基于系统动力学的企业财务风险风险预警研究

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3.0 牛悦 2024-11-19 4 4 1.06MB 83 页 15积分
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摘 要
由美国房地产市场泡沫破裂引起的次贷危机，现在已发展成为一场全球性的
金融风暴，这场危机使很多跨国金融机构，大型跨国企业不可思议地落马，使不
少大财团一夜之间倒闭。由于其还在发展之中，其影响深度和持续时间还难以预
测。严酷的现实再次警示我们，财务风险无时无处不在，对企业财务的监测和预
警，非常有必要且十分紧迫。
本文认为，企业在受到内外环境双重因素作用的影响下，企业财务管理系统
具有明显的周期性、复杂性、动态性、非线性、时滞性、多重反馈性等动态性复
杂特征，相应地，给企业管理和财务管理决策带来巨大挑战。然而，在企业财务
管理预测、决策方面，传统的财务管理方法不能解决财务管理过程中的时滞性、
多重反馈性问题。系统动力学作为研究社会经济系统问题的“战略与决策实验室”，
具有擅长处理周期性、复杂性、动态性、非线性、时滞性、多重反馈性问题，特
别是在数据缺乏或不完备的条件下仍可以进行研究。因此，本文通过系统动力学
方法对上市公司财务系统进行结构—功能模拟，通过对财务指标的综合、分析、
预测，辅以六西格玛统计过程控制建立企业财务风险预警体系。
本文的主要工作和研究成果如下：
（1）对一般制造类企业财务系统进行系统动力学建模，分为资产负债、利润、
现金流三个部分，为便于进行定量研究，引入样本进行分析。
（2）对样本系统动力学模型进行仿真模拟，通过对模型的必要修正和仿真测
试，得到能较好反映实际系统的模型，并对相关主要变量进行调整，来研究系统
在各种不同条件下的运行行为，从而能够帮助决策者了解各种状态下的系统行为
结果，进而作出更优的决策。
（3）把六西格玛统计过程控制中的单值—极差移动图运用到上述系统动力学
预测的财务数据，用以判断过程的异常情况，为企业财务预警提供依据。
关键词：企业财务 风险预警 系统动力学 统计过程控制 单值图
ABSTRACT
The sub-prime mortgage crisis caused by bubble cracking of the real estate market
in USA has developed as a global financial crisis. The crisis has made many
multinational financial institutions, large multinational corporation down fallen
inconceivably and has made a lot of consortia become bankruptcy overnight .Because it
is still under development, the depth and duration of its impact is difficult to
predict .The harsh reality once again warns us that financial risk is ubiquitous .It’s very
necessary and pressing to inspect and warn corporate finance.
The paper argues that the enterprise financial management system has periodic、
complex、
dynamic、
nonlinear、
time lag、
multi-feedback dynamic complex feature .etc
under the influence of dual role of internal and external environment
factors .Accordingly ,it brings enormous challenges to the enterprise management and
financial management decision-making .However ,traditional financial management can
not resolve time lag and multiple feedback problems in enterprise financial management
forecasts and decision-making. System Dynamics, as “strategy and decision-making
laboratory” for researching question of social economic system ,is good at coping with
periodic、complex、dynamic、nonlinear、time lag、multi-feedback problems ,especially
when data are lacking or inadequate ,it can still continue researching . Consequently ,the
paper makes structure-functional simulation by SD for listed company’s financial
system .Through financial indicators’ integration 、analysis and prediction ,combing
with six sigma statistical process control t establish enterprise financial early warning
system.
The main work and result of this work are as follows.
(1) SD model is applied to general manufacturing enterprises’ financial system,
which is divided into balance, profits and cash flow .In order to facilitate quantitative
study, a company is introduced to analyse.
(2) To simulate the sample’s SD model with some necessary amendment and
simulation test, a model which reflects real system well can be obtained. By adjusting
some relevant main variables to research system’s behaving under different conditions,
it can help decision makers understand the simulation results under various states and
make better decisions.
(3) Single-valued-poor mobile graph in six sigma statistical process control is
applied to predicted financial data above to judgment abnormal behaving which can
support foundation for enterprise financial early warning.
