.jp / esprit /. >
[0014]
[Non-Patent Document 6]
"Precision Tree", [online], Palisade Corporation, [searched February 20, 2003], Internet <http://www.palisade.com/html/ptree.html >
[Non-Patent Document 7]
L. Trigeorgis, "Real Options", MIT Press, 1996 (Yuichiro Kawaguchi et al., "Real Options", Economist, 2001)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the prior art, capital investment risk assessment methods that take into account the uncertainty when external conditions are given have been proposed, but these methods are applied to actual capital investment risk assessments. However, it is very difficult to rationally set various external situations, and it is very difficult to make a reasonable decision on capital investment while comprehensively considering the evaluation results in various external situations. This will be described below.
[0016]
First, in the above-described prior art, although an uncertain external situation scenario is considered, it is not clear whether the scenario can be handled probabilistically or not. For example, among uncertain external situations in the electric power business, future demand, fluctuations in raw material prices, etc. can be expressed stochastically, but the progress of deregulation regarding power liberalization and the status of new entry into the electric power business Etc. cannot be expressed stochastically.
[0017]
Thus, in order to make an optimal decision on a capital investment plan in consideration of external situations with different characteristics, it is necessary to explicitly handle uncertain external situations that cannot be expressed probabilistically separately from probabilistic ones. There is no such prior art. For this reason, in the actual capital investment risk assessment using the conventional technology, it was difficult to create a rational scenario that appropriately represented various external situations, taking into account their probabilistic and non-probabilistic properties. . In particular, when external situations are complex, the possible external situations increase exponentially, and there are a huge number of scenarios that must be considered.
[0018]
  The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above.By explicitly handling uncertain external situations that cannot be expressed probabilistically by distinguishing them from probabilistic ones, the probability and non-probabilistic nature of various external situations can be handled without the need for users to generate scenarios. It is possible to rationally and efficiently generate scenarios that are expressed appropriately based onMoreover, it is to provide a capital investment risk evaluation method and system capable of rationally and efficiently making a decision on capital investment while comprehensively considering evaluation results in various external situations.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The present invention can generate various external situations rationally and efficiently by generating and evaluating a decision tree by dividing scenarios representing the external environment into probabilistic and non-probabilistic ones. This makes it possible to rationally and efficiently make capital investment decisions while comprehensively considering evaluation results in external situations.
[0020]
  The invention of claim 1 is a capital investment risk evaluation method for evaluating a capital investment plan in consideration of risks in an uncertain external environment using a computer having an input / output unit, a storage unit, and an arithmetic processing unit. ,A non-stochastic uncertainty environment that represents the uncertainty of a non-stochastic external environment that cannot be statistically modeled as a stochastic process, or a stochastic that represents an uncertainty of a stochastic external environment that can be statistically modeled as a stochastic process When defined as an uncertain environment, a strategy option that represents an option to be evaluated by a user, and a risk evaluation standard that represents a user's risk appetite, the non-realization realized by the arithmetic processing unit of the computer and the program that controls it Non-stochastic uncertain environment generation step, decision tree generation step, decision tree evaluation step, evaluation result as steps performed using the probabilistic uncertain environment generation means, decision tree generation means, decision tree evaluation means, evaluation result storage means It has the accumulation step. Here, in the non-stochastic uncertain environment generation step, a scenario of a non-stochastic uncertain environment is generated by the non-stochastic uncertain environment generation means based on an instruction of a scenario element from the user input by the input / output unit. This is a step of determining a set of elements and generating a scenario of a non-stochastic uncertain environment by combining scenario elements from the set. The decision tree generation step includes: a stochastic uncertainty environment and a strategy option given as input data from the input / output unit, data stored in the storage unit, or data generated from any of the data; and the non-probability This is a step of generating a decision tree by the decision tree generation means using the scenario of the non-stochastic uncertainty environment generated in the static uncertainty environment generation step. The decision tree evaluation step is performed by the decision tree evaluation means based on a risk evaluation criterion given as data generated from input data from the input / output unit, data stored in the storage unit, or any of the data. In this step, the decision tree generated in the decision tree decision step is evaluated. The evaluation result accumulation step is a step in which the evaluation result of the decision tree obtained by the decision tree evaluation step is stored in the storage unit by the evaluation result accumulation unit. Further, the decision tree generation step includes a decision node that generates a decision branch corresponding to each option of the strategy option, and an external situation that generates an external situation designation branch corresponding to each scenario of the non-stochastic uncertainty environment. Generating a decision tree using three types of nodes: a designated node and an external probability selection node that generates an external probability selection branch corresponding to each variation of each element of the stochastic uncertainty environment. The decision tree evaluation step calculates a return and a risk for each decision branch corresponding to each option of the strategy option for the decision tree generated in the decision tree determination step, and calculates the return and risk from the calculated return and risk. Calculating a risk-adjusted value based on risk assessment criteria and selecting a strategy option option that maximizes the risk-adjusted value.
[0021]
  Claim 9The invention of claim 1 grasps the invention of claim 1 from the viewpoint of the system, and uses a computer to evaluate a capital investment plan in consideration of risks in an uncertain external environment. InA non-stochastic uncertain environment generation means, a decision tree generation step, a decision tree generation step, a decision tree evaluation step, a non-stochastic uncertainty environment generation means having a function corresponding to the evaluation result accumulation step, a decision tree generation means; It is characterized by comprising decision tree evaluation means and evaluation result storage means.
[0022]
  Claim 10The invention of claim 1,Claim 9The invention is understood from the viewpoint of a computer program, and a capital investment plan is evaluated in consideration of risks in an uncertain external environment using a computer having an input / output unit, a storage unit, and an arithmetic processing unit. In the program for evaluating capital investment risks,Non-stochastic uncertainty environment generation step, decision tree generation step, decision tree evaluation step, evaluation result accumulation step, non-stochastic uncertainty environment generation function, decision tree generation function, decision tree evaluation function in the invention of claim 1 The evaluation result storage function is realized by a computer.
[0023]
  According to the invention as described above, the generation and evaluation of the decision tree can be performed reasonably and efficiently by dividing the scenario representing the external environment into a probabilistic one and a non-stochastic one. In other words, probabilistic scenarios can be decided based on statistics such as the average and variance of expected gains, but for non-stochastic scenarios, all cases need to be checked. The decision tree can be generated and evaluated reasonably and efficiently. And by generating and evaluating decision trees reasonably and efficiently in this way, a huge number of rational scenarios can be efficiently and automatically generated according to various external situations. Comprehensive evaluation can be performed by calculating the decision and cash flow, and the evaluation result can be analyzed in multiple ways. Accordingly, it is possible to rationally evaluate the strategy option given by the user and to make an optimum decision on capital investment.
  In addition, simply by specifying scenario elements for a non-stochastic uncertain environment, a set of scenario elements can be automatically determined, and a scenario for a non-stochastic uncertain environment can be automatically generated by combining the scenario elements. The scenario of the non-stochastic uncertainty environment reflecting the user's intention can be efficiently and automatically generated without the user himself / herself needing to generate the scenario of the non-stochastic uncertainty environment. In addition, since the user's risk appetite can be reflected in the evaluation of the decision tree, it is possible to make an optimum decision according to the user's risk appetite.
[0024]
  The invention of claim 2 is the capital investment risk evaluation method of claim 1,The evaluation result accumulation step and the non-stochastic uncertainty environment generation step include the following steps. That is, the evaluation result accumulating step determines whether or not the evaluation result of the decision tree by the decision tree evaluation step is redundant and need not be confirmed based on an allowable risk specification set in advance as a condition regarding the redundant and unnecessary confirmation result. An inspection step for inspecting and eliminating an evaluation result that does not require confirmation, and an accumulation step for storing the evaluation result remaining without being excluded by this inspection step are included. Further, the non-stochastic uncertain environment generation step includes a step of generating a non-stochastic uncertain environment scenario by selecting a combination of scenario elements based on the information obtained by the inspection step.
According to the present invention, by setting in advance conditions related to evaluation results that are redundant and needless confirmation, the number of non-stochastic uncertainty environment scenarios becomes enormous, and even when enormous evaluation results are obtained, The number of evaluation results can be reasonably reduced by inspecting the evaluation results and automatically excluding evaluation results that do not require confirmation. Accordingly, the user can confirm only useful evaluation results that do not include redundant and unnecessary confirmation results without having to confirm all evaluation results. Then, by repeating the setting of evaluation units, generation and evaluation of decision trees, and inspection of evaluation results, learning the range of effective scenarios while feeding back the inspection results of evaluation results, and generating more appropriate scenarios Makes optimal investment decisions.
