次优算法

次优算法（精选五篇）

次优算法 篇1

关键词：节点弱能量,无限传感网络,寻优

无线传感器网络WSN是一种由传感器节点构成的网络, 可以实时地监测、感知和采集有价值的信息。无线传感器网络中的传感器节点主要负责数据采集、数据融合以及路由选择等操作。无线传感网络的应用综合了传感器、无线通信、分布式信息处理等技术, 可以确保人们在任意的环境下获取有价值的信息。无线传感器网络作为新一代的传感网络, 具有广泛的应用前景, 其发展和应用会给人们的生产和生活带来深远的影响。无线传感网络中的节点能够及时采集有价值的数据, 并对这些数据进行相应的处理, 最终保证待检测区域内的节点完成有效的通信。当前学者研究的重点方向, 是如何确保无线传感器网络通信的有效性。目前的无线传感网络通信的算法主要是将网络的通信效率作为主要的切入点, 虽然取得了一定的进展, 但是也存在较大缺陷。例如:文献[1]中的方法没有综合考虑网络节点的连通性等网络综合性能, 这样就会造成网络中节点的通信区域重复, 网络的整体冗余性大大提高, 造成了大量的网络节点无效能耗。文献[2]中节点的冗余与重复通信还会带来通信数据的泛滥, 信息融合中的噪声与干扰逐步扩大, 会影响通信效果。文献[3]虽然在文献的基础上有所改进, 但是还是其把寻优过程与能量计算过程两种情况分别进行讨论, 没有充分考虑能量对最优节点寻优的影响。文献[4]对能量的计算进行了研究, 更着重了节点寻优的能力, 更加加强了节点寻优的合理性, 但是在实际情况下, 在一定范围内, 节点能量与计算量是成反比关系, 而在一定程度下是具有计算饱和值, 限制了其应用。文献[5]提出了自学习的能量查找和节点寻优过程, 建立了面向能量的相似度计算方法, 为寻优创造条件, 寻优结果关注精准匹配。但针对寻优的条件方面的表现及其自适应学习未做深入研究。文献[6]提出了基于加权计算的节点寻优能力, 在计算节点综合相似度时引入了有效的信息概念和量化方法, 但是对于节点兴趣度的影响没有进行综合评价, 节点中有效信息的利用度不足。基于以上研究, 本文提出一种弱能量节点参与寻优过程的传感网络优化通信算法, 力图解决这一问题。

1 弱能量节点参与寻优过程

无线传感器的组成成分主要包括传感区域、Sink节点、基础网络、控制中心等四个部分。无线网络的传感区域中随机分布着传感器的节点, 这些节点都配备自己的处理器与感应器, 这些功能模块保证节点具有信息处理与通信的功能。

无线网络传感器节点的数据获取模块对周围环境进行数据采集以后, 将数据进行类型转换, 根据网络的协议控制不断地传到Sink节点, 通过基础网络———主要是Internet网络中继到控制终端, 不断地对控制终端的命令进行反馈。现代的传感器节点可以完成不同的任务, 传感器节点的组成主要包括能量供应模块、数据获取与处理模块、数据存储模块、数据传递模块、协议控制模块等几部分。能量供应模块为传感器节点提供能量, 传感器的节点能量主要来自干电池供电, 数据模块主要用来进行环境感知与数据的转换传输, 软件模块负责整个网络的协议控制与命令分析。无线传感器网络中, 传感区域节点的选择是影响网络通信控制性能的根本原因。在保证一定的网络服务性能下, 将网络的通信范围最大化, 选择合理的节点通信可以对网络进行有效利用, 使网络的整体性能保持最优。

2 无线传感器网络节点能量计算模型

算法的第一步是合理有效地计算传感网络的总体能量消耗 (OE) 、节点通讯能量损耗 (CE) 以及电池惩罚值 (BCP) 。方法如下[5]。

式中, nch、nhs、nls为不同环境下得到的能量参数。在不同环境下的无线传感节点消耗的能量有很大的不同, 节点采用轮换工作的方式完成工作;同一节点不能参与多次高消耗的工作, 节点工作模型中需要加入惩罚值来调节节点的工作次序, 保证下一个周期能够使用最佳的节点参与工作, 方法如下。

式中, 第i个节点依据以往的网络测量周期t-1中的工作情况, 进行相应的调整形成BCi;BCP[t]表示测量周期t的能量抑制;ngrid表示网络中所有能够正常工作的传感器节点数。PFi[t]表示节点i的抑制因子。BCi[t]以及BCi[t-1]分别表示节点i在测量周期t以及t-1的能量情况, 且有BCi<[0, 1]以及BCi<[0, 1]。BRRi[t-1]表示节点能量的使用情况, 其由节点i在测量周期t-1的工作情况决定。其中, 节点在不同的工作模式下的能量消耗为:簇头模式是0.05, 高信号模式是0.005, 低信号模式是0.003, 休眠模式是0。调整适应度函数中参数的加权系数ai:i=1, 2, 3, …, 7, 可以得到相应参数的作用大小, 即权重系数值。具体的权重系数用表1描述。

