基于机器学习的模糊框架,用于优先选择可再生能源项目中的金融风险管理技术
《Financial Innovation》:Machine learning-enhanced fuzzy framework for prioritizing financial risk management techniques in renewable energy projects
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时间:2026年02月27日
来源:Financial Innovation 7.2
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摘要:应采取适当的措施来最小化可再生能源投资项目的财务风险。解决这一问题可以缓解许多问题,如财务损失、项目破产、违反法律法规以及运营效率下降。因此,应用正确的风险管理技术对项目的成功和可持续性至关重要。本研究试图找出应优先采用的风险管理技术,以有效管理可再生能源项目中的财务风险。
摘要:应采取适当的措施来最小化可再生能源投资项目的财务风险。解决这一问题可以缓解许多问题,如财务损失、项目破产、违反法律法规以及运营效率下降。因此,应用正确的风险管理技术对项目的成功和可持续性至关重要。本研究试图找出应优先采用的风险管理技术,以有效管理可再生能源项目中的财务风险。为此,本文开发了一种基于机器学习的新模糊决策模型。该模型的第一阶段是使用机器学习方法构建专家加权决策矩阵;第二阶段通过Fermatean模糊MEREC方法对选定的标准进行加权;第三阶段使用Fermatean模糊RATGOS对风险管理工具进行排序。RATGOS是一种多标准决策方法,能够全面评估各种方案的表现并进行排序。本文的最大贡献在于构建了一个新的模型,用于理解对可再生能源投资项目有效性最具关键性的财务风险管理措施。决策者的权重可以通过机器学习方法计算得出。将RATGOS和MEREC技术与Fermatean模糊数相结合,进一步提升了所提模型的质量。这些因素显著提高了模型的有效性、有效性和一致性。研究发现,项目的现金流率是确定风险管理工具的最重要因素;另一方面,金融衍生工具是可再生能源财务管理中最可持续的工具。
引言:可再生能源项目在多个方面促进了国家的社会和经济发展。首先,这些项目通过减少碳排放,使人们能够更有效地应对气候变化。同时,它们降低了能源进口的依赖性,从而提高了能源安全(Bouteska等人,2024年)。为了提高可再生能源项目的绩效,必须有效管理其中的风险。其中最重要的风险之一是财务风险。由于意外事件,企业可能会遭受财务损失,这可能使可再生能源投资者难以实现其财务目标(Zargar等人,2024年)。因此,在这一过程中需要考虑融资风险。可再生能源项目通常需要较高的初始成本,因此寻找所需资金可能具有挑战性。另一个重要因素是汇率风险——许多可再生能源项目所需的设备可能从国外进口,相关支付必须以外币进行,因此汇率的突然波动可能会给企业带来重大损失(Zhang等人,2024年)。流动性风险也是需要考虑的问题之一;如果收入不能按时到位,可能会在偿还短期债务时遇到困难。必须采取有效措施来管理财务风险,以提高可再生能源项目的绩效。为项目投保是一种可行的方法,有助于减少潜在的财务损失。固定价格能源销售合同也有助于管理财务风险,可以减轻价格变动的负面影响。金融衍生产品也能有效管理这些风险(Zhong等人,2024年)。通过远期合约和期权等衍生产品,可以防范汇率和利率的波动。寻找新的合作伙伴也是管理可再生能源项目财务风险的有效手段,从而获得必要的资金(Cheng等人,2024年)。此外,增加企业的现金储备也有助于更成功地管理流动性风险。政府激励措施在管理可再生能源项目的财务风险方面也起着重要作用(Adebayo和?zkan,2024年)。国家提供的税收减免和财政支持有助于企业降低融资风险。此外,政府还可以干预以确保能源市场的价格稳定,从而减少能源价格波动的负面影响。找到最准确的风险管理技术对于有效和精确地管理可再生能源项目的财务风险至关重要。正确的风险管理技术可以通过最小化潜在风险的影响来提高项目成功率,这对可再生能源项目的财务稳定性也有积极作用。另一种确定正确风险管理技术的方法是建立投资者信心(Nauman等人,2024年)。通过建立正确的风险管理机制,可以增强投资者对这些项目的兴趣,这对成本和预算管理也非常重要。