[0025]
  The invention of claim 3Claim 1 or claim 2In the capital investment risk assessment method ofIt is characterized by having an evaluation unit setting step and an evaluation result analysis display step as steps performed using an evaluation unit setting means and an evaluation result analysis display means realized by a calculation processing unit of the computer and a program for controlling it. . Here, in the evaluation unit setting step, based on a user instruction given by the input / output unit, the evaluation unit setting means performs input data from the input / output unit, data stored in the storage unit, or any of them. Each of the three types of elements: a stochastic uncertainty environment and strategy options given as data generated from the data, and a non-stochastic uncertainty environment scenario generated in the non-stochastic uncertainty environment generation step In this step, a combination is set as an evaluation unit and stored in the storage unit. The evaluation result analysis display step generates image data representing an evaluation result obtained by performing the decision tree generation step and the decision tree evaluation step for each evaluation unit by the evaluation result analysis display means, Displaying by the input / output unit;
[0026]
According to the present invention, in accordance with a user instruction, the risk evaluation criterion is combined with two types of elements, that is, a non-stochastic uncertainty environment and a strategy option used for generation of a decision tree, and set as an evaluation unit. The decision tree can be efficiently generated and evaluated for each evaluation unit. Moreover, since the obtained evaluation result can be expressed for each evaluation unit, the user can review the evaluation unit with reference to the evaluation result expressed for each evaluation unit. Therefore, by repeatedly setting the evaluation unit, generating and evaluating the decision tree, and displaying the evaluation result, the user can learn the user's intention and risk appetite while feeding back the evaluation result, and make the optimum decision on capital investment. It can be carried out.
[0027]
  The invention of claim 4Any one of claims 1 to 3In the capital investment risk assessment method ofIt has a risk evaluation standard generation step performed using a risk evaluation standard generation means realized by an arithmetic processing unit of the computer and a program for controlling it. Here, the risk evaluation criterion generating step is a step of presenting information on each option of the risk evaluation criterion to the user through the input / output unit by the risk evaluation criterion generating means, and generating the risk evaluation criterion based on the user's instruction It is.
[0028]
According to the present invention, the risk evaluation standard can be automatically generated only by the user selecting the risk evaluation standard with reference to the information on the options of the risk evaluation standard. Therefore, it is possible to efficiently and automatically generate a risk evaluation standard that reflects the user's risk appetite without the need for the user to generate a risk evaluation standard.
[0033]
  Claim 5The invention ofAny one of Claim 1 thru | or 4In the capital investment risk assessment method ofIt has a parameter generation step performed using parameter generation means realized by an arithmetic processing unit of the computer and a program for controlling it. Here, the parameter generation step is performed by the parameter generation means.When considering the variation of each element of the stochastic uncertainty environment over T (T is a natural number of 1 or more) period, the variation rate of each variation of each element is calculated from the assumed distribution of each element in the T period. This is a step for generating the parameter shown by back calculation.
[0034]
According to this invention, the user can specify a parameter indicating the variation rate of each variation of each element from the assumed distribution of each element in the final period only by specifying a period in which the factors and capital investment of the stochastic uncertainty environment are considered. It can be automatically generated by reverse calculation. Therefore, effective parameters can be automatically generated efficiently without the need for the user to generate parameters for the stochastic uncertainty environment.
[0035]
  Claim 6The invention ofClaims 3 to 5In any of the above-mentioned capital investment risk evaluation methods, the evaluation result analysis display step is characterized. That is, the evaluation result analysis display step includesImage data in a predetermined format expressing the set of evaluation results stored in the storage unit as viewpoints of three types of elements, the non-stochastic uncertainty environment, the strategy option, and the risk evaluation criteria. Generating and displaying by the input / output unit.
[0036]
  Claim 7The invention ofClaim 6In the capital investment risk evaluation method, the predetermined format is a three-dimensional format having three types of elements as dimensions.
[0037]
According to the invention as described above, a set of evaluation results obtained from each evaluation unit that is a combination of three types of elements is converted into three types of elements such as a three-dimensional format having three types of elements as dimensions. Therefore, the user can easily grasp a set of evaluation results from the viewpoint of each element.
[0038]
  Claim 8The invention ofClaim 6 or Claim 7In the capital investment risk evaluation method, the evaluation result analysis display step includes a set display step, an individual display step, and a simulation result display step. here,The set display step is a step of generating image data of the predetermined format expressing the set of the evaluation results and displaying it by the input / output unit. The individual display step generates image data individually representing details of the evaluation result selected from the set of evaluation results based on a user instruction given by the input / output unit, and outputs the input / output This is a step of displaying by the section. Further, in the simulation result display step, based on a user instruction given by the input / output unit, image data expressing a simulation result by performing a simulation using an evaluation result selected from the set of evaluation results is displayed. It is a step of generating and displaying by the input / output unit.
[0039]
According to the present invention, the user can display details of each evaluation result individually or display a simulation result for not only a set of evaluation results but also an evaluation result selected from the evaluation results. It becomes possible to conduct detailed analysis and examination at the individual evaluation result level. Therefore, it is possible to make an optimum decision on capital investment more strictly.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. However, the embodiment described here does not limit the present invention at all, and merely illustrates one aspect of the present invention.
[0041]
The present invention is typically realized by controlling a computer with software. The software in this case realizes the operational effects of the present invention by physically utilizing computer hardware, and a suitable conventional technique is applied to a portion to which the conventional technique can be applied. Furthermore, specific types and configurations of hardware and software that realize the present invention, a range processed by software, and the like can be freely changed. For example, a program that implements the present invention is one aspect of the present invention.
[0042]
[1. Basic embodiment]
[1-1. Overview of overall configuration and processing]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a capital investment risk evaluation system according to a basic embodiment to which the present invention is applied.
[0043]
As shown in FIG. 1, the capital investment risk evaluation system 100 first has an evaluation case setting means 101 for setting an evaluation case (evaluation unit), a decision tree generating means 102 for generating a decision tree, and a decision for evaluating a decision tree. A tree evaluation unit 103, an evaluation result storage unit 104 for storing the evaluation result of the decision tree, and an evaluation result analysis display unit 105 for analyzing and displaying the evaluation result are provided. These means 101 to 105 are combined with a cash flow calculation means 106, a non-stochastic uncertainty environment generation means 107, a parameter generation means 108, a risk evaluation reference generation means 109, and the like. The outline of the function of each means 101-109 is as follows.
[0044]
The decision tree generation unit 102 evaluates a non-stochastic uncertain environment 111 representing uncertain external environment uncertainty, a probabilistic uncertain environment 112 representing probabilistic external environment uncertainty, and a user's evaluation. The decision tree 121 is generated using the three types of elements of the strategy option 113.
[0045]
The decision tree evaluation unit 103 evaluates the generated decision tree 121 based on a risk evaluation criterion 122 representing a user's risk preference criterion, and accumulates the evaluation result 123 in the evaluation result accumulation unit 104. When the decision tree is evaluated by the decision tree evaluation unit 103, the cash flow calculation unit 106 calculates the cash flow.
[0046]
The evaluation result analysis display unit 105 is a unit that analyzes the evaluation result 123 stored in the evaluation result storage unit 104 from various viewpoints, and generates and displays image data representing the analysis result. Is presented to the user in an easy-to-understand form to support the user's decision on capital investment.
[0047]
The evaluation case setting unit 101 is a unit that sets an evaluation case (evaluation unit) for generating and evaluating the decision tree 121. That is, the evaluation case setting means 101 is based on a user instruction, and includes three types of risk evaluation criteria 122 used for evaluation of the decision tree 121, non-stochastic uncertainty environment 111 used for generation of the decision tree 121, and strategy option 113. Each combination of elements is set as an evaluation case.
[0048]
The non-stochastic uncertain environment 111 and the stochastic uncertain environment 112 used to generate the decision tree 121 can be created by the user himself / herself or input separately prepared data. Based on the capital investment risk evaluation system 100, it can be created. That is, the non-stochastic uncertain environment generation unit 107 generates the non-stochastic uncertain environment 111 based on the user's instruction, and the parameter generation unit 108 generates the probabilistic uncertain environment based on the user's instruction. A parameter characterizing 112 is generated.
[0049]
The risk evaluation criteria 122 used for evaluating the decision tree 121 can be created by the user himself / herself or input separately prepared data, but is created by the capital investment risk evaluation system 100 based on the user's instructions. You can also That is, the risk evaluation standard generation unit 109 generates the risk evaluation standard 122 based on a user instruction.
[0050]
The capital investment risk evaluation system 100 shown in FIG. 1 stores hardware resources such as an arithmetic processing unit such as a CPU and a storage unit such as a main memory and various memories, which are basically included in the computer, on the main memory. This is realized by controlling with the processed program. In addition, input of instructions from the user and display of data to the user are realized by an input / output unit such as a keyboard, a mouse, and a display that are basically provided in the computer.
[0051]
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing of capital investment risk evaluation by the capital investment risk evaluation system 100 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, based on the user's instruction given by the input / output unit, the evaluation case setting means 101 causes the risk evaluation standard 122, the strategy option 113, the macro external scenario (non-stochastic uncertainty environment 111), Each combination of the three types of elements is set as an “evaluation case (evaluation unit)” (S201). Here, the “macro external scenario” is one expression method for expressing the non-stochastic uncertain environment 111, and details thereof will be described later.
[0052]
The decision tree generation means 102 generates a decision tree 121 using the three types of elements of the stochastic uncertainty environment 112, the strategy option 113 given in the evaluation case, and the macro external scenario 111 (S202). The generated decision tree 121 is evaluated by the decision tree evaluation unit 103 based on the risk evaluation criteria 122 given in the evaluation case, and the evaluation result 123 is stored in the evaluation result storage unit 104 (S203).