2.1 非最优节点距离因素计算

节点的跳变距离计算过程由三个阶段构成。

第一阶段, 每个锚节点依据其所记录的所有锚节点的坐标值和相距跳数值, 根据如下公式

计算平均每跳距离。

第二阶段, 锚节点把计算得到的每跳平均距离分组广播至无线传感网络中, 未知节点只需记录接收到的第一个每跳平均距离, 并转发给邻居节点。同时利用公式Distancei=Hopsi×Hopsizei将平均每跳距离值与跳数值相乘, 估算与锚节点之间的距离值。第三阶段, 当未知节点获得与三个或更多锚节点的距离之后, 利用三边测量法最大似然法, 进行对于自身的定位, 完成距离因素的计算。

2.2 弱节点参与寻优调度过程

在计算得到能量、跳变距离信息后, 无线传感器在选择最佳通信路径时, 需要考虑一些有通信能力的, 还没有完全死亡的次优节点, 这些节点的数据通过多跳中继方法将监测数据, 传递给预期传感器节点。预期传感器节点对接收到的数据进行相应的处理, 得到优化数据。这些优化数据传递到网络中的头控制传感器节点。

通过设置无线传感器网络的相关特征, 可以确保网络路径优化的顺利进行, 具体的设置过程为:

(1) 用二维平面空间的矩形表示无线传感器网络中的簇, 簇节点与其他节点的沟通情况由矩形范围的大小描述, 并且事先设定簇节点的坐标以及数量。

(2) 矩形区域中每一个点代表相应的传感器节点, 并且这些节点可以自主活动, 所有的传感器节点具有相同的原始能量, 计算节点在工作过程中的能量变化, 调低节点死亡权值。

(3) 监测范围内的传感器节点的分布具有随机性, 同时这些传感器节点具有自身唯一的标记, 即编号:1, 2, …, m。将一个无线传感器网络看成一个无向赋权图, 如表达式 (5) 所示。

无线传感器网络节点集用W描述, 如公式 (6) 所示。

式 (6) 中, 簇头节点用Whead描述。簇内的感应节点用wi描述。节点间通信链路集用Fi描述, 如公式 (7) 所示。

若无线传感器节点的有价值运行路程为μ0, 则有

使用公式 (9) 能够确定无线网络传感器节点i和j之间是否存在关联路径, 进而进行选择通信。

3 实验结果分析

为了验证本文提出的传感网络优化通信算法的有效性, 需要进行相应的仿真实验。实验环境为:Windows操作系统、PC P4 T2310 2 G、4 GRAM、Inte18286 5 G显卡、NS2仿真平台。实验选取的样本来至于某30~60 m的网络通信区域中的相关传感数据, 节点中存在较大比例的弱能量节点。实验采用的对比方法完成。分别是文献[7]中的方法及本文提出的优化通信算法。主要从网络延迟率以及网络首到达时间, 对三种方法的性能进行对比和分析。

在节点分布中, 实验中的区域内节点的位置覆盖度的仿真结果如图1所示。仿真结果表明在三种不同算法的模式下, 覆盖度分布特征非常接近, 即呈现典型的几何分布特征。可以看到, 理论预测覆盖度为0的位置占70%, 而其他移动模式下略高于这个值。这是由于这些场景中传感器的覆盖区域存在一定的交叠造成的, 这就使得实验中的节点几乎处在同一几何特征分布内。

在同一特征分布的情况下, 三种不同算法下的信息首达时间分布对比效果如图2所示。

分析图2可得, 首达时间分布的仿真结果如图2所示。可见本文的方法比较接近最优理论估计, 即相关信息可以在同一区域内最早到达终点, 这与次优节点参与通信的块设计有关;另外两种方法下的首达时间比较接近, 在整体上有重尾的趋势, 但大部分位置仍能较快地完成通信;在文献[8]模型中, 整个到达时间分布被拉得非常平缓, 这说明要获取区域内完整信息的时间会相当长, 出现了延迟。

表1是当通信半径R=10, R=20, R=30, R=40, 总结点数为50, 信标节点数为30情况下, 通过仿真1 000次求得的比值。

图2给出总结点数为150, 信标节点数为35, 在不同的通信半径情况下, 本文算法误差率和传统算法的误差率的对比情况。

图3中结果是通过1000次的仿真的平均值, 从图中看出, 加了比值修正估计距离后, 误差率降低了5%左右。

4 结束语

本文针对传统的无线传感网络节点的安装不当造成了网络的信号重复通信、网络发生冗余与资源浪费的现象。提出一种基于近端残余能量激活的无线网络通讯优化算法, 分析图3和图4可得, 使用本文提出的传感网络优化通信算法, 对网络节点进行路径优化时, 获取的网络通信图中的重复通信现象少于文献[7]中的方法, 可以证明本文提出的弱能量节点参与寻优过程的传感网络优化通信算法具有较强的可行性和实用性。