使用适当的技术管理风险可以防止意外成本增加(Patel等人,2024年)。然而,如果不能有效和正确地管理可再生能源项目的财务风险,将严重危及项目的成功,导致财务损失、项目破产、违反法律法规以及运营效率下降(Wang和Zhou,2024年)。因此,应用正确的风险管理技术对项目的成功和可持续性至关重要。然而,现有文献中关于确定可再生能源项目财务风险最适当措施的研究较少,这成为该领域的一个重要空白。因此,本研究旨在找出应优先采用的风险管理技术,以有效管理可再生能源项目中的财务风险。本研究的主要研究问题是确定应首先应用哪种风险管理方法来最小化流动性、汇率和融资等方面的风险。为此,本文开发了一种基于机器学习的新模糊决策模型。该模型的第一阶段是使用机器学习方法构建专家加权决策矩阵;第二阶段通过Fermatean模糊MEREC方法对选定的标准进行加权;第三阶段使用Fermatean模糊RATGOS对风险管理工具进行排序。本研究的主要动机是对可再生能源项目中最有效的财务管理技术进行全面分析。在分析此类问题时,通常会考虑SWOT分析和压力测试等方法。这是一种可用于多标准决策分析的方法。现有模型有时未能充分考虑专家意见的重要性,以及排名技术分析过程中的方法选择。本文的最大贡献在于构建了一个新的模型,用于理解对可再生能源投资项目有效性最具关键性的财务风险管理措施。与以往的模型相比,该模型具有以下优势:(i) 在所开发的模糊多标准决策模型中,决策者的权重是通过机器学习方法计算的,可以针对不同人口特征的专家给出不同的权重系数,这对文献研究有重要贡献;将机器学习方法整合到模糊多标准决策过程中是一种创新方法,可以提高模型的准确性;根据专家的人口特征对其进行加权是文献中常被忽视的因素,因此该新模型能够得出更有效和客观的结果;(ii) 将RATGOS和MEREC技术与Fermatean模糊数相结合,进一步提升了模型的质量。对于TOPSIS和VIKOR等替代方案排名方法的分析过程存在一些批评,而RATGOS利用几何平均数解决了这些问题;MEREC可以在缺乏标准的情况下关注方案状态的变化,特别重视导致重大变化的指标的重要性;Fermatean模糊集的优势在于覆盖了广泛的评估范围,从而显著降低了分析过程中的不确定性。以下部分将介绍相关文献中的类似研究,第三部分将解释所提模型的步骤,最后一部分将展示研究结果、讨论和结论。
文献综述:项目类型和所使用的技术对于有效管理可再生能源项目的财务风险至关重要。每个可再生能源项目都有其独特的特点,这也会影响管理财务风险所需采取的措施(Chishti和Dogan,2024年)。例如,在风能项目中,选择合适的地点非常重要,正确的选址可以充分利用风速的优势(Usman等人,2024年),这对项目绩效有积极影响(Dehshiri等人,2024年;Hunjra等人,2024年)。根据Dehshiri和Hunjra的研究,这种情况同样适用于太阳能项目;利用充足的阳光可以提高项目效率(Lee和Lee,2024年),从而有助于降低成本,进而更有效地管理财务风险。Hassan和Kar等人(2024年;Kar等人,2024年)指出,可再生能源项目中使用的技术类型也对财务风险管理有影响,高效技术可以长期降低运营成本,从而更有效地管理风险。马等人(2024年)和索尼等人(2024年)提到,技术维护要求和供应商支持在管理财务风险方面起着重要作用。可以说,如果能够确保维护的便利性,财务风险就可以得到降低。宏观经济稳定性也会影响可再生能源项目中的财务风险的有效管理。在宏观经济稳定的情况下,利率更加可预测。稳定的利率有助于更有效地管理项目成本。相反,利率上升会使企业难以找到融资来源。另一方面,宏观经济稳定性也有助于有效管理汇率风险(Chishti和Dogan 2024年)。在可再生能源项目中,可能会进口技术(Gaies和Chaabane 2024年)。在这种情况下,为了成功管理项目成本,汇率不应出现波动(Zhao等人2024年)。为了实现这一目标,各国的经济必须稳定。此外,经济稳定性也是提高投资者信心的关键。Husain等人(2024年)指出,投资者更倾向于在经济稳定和可预测的环境中进行投资。此外,经济稳定性还允许增加政府激励措施。根据Behera等人(2024年)的研究,在国家经济稳定的环境中,政府的预算平衡会得到积极影响。相比之下,Liu等人(2024年)和Igeland等人(2024年)表明,处于经济衰退中的国家可能不得不实施预算限制。