【文章內(nèi)容簡介】 貨幣表示的失事事件造成的損失的概率分布。[13] 蒙特卡羅模擬分析在礦業(yè)資源系統(tǒng)中由于許多變量是隨機(jī)分布的，用蒙特卡洛法很方便實(shí)用，此時(shí)隨機(jī)模擬法是解決此類問題的一種有效方法。在礦業(yè)資源系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析中，由于各風(fēng)險(xiǎn)變量之間存在著比較復(fù)雜的影響機(jī)制，不容易確切估計(jì)和確定其分布線性與參數(shù)、不容易集中考慮各種變量的相關(guān)影響時(shí)，用隨機(jī)模擬的方法獲得某些決策指標(biāo)的隨機(jī)變化信息是一種比較好的方法。礦業(yè)資源系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管理研究與一般的礦業(yè)資源評(píng)價(jià)的重要區(qū)別在于強(qiáng)調(diào)不確定性因素的作用，在整個(gè)分析過程中要求對(duì)不確定性因素進(jìn)行定性和定量化的研究，并在評(píng)價(jià)結(jié)果中體現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)程度，并對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)采取不同的風(fēng)險(xiǎn)管理措施。運(yùn)用上述資源系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)分析方法，利用其評(píng)價(jià)結(jié)果將為礦業(yè)資源系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。[14] 蒙特卡洛模擬簡介蒙特卡洛模擬法(Monte Carlo Method)，又稱隨機(jī)模擬法，它是計(jì)算機(jī)模擬的基礎(chǔ)。就數(shù)學(xué)特征而言，隨機(jī)模擬方法可追溯到1777年法國學(xué)者蒲豐隨機(jī)投針實(shí)驗(yàn)求二值的問題。1946年，為解決原子彈研制工作中，裂變物質(zhì)的中子隨機(jī)擴(kuò)散問題，美國數(shù)學(xué)家馮諾伊曼和烏拉姆等提出蒙特卡洛模擬方法。由于當(dāng)時(shí)工作是保密的，就給這種方法起了一個(gè)代號(hào)叫蒙特卡洛，即摩納哥的一個(gè)賭城的名字?，F(xiàn)在，蒙特卡洛已成為數(shù)字模擬試驗(yàn)的專用術(shù)語。由于此方法在中子的隨機(jī)行為和飛機(jī)轟炸任務(wù)的效能研究中應(yīng)用非常成功，所以被普遍傳播，成為一個(gè)重要的運(yùn)籌學(xué)技術(shù)。蒙特卡洛模擬的實(shí)質(zhì)是利用服從某種分布的隨機(jī)數(shù)來模擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的隨機(jī)現(xiàn)象。由于每次模擬試驗(yàn)只能描述所考察系統(tǒng)可能出現(xiàn)的一次情況，在進(jìn)行了大量次數(shù)的模擬試驗(yàn)后，根據(jù)概率論的中心極限定理和大數(shù)定理，即可得出有價(jià)值的統(tǒng)計(jì)結(jié)論。由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展，蒙特卡洛模擬已成為一種實(shí)用有效的決策分析方法。該方法的基本思路是從不同變量的分布中隨機(jī)抽樣，由這些隨機(jī)抽樣的值產(chǎn)生一模擬的系統(tǒng)值，重復(fù)上述過程(成百上千甚至數(shù)萬次)就會(huì)產(chǎn)生一系統(tǒng)損耗值的分布，可以作為實(shí)際系統(tǒng)性能的指示，重復(fù)次數(shù)越多，模擬結(jié)果與實(shí)際情況越相近。蒙特卡洛模擬法的計(jì)算精度與l /N(N為抽樣點(diǎn)數(shù))成正比，即需要較大的計(jì)算量才能達(dá)到較高的計(jì)算精度，但是如今在計(jì)算機(jī)上編程很容易實(shí)現(xiàn)。在蒙特卡洛模型中，是在確定的分布里面提取變量。變量的隨機(jī)提取考慮到重復(fù)的計(jì)算，每一次產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)輸入現(xiàn)金流量模型中都有一個(gè)計(jì)算結(jié)果，然后可以把他們進(jìn)行平均。這些隨機(jī)變數(shù)的計(jì)算結(jié)果的平均數(shù)不僅考慮到了所用變量的平均，而且也考慮了這些隨機(jī)變量的分布和方差。在用傳統(tǒng)方法難以解決的問題中，有很大的一部分可以用概率模型進(jìn)行描述。