矿产资源及不确定条件下的最优开发

论文摘要

矿产资源是自然资源的重要组成部分,是人类社会赖以生存与发展的基础。实现矿业的可持续发展是人类社会可持续发展研究的重要课题,这有赖于正确地评价矿产资源并对其进行合理开发。本研究在国内外矿产资源开发理论研究的基础上,针对现有研究忽视矿山开发过程中“突发事件”的影响以及矿产资源的不可再生性等缺陷,利用随机动态规划理论和实物期权理论,构建不确定条件下矿产资源最优开发的理论模型,通过理论分析和数值模拟等技术,系统地阐述矿产资源的耗竭性及矿山开发过程中的不确定性特别是“跳”效应对于矿山开发时机、开发策略、矿产资源市场、矿山环境政策等方面的影响。本研究表明:(1)资源价格模型服从几何布朗运动的设定与现实不符;“跳”效应是资源价格波动中不可或缺的重要因素。(2)资源价格不同形式的随机波动对于最优开发时机的影响是不同的。首先,连续波动的提高,将增加企业等待的激励,使矿山的开发后延;其次,“突发事件”在不确定性中的比重增加,一方面改变了矿山的预期收益,另一方面调整了矿山开发的风险,其净效应要是双方力量的比较而定。在此基础上作者对模型进行了扩展和修正,探讨了“突然死亡”、“可变产出”及“开发成本的随机波动”等因素对矿山最优时机的影响。(3)通过划分不同的策略空间(开发,废弃,封存以及重新启动)和构建不同策略空间企业的价值函数,可以给出企业在各策略集合间转换的临界值。如果矿山尚未进行开发,那么不确定性的增加,企业等待的激励增强,矿山开发速度减慢;如果企业已经对矿山进行了开发,不确定性的增加,会提高企业采取不同策略的临界值。但随着剩余资源存量的减少,资源价格的波动对企业开发策略的影响将随之减弱。此外,“跳”效应和资源的可耗竭性对各临界值有很大的影响,忽略这种影响,将导致分析的系统性误差。(4)带“跳”的随机动态规划模型可以较好地刻画市场需求、资源储量的不确定性以及勘探活动对于资源价格和开采率的影响。一方面,地质条件的不确定性造成的资源储量的随机波动将加速资源价格的上升;另一方面,需求的不确定性虽然不直接影响价格的波动,但它会减缓资源耗竭的速度,降低企业的预期收益。因此,生产者必须在降低未来需求波动所造成的损失和由于资源储量波动带来的额外收益之间做出权衡,以选择适当的开采率。(5)矿山开发时机的政策影响与政策是否有利于企业从矿山开采中获取更大的利润有关。如果政策有利于企业从矿山开采中获取更大的利润,那么政策不确定性的增加将减缓企业对矿产资源的开发;相反,如果政策会削减企业开发矿山的收益,那么,政策不确定性的增加将加速矿山的开发。(6)目前用来评价矿山环境政策的成本—收益分析标准框架忽略了大部分矿山环境问题及其政策设计中的不确定性和不可逆性。不确定条件下矿山环境政策的时机选择可以通过随机动态规划模型来分析。影响矿山环境政策实施时机选择的有两种不确定性,而且它们在相反的方向上起作用:一方面,经济的不确定性越高,为推动政策采用的当前成本也就越高。因此,等待而不是现在就采用政策的激励也越强。另一方面,环境的不确定性越高,单位污染物所带来的生态危害的不可逆性越强,那么,政府越应尽早实施新政策,以便获得更多的生态收益。本研究的主要创新点有:1)构建了不确定条件下矿产资源最优开发的理论模型。揭示不确定性的影响取决于不确定的形式,连续波动的影响往往是单向的,而离散型波动的影响则大多具有双向性。2)将政策影响内生化,构建了不确定条件下矿产资源管理的理论模型,表明利好政策的波动将减缓矿山开发的速度,而不利政策的波动将加速资源的开发。3)在黄金价格时间序列计量检验的基础上,提出带“跳”的几何布朗运动是不确定形式的理想设定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 绪论
• 1.1 矿产资源开采的历史、现状、发展趋势及开采特点
• 1.2 选题依据及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究内容及技术路线
• 第二章 矿产资源价格的估计与检验
• 2.1 引言
• 2.2 资源价格模型回顾与评述
• 2.3 Monte-Carlo 检验的基本原理
• 2.4 实证检验
• 2.5 结论
• 第三章 不确定条件下矿产资源的最优开发时机
• 3.1 引言
• 3.2 基本模型
• 3.3 模型扩展
• 3.4 小结
• 第四章 不确定条件下资源开发策略
• 4.1 引言
• 4.2 文献回顾
• 4.3 进入与退出
• 4.4 存储、重新启动与废弃
• 4.5 结论
• 第五章 不确定性与矿产资源市场
• 5.1 引言
• 5.2 市场需求方程
• 5.3 资源储量方程
• 5.4 模型求解
• 5.5 不确定性的影响
• 5.6 模型的扩展
• 5.7 结论
• 第六章 政策的不确定性对资源开发时机的影响
• 6.1 引言
• 6.2 现有研究评述
• 6.3 基本模型
• 6.4 数值分析
• 6.5 结论
• 第七章 矿山环境政策的最优时机问题
• 7.1 引言
• 7.2 模型及求解
• 7.3 模型扩展
• 7.4 结论
• 第八章 结论
• 附录1 方程（5-16）、（5-16'）和（5-17）的推导
• 7-18的推导'>附录2 方程（7-15）^7-18的推导
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文