参考文献

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[2] 柳立峰, 邹仕洪.基于概率通信模型的无线传感器网络密度控制算法.北京邮电大学学报, 2009;28 (4) :14—17

[3] Ran Chenjian, Deng Zili.Two correlated measurement fusion Kalman filtering algorithms based on orthogonal transformation and their functional equivalent.In:48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference, Shanghai, 2009:2351—2356

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[5] 贾杰, 陈剑, 常桂然, 等.无线传感器网络中基于遗传算法的优化通信机制.控制与决策.2007;22 (11) :1259—1292

[6] 林祝亮, 冯远静.基于粒子群算法的无线传感网络覆盖优化策略.计算机仿真, 2009;26 (4) :190—193

财政政策:两难中的次优选择 篇2

财政政策:两难中的次优选择

20财政政策的基调,已经在去年11月末召开的中央经济工作会议上确定下来.与以往有所不同的是,今年的`财政政策选择颇为艰难.这倒不仅仅是因为人们对当前经济形势“热”与“冷”的判断尚未明晰,更令人头痛的问题在于,即便是看准了,意见一致了,抉择起来也是左右为难,进退维谷.

作 者：高培勇 作者单位：中国社会科学院财政与贸易经济研究所刊 名：经济英文刊名：ECONOMY MAGAZINE年，卷(期)：“”(1)分类号：关键词：

次优算法 篇3

1 频率精确估计的几种算法

Voglewede方法[4]利用FFT输出的峰值以及相邻的两个频点的幅值,拟合出一条二次曲线逼近原插值函数,通过求二次函数即抛物线的最大值求解精确频率。在有噪声的情况下,估计精度不高。Quinn方法[5]利用FFT输出的次大频点和最大频点复数值之比插值得出精确频率值。Jacobsen方法[6]利用三个频点复输出的实部实现频偏估计。参考文献[7]通过对FFT的输出表达式做泰勒级数展开,给出了Jacobsen方法的理论依据,并对原方法进行了误差校正。改进后的Jacobsen方法修正了原方法的系数。Jacobsen对原方法也进行了进一步的研究,通过仿真分析了不同窗函数下的Jacobsen方法的性能,归纳了各种窗函数下对估计算法的系数修正。

2 算法的构造

利用FFT粗估计时,为最大程度地简化设计,通过搜索FFT幅度平方的最大值确定峰值频点。Voglewede方法利用幅度的二次曲线拟合,引入开方运算,该方法在低信噪比下的表现不佳。Jacobsen方法和Quinn方法需要FFT输出复数的实部,从而在确定最大频点和其相邻频点的位置前需要存储所有FFT复数的输出。众所周知,复数的加法和减法运算量是实数的两倍,乘法和除法更甚。Jacobsen方法和Quinn方法都含有复数的数学运算,增加了硬件的复杂性。为了简化硬件,本文考虑设计一种精确估计结构直接利用幅度平方估计频偏小数部分的算法。

下面定义观测信号的解析表达式:

其离散傅里叶变换为:

令FFT后幅度最大值的频点为k0,小数部分为δ。由此可得:

y0、y2为峰值相邻的两个频率点幅度值的平方。通过观察可以发现式(4)~式(6)的分母完全相同,在此可以获得最优的估计表达式:

将式(4)~(6)带入式(7)可得:

简化式(7)的结构,得到δ的一个拟合次优估计表达

同上将式(4)~式(6)带入式(9)可得:

优化δ≈′的取值,使得拟合的误差最小,构造一个目标函数和约束条件[8]:

解得

所以

3 算法的性能分析与实现比较

算法性能分析就是利用估计的均方误差对上述方法进行评估。以参考文献[7]给出的各种精确估计方法来分类,现有的方法可以分为两大类。第一类是利用FFT复输出的实部信息,第二类是利用FFT的幅度信息。从抗噪性能上讲,利用幅度信息对噪声同样进行了平方运算,引入了平方损失,故第一类的抗噪性能要优于第二类,但第二类的实现要易于第一类。在实际的工程实现中,希望获得实现简单且具有一定估计精度的算法。本文提出的次优算法属于第二类算法,而且在低信噪比下具有较高的估计精度。本节通过仿真验证该算法的性能。仿真分两组,第一组是第二类方法中的Voglewede方法与本文的两种方法的均方误差比较。第二组是本文提出的次优算法在有窗情况下均方误差比较以CRB(Cramer-Rao Bound)下界作为参考[9]:

3.1 不加窗函数的估计性能

仿真设计的FFT截断长度N为1 024,信噪比的范围是-12 d B~14 d B,步进为2 d B。对δ从0~0.5选取4个点作为测试频偏,分别是0.1、0.2、0.3和0.4。仿真结果如图1所示。

由仿真结果可知,高信噪比下,本文的两种方法均优于Voglewede方法。低信噪比下,次优精确估计算法优于Voglewede方法。

3.2 增加窗函数时的估计性能

本组仿真采用Hanning、Hamming和Blackman三种窗函数和不加窗的次优算法进行比较,仿真结果如图2所示。

由仿真结果可以看出,Hamming窗和Hanning窗估计精度均不高。而Blackman窗可达到最佳的性能,在低信噪比下,有效地降低了次优算法的均方误差,在高信噪比下,保持次优算法良好的估计精度。其估计性能接近CRB。

3.3 实现资源占用对比

正如在第2节中的讨论,最大频点的选择需要对FFT实部和虚部进行平方相加的运算。如果精确估计算法利用幅度信息(如Voglewede方法),则在确定最大值后需要开方得到幅度信息。如果精确估计算法利用FFT的实部信息(如Jacobsen方法),则在确定最大值前需对各频点的实部存储。表1给出了Jacobsen方法、Voglewede方法和本文两种方法的资源占用情况。本文提出的次优算法直接利用FFT幅度的平方信息,也简化了算法的实现。

本文提出的次优估计算法,是一种基于FFT输出幅度平方的信息通过曲线拟合估计精确频偏的算法。从算法原理和仿真验证两方面说明了本算法的可行性。原理上,算法根据FFT幅度平方输出的函数,推导出最优的估计表达式,算法简化后得到一种仅需要两个频点的估计算法,并优化算法系数。通过仿真说明了算法在不同信噪比下的估计精度,加入Blackman窗后有效改善算法抗噪性能,使其在高信噪比和低信噪比下都有较高的精度。算法设计上,由于采用FFT输出幅度的平方,两个频点输出值参与运算,硬件实现简单,可在各类适合的频率估计领域应用。

摘要：在快速傅里叶变换(FFT)粗估计的基础上,通过曲线拟合,得到一种实现简单的次优高精度频率估计算法。现有的精确估计算法多采用FFT输出的幅度信息,或是FFT的复数输出进行精确估计。本文提出了利用幅度平方信息做精确估计的算法,有效地简化了运算复杂度,实现结构简单。通过仿真验证了本算法在低信噪比下也具有较高的估计精度。

关键词：最大似然估计,离散傅里叶变换,频率精确估计,曲线拟合

参考文献

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[8]袁亚湘,孙文瑜.最优化理论与方法[M].北京:科学出版社,1997.

次优算法 篇4

关键词：国有银行,制度变迁,次优制度安排

在国有银行的制度变迁中,政府收益的目标函数和约束条件伴随着市场机制的建设发生了很大的变化,国有银行改革的滞后性特征却显示出政府对次优制度安排的偏好,它决定了国有银行制度安排的优化是一个渐进的过程。

一、政府制度安排的动态优化与国有银行绩效目标的转化

1. 诺斯悖论与政府制度安排取向的动态优化

新制度经济学认为,国家是追求利益最大化的“经济人”,是具有福利最大化或效用最大化追求的统治者。对于国家的存在有“契约论”和“掠夺论”两种解释,前者认为国家通过界定一套有效率的产权制度,降低交易费用,达到社会产出最大化的目标,从而使国家的税收最大化;后者认为国家通过在要素和产品市场上界定所有权结构,确立一套歧视性的规则获取垄断租金,以保证统治者收入最大化。“在使统治者(和他的集团)租金最大化的所有权结构与降低交易费用和促进经济增长的有效率体制之间,存在着持久的冲突”[1],这种现象称为“诺斯悖论”。

事实上,国家对于垄断租金增长和税收最大化的追求在本质上是一致的,二者是政府在不同阶段实现自身利益最大化的不同途径,在收益方式上体现为政府的直接利益与间接利益,随着宏观经济环境的变化体现为政府制度安排取向的动态优化。受收益最大化因素的制约,政府在国有银行制度安排上的取向偏好是与计划经济向市场经济的过渡相伴生的一种现象,制度环境的变化使政府追求效用最大化的实现方式将发生根本性的变动,由直接控制金融获取直接收益转向间接的产权保护和市场秩序的维护以获取间接(税收)收益。国家作为理性经济人寻求在直接收益和间接收益之间实现其收益最大化的一种均衡,从而使垄断规模程度停留在某个边际上,实现两种收益的“边际均衡”[2]。按照诺斯理论,政府倾向于租金最大化的主要原因在于建立有效率产权制度的竞争约束和交易成本约束,而市场机制的逐步建立使该约束弱化,随着效率产权制度的建立,交易费用产生递减效应,竞争约束和交易成本约束在新环境下由逆向约束转为正向约束,此时便形成了国家将效用函数由租金偏好向效率偏好转移的临界点,形成实现二元结构综合效用最大化的新边际均衡[3]。