[0053]
When the user instructs setting of another evaluation case (YES in S204), the process returns to S201. When the user instructs that there is no other evaluation case (NO in S204), the set of evaluation results 123 stored in the evaluation result storage unit 104 is analyzed by the evaluation result analysis display unit 105, and the analysis result Is displayed (S205). In this case, image data representing an evaluation result obtained by performing decision tree generation and decision tree evaluation for each evaluation case is generated and displayed by an input / output unit such as a display. If the user instructs to review the evaluation case or set another evaluation case (YES in S206), the process returns to S201, and if not (NO in S206), the process ends.
[0054]
[1-2. Basic effects]
According to the capital investment risk evaluation system 100 of the present embodiment as described above, a scenario representing an external environment is divided into a probabilistic and a non-probabilistic one, and a decision tree is generated and evaluated reasonably efficiently. be able to. In other words, probabilistic scenarios can be decided based on statistics such as the average and variance of expected gains, but for non-stochastic scenarios, all cases need to be checked. The decision tree can be generated and evaluated reasonably and efficiently.
[0055]
And by generating and evaluating decision trees reasonably and efficiently in this way, a huge number of rational scenarios can be efficiently and automatically generated according to various external situations. Comprehensive evaluation can be performed by calculating the decision and cash flow, and the evaluation result can be analyzed in multiple ways. Accordingly, it is possible to rationally evaluate the strategy option given by the user and to make an optimum decision on capital investment. In addition, since the user's risk appetite can be reflected in the evaluation of the decision tree, it is possible to make an optimum decision according to the user's risk appetite.
[0056]
Furthermore, according to the user's instructions, each evaluation case can be set as an evaluation case by combining the two types of elements, the non-stochastic uncertainty environment and strategy option used to generate the decision tree, and the risk evaluation criteria. The decision tree can be generated and evaluated efficiently. Moreover, since the obtained evaluation result can be expressed for each evaluation case, the user can review the evaluation unit with reference to the evaluation result expressed for each evaluation case. Therefore, by repeatedly setting the evaluation case, generating and evaluating the decision tree, and displaying the evaluation result, the user can learn the user's intention and risk appetite while feeding back the evaluation result, and make the optimum decision on capital investment. It can be carried out.
[0057]
[2. Details of characteristic processing]
Below, the detail of the characteristic process in each part in the capital investment risk evaluation system 100 of this embodiment is sequentially demonstrated including the definition of each element to handle. In other words, “determination tree generation”, “determination tree evaluation”, and “evaluation result analysis display” in the outline of the processing shown in FIG. 2 will be described in detail, and elements used for generation and evaluation of decision trees are generated. “Generation of non-stochastic uncertain environment”, “Parameter generation of probabilistic uncertain environment”, and “Generation of risk evaluation criteria” will be described in detail.
[0058]
[2-1. Decision tree generation]
The capital investment plan targeted by the present invention is a relatively long-term plan for steel, chemicals, power plants, etc., and makes flexible decision-making at each point in response to future uncertain changes in the external environment. It is assumed that this is done. In other words, the “plan” in the present invention is not a sequence plan that “installs equipment A in XX year and updates equipment B in △△ year”. If so, the plan is to include an option based on an uncertain external environment. The decision tree generated in the present embodiment is one expression format for expressing such a plan. FIG. 3 shows an example of the decision tree 121.
[0059]
The decision tree 121 shown in FIG. 3 includes three types of branch nodes 301 to 303, which are a decision decision node 301, an external situation designation node 302, and an external probability selection node 303. The decision making node 301 is a branch that can be independently selected by the decision maker from the given strategy options 113. Further, the external situation designation node 302 and the external probability selection node 303 are branch nodes that are selected depending on the external environment, and a non-stochastic external situation designation node depending on whether or not the selection is performed stochastically. 302 and a probabilistic external probability selection node 303. The result of optimal decision making in a given external environment can be expressed as a decision result scenario 304 by a path on the decision tree 121.
[0060]
As described above, such a decision tree 121 is obtained by the decision tree generation unit 102 by using the non-stochastic uncertainty environment 111 representing the uncertainty of the non-stochastic external environment and the uncertainty of the probabilistic external environment. It is generated using three types of elements: a stochastic uncertainty environment 112 to represent, and a strategy option 113 that the user wants to evaluate. In this specification, these elements are defined as follows.
[0061]
“Non-stochastic uncertainty environment” means an uncertain external situation that cannot be controlled by the decision maker and that cannot be statistically modeled as a stochastic process. For example, the progress of deregulation related to the liberalization of electricity in the electric power business and the status of new entry into the electric power business are non-stochastic environments. It is possible to assign an occurrence probability based on the subjectivity to such a non-stochastic uncertainty environment, but the "probability" in that case does not have a statistical basis, so it is statistically modeled. It should be clearly distinguished from possible external situations.
[0062]
There are several ways of expressing this “non-stochastic uncertainty environment”, but in this embodiment, as an example, it is expressed as a set of “macro external scenarios (sequences of events)” as shown in FIG. is doing. In FIG. 4, three macro external scenarios are listed as examples of macro external scenarios regarding the progress of deregulation related to power liberalization.
[0063]
“Probabilistic uncertain environment” means an uncertain external situation that cannot be controlled by a decision maker and that can be statistically modeled as a stochastic process. For example, future demand in the power business and fluctuations in raw material prices are probabilistic uncertain environments. There are several ways of expressing this “stochastic uncertainty environment”, but in this embodiment, a binary tree expression as shown in FIG. 5 is used as an example.
[0064]
The binary tree shown in FIG. 5 represents demand and raw material price fluctuations for one period as elements of the stochastic uncertainty environment. The variation characteristics of each element can be expressed by “parameter (variation rate and occurrence probability of each variation)”. In FIG. 5, there are two demand parameters: “variation rate: 3% increase, occurrence probability: 0.5”, “variation rate: 1% decrease, occurrence probability: 0.5”, and the raw material There are two price parameters: “change rate: 2% increase, occurrence probability: 0.5” and “change rate: 2% decrease, occurrence probability: 0.5”.
[0065]
When the fluctuation characteristics do not change over a plurality of periods to be considered, the fluctuations of the plurality of periods can be easily expressed as shown in FIG. 6 by simply combining the fluctuations of one period. This FIG. 6 has shown an example at the time of combining the binary tree of the demand and raw material price shown in FIG. 5 over several periods.
[0066]
A “strategy option” is a set of options that a decision maker can control. For example, the establishment of a thermal power plant or the implementation of large-scale repairs in the electric power business are strategic options. Although it is possible to set a set of all options that are possible in principle as a strategy option, it takes cost and preparation to prepare each option, and in reality it is a set of all options that are possible in principle. The included subset is a strategy option. FIG. 7 shows an example of a strategy option. In FIG. 7, three strategic options are listed as an example of a strategic option regarding whether or not a power plant is newly established, discarded, or repaired in the electric power business.
[0067]
FIG. 8 is a flowchart showing a generation procedure of the decision tree 121 by the decision tree generation means 102, and corresponds to a subroutine of the decision tree generation procedure (S202) shown in FIG. Note that FIG. 8 illustrates a case in which decision tree branches and nodes are generated based on the order of “width-first search”, but this procedure is merely an example, and other processes such as “depth-first search” and the like. It is also possible to generate a decision tree in this order. Hereinafter, a procedure for generating the decision tree 121 as shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. The generation of the decision tree 121 is specifically performed by registering the set nodes in the storage unit to form a node database and processing all the nodes registered in the node database.
[0068]
As shown in FIG. 8, in the decision tree generation procedure, first, the start node 310 that is the starting point of the decision tree 121 is set and registered in the node database (S801). The given start node 310 or an unprocessed node is used as a decision node 301, and decision decision branches 311 and nodes corresponding to all options of the strategy options that can be executed in this state are generated (S802). Each node generated corresponding to the decision-making branch 311 from the decision-making node 301 is set as an external situation designation node 302, and an external situation designation branch 312 and a node that can be executed in this state are created (S803). In this case, the external situation designation branch 312 corresponds to a macro external scenario.
[0069]
Each node generated corresponding to the external situation designation branch 312 from the external situation designation node 302 is defined as an external probability selection node 303, and an external probability selection branch 313 and a node that can be executed in this state are generated and generated. Each node is registered in the node database (S804). If the registered node is a node in the period (t period) before the plan end period (T period), it is determined as an unprocessed node in t = t + 1 period. When the registered node is the plan end period (T period), it is not regarded as an unprocessed node. In this case, the external probability selection branch 313 corresponds to a probabilistic uncertain environment, and is given a variation rate and occurrence probability as shown in FIGS.
[0070]
Next, an unprocessed node is selected from the node database (S805). If there is an unprocessed node in the node database (YES in S806), the period is advanced by one period and the process returns to S802. If there is no unprocessed node in the node database (NO in S806), the process ends.
[0071]
Through the above steps S801 to S806, a decision tree 121 as shown in FIG. 3 can be generated. Since a huge number of scenarios are handled, branches of the external probability selection node 303 corresponding to the probabilistic uncertainty environment are comprehensively generated, but branches of the external situation designation node 302 corresponding to the macro external scenario are In the course of the evaluation cycle, it is gradually expanded by the designation of the user who is the evaluator.
