
所謂多期資本限量是指在分期投資的情況下,各期資本供應不能滿足所有方案的資金需求。在多期資本限量決策中,由于各項目(方案)的建設期不同,已經進入營業期的項目不斷收回的資金可以用于正在建設的項目,“此時需要進行更加復雜的多期間規劃分析”,如果采用計算機手段,利用Excel規劃求解功能解決資本限量決策問題,有助于提高決策的質量和效率。董黎明(2006)、郁玉環(2009)提出了利用Excel規劃求解工具解決單期資本限量決策問題的方法,周國良(2008)建立了資本預算約束條件下采用Excel規劃求解工具進行決策的模型。本文主要探討利用Excel規劃求解工具求解多期資本限量決策的具體方法和程序。
一、多期資本限量決策的要素與單元格布局
在多期資本限量決策中,所涉及到的因素包括各方案的投資比例(或投資與否)、選中的各方案凈現值(NPV)及投資組合的凈現值合計、選中的各方案各期投資額及投資組合各投資期投資額合計、各期資本限量等。其中,投資組合凈現值合計屬于目標變量,所選擇的方案及其投資比例屬于決策變量,各期投資組合的投資總額合計與資本限額反映了約束條件。單元格布局就是在Excel工作表中確定目標變量、決策變量與約束條件的具體位置及其相互聯系。在多期資本限量決策中合理布局單元格有利于清晰展現決策思路。
例如A企業有五個可供選擇的投資項目,其中方案1、方案2建設期為兩年,方案3、方案4第一年投資、建設期為一年,方案5第二年開始投資、建設期也為一年,投資組合建設期按各方案最長的建設期計算,投資組合的建設期內各方案現金流量(投資額以負值表示)及各方案凈現值等有關資料如圖1所示,投資組合建設期內第一年資本限量為40 000萬元,第二年資本限量為20 000萬元,另外,各方案要么投資,要么不投資,不允許部分投資。要求確定在建設期內各方案累計現金凈流出不超出各期資本限量的情況下的最佳投資組合。
根據上述條件,單元格布局如下:
(一)確定決策變量單元格
決策變量單元格表示方案是否被選中的位置,方案是否被選中是待定的,因此決策變量單元格一般稱之為可變單元格;由于各方案不允許部分投資,因此可變單元格的值為0或1,即如果選中該項目,相應單元格的值為1,否則為0。
本例選擇B6:F6為可變單元格或決策變量單元格。
(二)確定選中的各方案凈現值及投資期現金流量的單元格
在多期資本限量決策中,各項目建設期可能不同,已經投入使用的項目產生現金流入可以用于正在建設的項目,在單元格布局時,要以建設期最長方案的建設期為依據,確定建設期內各方案的現金流出或現金流入的單元格位置,本例中建設期最長為兩期,故以B8:F9作為顯示選中的各方案前兩期的投資額或現金流入的單元格,以B10:F10作為顯示被選中的各方案凈現值的單元格。在確定了選中的各方案的投資期現金流量和凈現值的單元格位置后,需要進一步確定其與決策變量單元格的數量關系。由于各方案凈現值及投資期現金流量乘以各方案對應可變單元格的數值等于被選中各方案凈現值及投資期現金流量,所以在B8單元格中輸入公式“=B$6*B3”;然后復制到B8:F10單元格。被選中的各方案投資額及凈現值單元格初始狀態均為0,如圖2所示。
(三)確定最佳投資組合的凈現值及各期投資額單元格
本例以G8:G10作為顯示最佳投資組合的各期投資額和投資組合凈現值的單元格。從投資組合與選中項目的凈現值與投資額的關系上看,在多期資本限量決策中,投資組合建設期各期的投資額等于各項目相應期間現金流量的合計,投資組合的凈現值等于各項目凈現值的合計,所以在G8單元格中輸入公式“=SUM(B8:F8)”,然后復制到G8:G10單元格。投資組合的累計投資額及凈現值單元格初始狀態均為0。其中G10單元格存放的是投資組合凈現值,反映了決策目標變量。
(四)確定資本限量單元格
本例以H8:H9作為第一期和第二期資本限量的單元格,在H8輸入第一期資本限量40 000, 在H9單元格輸入第二期資本限量20 000。
(五)確定資本剩余單元格
本例以I8:I9作為顯示投資組合資本使用剩余的單元格,在I8單元格中輸入公式“=G8+H8”;然后復制到I9單元格,初始狀態I8單元格為40 000,I9單元格為20 000,如圖2所示。
二、多期資本限量決策規劃求解的約束條件
在完成單元格布局后,選擇工具菜單下的規劃求解命令,進入規劃求解對話框(如圖3所示),在設置目標單元格的位置輸入前面已經確定的目標變量單元格的地址,即G10,由于要求投資組合凈現值為最大,所以在取值要求按鈕中選擇最大值按鈕,并在規劃求解對話框中的可變單元格位置輸入前面已經確定的可變單元格,即B6:F6;然后添加規劃求解的約束條件。
(一)添加資本支出約束條件
由于本例中建設期投資支出用負值表示,而資本限量用正數表示,因此兩者相加之和大于或等于0時,表示投資組合各建設期累計現金凈流出不大于資本限額,當等于0時表示資本無剩余,當大于0時表示資本剩余的數額。在圖3中單擊添加按鈕,出現添加約束的對話框后,在單元格引用位置輸入表示資本剩余的單元格I8:I9,在約束值欄輸入0,兩者的邏輯關系選擇“>=”,如圖4所示。
(二)確定決策變量單元格(可變單元格)的取值要求
由于本例中各方案不允許部分投資(一般來說各方案也是不允許部分投資的),所以決策變量單元格(可變單元格)取值范圍為1或0。在圖4中單擊添加按鈕,在出現的添加約束對話框中的單元格引用位置輸入可變單元格B6:F6,邏輯關系選擇“bin”,約束值為“=二進制”,表示B6:F6單元格取值要么為0,要么為1,如圖5所示。
三、多期資本限量決策求解
完成約束條件添加后,在圖5中點擊確定按鈕,返回規劃求解對話框,如圖6所示。
在圖6中單擊規劃求解對話框中的求解按鈕,得出求解結果,如圖7所示。
根據規劃求解結果,可變單元格中項目1、2、3、5的值為1,為選中方案,此時第一期累計現金凈流出為40 000萬元,等于第一期資本限額,第二期累計現金凈流出為19 000萬元,小于第二期資本限額,因此第二期資本剩余1 000萬元,方案1、2、3、5投資組合的凈現值合計為150 000萬元,在所有符合資本限量的組合中,該投資組合凈現值為最大。
上述案例方案較少,主要是為了說明Excel在多期資本限量決策中應用的程序和方法,在方案較多而且是存在多期資本限量的情況下,運用Excel規劃求解功能解決資本限量決策問題,可以更好地提高決策效率,并可以保證決策結果的正確性。