Key Words: corporate finance, early warning, System Dynamics,
statistical process control, single-valued graph
目 录
摘 要.............................................................................................................................5
ABSTRACT ......................................................................................................................6
目 录...............................................................................................................................8
第一章 绪 论...............................................................................................................1
§1.1 课题研究背景及意义........................................................................................1
§1.2 企业财务预测理论研究进展........................................................................2
§1.3 研究思路与框架............................................................................................3
第二章 基本概念与理论基础.......................................................................................5
§2.1 系统动力学理论................................................................................................5
§2.1.1 系统动力学起源......................................................................................5
§2.1.2 系统动力学的系统观..............................................................................5
§2.1.3 系统动力学的方法论..............................................................................6
§2.1.4 系统动力学的建模原则..........................................................................7
§2.1.5 系统动力学的建模步骤..........................................................................7
§2.2 统计过程控制...................................................................................................8
§2.2.1 统计过程控制的基本概念.....................................................................8
§2.2.2 统计过程诊断.........................................................................................9
§2.2.3 控制图的基本概念...............................................................................10
§2.2.4 单值-极差移动图................................................................................. 10
§2.2.5 控制图判异准则...................................................................................12
§2.3 本章小节.........................................................................................................13
第三章 基于系统动力学的财务预测研究.................................................................15
§3.1 明确建模目的.................................................................................................15
§3.2 确定系统边界..................................................................................................15
§3.3 系统结构分析..................................................................................................15
§3.3.1 利润预测子系统....................................................................................16
§3.3.2 现金流量预测子系统............................................................................16
§3.3.3 资产负债—财务指标预测子系统........................................................18
§3.4 本章小结..........................................................................................................18
第四章 财务预测模型的应用.....................................................................................19
§4.1 样本的选取.....................................................................................................19
§4.2 杭钢股份有限公司简介.................................................................................19
§4.3 模型基本模拟的假设与参数的估计..........................................................19
§4.3.1 基本模拟的假设....................................................................................19
§4.3.2 基本模拟参数的估计............................................................................20
§4.4 利润预测子系统..............................................................................................20
§4.4.1 利润预测子系统因果关系图...............................................................20
§4.4.2 利润预测子系统 SD 流图 .................................................................... 21
§4.5 现金流量预测子系统......................................................................................22
