基于数据推理和模式识别的财务困境预警模型.pdf
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1、第 3 3卷 第 6期 南京理工大学学报(自然科学版)2 0 0 9年 l 2月 J o u rn a l o I n j i n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y(N a t u r a l S c i e n c e)Vo 1 3 3 No 6 De c 2 0 0 9 基于数据推理和模式识别 的财务困境预警模型 邓 敏,韩玉启 (南京理T大学 经济管理学 院,江苏 南京 2 1 0 0 9 4)摘要:通过对比研究,指出了基于统计分析方法的传统财务困境预警模型的缺陷,分析了基 于 数据演算推理
2、和模式识别的新兴财务 困境预警模型的特点。对 多个有代表性模型特点的分析 表明,新兴的财务 困境模型具有容错能力、动态适应性、人工智能和解释能力等特点,更适合 目 前公司错综复杂的财务状况:该文在分析结果的基础上,提 出了财务困境预警问题未来的研究 方 向?关键词:数 据推理;模式识 别;财务 困境;预 警模型 中图分类号:F 2 2 4 0 文章编号:1 0 0 5 9 8 3 0(2 0 0 9)0 6 0 8 3 3 0 6 Pr e-wa r n i n g M o d e l o f Fi n a n c i a l Di s t r e s s Ba s e d o n Ca l
3、c u l u s De r i v a t i o n a n d Pa t t e r n Re c o g n i t i o n DENG Mi n,HAN Yu q i (S c h o o l o f E c o n o m i c s a n d Ma n a g e me n t,N U S T,N a n j i n g 2 1 0 0 9 4,C h i n a)Ab s t r a c t:B y c o n t r a s t i v e s t u d y,t h e i n h e r e n t d e f e c t s o f t h e t r a d i
4、t i o n a l fin a n c i a l d i s t r e s s p r e wa r n i n g (F D P W)mo d e l s b a s e d o n t h e t r a d i t i o n a l s t a t i s t i c a n a l y s i s me t h o d a r e i n d i c a t e d T h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e n o v e l mo d e l s b a s e d o n c a l c u l u s d e riv a
5、 t i o n a n d p a t t e r n r e c o g n i t i o n d e v e l o p e d r e c e n t l y a r e a n a l y z e d T h e r e s u l t s f r o m t h e a n a l y s i s o n t h e c h ma c t e r i s t i c s o f s e v e r a l r e p r e s e n t a t i v e FRP W mo d e l s s h o w t h a t t h e n o v e l F D P W mo
6、d e l s o w n s u c h c h a r a c t e ris t i c s a s h i g h f a u l t t o l e r a n c e a b i l i t y d y n a mi c a d a p t a b i l i t y a r t i fic i a l i n t e l l i g e n c e a n d e x p l a n a t i o n a b i l i t y a n d a r e mo r e s u i t a b l e f o r t h e c o mp l i c a t e d fin a n
7、 c i a l e v o l u t i o n i n mo d e n i c o mp a n i e s Th e f u t u r e d i r e c t i o n s a b o u t t h e FRPW a r e als o p r o p o s e d h e r e Ke y wor d s:c a l c u l u s d e r i v a t i o n;p a t t e r n r e c o g n i t i o n;fin a n c i a l d i s t r e s s;p r e wa r n i n g mo d e l s
8、财务困境又被称为公司失败或破产,其含义 可分为 3 个层次:失败,资本投资收益率 明显 并持续低于市场 同类投资;不能履行到期偿付 义 务,表现为流动性不足;破产,资产处于清算价格 状态及申请进入破产程序。从 2 0世纪末的亚洲 金融危机到当前 的全球经济危机,日益复杂多变 收稿 日期:2 0 0 8 0 91 8 修 回日期:2 0 0 91 01 5 基金项 目:南京理 工大学科研发展基金(X K F 0 7 0 7 0)作者简介:邓敏(1 9 6 8一),女,博士生,高级会计师,主要研究方向:管理理论与方法,E-m a i l:d e n g m i n 2 2 8 S O 1 U e