按照国家效用函数最大化的实现方式不同,国有银行的制度变迁中政府的制度安排取向可以划分为三个阶段:以垄断租金收益为主的制度安排阶段,这一阶段的国有银行相当于一个资金集结与发放的装置机构,中央政府通过国有银行有效地集中了全社会的金融资源支持国有经济发展;垄断租金和税收收益并存的制度安排阶段,国家直接控制金融资源的租金收益下降,国有银行向真正的商业银行迈进,通过产权和市场结构改革提高了自身的经营绩效,税收收益上升;以税收收益为主的制度安排阶段,在实现产权改革和引进多样化的竞争主体后,国有银行通过自身绩效的提高带来国家税收的增长。

2. 国有银行绩效目标由社会绩效优先向自身绩效优先的转化

国有银行绩效目标及其转化是由中央政府对国有银行的功能定位及我国整体经济改革的层次性决定的。由于公有产权的特殊性,国有银行是不具有完全决策能力的非完备理性经济人,从建立伊始至现在,国有银行始终承担着支持国有经济发展的重任,一直没有成长为以经营利润最大化为目标前提下的自主经营、自负盈亏的金融机构。在政府主导型的经济发展模式下,中央政府强化国有银行对财政制度的替代,大量贷款替代财政对国有企业实施注资和救助,这决定了国有银行产生的绩效是多重的,一方面是通过对国有经济的支持产生的社会宏观经济绩效,包括国有银行为此支付的呆坏账成本,另一方面是以国有银行利润为核心指标的自身绩效。在国有银行以社会宏观经济绩效为主要经营目标时,与其相对应的是政府以垄断租金收益为主的制度安排,当国有银行的绩效目标向自身利润增长转换时对应的是政府向有效率的产权制度安排的转化。国家利益最大化始终是国有银行制度变迁及转化的最主要约束条件,而国家利益最大化实现方式转变的决定性因素是市场机制的建设,只有在市场机制的建设可以使中央政府的税收收益覆盖放弃垄断租金产生的损失时,国有银行的制度变迁才可能顺利进行。

二、政府的次优制度安排选择偏好

在向市场经济转轨的过程中,中央政府通过对国有银行的垄断而带来的收益呈下降趋势,主要表现为牺牲国有银行自身利益所产生的社会宏观收益的下降,自1992年开始国家对金融产权控制的成本己超过其所带来的收益[4]。按照成本收益分析法,中央政府作为国有银行产权的所有者应该积极推动国家效用函数由租金偏好向效率偏好转变,但经历了对金融资源控制的盈亏临界点后,公有金融产权或垄断租金优势却在相当长的时期内仍然惯性地保持着。这表明出于对多元化的社会目标的追求和其他现存的制度障碍等原因,政府具有对次优制度安排选择的偏好。

1. 政府对公有产权保护的内在倾向性

国家或政府在经济运营中的追求目标具有多重性,经济效用最大化只是其中的一个重要组成部分,其他目标还包括对金融安全、社会稳定和政策传导等。国有银行制度变迁的过程显著地体现了政府的这种政策倾向性。

首先,政府具有对保证租金最大化的制度安排优先倾向。在变革方式上我国采用体制外增量变革为主的策略,即先不触动旧的国有银行体系制度的核心,先在旧制度外培育新的银行制度安排,新金融制度安排的成长为旧金融制度改革创造条件,然后推动旧金融制度改革深化。可见,国家一直试图在不改变国有金融产权边界和金融控制的条件下作调整金融产权安排的努力,即继续维持既有国有金融产权边界的前提下提高金融资源配置效率,以此化解金融风险,减少国家控制金融的净成本[4]。由此说明,在绩效和垄断之间政府通常会倾向于选择垄断。如果制度变迁会降低统治者可获得的效用或威胁到统治者的生存,那么国家将仍然会维持某种无效率的不均衡。从这一角度出发,服从于租金收益最大化原则,政府有维护“公共金融产权”不变的政策倾向。

其次,在变革进程中政府采用了金融资源控制和金融资源配置的所有制歧视。服从于有效率的产权确立和产出最大化原则,银行体系中最具增长价值和利润收益的机构应得到政府的优先扶持,或至少创造较公正的经营环境,以培养市场有序竞争。而在事实上,无论是民营银行还是外资银行,从进入门槛到市场竞争都受到政府制度安排的极大限制,而问题重重的国有商业银行却取而代之获得政府在资源控制和配置方面的支持。政府权力对市场让度的有限性和谨慎性,充分说明了政府具有保护低收益低风险制度的偏好。