这种情况可能导致政府激励措施减少。政治稳定性是减少可再生能源投资中遇到的财务风险的重要标准之一。一个国家缺乏政治稳定性会带来投资困难(Okara 2023年)。此外,政策制定者不愿调整和实施能源政策也被定义为政治不稳定(Husain等人2024年)。由于确保政治稳定性可以增强市场信心,因此可再生能源项目的长期规划可以更加成功(Behera等人2024年)。另一方面,在政治稳定的国家,可以为可再生能源项目提供更有效的政府激励措施。这显著促进了项目的财务可持续性(Kirikkaleli和Adebayo 2024年)。同样,政治稳定性也确保了能源市场的安全。否则,在政治不确定的情况下,能源价格可能会出现不可预测的波动(Chen等人2024年)。这种情况会显著增加项目的财务风险。Wang等人(2023年)得出结论,确保政治稳定性将增加对可再生能源投资的兴趣。然而,在缺乏政治稳定的情况下,财务风险也会增加。此外,Rong等人(2024年)指出,稳定的政治和金融环境将增加外国直接投资流入该国。这将减少汇率、流动性和融资风险等财务风险。现金流率是减少可再生能源投资中遇到的财务风险的重要标准之一。现金流率决定了投资者收回他们在项目中投资所需的时间(Zhang等人2020年)。在这种情况下,如果回收期较短,就可以降低财务风险(Prokopenko等人2023年)。这种情况有助于增加投资者对项目的信任和兴趣。可再生能源项目中最大的财务挑战之一是初始成本非常高(In等人2022年)。因此,充足的现金流对于管理流动性风险至关重要。此外,足够的现金流使财务规划能够更有效地进行(Heidari和Heravi 2024年)。因此,需要准确预测现金流。这一条件有助于减少项目的财务风险。Shrimali(2021年)总结了针对印度可再生能源项目的两大财务风险的金融工具,首先是影响项目层面现金流的支付延迟,其次是影响外币现金流的外汇风险。在此过程中,她试图定义提供每种风险解决方案的公共融资机制。Perrelli等人(2023年)提出了一个随机折现现金流模型,用于评估巴西混合可再生能源系统的经济可行性。换句话说,它使用月度现金流模型来跟踪财务动态并更准确地检测可能的现金流短缺。用于缓解这些风险的方法也很重要(Sajjad等人2024年)。可再生能源项目由于初始投资成本高,涉及各种财务风险,如长期回报期和市场不确定性(Zargar等人2024年)。管理这些风险直接影响项目的可持续性和投资者信心(Soltani 2024年)。因此,现金流建模、使用衍生品应对汇率风险以及能源采购协议等方法是管理这些风险的重要工具。Li等人(2025年)利用112个国家的数据研究了财务风险与可再生能源之间的关系。他们认为财务风险显著抑制了可再生能源的消费。Beiter等人(2024年)研究了风险管理和差价合约在可再生能源项目中的作用。他们声称这些合约对于可再生能源融资是必要的,因为它们将可变价格转换为固定价格。从理论角度来看,选择财务风险标准和管理工具可以基于已建立的财务风险理论。例如,流动性偏好理论强调了保持充足现金流以管理短期义务的重要性,从而证明了将现金流率作为核心评估标准的合理性。此外,现代投资组合理论(MPT)强调了通过金融衍生品和战略合作伙伴关系等工具进行多样化的好处,这些工具可以降低整体投资组合风险。代理理论在可再生能源项目背景下也很相关,其中长期合同和有效的项目管理能力有助于通过协调利益相关者的利益来缓解代理问题。最后,实物期权理论支持包含情景分析,因为它在面对未来不确定性时提供了管理灵活性,使其成为战略风险缓解的重要工具。为了加强文献与理论基础之间的联系,将选定的理论作为本研究中考察的标准和工具的依据非常重要。文献一致强调流动性限制、收入波动性和融资挑战以及技术不确定性是可再生能源投资中的主要财务风险。这些模式直接对应于流动性偏好理论的原则,该理论强调现金流的充足性,以及现代投资组合理论,后者支持使用对冲工具和多样化策略,如金融衍生品和合作伙伴关系。同样,代理理论为长期协议和项目管理能力在缓解利益相关者协调问题中的作用提供了概念性解释,而实物期权理论则与使用情景分析来处理政策、资源可用性和市场动态的不确定性相一致。将这些理论观点与文献中的实证见解相结合,有助于明确本研究的独特贡献,即开发了一个基于模糊机器学习的框架,该框架根据这些风险缓解机制在理论和实践上的相关性对其进行系统优先排序。基于这项文献研究,可以强调一些关键结果。