由于這類模型含有不確定的隨機(jī)因素，分析起來通常比確定性的模型困難。有的模型難以作定量分析，得不到解析的結(jié)果，或者是雖然有解析的結(jié)果，但計(jì)算代價(jià)太大以至不能使用。在這種情況下，考慮采用蒙特卡洛方法，不失為一個(gè)明智之舉。 蒙特卡洛模擬的含義蒙特卡羅模擬方法(Monte Carlo Method)是概率分析法的擴(kuò)展，它不同于敏感性分析，它可以同時(shí)隨機(jī)地改變?nèi)康牟淮_定因素，用概率估計(jì)的數(shù)據(jù)輸入模式進(jìn)行分析，來代替敏感性分析中，預(yù)計(jì)變化數(shù)據(jù)的點(diǎn)估計(jì)。我們對(duì)未來的情況不能確定，但知道各輸入變量按一定概率分布取值，那么，就可以用一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器來產(chǎn)生具有相同概率的數(shù)值，賦值給各個(gè)輸入變量，計(jì)算出各輸出變量，這就對(duì)應(yīng)于實(shí)際上可能發(fā)生的一種情況，計(jì)算出各輸出變量，這就對(duì)應(yīng)于實(shí)際上可能發(fā)生的一種情況，是一個(gè)試驗(yàn)，或者是實(shí)施一個(gè)方案，如此反復(fù)試驗(yàn)。蒙特卡洛模擬可以直接處理風(fēng)險(xiǎn)因素的不確定性，將不確定性以概率分布的形式表示，建立風(fēng)險(xiǎn)決策的隨機(jī)模型，對(duì)隨機(jī)變量抽樣試驗(yàn)、模擬結(jié)果分析上，不僅能得出決策目標(biāo)輸出的期望值等多種統(tǒng)計(jì)量，也可給出概率分布。目標(biāo)輸出結(jié)果的隨機(jī)敏感性分析量化風(fēng)險(xiǎn)輸入對(duì)目標(biāo)輸出的影響大小及優(yōu)先次序。 蒙特卡洛模擬法的基本原理蒙特卡洛方法的基本思想是：將符合一定概率分布的大量隨機(jī)數(shù)作為參數(shù)帶入數(shù)學(xué)模型，求出所關(guān)注變量的概率分布，從而了解不同參數(shù)對(duì)目標(biāo)變量的綜合影響以及目標(biāo)變量最終結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性。蒙特卡洛方法的基本原理簡單描述如下：假定函數(shù)y=f(x)，蒙特卡洛方法利用一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器通過抽樣取出每一組隨機(jī)變量，然后按照關(guān)系式確定函數(shù)的值。反復(fù)獨(dú)立抽樣(模擬)多次，便可得到函數(shù)的一組抽樣數(shù)據(jù)，當(dāng)模擬次數(shù)足夠多時(shí)，便可給出與實(shí)際情況相近的函數(shù)y的概率分布與其數(shù)字特征。應(yīng)用蒙特卡洛方法的前提就是要確定目標(biāo)變量的數(shù)學(xué)模型以及模型中各個(gè)變量的概率分布。如果確定了這兩點(diǎn)，就可以按照給定的概率分布生成大量的隨機(jī)數(shù)，并將它們代入模型，得到大量目標(biāo)變量的可能結(jié)果，從而研究目標(biāo)變量的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征。因此，應(yīng)用蒙特卡洛方法的具體步驟為：第一步，建立描述項(xiàng)目收益與若干影響因素之間的數(shù)學(xué)公式，稱作蒙特卡洛分析模型。第二步，確定蒙特卡洛分析模型的主要風(fēng)險(xiǎn)變量。第三步，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)，求出個(gè)風(fēng)險(xiǎn)變量的概率分布。常用在風(fēng)險(xiǎn)分析中的概率分布主要有：正態(tài)分布、均勻分布、離散分布等。第四步，用計(jì)算機(jī)Excel按照給定的概率分布生成大量的隨機(jī)數(shù)，用這些隨機(jī)數(shù)作為個(gè)變量的參數(shù)代入分析模型，求出預(yù)期收益(即模型的目標(biāo)變量)的值，經(jīng)過大量的模擬計(jì)算，就可以得到目標(biāo)變量的概率分布及統(tǒng)計(jì)特征，從而預(yù)測在眾多因素影響下的預(yù)期凈現(xiàn)值及其概率分布。 隨機(jī)變量的產(chǎn)生 由具有已知分布的總體中抽取簡單子樣，在蒙特卡羅方法中占有非常重要的地位?？傮w和子樣的關(guān)系，屬于一般和個(gè)別的關(guān)系，或者說屬于共性和個(gè)性的關(guān)系。由具有已知分布的總體中產(chǎn)生簡單子樣，就是由簡單子樣中若干個(gè)性近似地反映總體的共性。