第 1 章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
铜是国民经济和人民生活领域被广泛应用的金属之一，是机械制造、基建、电力、通讯、国防军工等工业建设和公众生活所必需的基础材料。作为工业生产和经济发展的重要基础行业，铜工业具有十分重要的战略地位，是经济与社会发展的关键支柱产业，是国家工业、农业、科技和国防发展的重要支撑。
（1）我国铜原料需求庞大，资源对外依存度高
我国铜金属消耗量位居世界第一, 精炼铜消费量长期占比全球一半左右，2019 年中国精炼铜消耗 1280 万吨,占比全球 53.6%。制造业和基建业是铜的主要使用领域，我国制造业和基建业消耗了全球近一半的铜。与需求相比，我国铜资源秉赋较差，资源储量只占全球 5%左右，人均资源保有量大幅低于全球平均水平；大型铜矿床欠缺，以中小型矿床居多，占比 97%；铜矿品位偏低，平均仅约 0.8%，可开采性较差；另外，我国绝大多数的铜矿床位于山体地下，矿山开采条件差，技术要求高，采掘成本大。
我国铜资源需求量极大，但由于国内资源储量、矿藏品位和开采条件等严重不足，铜供应远不能满足工业、经济和社会发展的需要。由于供给与需求存在严重不匹配，海外铜矿资源的开发和利用是加强我国铜原料供给的必要方式。随着经济的快速发展，我国铜资源进口量长期位居世界首位，达到世界铜资源进出口贸易总量的 43%，对外依赖度位居 70%高位，铜已成为制约我国工业与经济发展的最紧缺金属矿种之一。未来，随着工业与经济的进一步高质量发展，以及“一带一路”和“中国制造 2025”建设发展的深入推进，尤其是智能制造、电子电器、铁路电气化、新能源汽车等工业产业领域的不断发展，我国对铜的强劲需求势必进一步增加，铜资源短缺局面将会更加严峻。
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1.2 国内外研究综述
国外学者在上世纪 70 年代起率先将金融期权的思维和方法应用于项目投资与经营管理，提出了实物期权概念。此后，实物期权理论被逐步应用到矿产自然资源项目领域，为项目价值评估与投资决策赋予了新的理念和方法。本文针对实物期权在理论发展和矿产资源投资应用方面分别概述国外与国内的研究进展。
1.2.1 实物期权理论研究
（1）国外研究综述
1973 年，Black、Scholes 和 Merton 研究确立了金融期权定价方式，标志着现代金融期权理论的正式建立[1]。Stewart C.Myers 首先将金融期权思维和理论运用于实物项目投资，他指出实物投资的管理灵活性具有与金融期权特点类似，未来灵活的投资机会选择可视作是增长期权[2]。Mason 运用金融期权定价原理对实物期权定价开展研究，并构建了系列期权定价模型来计算实物期权价值[3]。1990年，学者在项目投资价值评估中引入期权定价理论与模型，并通过案例研究确立了实物期权应用的基本框架与形式[4]。进入 21 世纪后，实物期权理论研究进入了新的发展阶段，Copeland 和 Antikarov 在实物期权估值中引入离散格子法来建立风险投资组合，使得投资者对实物期权分析法能够直观理解和清晰应用[5]。Christer 和 Robert 运用模糊数学分析方法开展实物期权价值评估，详细研究了该方法的使用方式和可行性[6]。Smit 等人研究并建立了结合实物期权理论与博弈论的实物投资应用框架[7]。Godinho 将蒙特卡罗模拟法引入到实物期权价值估算，并通过案例进行了验证分析[8]。
实物期权理论在 2010 年后有了新的突破发展，Jing-Hui、Yoshio 等人利用实物期权模型构建投资决策体系，提出了投资机会价值的计算方式和对应的投资决策方法[9]。Eduardo 通过多案例详实研究，总结出企业管理者可以通过实物期权理论与方法科学地做出项目延迟或放弃、投资扩大或缩减等有利于企业发展的合理决策[10]。Fantozzi 研究受到成本与收益的不确定性影响的项目投资价值评估，并推导出了项目隐含的放弃期权和等待期权的估值模型[11]。Collan 和 Haahtela 等人提出了参数性、结构性和程序性的三类不确定性因素和不同类型实物期权估值方式，并重点研究了各类不确定性下的实物期权定价模型的适用性[12]。Rambaud和 Sánchez Pérez 通过类比实物期权和金融期权，运用二项式期权定价模型研究得出了扩张期权价值评估模式[13]。Rutger、Daniel 等人研究得出了基于期权行使机会是由外生的泊松过程产生的多维实物期权定价框架，并在案例研究中证明了该方法定价的精确、可靠和可应用性[14]。Nadarajah 和 Nicola 将最小二乘蒙特卡罗法和近似线性规划法结合应用在能源实物期权价值评估[15]。Kim 和 Park 提出了一种基于损失函数的实物期权定价方法，损失函数法确定的期权价值相当于决策分析中完美信息的期望值，并通过案例来演示计算程序和结果验证[16]。Georgescu 等人研究了实物期权法在必要性和可能性度量的线性组合之上的决策问题，并将参数量化代表决策者对项目前景的乐观程度，以此计算一系列实物期权价值[17]。