可再生能源项目变得越来越重要,因为它们既环保又能实现能源独立。然而,高成本等问题可能会阻碍这些项目的发展。因此,必须有效管理财务风险,以确保这些项目的长期可持续性。在这个过程中,流动性风险、汇率风险和融资风险非常重要。然而,需要确定针对这些风险的最有效策略。这使企业能够更有效地利用人力和财务资源。因此,为了成功管理可再生能源项目中的这些风险,必须确定最有效的风险管理技术。尽管如此,文献中关注这一过程的研究数量有限,表明存在显著差距。为了解决这个问题,本研究试图通过建立一个新的基于机器学习的模糊决策模型来找到最有效的财务风险管理工具。确定可再生能源投资中最有效的财务风险管理工具是本研究的主要目标。建议使用混合多标准决策模型来确定针对市场风险、流动性风险和融资风险等财务风险的最可持续管理工具。由于缺乏构成数据集的标准的定量数据,无法应用计量经济模型。因此,使用了多标准决策技术来分析这些数据。因此,必须寻求专家意见。在所提出的模型中,通过MEREC对选择风险管理工具的标准进行了加权。考虑到标准的相对重要性,借助RATGOS方法对风险管理工具进行了排名。分析中包含的意见来自十位专家。文献回顾表明,从专家那里获取意见是足够的。Olteanu等人(2024年)在他们的研究中使用了三位专家的意见,研究了基于经济、社会和治理因素的欧洲投资领域。Zhang(2025年)和Abdullah等人(2024年)也使用了三位专家的意见进行分析。由于所提出的模型包括多标准决策技术,因此存在两个基本问题。首先是赋予决策者的权重的重要性。决策者评估的重要性水平由基于维度降维的机器学习技术确定。第二个问题是数据由话语宇宙组成。使用模糊集运算符对话语宇宙中的元素进行不确定性分析。因此,开发了基于机器学习的Fermatean模糊MEREC—RATGOS集成模型来进行分析。设U为话语宇宙。然后,通过方程(1)定义FFS(Top?u等人2024年;Büyük?zkan等人2024年):$$\tilde{F} = \left\{ {s,\mu_{F} \left( s \right),v_{F} \left( s \right):s \in U} \right\}$$ (1)其中\(\mu\)和\(v\)分别代表成员资格和非成员资格程度。这些程度通过方程(2)–(4)确定。$${\mu }_{F}\left(s\right):U\to \left[\text{0,1}\right]$$ (2)$${v}_{F}\left(s\right):U\to \left[\text{0,1}\right]$$ (3)$$0\le {\left({\mu }_{F}\left(s\right)\right)}^{3}+{\left({v}_{F}\left(s\right)\right)}^{3}\le 1$$ (4)设\(\widetilde{A}=\left({\mu }_{A},{v}_{A}\right)\)和\(\widetilde{B}=\left({\mu }_{B},{v}_{B}\right)\)为两个FFS。然后,通过方程(5)–(8)确定基本算术运算符。$$\widetilde{A}+\widetilde{B}=\left(\sqrt[3]{{\mu }_{A}^{3}+{\mu }_{B}^{3}-{\mu }_{A}^{3}{\mu }_{B}^{3}},{v}_{A}{v}_{B}\right)$$ (5)$$\widetilde{A}\times \widetilde{B}=\left({\mu }_{A}{\mu }_{B},\sqrt[3]{{v}_{A}^{3}+{v}_{B}^{3}-{v}_{A}^{3}{v}_{B}^{3}}\right)$$ (6)$$k\widetilde{A}=\left(\sqrt[3]{1-{\left(1-{\mu }_{A}^{3}\right)}^{k}},{v}_{A}^{k}\right)$$ (7)$${\widetilde{A}}^{k}=\left({\mu }_{A}^{k},\sqrt[3]{1-{\left(1-{v}_{A}^{3}\right)}^{k}}\right)$$ (8)此外,FFS的得分函数通过方程(9)计算。$$s\left(\widetilde{A}\right)={\mu }_{A}^{3}-{v}_{A}^{3}$$ (9)同样,FFS的准确性函数通过方程(10)计算。