[0072]
[2-2. Decision tree evaluation]
Evaluation of the generated decision tree 121 is performed based on the risk evaluation criteria 122 by the decision tree evaluation means 103. Specifically, the “discounted present value expected value”, “discounted present value distribution”, and “decision result information” of the project are calculated and stored in the evaluation result accumulating means 3.
[0073]
In the present specification, the “risk evaluation standard” means an evaluation standard for decision making in selecting an option of strategy options necessary for decision tree evaluation. In the simple case, an evaluation criterion of selecting the option with the highest expected value may be considered, but when considering uncertainty, it is necessary to incorporate not only the expected value but also the expected value variation (variance) into the evaluation. .
[0074]
FIG. 9 is a graph showing functions f1, f2, and f3 for calculating the risk premium ρ from the risk σ as an example of the risk evaluation standard 122. In this example, the risk premium increases exponentially as the risk increases, but the rate of increase differs for each of the functions f1, f2, and f3. For example, it can be considered that the function f1 having a large increase rate is a risk evaluation standard that does not desire risk (low risk appetite) compared to the function f2. The expression method of the risk evaluation standard 122 is not limited to a function, and can be expressed in a table format or the like.
[0075]
FIG. 10 is a flowchart showing an evaluation procedure of the decision tree 121 by the decision tree evaluation means 103, and corresponds to a subroutine of the decision tree evaluation procedure (S203) shown in FIG. FIG. 11 is a flowchart showing a “return / risk calculation procedure” subroutine performed in the procedure of FIG. Here, a procedure for evaluating the decision tree 121 expressing a capital investment project in the T period will be described. In this procedure, each node is evaluated while retreating from the end node (T period) of the decision tree, and finally the start node (1 period) is evaluated. In this case, the value at the start node becomes the “discounted current value expected value” of the current project.
[0076]
Hereinafter, the evaluation procedure of the decision tree 121 as shown in FIG. 3 will be described with reference to FIGS. Specifically, the decision tree 121 is evaluated by registering the choice selected for each decision-making node in each period in the storage unit as a decision-making result and creating a decision-making result database.
[0077]
[2-2-1. Decision tree evaluation procedure]
As shown in FIG. 10, in the decision tree evaluation procedure, first, the value of the variable t indicating the evaluation target period in the T period is set to t = T (S1001). The return and risk of value from the t period to the T period are calculated for each option (decision decision branch 311) of the strategy option in the decision node 301 in the t period (S1002: return risk calculation procedure). Details of this “return risk calculation procedure” will be described later.
[0078]
The risk adjusted value is calculated based on the risk evaluation criteria 122 from the return and risk calculated for each decision branch 311 (S1003: risk adjusted value calculation procedure). Details of this “risk-adjusted value calculation procedure” will be described later. Next, the decision branch 311 that maximizes the risk-adjusted value is selected and accumulated in the decision-result database as the decision-making result, and the risk-adjusted value is set as the current value at the beginning of t (S1004).
[0079]
A series of steps (S1002 to S1004) for evaluating the decision making node in the t period as described above are repeated until t = 1 while subtracting the value of t one by one (NO in S1005, S1006). Then, when t = 1, that is, when the evaluation of the decision-making node in one period is finished (YES in S1005), the process is finished.
[0080]
[2-2-2. Return risk calculation procedure]
As shown in FIG. 11, in the return risk calculation procedure, first, the cash flow in the t period when the external situation designation branch 312 and the external probability selection branch 313 in the t period are given is the combination of each branch. Calculate (S1101). Specifically, the cash flow calculation means 106 can represent the operating status of the equipment and various external environments as constraints, and calculate the cash flow at the time of optimal operation by linear programming.
[0081]
Next, the present value at the beginning of the t + 1 period when the external situation designation branch 312 and the external probability selection branch 313 in the t period are given is obtained only for the combination of each branch (S1102). Specifically, the present value at the beginning of the t + 1 period calculated in step S1004 of the decision tree evaluation procedure for the t + 1 period is acquired. Subsequently, the return and risk of value from the t period to the T period are calculated (S1103). Specifically, the expected value of the amount obtained by adding the cash flow of the t period to the amount obtained by subtracting the present value at the beginning of the t + 1 period obtained for each combination of branches for one period is used as the return, and the variance is the risk.
[0082]
[2-2-3. Risk-adjusted value calculation procedure]
In decision tree evaluation, it is necessary to make strategic option decisions at each time point. In this case, the simplest decision-making criterion is the expected value of the discounted present value obtained by converting the cash flow obtained in the future into the value at the time of decision-making, and it is sufficient to make a decision that maximizes the expected value. However, the expected value does not take into account the variation in cash flow obtained in the future, that is, risk.
[0083]
Therefore, in the decision tree evaluation procedure of this embodiment, the risk adjusted value obtained by incorporating the risk into the expected discounted current value is calculated as the risk adjusted value calculation procedure. That is, the risk-adjusted value is calculated based on the risk evaluation criteria 122 from the return and risk calculated for each decision branch 311. For example, it is assumed that the function f1 is specified in the evaluation case among the risk evaluation criteria shown in FIG.
[0084]
Here, when the risk premium is expressed by a discount rate, the risk-adjusted value can be expressed by the following equation.
[Expression 1]
Risk-adjusted value = Expected discounted value / (1 + Risk premium)
Risk premium = f1 (risk)
[0085]
If the risk premium is expressed as a penalty value, the risk-adjusted value can be expressed by the following formula.
[Expression 2]
Risk-adjusted value = Expected discounted current value-Risk premium
Risk premium = f1 (risk)
[0086]
The decision tree 121 as shown in FIG. 3 can be evaluated by the decision tree evaluation procedure (S1001 to S1006) including the return / risk calculation procedure and the risk-adjusted value calculation procedure.
[0087]
Further, as shown in FIG. 12, the evaluation result 123 obtained by the decision tree evaluation procedure is stored in the evaluation result storage means 104 with a data structure including an evaluation case 1201 and result information 1202. Here, the evaluation case 1201 includes a macro external scenario 1211, a strategy option 1212, and a risk evaluation standard 1213. The result information 1202 includes a discount present value expected value 1221, a discount present value distribution 1222, and a decision result information 1223. Become. Among these pieces of information, especially the decision result information 1223 has a large amount of information, and an enormous storage capacity is required for simple storage. Therefore, it may be stored compactly using a binary decision diagram (BDD).
[0088]
[2-3. Evaluation result analysis display]
The set of evaluation results 123 stored in the evaluation result storage unit 104 is analyzed and displayed by the evaluation result analysis display unit 105. FIG. 13 is a block diagram showing a detailed configuration of the evaluation result analysis display means 105. FIG. 14 is a flowchart showing a display result analysis display procedure by the evaluation result analysis display means 105, and corresponds to a subroutine of the display result analysis display procedure shown in FIG.
[0089]
As shown in FIG. 13, the evaluation result analysis display unit 105 includes a display condition setting unit 1301, a display result set display unit 1302, an individual evaluation result display unit 1303, a simulation unit 1304, a simulation result display unit 1305, and a comprehensive evaluation determination unit 1306. It is equipped with. Hereinafter, the evaluation result analysis display procedure by the evaluation result analysis display means 105 will be described with reference to FIG.
[0090]
In the evaluation result analysis display procedure, first, based on a user instruction given by the input / output unit, display condition setting for narrowing down the display target is performed by the display condition setting means 1301 (S1401). For example, if it is complicated to display all the sets of evaluation results 123 stored in the evaluation result storage unit 104, conditions can be set by the display condition setting unit 1301, and only the evaluation results satisfying the conditions can be displayed. Sensitivity analysis (extraction when the result differs greatly due to the difference of one item) can also be specified as a condition.
[0091]
Next, the display result set display means 1302 displays a set of evaluation results that satisfy the specified display condition (S1402). That is, the set of evaluation results 123 accumulated in the evaluation result accumulating means 104 is displayed in a predetermined format that expresses three elements of the evaluation case (macro external scenario 1211, strategy option 1212, risk evaluation standard 1213) as respective viewpoints. .
[0092]
FIG. 15 is a data display diagram showing a display example of a three-dimensional table format in which each element is each dimension as an example of such an evaluation result set display. As for the display of the set of display results, it is sufficient that at least each of the three elements of the evaluation case is a “viewpoint”, and it is not always necessary to use the table format as shown in FIG. It need not be in dimensional form. However, the display in the three-dimensional table format shown in FIG. 15 is a typical display example that is easy to understand visually.
[0093]
When the user designates one or more of the evaluation results 123 displayed by the evaluation result set display as shown in FIG. 15 (YES in S1403), the individual evaluation result display means 1303 designates the designated evaluation result. The individual evaluation result is displayed individually showing the details (S1404). When multiple evaluation results are specified, comparison is possible. FIG. 16 is a data display diagram showing an example of an individual evaluation result display when a plurality of evaluation results are designated.