§4.5.1 现金流量预测子系统因果关系图........................................................22
§4.5.2 现金流量预测子系统 SD 流图 ............................................................ 23
§4.6 资产负债预测子系统.....................................................................................24
§4.6.1 资产负债预测子系统因果关系图.......................................................24
§4.6.2 资产负债预测子系统 SD 流图 ........................................................... 25
§4.7 财务预测系统模型总流图.............................................................................26
§4.8 本章小结.........................................................................................................28
第五章 系统动力学模型仿真运行分析.......................................................................29
§5.1 模型的有效性检验.........................................................................................29
§5.1.1 运行系统的边界检验...........................................................................29
§5.1.2 运行检验...............................................................................................29
§5.1.3 历史检验...............................................................................................29
§5.2 模型仿真运行.................................................................................................30
§5.2.1 利润子系统仿真运行...........................................................................30
§5.2.2 现金流量子系统仿真运行...................................................................32
§5.2.3 资产负债子系统仿真运行...................................................................36
§5.2.4 财务指标预测子系统仿真运行...........................................................39
§5.3 政策分析.........................................................................................................40
§5.4 本章小结.........................................................................................................43
第六章 统计过程控制...................................................................................................45
§6.1 利润子系统控制图..........................................................................................45
§6.1.1 管理费用控制图...................................................................................45
§6.1.2 净利润控制图.......................................................................................46
§6.2 现金流量子系统控制图.................................................................................46
§6.2.1 经营活动产生的现金流量净额...........................................................47
§6.2.2 投资活动产生的现金流量净额...........................................................47
§6.2.3 筹资活动产生的现金流量净额...........................................................48
§6.3 资产负债子系统控制图.................................................................................48
§6.3.1 流动资产控制图...................................................................................49
§6.3.2 非流动资产控制图...............................................................................50
§6.3.3 流动负债控制图...................................................................................51
§6.3.4 长期负债控制图...................................................................................51
§6.4 财务指标预测子系统控制图.........................................................................52
§6.4.1 每股财务指标控制图...........................................................................52
§6.4.2 偿债能力指标控制图...........................................................................53
§6.4.3 经营效率指标控制图...........................................................................54
§6.5 问题汇总.........................................................................................................55
§6.6 本章小结.........................................................................................................55
第七章 总结与展望.......................................................................................................57
§7.1 本文总结.........................................................................................................57
§7.2 展望与后续研究.............................................................................................57