$$a\left(\widetilde{A}\right)={\mu }_{A}^{3}+{v}_{A}^{3}$$ (10)基于维度降维的机器学习维度降维算法能够将大型数据集缩减为较小的数据集。维度降维的目的是在新的空间中获得新的维度,同时最大限度地保留复杂数据堆中的信息或方差。在此过程中,计算矩阵列之间的协方差值,并构建协方差矩阵。使用与协方差矩阵最大特征值对应的特征向量计算新的数据集。基于维度降维的机器学习步骤在表1中给出(Kabir等人2023年)。从机器学习算法获得的权重用于创建决策矩阵的元素。这些元素是通过计算专家意见获得的模糊数的加权平均值得到的。加权平均值中的权重值来自机器学习。尽管数据集包含人口统计输入,但机器学习的整合使模型能够以数据驱动和客观的方式分配专家权重。这增强了模型的机器学习增强特性,并最小化了纯粹主观判断聚合可能产生的偏差。表1 基于维度降维的机器学习的伪代码在机器学习计算过程中使用了COLAB。此外,还使用了NumPy、Sklearn和Pandas库。Sklearn库的分解包用于PCA步骤。MEREC与Fermatean模糊数MEREC是一种用于为目标设置标准权重的客观多标准决策技术。在该方法中,计算了在没有标准时的变化。换句话说,MEREC关注在计算标准权重时排除某个变量后总标准权重的变化。该方法的优点包括客观的权重分配、易于理解和计算,以及坚实的数学基础。MEREC的伪代码如表2所示(Fetanat等人,2023年)。表2 MEREC的伪代码
RATGOS是一种多标准决策方法,它使用基于标准的备选方案与最优值的相似度比值的几何平均值。与TOPSIS和VIKOR等使用度量计算的方法不同,RATGOS方法使用相似度比值的平均值来确定最优值。该方法的优点是不需要度量计算,并且计算简单(Yüksel等人,2024年)。RATGOS的伪代码在表3中提供(Din?er等人,2023年)。此外,附录中提供了一个备选方案的加权相似度比值计算示例,以说明如何使用RATGOS方法得出最终排名。
表4列出了之前考虑了不同多标准决策(MCDM)方法的研究。
如表所示,MCDM方法已被广泛应用于许多风险评估研究中。然而,MEREC和RATGOS方法在此处增加了创新性。
本节分享了为确定可再生能源中最合适的风险管理工具而进行的分析结果。
定义专家加权决策矩阵、标准和备选方案集
从文献和与决策者的访谈中获得了在选择风险管理工具时有效的标准。表5列出了在选择风险管理工具时考虑的七个标准,以及它们的定义和分析代码。
在研究中,评估了外部因素(如宏观经济和政治稳定性、投资地点)和内部因素(如项目类型和技术及运营能力)。表6总结了根据表5中的标准进行排序的风险管理工具。
虽然某些工具(如情景分析)可能与项目的技术方面相关,但在这里它们被视为独立的战略风险管理工具,因为它们具有前瞻性结构并能够主动应对不确定性。保险是指针对可能的风险提供保障,而合作伙伴关系则代表风险的分配和分散。相比之下,金融衍生产品是另一种用于管理风险的工具。情景分析涉及提前确定可能的情况并采取预防措施。在确定了备选方案和标准集之后,通过电子邮件向具有风险和风险管理领域研究和经验的决策者发送邀请。表7总结了响应邀请的决策者的 demographic 信息。
表7 显示了十位不同决策者的年龄范围在42至56岁之间,他们的经验至少为10年。使用基于降维的机器学习算法来确定决策者的重要性权重。首先对数值进行标准化,标准化后的值显示在表8中。
随后计算变量之间的协方差值。协方差矩阵在表9中分享。
找到协方差矩阵的特征值。换句话说,得到了协方差矩阵的特征多项式的根。计算了四个不同的特征向量值,其中最高的值被考虑在内。最大的根值为0.206866。这些特征值解释的方差分别为51.7%、8.967%、16.707%和22.61%。计算出对应于这个根的特征向量。最后,将特征向量与特征矩阵相乘并标准化。使用标准化后的值作为决策者的权重。结果在表10中给出。
根据表10,第九位决策者的评估重要性系数为0.116,因此第九位决策者的评估比其他决策者更为突出。第六位决策者的权重为0.112,第七位决策者的权重为0.109。为了确保专家权重的稳定性和有效性,使用了第二种方法来测试它们之间的相关性。在这种情况下,分析采用了最大-最小标准化值求和的方法。两种方法结果之间的相关系数为0.836827。这个高值表明结果是一致的。通过将每位决策者的评估分数与这些系数相乘来创建决策矩阵的元素。使用机器学习方法计算出决策者的权重后,获得了每个备选方案根据标准的评估结果。决策数据的评估结果在附录表11中呈现。获得了决策者评估结果的Fermatean模糊数等价值。然后,将专家的权重相加,创建了一个专家加权决策矩阵。使用机器学习得出的专家权重构建的专家加权决策矩阵在表11中展示。