[0094]
In addition, when the user instructs a simulation when the user wants to analyze the evaluation result displayed by the individual evaluation result display as shown in FIG. 16 in more detail (YES in S1405), the simulation result is obtained by the simulation unit 1304. A scenario of the investment activity is simulated using the decision-making result information 1223 in 123 and displayed on the simulation result display means 1305 (S1406).
[0095]
FIG. 17 is a data display diagram illustrating an example of the simulation result display. As shown in FIG. 17, in the typical simulation result display, various management indicators are displayed in addition to the macro external scenario, the probabilistic uncertainty environment, and the decision-making result in each period in the specified scenario. To do.
[0096]
When the user referring to the evaluation result set display, the individual evaluation result display, the simulation result display, etc. instructs to review the evaluation case or set another evaluation case (YES in S1407), the process returns to S201 in FIG. If not (NO in S1407), comprehensive evaluation is performed by setting the weight of each strategy option by the comprehensive evaluation determining means 1306 (S1408). In this case, the overall evaluation value can also be calculated by weighted average of discounted present value expectation values by weighting macro external scenarios and risk evaluation criteria which are elements other than the strategy option.
[0097]
According to the evaluation result analysis display method as described above, it is easy to visually understand a set of evaluation results obtained from each evaluation unit, which is a combination of three types of elements, with three types of elements as dimensions. Since it can be displayed in a dimension table format, the user can easily grasp the set of evaluation results from the viewpoint of each element.
[0098]
In addition to the set of evaluation results, the details of each evaluation result can be displayed individually or the simulation result can be displayed for the evaluation result selected from the set. Detailed analysis and examination can be performed at the result level. Therefore, it is possible to make an optimum decision on capital investment more strictly.
[0099]
For example, in the individual evaluation result display shown in FIG. 16, when there is only a strategic option for newly introducing a large-scale plant (simple investment strategy), a strategic option for sequentially increasing a plurality of small plants according to demand (distributed investment) (Strategy) can be compared. In this case, a large facility has a lower cost per unit production and a higher efficiency than a small facility.
[0100]
In the individual evaluation result display shown in FIG. 16, the discount present value distributions of the two strategy options are also displayed as one item of the individual evaluation result display. In this example, the expected cash flow / standard deviation in the diversified investment strategy is ¥ 15.3 billion / ¥ 43.8 billion, the simple investment strategy is ¥ 122.5 billion / ¥ 45.5 billion, and the diversified investment strategy has a higher expected cash flow, In addition, the variance (risk) against changes in the situation is small. Therefore, it can be confirmed that the diversified investment strategy is more effective in an uncertain business environment.
[0101]
[2-4. Generation of non-stochastic uncertainty environment]
In the capital investment risk evaluation system 100 of the present embodiment, as described above, the evaluation case setting unit 101 uses the three types of elements of the risk evaluation standard 122, the strategy option 113, and the macro external scenario 111 based on the user's instruction. Each of these combinations is set as an evaluation case (S201 in FIG. 2), but among these, setting a macro external scenario is not easy. Therefore, in the present embodiment, the non-stochastic uncertain environment generation means 107 supports the creation of a macro external scenario by the user.
[0102]
FIG. 18 is a block diagram showing a detailed configuration of the non-stochastic uncertain environment generation unit 107 and the evaluation result storage unit 104 for supporting creation of a macro external scenario. As shown in FIG. 18, the non-stochastic uncertain environment generation means 107 uses a non-stochastic uncertainty environment scenario element 1801 and a basic scenario 1802 to automatically generate a macro external scenario generation means 1803. It has. Further, the evaluation result accumulating unit 104 is not necessary to confirm with the inspection unit 1812 that performs the inspection on whether the evaluation result 123 obtained by the decision tree evaluation unit 103 is redundant and does not require confirmation based on the allowable risk specification 1811. Accumulating means 1813 for accumulating only the evaluation result 123 is provided.
[0103]
According to the non-stochastic uncertain environment generation unit 107 having the configuration of FIG. 18, the non-stochastic uncertain environment generation unit 107 determines a set of scenario elements 1802 of the non-stochastic uncertain environment based on a user instruction. As a result, the macro external scenario generation unit 1803 can automatically generate the macro external scenario 111 as a combination of the scenario elements 1802.
[0104]
For example, in (1) of FIG. 19, from the three scenario elements 1801, the permutations (ThreePThree) Indicates that six macro external scenarios can be created. If there is a time constraint between the scenario elements 1801, a constraint condition can be described using a Petri net, and a set of macro external scenarios can be expressed as a covering graph.
[0105]
Further, the non-stochastic uncertain environment generation unit 107 prepares a basic scenario 1802 in addition to the scenario element 1801, and the macro external scenario generation unit 1803 adds a scenario element 1802 with the basic scenario 1802 as a core. The macro external scenario 111 derived from the basic scenario 1802 can also be automatically generated. For example, (2) of FIG. 19 shows an example in which one derived scenario is generated from the basic scenario.
[0106]
As described above, the macro external scenario 111 can be automatically generated by the non-stochastic uncertain environment generation unit 107 of FIG. 18, but in reality, the number of combinations becomes enormous, which may cause trouble in the evaluation result analysis display. There is sex. Accordingly, the inspection unit 1812 of the evaluation result accumulating unit 104 shown in FIG. 18 checks whether or not the evaluation result 123 is redundant and does not require confirmation based on the allowable risk specification 1811, and the evaluation result 123 that is redundant and does not require confirmation. And only the evaluation result 123 that does not require confirmation is stored in the storage unit 1813.
[0107]
The allowable risk specification 1811 is set in advance by the evaluation result accumulating unit 104 based on a user instruction. FIG. 20 shows an example of a description of the allowable risk specification 1811, in which an expected value of discounted current value and a range of variance are designated and a comparison with past evaluation results is performed.
[0108]
Further, by feeding back the inspection result of the inspection unit 1812 in the evaluation result accumulating unit 104 to the non-stochastic uncertain environment generation unit 107, the non-stochastic uncertain environment generation unit 107 automatically generates based on the inspection result. By selecting a combination of scenario elements 1801 to be improved, overall processing efficiency can be improved. Specifically, a case may be considered in which a derived scenario related to a scenario element whose result changes greatly is given priority over a scenario element whose result does not change significantly. FIG. 21 is a conceptual diagram showing a scenario space that does not need to be confirmed and a scenario space that needs to be confirmed in the case where non-stochastic uncertainty environment generation is performed by feeding back the inspection result by the evaluation result accumulating means 104.
[0109]
According to the non-stochastic uncertain environment generation method as described above, the user can automatically determine a set of scenario elements 1801 only by inputting or specifying the scenario elements 1801, and a macro external scenario by combining the scenario elements 1801. 111 can be automatically generated. Therefore, the macro external scenario 111 reflecting the user's intention can be efficiently and automatically generated without the user himself / herself generating the macro external scenario 111.
[0110]
In addition, when the user sets the permissible risk specification 1811 that is a condition related to the evaluation result that is redundant and does not require confirmation, the number of the macro external scenarios 111 becomes enormous and the enormous evaluation result 123 is obtained. However, the evaluation results 123 can be inspected, and the evaluation results that do not require confirmation can be automatically excluded to rationally reduce the number of evaluation results.
[0111]
Therefore, the user can confirm only useful evaluation results that do not include redundant and unnecessary confirmation results without having to confirm all the evaluation results, and the scenario element 1801 or the like based on the inspection results of the evaluation results. The set can be reviewed and reset. Therefore, in the capital investment risk evaluation system 100 according to the present embodiment, by repeating the setting of the evaluation unit, the generation and evaluation of the decision tree, and the inspection of the evaluation result, an effective scenario can be obtained while feeding back the inspection result of the evaluation result. Learn the scope and generate more appropriate scenarios to make optimal investment decisions.
[0112]
[2-5. Parameter generation of stochastic uncertainty environment]
In the capital investment risk evaluation system 100 of the present embodiment, as described above, the stochastic uncertainty environment 112 is used to generate the decision tree, but it is not easy to set parameters of the stochastic uncertainty environment 112. Therefore, in this embodiment, the parameter generation unit 108 reversely generates parameters from the assumed distribution of each element in the final period.
[0113]
Specifically, a decision tree parameter can be generated by giving assumed distribution information (a distribution name such as a normal distribution, an average value and a variance value which are distribution parameters defining the distribution). For example, as shown in FIG. 22, assuming a normal distribution as the demand distribution in the final period (T period) of the capital investment project, the estimated average value μ and variance σ of the future demand amount2Is specified. Then, by solving the polynomial equation system shown in the following equations 1 and 2 using a numerical solution method such as Newton's method, the demand fluctuation rate (increase rate x and decrease rate y) according to the assumed distribution can be derived.
[0114]
[Equation 3]
Figure 0003940684
[0115]
According to the parameter generation method for the probabilistic uncertain environment as described above, the user can specify each period from the assumed distribution of each element in the final period only by specifying the period for considering the probabilistic uncertain environment element and capital investment. A parameter indicating the variation rate of each variation of the element can be automatically calculated by back calculation. Therefore, effective parameters can be automatically generated efficiently without the need for the user to generate parameters for the stochastic uncertainty environment.