隨機(jī)數(shù)是實(shí)現(xiàn)由已知分布抽樣的基本量，在由已知分布的抽樣過程中，將隨機(jī)數(shù)作為已知量，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法可以由它產(chǎn)生具有任意已知分布的簡單子樣。 下面介紹幾種常用的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的方法。均勻分布這是假定某隨機(jī)變量X在[A，B]間的均勻分布，其可能的最小值為A，最大取值為B。B A。X在[A，B]間取值的概率相同。如果產(chǎn)生在（0，1）區(qū)間的均勻分布的隨機(jī)數(shù)a，那么， x=A+a(BA) ()就是隨機(jī)變量X的一個(gè)取值。： 均勻分布的隨機(jī)數(shù)離散分布這是假定隨機(jī)變量X取n個(gè)離散值{xi}(i=1，2， …，n)，其相應(yīng)出現(xiàn)的概率為pi，i=1npi=1。產(chǎn)生在（0,1）區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)a，若i=0k1piai=0kpi，則產(chǎn)生了一個(gè)要求的隨機(jī)數(shù)xk。其中p0=0。正態(tài)分布這是在工程經(jīng)濟(jì)分析中經(jīng)常假設(shè)的隨機(jī)變量分布。同樣道理，一般先產(chǎn)生一個(gè)（0，1）區(qū)間的均勻分布的隨機(jī)數(shù)a，先通過標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布Z的累計(jì)頻率函數(shù)的反函數(shù)求得一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)z=FZ1(a)。如果要求的正態(tài)分布隨機(jī)變量X的期望和標(biāo)準(zhǔn)差分別是μ和σ=SD(X)，那么，x=μ+zσ， （）就是隨機(jī)變量X的一個(gè)取值。： 正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)4 蒙特卡洛模擬實(shí)例分析遼寧成大股份有限公司（以下簡稱“遼寧成大”）是在改組1991年3月成立的遼寧省針棉毛織品進(jìn)出口公司的基礎(chǔ)上，于1993年8月成立的。1996年8月，遼寧成大股票在上海證券交易所掛牌上市。，%，是第一大股東，其余均為社會(huì)公眾股。公司總部位于中國大連市人民路71號(hào)——成大大廈?，F(xiàn)有員工萬余人。遼寧成大實(shí)行母子公司管理體制。所有業(yè)務(wù)均在子公司和控股子公司經(jīng)營。公司總部內(nèi)設(shè)規(guī)劃發(fā)展部、投資和資產(chǎn)管理部、人力資源部、財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)部、風(fēng)險(xiǎn)管理部、董事會(huì)辦公室、總裁辦公室、黨群工作部等職能部門，履行對(duì)子公司的管理和服務(wù)職能。： 遼寧成大子公司詳情項(xiàng)目簡介：遼寧成大與新疆寶明礦業(yè)有限公司達(dá)成新疆地區(qū)合作開發(fā)油頁巖項(xiàng)目，公司控股寶明礦業(yè)62%的股權(quán)，寶明礦業(yè)原股東合計(jì)持股比例不超過40%。新疆油頁巖項(xiàng)目是新疆重點(diǎn)招商引資項(xiàng)目，新疆維吾爾族自治區(qū)政府已將該項(xiàng)目列為重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目和油頁巖綜合開發(fā)示范項(xiàng)目，并給予了大力支持。寶明礦業(yè)在新疆地區(qū)有4個(gè)油頁巖探礦證。新疆寶明已經(jīng)合法取得了新疆維吾爾族自治區(qū)國土資源廳簽發(fā)的以下四個(gè)區(qū)域的油頁巖的《礦產(chǎn)資源勘查許可證》，： 新疆油頁巖勘查期限序號(hào)勘查項(xiàng)目名稱勘查面積有效期限1新疆吉木薩爾縣吳家灣14．24平方公里20081225~201012252新疆吉木薩爾縣石長溝平方公里2010323~20123233新疆吉木薩爾縣一奇臺(tái)縣白楊河平方公里2010323~20123234新疆吉木薩爾縣木塔寺平方公里2010323~2012323根據(jù)專家預(yù)測分析可知，新疆吉木薩爾縣石長溝一帶的油頁巖埋在200400米的地下，均勻分布?？刹蓛?chǔ)存油頁巖18000萬噸。石長溝礦區(qū)為露天開采，油頁巖礦年產(chǎn)量600 萬噸，是樺甸地區(qū)計(jì)劃產(chǎn)量的兩倍，若按照現(xiàn)在樺甸地區(qū)的含油率、開采率和出油率等參數(shù)計(jì)算，年產(chǎn)頁巖油40萬噸。