在获得专家加权决策矩阵后,对数值进行标准化和去模糊化处理。例如,第一个元素的计算结果为\(\frac{{.437}^{3}-{.466}^{3}+1}{2}=.491\)。去模糊化后的值在表12中总结。
接下来,计算选项值的整体性能(S)。整体性能值在表13中分享。换句话说,该值显示了在考虑所有标准时备选方案的性能值。
然后,计算移除每个标准后的选项性能。结果的详细信息在表14中总结。该值显示了在移除一个标准时备选方案的性能值。
之后,得到绝对偏差的总和。最后,确定标准的权重。权重的结果显示在表15中。
根据表16,项目的现金流率被确定为确定风险管理工具的最重要因素。由于该标准的权重为0.2630,是最大的值,因此可以根据项目的现金流率采取预防措施来应对流动性风险。然而,第二重要的标准是项目类型和技术。由于可再生能源的类型和技术决定了投资回报的过程,因此在选择风险管理工具时也非常有效。
在这一步中,通过应用标准的Fermatean模糊加权平均运算符来执行Fermatean模糊数的加权聚合。在此运算符下,使用表达式(1???∏? (1???μ?3)^{w?})^{1/3}来聚合每个备选方案的成员度,该表达式源自Fermatean模糊环境中常用的广义Einstein聚合结构。这种公式通过在应用立方逆变换之前对立方成员度值进行操作,保留了Fermatean集合的更高层次不确定性表示。相反,非成员度值使用幂形式ν?^{w?}进行聚合,反映了标准之间的分歧累积。这两个组件的结合确保了Fermatean模糊逻辑中一致性和分歧水平的协调,并通过相应的权重w?体现了每个标准的相对重要性。通过将附录表22中的专家加权决策矩阵与表15中的标准权重相乘,构建了加权专家加权决策矩阵。第一个元素的计算结果为\(\left({\left(1-{\left(1-{.437}^{3}\right)}^{.1047}\right)}^\frac{1}{3},.{466}^{.1047}\right)=\left(.209,.923\right)\)。矩阵在表16中展示。
然后,为每个标准确定最优值。一旦确定了最优值,就将这些值除以最优值的去模糊化值,从而得到加权相似矩阵。加权相似矩阵显示在表17中。
最后,计算每个风险管理基于标准的值的几何平均值。之后,对Fermatean模糊几何平均值进行去模糊化处理。风险管理工具的排名显示在表18中。
根据表18,可再生能源中财务风险管理最可持续的工具是金融衍生工具,其值为0.5820。为了管理可再生能源中的财务风险,管理者需要优先考虑金融衍生工具。另一种合适的财务风险管理工具是合作伙伴关系。这样可以确保风险的分担。
建议使用不同的方法来验证应用于排名的多标准决策方法的结果的有效性。因此,应用了WASPAS、TOPSIS和VIKOR方法,并比较了结果。四种方法的结果在表19中比较。
从表19可以看出,四种不同方法对财务风险工具的排名相同。换句话说,结果是一致的,可再生能源中最合适的财务风险管理工具是金融衍生工具。
进行了敏感性分析以测试结果的一致性。这项分析基于专家权重调整+10%和?10%的情景进行。结果在表20中展示。
敏感性分析的结果表明分析结果是一致的。在任一情景下,权重都没有变化。结果是一致的,可再生能源中最合适的财务风险管理工具仍然是金融衍生工具。专家权重调整后排名不变,表明模型的稳定性和鲁棒性,证实了决策者影响的微小变化不会影响整体优先级结果。
分析基于政策情景进行。换句话说,再次要求决策者考虑如果实施新政策时的潜在政策变化。研究了碳价格或利率波动的情况。考虑了三种情景:正常情况、碳价格波动和利率波动。前一节的结果代表了正常情景的结果,同样的分析程序应用于其他情景。换句话说,收集了决策者对可能情景的评估,并使用与MEREC相同的因素进行加权,最后使用RATGOS对可再生能源中的财务风险管理工具进行排名。情景分析的结果在表21中展示。