2. 强制性制度变迁方式下市场机制的缺失

按照变迁模式的不同,新制度经济学将制度变迁区分成诱致性制度变迁和强制性制度变迁[5]。我国国有银行的制度变迁是在政府主导下进行的强制性变迁,与新古典经济学中的市场失效原因不同,我国政府对国有银行制度变迁的介入源于市场机制的匮乏和不健全,政府干预的作用是努力发育和扩大市场,直接参与市场的形成和运作,实现对不发育或残缺市场机制的部分替代。本质上是一种制度创新和制度供给。可见,制度缺失是向市场经济转轨中政府强制性干预的充要条件。

目前政府的强制性变迁使命尚未完成:四大国有银行仍然高度垄断金融市场;公有金融产权主体占绝对主导地位的条件下,政府控制仍承担着其横向与纵向分解的任务;现有银行体系的风险监督管理机制极不完善,以中央银行为代表的中央政府承担了由国有商业银行和居民转嫁的最终金融风险等,政府作为制度供给者需要提供产权结构多元化和公平竞争的环境。因此,在从制度环境上尚未实现从政府制度供给向市场机制转变的条件下,国有银行的制度安排向由市场主导的最优制度安排转变也无从谈起。

3. 既得利益集团对制度变迁的约束

利益因素是制度变迁产生的深层次因素,制度变迁意味着利益集团为实现自身的意图重新进行博弈的过程,它决定了制度变迁实质上是一个“非帕累托改进”的过程。制度变迁选择何种方式主要取决于一个社会利益集团之间的权力结构和利益分配,一种制度形成以后总会产生一批该制度下的既得利益集团,他们会设法维护既有的制度,尽可能扩大利益集团利益获取的范围,延长自己的统治时间。这是制度变迁过程中碰到的最大障碍,也是最难解决的问题。

一般而言,银行体系制度变迁遭遇的利益障碍集中地体现为,原有金融机构与新生的金融机构间对市场利益的重新分配。但在我国,由于特殊的产权制度和经济机制,使银行体系制度变迁中涉及的利益主体更为广泛和深入,具体涉及的核心利益集团主体包括中央政府、地方政府、国有银行本身和国有企业。中央政府一直将控制国有银行贷款总量作为调控社会总需求的重要中介手段,国有银行真正的市场化改革将导致国家难以对国有企业进行隐性补贴,从而难以维持体制内产出,同时中央政府担心难以对社会总需求进行有效控制。地方政府在渐进式改革过程中增强了独立利益目标,在强烈的利益动机的驱使下,地方政府通过与中央政府的博弈争取更多的金融资源控制权,并通过对国有金融机构渗入地方偏好来为本地区经济主体服务,以强化本地企业的市场竞争力。而国有企业是国有银行既有制度的直接受益者,其自身运营始终依赖于国有银行的资金支持。即使是国有银行自身,预算软约束使得国有银行根本没有改革的内在动力。公有金融产权的特性赋予了国有银行获取垄断金融利润的天然优势,并可以在此过程中将大量金融风险作“外部化”处理,即它可以充分享受成功的好处,却不必为失败承担责任。[6]在国家对金融业市场实行严格的市场准入限制的条件下,国有银行通过对经济发展中资金这一紧缺资源的控制,获取大量垄断利益,利益趋使下的国有银行缺乏对现状改革的积极性。[7]由国有银行体系的委托代理制派生出的国有银行代理人(行长)也一样是体制的维护者。在现存制度对上述四个利益主体尚具有“正收益”效应的条件下[8],国有银行改革的内部动力和外部需求都不大,这构成政府进行次优制度安排选择的主要现实因素。

三、政府次优制度安排优化的实现条件

1. 国有银行改革制度环境的建设与完善

国有银行的制度变迁除了受各利益主体的趋利性动机影响外,还受相关外部环境的约束,包括产权制度、国有企业改革、市场机制的建立等。产权改革是国有银行制度变迁的核心问题,公有产权占绝对优势的情况下,国有银行很难真正开展商业化的经营来改善自身绩效状况。国有资本顺利退出的基本条件是健全的法律环境和成熟的资本市场。国有企业改革的推进程度也是关系到国有银行摆脱包袱成为真正的商业银行的关键,只要国有经济还大量存在,政府就会拥有控制国有银行的激励,国有银行的治理目标就会异化为政府控制权的最大化和控制成本的最小化。国有企业改革的深入进行是实现国有银行成长为真正意义上的商业银行的必要条件。此外,宏观金融环境的市场化,是国有银行转变成真正的市场主体的基础性条件。在一个非市场化或仍带有浓厚或变相行政色彩的宏观金融环境中,金融管理当局没可能通过某些行政性金融改革措施而人为地造就出完全符合市场原则的现代金融机构,只有在市场经济框架下的法律和制度约束条件下,国有银行才能逐渐地成长为以自身绩效为核心的独立市场经济主体。