[0116]
[2-6. Risk assessment standard generation]
In the capital investment risk evaluation system 100 of the present embodiment, as described above, the risk evaluation standard 122 representing the user's risk preference standard is used for evaluation of the decision tree, but the setting of the risk evaluation standard 122 is not easy. Therefore, in the present embodiment, the risk evaluation criterion generation means 109 learns the risk preference of the user by allowing the user to specify which option of the risk evaluation criterion to select.
[0117]
FIG. 23 is a block diagram showing a detailed configuration of the risk evaluation criterion generation means 109 for learning the user's risk appetite. As shown in FIG. 23, the risk evaluation criterion generation unit 109 includes an information presentation unit 2301, a decision making unit 2302, a user selection result acquisition unit 2303, and a learning unit 2304.
[0118]
With this configuration, the risk evaluation criterion generation unit 109 selects an option based on the magnitude of the risk-adjusted value calculated based on the given risk evaluation criterion 122 in step S1004 (FIG. 10) of the decision tree evaluation procedure. The information presenting means 2301 presents the risk and return of each option to the user, and the user selection result obtaining means 2303 obtains the user's selection result. Information regarding the option selected by the user is notified to the decision tree evaluation unit 103 by the decision making unit 2302 as a decision result 2311.
[0119]
In this way, by making a decision based on the user's selection result, the user's risk appetite can be recognized indirectly and partially, so the partial risk appetite that can be derived from the user's selection result is learned means 2304. To learn and accumulate as evaluation rules 2312. For example, as shown in FIG. 24, when the risk evaluation criterion is expressed by a function f, a constraint expression related to f can be generated from one selection result of the user. Specifically, when the user determines that the value of option 2 is higher than that of option 1 in FIG. 24, the constraint expression “risk adjusted value of option 1 <risk adjusted value of option 1” can be learned. By repeating this process, the risk evaluation reference 122 can be generated from the evaluation rule 2312 that is a set of constraint expressions as a result of learning the user's risk appetite.
[0120]
Specifically, f can be estimated from the accumulated set of constraint equations by mathematical programming and numerical solution. Which type of mathematical programming can be applied depends on the function form of f, but a function system that satisfies the constraint is selected, and the parameters of the function are solved by mathematical programming. If it cannot be solved, it can be approximated by a numerical solution. In addition, there is a case where it is possible to select an option based on the evaluation rules 2312 accumulated in the past without inquiring the user. In this case, acquisition of the user selection result by the user determination unit 2303 can be omitted, and the decision making unit 2302 can automatically make a decision based on the evaluation rule 2312.
[0121]
According to the risk evaluation standard generation method as described above, the risk evaluation standard can be automatically generated only by the user selecting the risk evaluation standard with reference to the information on the options of the risk evaluation standard. Therefore, it is possible to efficiently and automatically generate a risk evaluation standard that reflects the user's risk appetite without the need for the user to generate a risk evaluation standard.
[0122]
[3. Other Embodiments]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other forms can be implemented within the scope of the present invention. First, the system configuration, the configuration of each part, the processing procedure, the data structure, the display format, etc. shown in each figure are merely examples, and the specific configuration, processing procedure, data structure, display format, etc. can be freely selected. . Furthermore, as described above, the present invention is suitable for making decisions on capital investments for relatively long periods of time, such as steel, chemicals, and power plants. The present invention can be widely applied in the case of performing, and in either case, excellent effects can be obtained similarly.
[0123]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by generating and evaluating a decision tree by dividing a scenario representing the external environment into a probabilistic and a non-probabilistic one, various external situations can be rationalized and To provide a capital investment risk evaluation method and system that can be set efficiently and that can make rational and efficient decisions on capital investment while comprehensively considering evaluation results in various external situations. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a capital investment risk evaluation system according to a basic embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing for capital investment risk evaluation by the capital investment risk evaluation system shown in FIG. 1;
3 is a data display diagram showing an example of a decision tree generated by the equipment investment risk evaluation system shown in FIG. 1. FIG.
4 is a data display diagram showing an example of a set of macro external scenarios used for generating the decision tree shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a data display diagram showing an example of a binary tree representing a one-period variation in each element of the probabilistic uncertainty environment as the probabilistic uncertainty environment used for generating the decision tree shown in FIG. 3;
6 is a case in which a binary tree showing fluctuations of each element of the stochastic uncertainty environment shown in FIG. 5 is combined over a plurality of periods as the stochastic uncertainty environment used for generating the decision tree shown in FIG. The data display figure showing an example.
7 is a data display diagram showing an example of a strategy option used for generating the decision tree shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a subroutine of a decision tree generation procedure shown in FIG.
9 is a graph showing an example of risk evaluation criteria used in the decision tree evaluation shown in FIG.
10 is a flowchart showing a subroutine of a decision tree evaluation procedure shown in FIG.
FIG. 11 is a flowchart showing a subroutine of a return risk calculation procedure performed in the decision tree evaluation procedure shown in FIG. 10;
12 is a data structure diagram showing a data structure of an evaluation result obtained by the decision tree evaluation procedure shown in FIG.
13 is a block diagram showing a detailed configuration of an evaluation result analysis display unit shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 14 is a flowchart showing a subroutine of the display result analysis display procedure shown in FIG. 2;
15 is a data display diagram showing a display example in a three-dimensional table format with each element as each dimension as an example of evaluation result set display in the display result analysis display procedure shown in FIG. 14;
16 is a data display diagram showing an example of individual evaluation result display when a plurality of evaluation results are designated in the display result analysis display procedure shown in FIG.
FIG. 17 is a data display diagram showing an example of simulation result display in the display result analysis display procedure shown in FIG. 14;
18 is a block diagram showing a detailed configuration of a non-stochastic uncertain environment generation unit and an evaluation result storage unit shown in FIG.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing an example of creating a macro external scenario by the non-stochastic uncertain environment generation unit shown in FIG. 18;
20 is a data display diagram showing an example of an allowable risk specification used for evaluation result evaluation by the evaluation result storage unit shown in FIG.
FIG. 21 is a conceptual diagram showing a scenario space that does not need to be confirmed and a scenario space that needs to be confirmed in the case of performing non-stochastic uncertainty environment generation by feeding back the test results by the evaluation result storage unit shown in FIG.
22 is a data display diagram showing assumed distribution information used for parameter generation of the stochastic uncertainty environment by the parameter generation unit shown in FIG. 1;
FIG. 23 is a block diagram showing a detailed configuration of a risk evaluation criterion generation unit shown in FIG. 1;
24 is an explanatory diagram showing an example of option presentation by the risk evaluation criterion generation unit shown in FIG. 23 and accumulation of evaluation rules based on a user selection result.