基于情景的结果可以通过可再生能源投资的结构特征进一步解释。与传统能源资产不同,可再生能源项目具有高度可变的生产特性,这使它们的收入流对碳价格和利率波动等宏观经济冲击更加敏感。在碳价格波动的情况下,情景分析变得更加有价值,因为可再生能源项目——特别是风能和太阳能项目——面临排放外部性定价的长期不确定性,影响预期盈利能力及合同结构。相比之下,利率波动主要影响资本成本,这对于需要大量前期支出且严重依赖长期融资的可再生能源投资至关重要。这种结构依赖性解释了为什么金融衍生工具在所有情景中始终排名靠前,因为它们直接对冲了与资本相关的风险,而像情景分析这样的前瞻性分析工具在政策驱动的不确定性占主导时变得重要。这些动态表明,观察到的排名与可再生能源投资组合的独特财务和运营特征一致。尽管在不同宏观经济情景下中间排名的顺序有所变化,但金融衍生工具始终是排名最高的选项。这突显了他们在金融波动条件下的多功能性和韧性,例如利率和碳价波动。在碳价波动的情况下,情景分析的相对重要性增加了,因为这种波动主要引入了战略和监管不确定性,而不是立即的财务损失。情景分析使管理者能够探索不同的碳定价路径,模拟其对项目盈利能力的影响,并提前确定缓解策略。相比之下,保险机制通常旨在覆盖运营或基于事件的风险,对长期市场驱动的不确定性适应性较差。因此,当波动源于政策引起或市场变化时,像情景分析这样的前瞻性分析工具比静态风险转移机制(如保险)更有价值。同样,在利率波动的情况下,金融衍生品因其能够直接对冲资本成本波动而保持领先地位。衍生品提供了对利率变化的即时财务保护,而其他工具只能提供间接或延迟的缓解措施。
根据分析结果,影响可再生能源项目风险管理过程的最重要问题是项目的现金流率。现金流率有助于及早识别潜在的财务风险。它也是评估项目运营效率的重要工具。它还提供了确定项目流动性需求和计算回收期的方法。因此,管理可再生能源项目的财务风险直接与现金流率相关。Rodriguez(2024)和Kandpal等人(2024)提出了一种通过考虑公司现金流率来计算加权平均资本成本的方法。有人认为,现金流周期是一种风险,并会影响投资者的投资决策。Gao(2024)和Al-Debei等人(2024)分析了股票现金流周期对股价的影响。强调现金流周期是衡量股票风险的一个指标。
另一个影响可再生能源项目风险管理过程的重要因素是项目的类型和所使用的技术。首选的可再生能源类型和条件会影响项目的效率。此外,由于这些能源依赖于天气条件,生产可能会出现偏差。此外,该领域的技术每天都在进步。Yang等人(2024)和Kroll与Kühne(2024)指出,跟上这一发展、维护技术设备以及需要合格人员来进行这些工作是重要的风险。Kou等人(2023)模拟了数字孪生政策以促进可再生能源项目的发展。建议分析结果会根据可再生能源类型的不同而有所不同,并可能在投资决策中发挥作用。Erdebilli等人(2023)通过多标准决策技术分析了土耳其的太阳能投资。强调选择用于投资的能源类型和地理适宜性非常重要。
分析结果表明,金融衍生品是可再生能源投资中最有效的财务风险管理工具。衍生品常用于保护投资免受市场波动的影响。Mensi等人(2024)指出,用于对冲货币风险的前期合约或期货合约以及用于对冲利率风险的互换协议是重要的工具。Rahadian等人(2024)进行了一项研究,以确定新兴经济体中衍生品的最优风险组合。声称金融衍生品是风险管理过程中的工具,投资者应具备足够的金融衍生品知识。建立合作伙伴关系是另一种重要的财务风险管理工具。为项目发展合作伙伴关系意味着分担潜在风险。同时,合作伙伴关系可以增强财务实力和流动性。Fleta-Asín和Mu?oz(2023)以及Foglia等人(2024)研究了影响高投资基础设施项目中公私合作伙伴关系的因素。强调风险分担对这些项目具有吸引力。
尽管合作伙伴关系通过在不同实体之间分散财务敞口来促进风险分担,但金融衍生品提供了针对宏观层面不确定性(如利率上升或货币贬值)的更有针对性的对冲工具。它们结构化且基于合同的性质允许更即时的财务保护,特别是在现金流稳定性是主要关注点时。虽然该模型提供了金融风险工具的结构化排名,但实际应用可能受到市场微观结构因素的影响,例如保证金要求、交易对手风险敞口和衍生品合约中的基差风险。这些复杂性超出了本研究的范围,但应在模型的应用扩展中加以解决。尽管金融衍生品在直接应对市场风险方面最有效,但在实际应用中可能会受到一些次要因素的影响。例如,保证金要求可能会给小型开发商带来流动性压力。此外,在可再生能源融资中实施衍生品可能会遇到制度和监管障碍。在发展中国家,缺乏标准化的衍生品工具和低市场流动性可能会限制项目开发商的获取渠道。交易对手风险和不完美的对冲比率可能会降低风险覆盖的效率,而保证金要求可能会产生额外的流动性压力。这些实际挑战突显了需要监管协调和金融教育,以促进衍生品对冲工具在可再生能源项目中的有效和负责任使用。此外,基差风险和不完美的对冲比率也可能降低对冲效率。交易对手风险、净结算安排的需求以及对冲会计的复杂性也可能影响实施。此外,差价合约(CfDs)和购电协议(PPAs)的选择可能因市场结构和监管设计而异。例如,在自由化的电力市场中,CfDs可能更具优势,而在受监管的环境中,PPAs可能更占主导地位。