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第 2 章 投资决策相关理论研究
2.1 传统投资决策理论
矿业项目传统投资决策理论主要有静态投资理论和折现现金流量理论。长期以来，矿业项目投资决策理论与方法未能有突破性的研究与应用进展，企业在实务中仍以净现值法等传统投资决策方法运用为主。虽然传统投资决策理论与方法具有一定的科学性和实用性，并且在实践运用中得到了检验和优化，但依然存在不足和应用缺陷。因此，本文有必要对当前应用广泛的矿业项目传统投资决策理论与方法开展介绍与研究，总结相关方法的原理及其应用特点和不足，以此更好的展开针对性海外铜矿项目的投资决策研究。
2.1.1 静态投资决策理论
静态投资决策理论对项目经营期内各阶段获取的现金流量赋予相等权重，没有考虑现金流量获得的时间差异,因而静态投资决策法不能客观反映项目实际收益，但其具有简单实用的特点, 通常用于项目的初步评价[55] [56]。
投资回收期反映了项目投资的经济效益且体现了投资风险, 具有原理简单和使用方便的优点。企业可根据项目投资回收期长短或与标准投资回收期比较来做出投资决定。但是，由于没有考虑现金流量的时间差异，也没有体现项目经营期内全部现金流量及其时间分布状态, 投资回收期法不能反映投资活动的整个期限和盈利能力，具有短期导向。另外，投资回收期对比基准的选择具有主观性。
投资平均收益率可直接利用现金流量得出，计算方便并具有可比性，相比回收期法也能更加客观的反映项目经济效益。但是，投资平均收益率法同样存在没有考虑现金流量时间因素而造成的价值差异, 也忽略了投资回收时间的不同，导致难以判断投资效益是否达到要求, 容易产生错误决策。
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2.2 实物期权理论及其应用
2.2.1 实物期权理论概述
期权是指持有人在未来指定日期或指定时间范围内可以按照约定价格购买或出售指定资产的权利[64]。基于期权理论的发展，许多学者认为在项目投资过程中也拥有类似金融期权的特性，如未来开发、利用、转卖特定实物资产的一系列选择权。Stewart Myers 于 1977 年率先提出了实物期权的概念和思维，他指出传统贴现现金流法会造成对具有高度不确定性因素的项目价值的低估，不确定条件下的项目投资隐含期权价值[2]。实物期权的核心思想是存在不确定性因素的情况下，项目的初始投入除了能够获得项目自身的未来现金流价值，还获有对未来有利于扩大项目价值的机会投资的期权价值[2]。因而，实物项目投资决策中引入实物期权思维和方法，有效弥补了传统投资决策法的缺陷和实际应用的局限性，为企业在面对高风险或高不确定性因素影响下的投资决策提供了一种新的有效思路和可行方案。 虽然由金融期权发展而来，但实物期权和金融期权又有较大差别。实物期权的实质是对实物资产投资的经营选择权，与金融期权衍生于股票、债券、期货等证券资产存在明显差异，主要区别归纳如下[65] [66]：
（1）交易的差异性。金融期权是在公开的交易所市场或非公开的柜台市场进行合约形式的交易买卖，能够通过建立与标的证券对冲的资产组合方式定价。实物期权并没有专门的交易市场，而且也难以构建实现完全对冲的实物衍生资产组合。另外，金融期权的标的证券包括股票、期货、债券、ETF 等都能够在公开市场交易，但实物期权对应的实物资产并没有公开交易市场，而且交易也需繁琐复杂的程序和昂贵的交易成本。基于交易差异性，金融期权定价方式无法直接用于相关实物期权的定价估值。
（2）标的资产的差异性。相比金融期权价格基于金融市场的交易行为，实物期权估值则取决于实物资产本身的项目情况。金融期权的标的证券资产为股票、期货、债券、ETF 等金融有价证券，而实物期权标的基础资产是矿藏资源开发项目等类型的具体实物资产。另外，金融期权合约标明了期权的行权价格与行权日期，是固定不变的，且期权价值不受投资者的影响。但对于实物期权而言，并无标准化合约，对于期权的执行价格和执行时间也并无具体明确。实物期权价值会受到投入、价格、技术、市场、竞争等因素影响而变化。除了受外部因素影响，实物期权价值还会因持有人差异而不同，不同持有者的经营管理策略与能力的不同会导致拥有的期权价值的不同。
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第 3 章 基于实物期权理论的海外铜矿项目投资决策模型构建 ............ 27
3.1 海外铜矿项目投资特点与实物期权特性分析 ...................... 27
3.1.1 海外铜矿项目投资特点分析.................................. 27
3.1.2 海外铜矿项目投资的不确定性分析............................ 28