2. 政府角色的理性回归

次优制度安排本身是在市场机制发育不健全的情况下政府作为制度供给者介入的结果,因此,在相关外部环境逐渐完善的前提下重新对政府角色进行定位是十分必要的。

首先,对制度变迁中的政府因素予以内生化定位。新制度经济学提出政府是市场经济中的理性经济人,它不仅是制度稀缺条件下市场机制不足的制度补充供给者,与此同时更重要的是它具有自身的收益函数和由此决定的政策安排导向,这种理解可以合理地解释我国国有银行变迁中次优制度安排的长期存在。突破传统经济学的研究局限,还原政府的市场角色,可以正确地认识政府为实现其自身效用而进行的形式转换,这一转换更符合政府的长期目标和市场经济框架的机制要求。由于制度变迁初始条件的差异,与西方市场经济国家相比,我国政府对制度变迁的介入更为深入,在政府拥有自身利益函数的条件下,我们也很难通过移植和模仿成熟市场经济下的国外商业银行制度安排模式来有效改善国有银行的制度结构和效率,因此,市场经济框架的建立以及伴随政府效用最大化实现方式转变的政府制度安排转换是国有银行制度变迁面临的双重任务。

其次,实现政府双重角色的分离。国有银行的最优制度安排实现过程也即实现其向商业银行的转化过程,作为政府最主要的是重归自己的管理者角色,将国有银行商业性业务经营者的角色剥离,具体地说就是要将国有银行的政策性业务与商业性业务进行分离。国有银行的商业化意味着在业务目标上会更多地选择满足自身利益的短期项目,而对于投资期限长社会效益大的项目银行则会予以歧视,因此,国有银行的未来改革方向应是将政策性业务与商业性业务彻底分离,将与国家宏观经济建设有关的长期投资进一步分离给政策性银行,这样既能满足政府的社会绩效目标,也能满足国有银行的自身绩效增长需要。

参考文献

[1]道格拉斯.诺思.制度、制度变迁与经济绩效(中译本)[M].上海:三联书店,1990.

[2]林波.论中国金融制度变迁中的国家模型与效用函数[J].金融研究,2000,(12).

[3]江曙霞,罗杰.国有商业银行改革中政府效用函数的动态优化——基于租金偏好和效率偏好的选择[J].财经研究,2004,(11).

[4]张杰.中国金融制度的结构与变迁[M].太原:山西经济出版社,1998.

[5]林毅夫.关于制度变迁的经济学理论:诱致性变迁与强制性变迁[A].财产权利与制度变迁[C].上海:三联书店,上海人民出版社,1994.

[6]张羽,李黎.论中国国有银行的渐进改革[J].投资研究,2005,(8).

[7]王曙光.中国经济转轨中的金融自由化[J].经济科学,2003,(5).

次优算法 篇5

关键词：股东财富最大化,次优决策,财权安排

股东财富最大化是当前比较流行的企业财务目标, 它要求企业管理者通过合理的财权安排为股东带来最多的财富。企业财务管理这一目标在股份制经济条件下也称为股票价格最大化。然而, 企业并非只是股东的企业, 企业价值也并非只是股东的财富, 企业在本质上是由各利益相关者所构成的契约联合体, 企业不仅要为股东服务, 而且要为其他利益相关者尤其是债权人服务。一般来说, 企业价值由股权价值和债务价值共同构成, 如果单纯以股东财富最大化为企业财务目标, 那么就会导致企业管理者的次优决策, 即企业管理者不顾损害债权人利益甚至企业整体价值来增加股东的财富。

决策是最优还是次优, 关键是看如何对待不同的利益相关者。为做出各利益相关者都满意的最优决策, 必须遵从在企业的收益权和控制权上都应有利益相关者参与的财权安排。长期以来, 人们对企业财权安排的研究遵循的逻辑是股东至上的理念, 认为把企业财权集中地分配给股东就是一种最优的安排。然而, 各利益相关者尤其是债权人, 尽管对本金的收益和利息都享有分配的权利, 但由于与股东存在着利益的非均衡性、目标的不一致性、风险偏好的不平等性以及信息上的不对称性, 债权人总体上处于劣势。而股东的优势使之容易产生机会主义行为。在股东至上理念的引导下, 企业管理者往往会做出次优决策。本文所说的次优决策, 主要是指当企业面临破产危机时, 企业经营者为了维护股东的利益, 在投资决策中选择净现值较小甚至为负数的项目或拒绝有利的投资。

(一)