[Explanation of symbols]
100 ... Capital investment risk assessment system
101 ... Evaluation case setting means
102. Decision tree generation means
103 ... Decision tree evaluation means
104 ... Evaluation result storage means
105 ... Evaluation result analysis display means
106: Cash flow calculation means
107: Non-stochastic uncertain environment generation means
108: Parameter generation means
109 ... Risk assessment standard generation means
111 ... Non-stochastic uncertainty environment (macro external scenario)
112 ... Stochastic uncertainty environment
113 ... Strategic options
121 ... Decision tree
122 ... Risk assessment criteria
123 ... Evaluation result
301: Decision node
302 ... External status designation node
303 ... External probability selection node
304 ... Scenario
310 ... start node
311 ... Decision-making branch
312 ... External situation designation branch
313 ... External probability selection branch
1201 ... Evaluation case
1202 ... Result information
1211 ... Macro external scenario
1212 ... Strategic options
1213 ... Risk assessment criteria
1221 ... Expected value of discounted present value
1222 ... Distribution present value distribution
1223 ... Decision result information
1301 ... Display condition setting means
1302 ... Evaluation result set display means
1303 ... Individual evaluation result display means
1304 ... Simulation means
1305: Simulation result display means
1306: Comprehensive evaluation determining means
1801 ... Scenario element of non-stochastic uncertainty environment
1802 ... Basic scenario
1803 ... Macro external scenario generation means
1811 ... Acceptable risk specification
1812: Inspection means
1813 ... Accumulation means
2301 ... Information presentation means
2302 ... Decision making means
2303 ... User selection result acquisition means
2304: Learning means
2311 ... Decision result
2312 ... Evaluation rules

Claims (10)

入出力部、記憶部、演算処理部を有するコンピュータを利用して、不確実な外部環境下でリスクを考慮して設備投資案の評価を行う設備投資リスク評価方法において、
確率過程として統計的にモデル化できない非確率的な外部環境の不確実性を表す非確率的不確実環境、確率過程として統計的にモデル化できる確率的な外部環境の不確実性を表す確率的不確実環境、ユーザが評価しようとする選択肢を表す戦略オプション、ユーザのリスク選好基準を表すリスク評価基準、と定義した場合に、
前記コンピュータの演算処理部とそれを制御するプログラムにより実現される非確率的不確実環境生成手段、決定木生成手段、決定木評価手段、評価結果蓄積手段を用いて、
前記入出力部により入力されたユーザからのシナリオ要素の指示に基づき、前記非確率的不確実環境生成手段により、非確率的不確実環境のシナリオ要素の集合を決定し、その集合からシナリオ要素を組み合わせて非確率的不確実環境のシナリオを生成する非確率的不確実環境生成ステップと、
前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられる確率的不確実環境と戦略オプション、および前記非確率的不確実環境生成ステップで生成された非確率的不確実環境のシナリオを用いて、前記決定木生成手段により決定木を生成する決定木生成ステップと、
前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられるリスク評価基準に基づいて、前記決定木評価手段により、前記決定木決定ステップで生成された決定木の評価を行う決定木評価ステップと、
前記決定木評価ステップによる決定木の評価結果を、前記評価結果蓄積手段により、前記記憶部に保存する評価結果蓄積ステップを有し、
前記決定木生成ステップは、戦略オプションの各選択肢に対応する意思決定分枝を生成する意思決定ノード、非確率的不確実環境の各シナリオに対応する外部状況指定分枝を生成する外部状況指定ノード、および確率的不確実環境の各要素の各変動に対応する外部確率選択分枝を生成する外部確率選択ノード、という3種類のノードを用いて決定木を生成するステップを含み、
前記決定木評価ステップは、前記決定木決定ステップで生成された決定木について、戦略オプションの各選択肢に対応する意思決定分枝ごとにリターンとリスクを計算し、計算されたリターンとリスクから、リスク評価基準に基づきリスク調整済価値を計算し、リスク調整済価値を最大にする戦略オプションの選択肢を選択するステップを含む
ことを特徴とする設備投資リスク評価方法。
In a capital investment risk evaluation method that uses a computer having an input / output unit, a storage unit, and an arithmetic processing unit to evaluate a capital investment plan in consideration of risks in an uncertain external environment,
A non-stochastic uncertainty environment that represents the uncertainty of a non-stochastic external environment that cannot be statistically modeled as a stochastic process, or a stochastic that represents an uncertainty of a stochastic external environment that can be statistically modeled as a stochastic process If you define an uncertain environment, a strategy option that represents the option that the user wants to evaluate, and a risk assessment standard that represents the user's risk appetite criteria,
Non-probabilistic uncertain environment generation means realized by a computer processing unit and a program for controlling the computer, decision tree generation means, decision tree evaluation means, evaluation result storage means,
Based on the scenario element instruction from the user input by the input / output unit, the non-stochastic uncertain environment generating means determines a set of scenario elements of the non-stochastic uncertain environment, and the scenario element is determined from the set. A non-stochastic uncertain environment generation step that combines to generate a non-stochastic uncertain environment scenario;
Stochastic uncertainty environment and strategy option given as input data by the input / output unit, data stored in the storage unit, or data generated from any of the data, and the non-stochastic uncertainty environment generation step A decision tree generation step of generating a decision tree by the decision tree generation means using the non-stochastic uncertainty environment scenario generated in
Based on the risk evaluation criteria given as input data by the input / output unit, data stored in the storage unit, or data generated from any of the data, the decision tree evaluation unit performs the decision tree determination step A decision tree evaluation step for evaluating the decision tree generated in
An evaluation result accumulation step of storing the evaluation result of the decision tree in the decision tree evaluation step in the storage unit by the evaluation result accumulation unit;
The decision tree generation step includes a decision node that generates a decision branch corresponding to each option of the strategy option, and an external situation specification node that generates an external situation specification branch corresponding to each scenario of the non-stochastic uncertainty environment Generating a decision tree using three types of nodes: and an external probability selection node that generates an external probability selection branch corresponding to each variation of each element of the probabilistic uncertainty environment;
The decision tree evaluation step calculates a return and a risk for each decision branch corresponding to each option of the strategy option for the decision tree generated in the decision tree determination step, and calculates the risk from the calculated return and risk. A method for evaluating capital investment risk , comprising calculating a risk-adjusted value based on an evaluation criterion and selecting a strategic option option that maximizes the risk-adjusted value .
前記評価結果蓄積ステップは、The evaluation result accumulation step includes:
冗長で確認不要な評価結果に関する条件として予め設定された許容リスク仕様に基づき、前記決定木評価ステップによる決定木の評価結果が冗長で確認不要であるか否かを検査して、確認不要な評価結果を排除する検査ステップと、  Based on the permissible risk specification set in advance as a condition for redundant and unconfirmed evaluation results, it is checked whether the evaluation result of the decision tree in the decision tree evaluation step is redundant and does not require confirmation. An inspection step to eliminate the results;
この検査ステップにより排除されずに残った評価結果を保存する蓄積ステップを含み、  Including an accumulation step for storing evaluation results remaining without being excluded by this inspection step;
前記非確率的不確実環境生成ステップは、前記検査ステップにより得られた情報に基づき、シナリオ要素の組み合わせを選択して非確率的不確実環境のシナリオを生成するステップを含む、  The non-stochastic uncertain environment generation step includes a step of generating a non-stochastic uncertain environment scenario by selecting a combination of scenario elements based on the information obtained by the inspection step.
ことを特徴とする請求項1に記載の設備投資リスク評価方法。The capital investment risk evaluation method according to claim 1.
前記コンピュータの演算処理部とそれを制御するプログラムにより実現される評価単位設定手段と評価結果分析表示手段を用いて、Using the evaluation unit setting means and the evaluation result analysis display means realized by the arithmetic processing unit of the computer and a program for controlling it,
前記入出力部により与えられたユーザの指示に基づき、前記評価単位設定手段により、前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられる確率的不確実環境と戦略オプション、およ  Based on a user instruction given by the input / output unit, the evaluation unit setting means, as input data by the input / output unit, data stored in the storage unit, or data generated from any of the data Given probabilistic uncertainty environment and strategy options, and び前記非確率的不確実環境生成ステップで生成された非確率的不確実環境のシナリオ、という3種類の要素の各組み合わせを評価単位として設定し、前記記憶部に保存する評価単位設定ステップと、And an evaluation unit setting step for setting each combination of three types of elements as a non-stochastic uncertainty environment scenario generated in the non-stochastic uncertainty environment generation step as an evaluation unit, and storing it in the storage unit;
前記各評価単位ごとに前記決定木生成ステップと前記決定木評価ステップを行って得られた評価結果を表現する画像データを前記評価結果分析表示手段により生成し、前記入出力部により表示する評価結果分析表示ステップ、  Evaluation result generated by the evaluation result analysis display means for displaying the evaluation result obtained by performing the decision tree generation step and the decision tree evaluation step for each evaluation unit, and displayed by the input / output unit Analysis display step,
を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の設備投資リスク評価方法。The capital investment risk evaluation method according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
前記コンピュータの演算処理部とそれを制御するプログラムにより実現されるリスク評価基準生成手段を用いて、
このリスク評価基準生成手段により、前記入出力部を通じて前記リスク評価基準の各選択肢に関する情報をユーザに提示し、ユーザの指示に基づいてリスク評価基準を生成するリスク評価基準生成ステップ、
を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の設備投資リスク評価方法。
By using a risk evaluation standard generating means realized by the arithmetic processing unit of the computer and a program for controlling it,
A risk evaluation criterion generating step for presenting information on each option of the risk evaluation criterion to the user through the input / output unit by the risk evaluation criterion generating means, and generating a risk evaluation criterion based on a user instruction,
The capital investment risk evaluation method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記コンピュータの演算処理部とそれを制御するプログラムにより実現されるパラメタ生成手段を用いて、
このパラメタ生成手段により、前記確率的不確実環境の各要素の変動をT(Tは1以上の自然数)期間に亘って考慮する場合に、第T期における各要素の想定分布から、各要素の各変動の変動率を示すパラメタを逆算して生成するパラメタ生成ステップ、
を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の設備投資リスク評価方法。
Using parameter generation means realized by an arithmetic processing unit of the computer and a program for controlling it,
When taking into account the variation of each element of the probabilistic uncertainty environment over a period of T (T is a natural number of 1 or more) by this parameter generation means, from the assumed distribution of each element in the T period, A parameter generation step for generating by calculating back a parameter indicating a variation rate of each variation;
The capital investment risk evaluation method according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記評価結果分析表示ステップは、
前記記憶部に保存された前記評価結果の集合を、前記非確率的不確実環境、前記戦略オプション、および前記リスク評価基準、という3種類の各要素を視点として表現する所定の形式の画像データを生成し、前記入出力部により表示するステップを含む、
ことを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載の設備投資リスク評価方法。
The evaluation result analysis display step includes
Image data in a predetermined format expressing the set of evaluation results stored in the storage unit as viewpoints of three types of elements, the non-stochastic uncertainty environment, the strategy option, and the risk evaluation criteria. Generating and displaying by the input / output unit,
The capital investment risk evaluation method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that:
前記所定の形式は、前記3種類の要素を各次元とする3次元形式である、
ことを特徴とする請求項6に記載の設備投資リスク評価方法。
The predetermined format is a three-dimensional format having the three types of elements as dimensions.
The capital investment risk evaluation method according to claim 6.