参考文献.........................................................................................................................59
第一章 绪论
1
第一章 绪 论
§1.1 课题研究背景及意义
由美国房地产市场泡沫破裂引起的次贷危机，现在已发展成为一场全球性的
金融风暴。随着金融危机的全球蔓延，许多国家外资抽逃现象严重。一些严重依
赖外资流动的国家金融业在全球信贷干枯情况下出现系统性风险，货币剧烈贬值，
出口量剧降，实体经济和金融系统面临严重受损风险。
美国金融危机的原罪到底是什么? 说到底就是,美国高度发达的信用机制 ,
促成了美国高度发达的金融系统,而贪婪的金融机构出于自身利益的角度滥用自
己的信用 ,又摧毁了美国金融系统赖以生存的信用基石[1]。
此次金融危机的影响深度和广度都较 1929-1933 年的经济危机要大，因为现
在的全球经济一体化放大了危机影响的深度和广度，造成美国及全球实体经济衰
退，很多貌似强大的国家一夜之间就达到了濒临破产的边缘；这场危机使很多跨
国金融机构，大型跨国企业不可思议地落马，使不少大财团一夜之间倒闭。由于
其还在发展之中,其影响深度和持续时间还难以预测。严酷的现实再次警示我们，
财务风险无时无处不在，对企业财务的监测和预警，非常有必要且十分紧迫。
外部金融环境需要进行监测与预警，企业内部控制制度同样需要进行监控与
预警。财务危机是企业无力支付到期债务或费用的一种经济现象 ,包括从资金管
理技术失败到破产以及处于两者之间的各种情况[2],它反映了企业财务安全状况衰
变的一个渐进过程。在这个过程中 ,企业财务危机的出现、 恶化表现出不同的迹
象 ,释放出大量的可利用信息。充分利用这些信息、 指示 ,运用合理的方法侦测、
警示危机的产生就成为遏制财务危机爆发的重要手段 ,这也是企业财务危机预警
研究的关键环节[3]。上市公司财务预警是以上市公司财务信息数据为基础，以财务
指标体系为中心 ,通过对财务指标的综合、分析 、预测 ,及时反映上市公司经营
情况和财务状况的变化 ,并对上市公司各环节发生或将可能发生的经营风险发出
预警信号,为管理当局提供决策依据[4]。针对企业面临的来自外部和内部环境的各
种风险因素，探求上市公司财务预警理论依据及其构建方法,对上市公司防范财务
风险、加强内部控制有着重要的意义。
传统研究上市公司财务预警理论[5-9]所使用的模拟技术（如计量经济学），是建
立在表象基础之上的唯象回归，是依据经济理论在充足的历史数据基础上回归求
得的，不能解决财务管理过程中的时滞性、多重反馈性问题。而本文说采用系统
动力学是一种因果机理性模型，它强调系统行为主要是由系统内部机制决定的，
基于系统动力学的企业财务风险预警研究
2
是建立在反馈因果关系基础上的一种结构—功能模拟，能方便地处理非线性和时
变现象，能作长期的动态的、战略性的仿真分析与研究，特别是在数据缺乏或不
完备的条件下仍可以进行研究。因此，在这个领域中引入系统动力学理论和方法
无疑具有重要的学术与实践意义。
§1.2 企业财务预测理论研究进展
国外关于财务预测的研究已经有 70 多年的历史了，主要以财务预警模型研究
为主[10]。最早的财务预测研究是 FitaPatrick(1932)所做的单变量破产预测模型，
他发现，出现财务困境的公司其财务比率和正常使用的财务比率相比有显著的不
同，从而认为企业的财务比率能够反映企业财务状况，对企业未来具有预测作用
[11]。
Altman[12][13][14]首先将多元线性判别法引入财务危机预警研究领域，根据行业
和资产规模，他选择了 33 家破产公司和 33 家非破产公司作为研究样本，以误判
率最小的原则确定了 5 个变量作为判别变量，建立起了一个类似回归方程式的鉴
别函数——Z 计分法模式。Ohlson[15]第一个将逻辑回归方法引入财务危机预警领
域，他选择了 1970～1976 年间破产的 105 家公司和 2058 家非破产公司组成的配
对样本，分析了样本公司在破产概率区间上的分布以及两类错误和分割点之间的
关系，发现公司规模、资本结构、业绩和当前的融资能力进行财务危机的预测准
确率达到 96.12％。逻辑回归分析方法使财务预警得到了重大改进，克服了传统判
别分析中的许多问题。Tam[16]采用人工神经网络模型进行财务预警研究，通过输入
层、隐藏层和输出层的人工神经网络的模拟构建模型，具有较好的模式识别能力
和容错能力，能够处理资料遗漏和错误，可随时依据新数据资料进行自我学习训
练，适用于今日复杂多变的企业运作环境。
国内的财务预警研究[17-20]起步较晚，从 20 世纪 80 年代开始，国外的财务预
警研究与应用成果[21-24]渐被引入国内。20 世纪 90 年代我国制定了企业会计准则之
后，国内的财务预警研究逐渐兴起[25-30]并形成系统。周首华[31]等提出对 Z 值判定
模型加以改造建立起 F 分数模型。许多专家证实，现金流量比率是预测公司破产
的有效变量，F 分数模型加入现金流量这一预测自变量，弥补了 Z 值判定模型的不
足。
陈静[32]以 1998 年 37 家 ST 公司和 27 家非 ST 公司为样本，利用其 1995-1997
年的财务报表数据进行了一元判别分析，研究认为：在流动比率、负债比率、总
资产收益率、净资产收益率 4 个指标中，前两者的判别更准确。
上海理工大学的顾晓安[33]通过把财务预警分为短期预警和长期预警两个部分
进行研究，前者注重控制现金流量，后者则通过综合评价获利能力和偿债能力来
第一章 绪论
3
构建预警系统。
吴应宇、袁陵[3]利用因子分析在指标信息处理上的优势以及逻辑回归拟合模型
准确度较高的优点，将两种方法结合起来应用于预警研究之中，以我国 A 股机械、
设备、仪表类上市公司为样本展开分析，成功拟合出上市公司财务预警模型，预
测精度达到 85%，获得较好的预测效果和稳定性。
朱发根, 刘拓, 傅毓维[34]应用新型机器学习方法-支持向量机（SVM）构建了
高新技术企业财务预警模型。实证分析表明运用支持向量机对高新技术企业进行
财务危机预警的精度较高，取得了比较精确，可靠的结果。
柳炳祥、盛昭翰[35-36]分别用粗神经网络的案例推理技术构建了企业危机预警
系统等，将这一领域的研究不断丰富和拓展。
值得指出的是，尽管研究财务预警的方法[37-42]众多，但有些方法面临一定的
限制，如单变量分析信息含量不足，容易缺乏解释力；而多变量判别分析则要求
指标变量服从正态分布、两组检验样本的协方差矩阵须相等等假设，还须进一步
考验；再如神经网络等方法面临的的主要问题是如何合理、有效地确定独立变量
的权重。
§1.3 研究思路与框架
传统的财务管理方法不能解决财务管理过程中的时滞性、多重反馈性问题。
本文基于系统动力学[43-46]，通过财务预测动态仿真模型的因果关系图，定性描述
企业财务系统内部各要素发生变化的原因即反馈结构，由于这种结构没有很好地
反映系统内部各因素之间的数量关系，因此需要将系统因果关系图转化为系统动
力学流位流率图，建立各因素间相应关系的方程式来进行定量研究。随后辅以统
计过程控制方法对财务系统内部各主要变量进行监控以判断异常情况。
本文共分为六个章节：
第一章：绪论部分。介绍本文的研究背景、研究意义、国内外研究现状以及
研究的思路与框架。
第二章：理论基础部分。本章节对本文所涉及到的理论系统动力学和统计过
程控制概念进行系统的阐述，为全文的研究打下理论基础。
第三章：文章的核心部分。本章节运用系统动力学方法建立制造类企业财务
预测动态仿真模型。把财务系统划分为利润预测子系统、现金流量预测子系统、
资产负债—财务指标预测子系统，并进行相应的系统结构分析。
第四章：应用研究部分。为便于进行定量研究，引入样本，对其财务系统分
别分为利润、现金流量和资产负债子系统。通过建立因果关系图对其系统内部各
要素发生变化的原因即反馈结构进行定性描述，通过系统动力学流位流率图建立
基于系统动力学的企业财务风险预警研究
4
各因素之间相应的方程式进行定量研究。
第五章：模型运行调试部分。本章节根据模型设定的条件，对企业财务利润
子系统、现金流量子系统和资产负债子系统进行仿真运行，根据运行结果模拟产
生企业财务报表，分别为利润表、现金流量表和资产负债表。并对模型的有效性
进行检验，最后针对性地改变仿真的状态，由此产生不同的系统行为结果。
第六章：统计过程控制部分。本章节应用统计技术对过程中的各个阶段进行
评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平，并利用控制图分析
过程的稳定性，对过程存在的异常因素进行预警。
第七章：总结与展望
摘要：

摘要由美国房地产市场泡沫破裂引起的次贷危机，现在已发展成为一场全球性的金融风暴，这场危机使很多跨国金融机构，大型跨国企业不可思议地落马，使不少大财团一夜之间倒闭。由于其还在发展之中，其影响深度和持续时间还难以预测。严酷的现实再次警示我们，财务风险无时无处不在，对企业财务的监测和预警，非常有必要且十分紧迫。本文认为，企业在受到内外环境双重因素作用的影响下，企业财务管理系统具有明显的周期性、复杂性、动态性、非线性、时滞性、多重反馈性等动态性复杂特征，相应地，给企业管理和财务管理决策带来巨大挑战。然而，在企业财务管理预测、决策方面，传统的财务管理方法不能解决财务管理过程中的时滞性、多重反馈性问题。系...

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