总体而言,本研究的结果既加强了又扩展了关于可再生能源项目财务风险管理的文献。将现金流率确定为最具影响力的标准与先前强调流动性限制和收入波动作为可再生能源投资组合中心财务风险的研究一致。同样,将金融衍生品列为优先工具也与强调其在对冲货币和利率风险方面的有效性的研究一致。然而,将合作伙伴关系列为第二优先工具突显了风险分担机制的结构重要性,这一点在早期研究中虽然被认可但尚未定量优先考虑。此外,基于情景的结果提供了一个新的视角,展示了在不同宏观政策条件下特定工具的相对效用如何变化,这是以往研究中较少探讨的方面。这些见解共同证实了几项既定的发现,同时提供了精细的、基于模型的证据,扩展了对可再生能源投资中财务风险缓解的理论和实际理解。
本研究试图确定应优先应用哪些风险管理技术,以有效管理可再生能源项目的财务风险。为此,本研究开发了一种基于机器学习的新模糊决策模型。该模型的第一阶段涉及使用机器学习方法构建专家加权决策矩阵。在第二阶段,通过Fermatean模糊MEREC方法对选定的标准进行加权。第三,使用Fermatean模糊RATGOS对风险管理工具进行排名。研究发现,项目的现金流率是确定风险管理工具的最重要因素。另一方面,对于可再生能源项目的财务风险管理,最可持续的工具是金融衍生品。使用金融衍生品被认为是最有效的管理财务风险策略。现金流在文献中被广泛认为是风险因素。然而,本研究的一个关键点是它强调金融衍生品是降低现金流风险的首要策略。这种强调采用了一种结合模糊逻辑和机器学习的新方法。因此,实施一些政策来开发衍生品产品是合适的。首先,组织关于衍生品产品的培训计划将是重要的一步。这样就可以更准确地使用这些产品。此外,应建立全面的监管框架来规范金融衍生品的使用。这有助于投资者增加对这些产品的信心。同时,应采取一些措施来发展衍生品市场。在这方面,需要开发衍生品平台。这有助于显著增加衍生品产品的交易量。此外,政府激励措施在这方面也起着非常重要的作用。应鼓励银行多样化能源衍生品产品并开发创新产品。同样,税收减免可以鼓励投资者使用这些产品。此外,建立数据驱动的风险监测机制以早期发现财务风险也有积极作用。这些系统通过提前检测货币波动和现金流中断来促进预防措施。此外,将机器学习和模糊MCDM方法结合起来提高了模型的透明度和可重复性,而基于情景的分析支持了在不同政策环境下结果的稳健性。
主要贡献在于构建了一个新模型,以理解对可再生能源投资项目有效性最为关键的财务风险管理行动。可以使用机器学习方法计算决策者的权重。将RATGOS和MEREC技术与Fermatean模糊数相结合是提高所提模型质量的另一个要素。这些问题显著提高了模型的有效性、有效性和一致性。本研究存在几个局限性。主要的理论局限性在于没有针对特定类型的可再生能源进行专门分析。因此,未来的研究可以包括对太阳能或水电项目相关财务风险的评估。此外,虽然本研究专注于财务风险,但它有意排除了技术和供应链相关风险。这种遗漏可能会对结果产生间接影响,因为技术故障或供应链中断可能导致延误或成本超支,最终影响现金流和融资稳定性。因此,研究结果应解释为反映了财务风险管理维度,而不是整个项目风险概况。在未来的模型中整合运营和供应链风险将增强框架的稳健性和全面性。此外,主要的方法学局限性在于专家权重的计算。在此过程中,只考虑了有限的标准。另一个重要局限性是该研究没有在区域基础上进行。建议未来的研究应在国家层面进行,重点关注发展中国家或发达国家。最后,研究范围仅限于财务风险,排除了技术、运营或供应链相关风险。未来的研究可以通过纳入定量项目数据、更广泛的专家群体和多维风险框架来解决这些不足。一个重要的局限性是专家样本相对较小,这可能会降低基于机器学习的加权过程的稳健性。在未来的研究中,扩大专家群体可以增强机器学习输出的可靠性。
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