前記評価結果分析表示ステップは、
前記評価結果の集合を表現する前記所定の形式の画像データを生成し、前記入出力部により表示する集合表示ステップと、
前記入出力部により与えられたユーザの指示に基づき、前記評価結果の集合の中から選択された評価結果の詳細を個別に表現する画像データを生成し、前記入出力部により表示する個別表示ステップと、
前記入出力部により与えられたユーザの指示に基づき、前記評価結果の集合の中から選択された評価結果を用いてシミュレーションを行ってシミュレーション結果を表現する画像データを生成し、前記入出力部により表示するシミュレーション結果表示ステップを含む、
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の設備投資リスク評価方法。
The evaluation result analysis display step includes
A set display step of generating image data of the predetermined format expressing the set of the evaluation results, and displaying the data by the input / output unit;
An individual display step of generating image data that individually expresses details of evaluation results selected from the set of evaluation results based on a user instruction given by the input / output unit and displaying the image data by the input / output unit When,
Based on a user instruction given by the input / output unit, a simulation is performed using an evaluation result selected from the set of evaluation results to generate image data representing the simulation result, and the input / output unit Including the simulation result display step to display,
The capital investment risk evaluation method according to claim 6 or 7, characterized in that:
コンピュータを利用して、不確実な外部環境下でリスクを考慮して設備投資案の評価を行う設備投資リスク評価システムにおいて、
確率過程として統計的にモデル化できない非確率的な外部環境の不確実性を表す非確率的不確実環境、確率過程として統計的にモデル化できる確率的な外部環境の不確実性を表 す確率的不確実環境、ユーザが評価しようとする選択肢を表す戦略オプション、ユーザのリスク選好基準を表すリスク評価基準、と定義した場合に、
前記入出力部により入力されたユーザからのシナリオ要素の指示に基づき、非確率的不確実環境のシナリオ要素の集合を決定し、その集合からシナリオ要素を組み合わせて非確率的不確実環境のシナリオを生成する非確率的不確実環境生成手段と、
前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられる確率的不確実環境と戦略オプション、および前記非確率的不確実環境生成手段で生成された非確率的不確実環境のシナリオを用いて、決定木を生成する決定木生成手段と、
前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられるリスク評価基準に基づいて、前記決定木決定手段で生成された決定木の評価を行う決定木評価手段と、
前記決定木評価手段による決定木の評価結果を前記記憶部に保存する評価結果蓄積手段を有し、
前記決定木生成手段は、戦略オプションの各選択肢に対応する意思決定分枝を生成する意思決定ノード、非確率的不確実環境の各シナリオに対応する外部状況指定分枝を生成する外部状況指定ノード、および確率的不確実環境の各要素の各変動に対応する外部確率選択分枝を生成する外部確率選択ノード、という3種類のノードを用いて決定木を生成するように構成され、
前記決定木評価手段は、前記決定木決定手段で生成された決定木について、戦略オプションの各選択肢に対応する意思決定分枝ごとにリターンとリスクを計算し、計算されたリターンとリスクから、リスク評価基準に基づきリスク調整済価値を計算し、リスク調整済価値を最大にする戦略オプションの選択肢を選択するように構成されている
ことを特徴とする設備投資リスク評価システム。
In a capital investment risk evaluation system that uses computers to evaluate capital investment proposals considering risks in an uncertain external environment,
Non-stochastic uncertainty environment table to the probability uncertainty of stochastic external environment for statistically modeled as a stochastic process which represents the uncertainty of the non-stochastic external environment that can not be statistically modeled as stochastic processes Defined as an uncertain environment, a strategy option that represents the option that the user wants to evaluate, and a risk evaluation criterion that represents the user's risk appetite criteria,
Based on a scenario element instruction from the user input by the input / output unit, a set of scenario elements of a non-stochastic uncertainty environment is determined, and a scenario element of the non-stochastic uncertainty environment is determined by combining the scenario elements from the set. A non-stochastic uncertain environment generating means to generate;
Stochastic uncertainty environment and strategy option given as input data by the input / output unit, data stored in the storage unit, or data generated from any of the data, and the non-stochastic uncertainty environment generation means A decision tree generating means for generating a decision tree using the non-stochastic uncertainty environment scenario generated in
Based on the risk evaluation criteria given as input data by the input / output unit, data stored in the storage unit, or data generated from any of the data, the decision tree generated by the decision tree determination unit A decision tree evaluation means for performing an evaluation;
Evaluation result accumulation means for storing the evaluation result of the decision tree by the decision tree evaluation means in the storage unit;
The decision tree generation means includes a decision node that generates a decision branch corresponding to each option of a strategy option, and an external situation specification node that generates an external situation specification branch corresponding to each scenario of a non-stochastic uncertainty environment. And an external probability selection node that generates an external probability selection branch corresponding to each variation of each element of the probabilistic uncertainty environment, and configured to generate a decision tree using three types of nodes:
The decision tree evaluation means calculates a return and a risk for each decision branch corresponding to each option of the strategy option for the decision tree generated by the decision tree determination means, and calculates the risk from the calculated return and risk. A capital investment risk evaluation system configured to calculate a risk-adjusted value based on an evaluation criterion and to select a strategy option that maximizes the risk-adjusted value .
入出力部、記憶部、演算処理部を有するコンピュータを利用して、不確実な外部環境下でリスクを考慮して設備投資案の評価を行う設備投資リスク評価用プログラムにおいて、
確率過程として統計的にモデル化できない非確率的な外部環境の不確実性を表す非確率的不確実環境、確率過程として統計的にモデル化できる確率的な外部環境の不確実性を表す確率的不確実環境、ユーザが評価しようとする選択肢を表す戦略オプション、ユーザのリスク選好基準を表すリスク評価基準、と定義した場合に、
前記入出力部により入力されたユーザからのシナリオ要素の指示に基づき、非確率的不確実環境のシナリオ要素の集合を決定し、その集合からシナリオ要素を組み合わせて非確率的不確実環境のシナリオを生成する非確率的不確実環境生成機能と、
前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられる確率的不確実環境と戦略オプション、および前記非確率的不確実環境生成機能で生成された非確率的不確実環境のシナリオを用いて、決定木を生成する決定木生成機能と、
前記入出力部による入力データ、前記記憶部に記憶されたデータ、またはそのいずれかのデータから生成されるデータとして与えられるリスク評価基準に基づいて、前記決定木決定機能で生成された決定木の評価を行う決定木評価機能と、
前記決定木評価機能による決定木の評価結果を前記記憶部に保存する評価結果蓄積機能をコンピュータに実現させ、
前記決定木生成機能は、戦略オプションの各選択肢に対応する意思決定分枝を生成する意思決定ノード、非確率的不確実環境の各シナリオに対応する外部状況指定分枝を生成する外部状況指定ノード、および確率的不確実環境の各要素の各変動に対応する外部確率選択分枝を生成する外部確率選択ノード、という3種類のノードを用いて決定木を生成する機能を含み、
前記決定木評価機能は、前記決定木決定機能で生成された決定木について、戦略オプシ ョンの各選択肢に対応する意思決定分枝ごとにリターンとリスクを計算し、計算されたリターンとリスクから、リスク評価基準に基づきリスク調整済価値を計算し、リスク調整済価値を最大にする戦略オプションの選択肢を選択する機能を含む
ことを特徴とする設備投資リスク評価用プログラム。
In a capital investment risk evaluation program that evaluates a capital investment plan in consideration of risks in an uncertain external environment using a computer having an input / output unit, a storage unit, and an arithmetic processing unit,
A non-stochastic uncertainty environment that represents the uncertainty of a non-stochastic external environment that cannot be statistically modeled as a stochastic process, or a stochastic that represents an uncertainty of a stochastic external environment that can be statistically modeled as a stochastic process If you define an uncertain environment, a strategy option that represents the option that the user wants to evaluate, and a risk assessment standard that represents the user's risk appetite criteria,
Based on a scenario element instruction from the user input by the input / output unit, a set of scenario elements of a non-stochastic uncertainty environment is determined, and a scenario element of the non-stochastic uncertainty environment is determined by combining the scenario elements from the set. A non-stochastic uncertainty environment generation function to generate,
Stochastic uncertainty environment and strategy option given as input data by the input / output unit, data stored in the storage unit, or data generated from any of the data, and the non-stochastic uncertainty environment generation function A decision tree generation function for generating a decision tree using the non-stochastic uncertainty environment scenario generated in
Based on the risk evaluation criteria given as input data by the input / output unit, data stored in the storage unit, or data generated from any of the data, the decision tree generated by the decision tree determination function A decision tree evaluation function for performing an evaluation;
Causing the computer to realize an evaluation result storage function for storing the evaluation result of the decision tree by the decision tree evaluation function in the storage unit;
The decision tree generation function includes a decision node that generates a decision branch corresponding to each option of a strategy option, and an external situation specification node that generates an external situation specification branch corresponding to each scenario of a non-stochastic uncertainty environment. And a function for generating a decision tree using three types of nodes: an external probability selection node that generates an external probability selection branch corresponding to each variation of each element of the probabilistic uncertainty environment,
Wherein the decision tree evaluation functions, the decision tree generated by the decision tree determination function, the return and risk was calculated for each decision branch corresponding to each option of the strategic option, from the calculated return and risk A program for evaluating capital investment risk , comprising a function of calculating a risk-adjusted value based on a risk evaluation standard and selecting a strategic option option that maximizes the risk-adjusted value .
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