參數(shù)的采集：基準(zhǔn)貼現(xiàn)率執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為12%。項(xiàng)目的研究期研究期=儲(chǔ)存量/年產(chǎn)量 （）： 初始投資詳情（1）大型截割機(jī)每臺(tái)200萬元，初步預(yù)計(jì)購買20臺(tái)；高效細(xì)碎機(jī)每臺(tái)20萬，初步預(yù)計(jì)購買50臺(tái)；干餾爐設(shè)備每套400萬元，初步預(yù)計(jì)購買10套；設(shè)備投資=200*20+20*50+400*10=9000萬元（2）礦產(chǎn)投資為22000萬元；（3）道路100萬元、通訊工程200萬元、供排水工程150萬元、頁巖油集輸工程230萬元、供電工程80萬元和鉆井投資等。 鉆井投資=鉆井單位成本*總進(jìn)尺 （）根據(jù)資料知鉆井單位成本為20萬元/米，油頁巖在200米到400米之內(nèi)均勻分布，所以總進(jìn)尺為200+（400200）r，式中r為均勻分布隨機(jī)數(shù)，在（0，1）之間。即 鉆井投資=20*[200+(400200)r]開發(fā)投資=100+200+150+230+80+20*[200+(400200)r]=760+20*（200+200r）初始投資=礦產(chǎn)投資+開發(fā)投資+設(shè)備投資 （）所以初始投資=22000+9000+760+20*（200+200r=31760+20*（200+200r） 項(xiàng)目的年度收入 年度收入=頁巖油年產(chǎn)量*頁巖油價(jià)格 （）頁巖油年產(chǎn)量為40萬噸，現(xiàn)在市場的頁巖油價(jià)格為6000元/噸，根據(jù)專家分析頁巖油服從正態(tài)分布，方差為200。： 年度成本詳情（1）采準(zhǔn)切割110元/噸，充填費(fèi)用30元/噸，基建探礦20元/噸（2）預(yù)處理成本10元/噸，加熱成本20元/噸，蒸餾成本50元/噸（3）坑內(nèi)運(yùn)輸2元/噸，地面運(yùn)輸3元/噸和提升運(yùn)輸 提升運(yùn)輸成本=單位提升成本*提升距離 （），提升距離根據(jù)礦井的深度，為200米到400米，所以提升距離=200+(400200)r，r為均勻分布的隨機(jī)數(shù)，在（0，1）之間。即 提升運(yùn)輸成本=12*[200+（400200）r] 年度成本=采礦成本+運(yùn)輸成本+加工成本 （）所以年度成本={110+30+20+10+20+50+2+3+*[200+（400200）r]}*600 =147000+60*（200+200r）項(xiàng)目的所得稅 所得稅=（年度收入年度成本折舊折耗）*所得稅率 （）由于本項(xiàng)目年限較長，所以折舊很小，忽略不計(jì)。 折耗=15%*年度收入 （）所得稅率根據(jù)中華人民共和國所得稅法（2011年），： 中華人民共和國所得稅率全年應(yīng)納稅的所得額所得稅率（%）不超過15000元的部分超過15000元至30000元得部分超過30000元至60000元的部分超過60000元至100000元的部分超過100000元的部分510203035注：本表所稱全年納稅所得額是指依照本法第六條的規(guī)定，以每一納稅年度的收入總額，減除成本、費(fèi)用以及損失后的余額。因?yàn)楸卷?xiàng)目全年應(yīng)納稅的所得額大于100000元，所以所得稅率為35%，所得稅=（年度收入年度成本15%*年度收入）*35% =（*年度收入年度成本）* （） 用EXCEL實(shí)現(xiàn)蒙特卡洛模擬建立完善的通用蒙特卡羅程序可以避免大量的重復(fù)性工作，并且可以在程序的基礎(chǔ)上，開展對(duì)于蒙特卡羅方法技巧的研究以及對(duì)于計(jì)算結(jié)果的改進(jìn)和修正的研究，而這些研究成果反過來又可以進(jìn)一步完善蒙特卡羅程序，常用的通用蒙特卡羅程序有：MORSE程序、EGS程序、MCNP程序等，Excel也可以用于蒙特卡洛模擬。[15]通用蒙特卡羅程序通常具有以下特點(diǎn)：具有靈活的幾何處理能力參數(shù)通用化，使用方便元素和介質(zhì)材料數(shù)據(jù)齊全能量范圍廣，功能強(qiáng)，輸出量靈活全面含有簡單可靠又能普遍適用的抽樣技巧具有較強(qiáng)的繪圖功能 EXCEL優(yōu)勢Excel是微軟公司開發(fā)在Windows操作系統(tǒng)中的一種電子表格軟件，相對(duì)于Word等Office組件， Excel以其無與倫比的超強(qiáng)性能，占據(jù)95%以上的市場份額，其產(chǎn)品與應(yīng)用已滲透到統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化等各行業(yè)領(lǐng)域