为说明股东财富最大化目标下的次优决策, 现举例分析如下:假设某企业的未来收益加上其现在的市场价值之和 (P) 为:在G (good) 情景下是550万元;在B (bad) 情景下是220万元。B情景和G情景发生的概率均为50%, 该企业年末应偿还的债务本息为220万元, 市场利率为10%。为简化起见, 假设不考虑税金和直接破产成本, 资本市场有风险但风险属于中性。则有:

债务的市场价值 (D0) =220/ (1+10%) =200 (万元)

股权的市场价值 (E0) =[ (550-220) ×50%+ (220-220) ×50%]/ (1+10%) =150 (万元)

第一种情形。假设该企业现有一个新的投资机会, 投资额为20万元, 其收益为:在G情景下是55万元, 在B情景下是-44万元。该投资项目的净现值 (NPV) 为:

NPV= (-44×50%+55×50%) / (1+10%) -20=-15 (万元)

因为该投资机会的NPV为负值, 本不应该投资。但企业管理者从次优决策角度认定该投资项目可行。因为该投资项目实施后, 对股权、债务和企业的利益影响如下:

债务的市场价值 (D1) = (220×50%+176×50%) / (1+10%) =180 (万元)

股权的市场价值 (E1) = (605-220) ×50%/ (1+10%) -20=155 (万元)

企业的市场价值 (V1) =D1+E1=180+155=335 (万元)

上述计算结果表明, 股权价值增长了5万元 (155-150) , 而债务价值损失了20万元 (180-200) , 企业的整体利益也损失了15万元 (335-350) 。由此可见, 企业经营者为了维护股东利益而做出的次优投资决策是以牺牲债权人利益和企业整体利益为代价的, 这种代价也就是财务学与经济学中经常所说的代理成本。进一步可以看出, 企业原来的风险离差率 (Q0) =δ/Ε=0.43, 新投资机会的风险离差率 (Q1) =9。显然, 新投资机会的风险远比原来的要高, 企业管理者的这种财权安排, 说明了其在做出投资决策时不惜损害债权人的利益甚至企业的整体利益来维护股东利益。

第二种情形。与第一种情形相反, 企业管理者片面地从维护股东利益的角度出发, 常常拒绝稳定的具有正NPV的投资机会。沿用第一种情形的数据, 假设该企业有另一个投资机会, 投资支出也是20万元, 年末可确定地收回33万元, 则该投资项目的NPV为:

NPV=33/ (1+10%) -20=10 (万元)

虽然该投资机会的NPV为正值, 本应该投资;但企业管理者从次优决策角度考虑, 拒绝投资该项目。因为投资该项目后, 会对股权、债务和企业的利益产生如下影响:

债务的市场价值 (D2) = (220×50%+209×50%) / (1+10%) =195 (万元)

股权的市场价值 (E2) = (638-220) ×50%/ (1+10%) -20-20=150 (万元)

企业的市场价值 (V2) =D2+E2=195+150=345 (万元)

上述的计算结果表明, 企业如果选择对该项目进行投资, 则企业的整体利益可增加10万元 (345-335) 。但进行这项投资后企业的股权价值损失了5万元 (150-155) , 而债务价值则“凭空”增加了15万元 (195-180) 。所以, 为了防止财富转移到债权人手中, 企业管理者会拒绝该项投资, 由此造成企业整体利益损失10万元。

(二)

由上述分析可见, 倡导股东财富最大化的企业财务目标, 在我国当前资本市场还不成熟、公司治理机制还不完善的条件下, 极容易造成股东至上理念下的次优决策, 这在以政府行政管理下的大股东主导或内部人控制为特征的国有控股上市公司中普遍存在。若企业选择股东权益为主的企业价值最大化的财务目标, 就可以较好地避免企业管理者的次优决策行为。因为该目标站在企业整体价值的高度, 是企业各利益相关者利益的集成, 考虑了企业的风险、资金的时间价值和未来收益。其投入的资产是企业的全部资本, 不仅包括了权益资本, 而且包括债务资本等其他资本;其利益指向是企业的整体利益, 充分考虑了投资者、债权人以及供应商、客户和职工等各利益相关者的利益。当然, 真正实行满足各方利益的企业价值最大化财务目标, 需要建立一套有效的财权安排制度, 包括企业在正常经营情况下平等对待各利益相关者的共同治理制度, 以及企业在非正常经营状态下改变利益分配格局的相机治理制度。所以, 如何建立共同治理与相机治理相结合的财务治理结构, 以合理安排企业财权, 乃是当务之急。

参考文献

[1].张兆国, 张庆, 何威风.企业财权安排的几个基本理论问题:基于利益相关者理论研究.会计研究, 2007;11

[2].曾均.从沃尔玛的成功看企业财务目标的取向.财会研究, 2004;5