第 4 章 实例分析 ................................... 42
4.1 案例项目概况 .............................. 42
4.2 案例项目效益分析与净现值计算 ........................ 43
第 5 章 总结与展望 ..................................... 64
5.1 研究结论 .................................. 64
5.2 研究展望 ............................ 65
第 4 章 实例分析
4.1 案例项目概况
（1）项目背景
Z 公司是我国大型国有控股矿业集团公司，位居全球上市公司 500 强，公司贵金属、有色金属的矿产资源储量和冶炼产量位居全国前列。Z 公司资源项目遍布全球，是我国海外金、银、铜、铝、锌等资源占有量最多的矿企之一，海外资源储量和项目收入占比超过一半以上。Z 公司在资源勘查、采掘冶炼、工程建设、资源回收利用等矿业技术和项目经营管理方面也极具全球竞争力。为响应国家“一带一路”战略，Z 公司加快海外铜矿资源的布局，提升全球化资源经营与创收能力，同时也是为满足我国经济与产业发展对铜资源的增量需求。因此，Z 公司积极寻找海外优质的铜矿资源，拟通过科学的投资决策分析，以合理的价格和方式进行项目投资。
经过前期充分调研分析，Z 公司锚定非洲卡库拉铜矿项目作为重点投资目标对象。Z 公司与卡库拉铜矿资源所属的境外大型矿业公司开展谈判，希冀以合理的价格落地项目投资，获取最大化的效益利润和铜矿资源供应扩充。
（2）资源情况
卡库拉铜矿是位于非洲刚果民主共和国的卡莫阿-卡库拉铜矿区域内的超大型层状铜矿床，属于中非铜矿带的核心矿区，是全球第四大、非洲第一大铜矿，被认为是世界上最大的未被采掘的优质铜矿。卡库拉铜矿自 2015 年以来陆续发现了富厚的矿段，铜矿石储量近 1.2 亿吨，平均品位达 5.48%，铜金属量656 万吨，位居世界十大铜矿之列。卡库拉铜矿石分布于矿床区域内的表面浅层、地下厚层和平坦地形中，有利于大规模、机械化的进行地上、地下采矿作业。卡库拉铜矿于 2008 年被国际大型矿业集团公司勘探发现，目前由艾芬豪公司和刚果政府合资设立的卡莫阿股份公司所有并开发运营。
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第 5 章 总结与展望
5.1 研究结论
海外铜矿项目投资金额大、回报周期长，面临的国际市场和投资环境错综复杂，具有高不确定性和高风险性，作为项目投资的基本前提和关键因素，合理的投资决策显得尤为重要。以净现值法为主的传统矿业投资决策方法由于自身局限无法完整评估项目实际价值，忽略了不确定性和管理灵活性带来的期权价值，容易导致投资决策失误而造成投资损失。而实物期权理论认为投资不确定性能为项目创造价值，项目实际价值不仅包含未来现金流量产生的内在资产价值，还包括投资不确定性及经营灵活性赋予的投资机会选择权价值。因此，本文针对海外铜矿项目投资特点和期权特性，结合对传统矿业投资决策方法局限性的分析和实物期权理论与方法的应用研究，构建了基于实物期权理论的海外铜矿项目价值评估模型和投资决策方法，并通过卡库拉铜矿案例项目进行了实例分析与验证。基于实物期权理论的海外铜矿项目投资决策思路与方法的建立，能够科学、合理的针对海外铜矿项目投资特点开展价值评估与投资决策分析，弥补了传统投资决策方法的缺陷，为我国海外铜矿项目投资决策提供了新的思路和有效工具。
本文研究的主要结论如下：
（1）分析明确了海外铜矿项目投资含有明显的实物期权特性。通过详细分析海外铜矿项目投资的特点，得出海外铜矿项目的经营过程和投资效益具有较大的不确定性，并基于不确定性因素的特点深入研究并明确了海外铜矿项目的实物期权特性。海外铜矿项目有着与金融看涨期权类似的期权特性，企业在投入初始资本后取得海外铜矿资源开发权后，获得类似美式看涨实物期权，决策者拥有根据实际情况选择立即开采、延迟开发、扩张或收缩规模、暂停开釆、放弃或转让项目的权力。在不确定性条件下，决策者可以根据不同情况灵活选择相应的策略，而这些灵活策略实施有利于提升项目价值或者避免项目价值损失，所以海外铜矿项目投资的不确定性和企业经营管理灵活性使其具有实物期权特性和价值。
（2）构建了基于实物期权理论的海外铜矿项目价值评估模型。根据实物期 权理论，本文充分考虑由于价格、储量、政策、市场、技术、成本等变动带来的不确定性和经营管理的灵活性，识别项目实物期权特征并确定期权指标参数，运用金融期权定价原理与方式研究构建了海外铜矿项目的实物期权估值模型。
（3）建立了基于实物期权理论的海外铜矿项目投资决策方案。根据项目实际价值包含内在资产价值和实物期权价值的分析结论，综合传统净现值法和本文构建的实物期权估值模型，通过结合项目净现值和实物期权价值建立了应用实物期权理论的海外铜矿项目投资决策思路与方案。
参考文献（略）