9、o n l;通讯作者:韩玉启(1 9 4 5一),男 教授,博士生导师,主要 研究 方向:管理理论 与方法,E-m a i l:h e i d i h a n m a i l n j u s t e d u c n 8 3 4 南京理工大学学报(自然科学版)第 3 3卷第 6期 的竞争环境使得陷入财务困境的公司数量越来越 多,公司管理者、债权人和投资者等都希望建立有 效的财务困境预警机制,及早采取行动止损。因 此,财务困境预警的研究一直是实务界和学术界 关注的热点问题。在国外,财务困境预警定量分析研究始于 2 0 世纪 6 O年代,已取得了比较成熟的研究成果。这 些研究成果大致可以划分为 2个
10、阶段:2 0世纪 6 0 8 0年代,形成了一些以统计方法为分析工具的 传统的财务 困境预警模型,2 0世纪 9 0年代以后,学者们开始探索使用新 的方法,主要是基于数据 演算推理和模式识别的新兴财务 困境预警模型。这些方法与传统方法相 比,具有一些鲜明的特点,体现了一定的优越性。相 比之下,国内对财务 困 境预测的相关研究 目前还只处于起步状态,基本 是处于验证已有方法在我国的适用性阶段。比较 有代表性的研究成果有:周首华等人 的 F分数 模型,陈静 的单变量分 析和二类线性 判定分 析,张玲 的二类线性判别模型,陈晓、陈怡鸿 的多元逻辑 回归模 型,杨保 安、季海等人 的前 馈神经网络模型
11、,黄继鸿等人 的基于案例推理 模型,曹德芳等人 的基于股权结构模 型,杨海 军等人。的基于模糊支持 向量机模 型,孙 洁等 人 的多分类器混合组合模型等。本文选取国外几种较为典型的新兴财务困境预 警模型神经网络模型(A r t i fi c i a l n e u r a l n e t w o r k,A N N)、多维标度模型(M u l t i d i m e n s i o n al s c al i n g m o d-e l,M D S)、累积和模型(C u m u l a t i v e S u n l m o d e l,C U S U M)、粗糙集分析(R o u g h s
12、 e t a n al y s i s,R S T)、固定 效应的面板数据 l o g i t 模型、遗传算法、生存分析、混 沌理论模型进行重点评析,综合阐述新模型的 特点,并对未来的研究方向进行展望。1 传统财务困境预警模型的缺 陷 传统的财务困境预警模型主要包括:单变量 判定模型、多元线性判定模型(Mu l t i p l e d i s c r i m i-n a t e a n a l y s i s,M D A)、A l t m a n的 z值判定模型(Z s c o r e模型、Z e t a模型、Z 值模型)、E d mi s t e r d的 小公司财务预警模 型、英 国的 T
13、 a f fl e r 的多变量模 式、日本开发银行建立的“利用经营指标进 行公 司风险评价 的破产模 型”、概 率模 型一 多元 逻辑(I g i t)回归模 型、多元概率 比回归模型,这些模 型的发展 已趋于成熟,但存在着难以克服的缺陷:(1)无法克服的分类错误。在利用单变量判 定模型进行预测时,选择分割点时不可避免地会 造成 I 类错误和 兀类错误,一般认为 I 类错误成 本 比 兀类错误成本高,但从不同的角度考虑,成 本高低是不同的:一般而言,从投资者和银行的角 度考虑,I 类错误成本要大于 兀类错误;而从受 诬陷和中伤的经营 良好的公 司的角度考虑,由于 借款者、顾客、供应商、股东或
14、其他投资人的不必 要的戒备状 态,会使 兀 类错误 的成本更 高。因 此,影响模型的有效性。(2)非随机取样。传统的财务 困境预警模型 针对每个失败公司,根据同行业、规模与公司存续 时间相近的原则,匹配一个或多个非失败公 司作 为配对样本。这种取样程序存在争议:假定先验 概率为 5 0,则远高于困境公司在总体 中的实际 比率。若样本中财务困境与非财务困境公司的比 率偏离总体中两类公司的比率,则会歪 曲模型的 预测能力。(3)建立 在一定 的假设之上。如 MD A假设 自变量服从正态分布、协方差矩阵相等、独立变量 之间完全线性补偿,但这并不总是成立的。L o g i t 回归分析虽然不考虑多元变
15、量 的正态分布,但是 它要求变量之间的完全线性补偿。(4)未考虑财务困境 的过程性。传统的财务 困境预警模型将失败作为一个以二分法表示的离 散事件,将所有公司泾渭分明地分为“财务危机”公司和“非财务危机”公司,忽略了财务危机的过 程性,不能反映阶段性 的动态信息。(5)未考虑财务数据的连续性。传统 的财务 困境预警模型在进行财务失败预测时,一般选取 被预测公司前 3年 的财务数据,然后分别预测。由于 3年内的数据相互之间没有联系,所在的会 计年度不同,得出的模型变量系数也就不同,因而 具有非连续性。如:M D A可用于提前 2年准确预 测上市公司破产 的可能性,但对于 2年以上的破 产预测未必
16、有用。公司不可能在一夜之间破产,因此,对财务数据进行纵向比较是非常重要的。2 新兴财务 困境预警模型评析 2 0世纪 9 0年代后,学者们开始探索使用新 的方法,这类方法在数据演算推理以及模式识别 方面具有强大功能,在公司财务 困境预警研究领 域发展很快。总第 1 6 9期 邓敏韩 玉启 基于数据推理和模式识 别的财务 困境预警模型8 3 5 2 1 A O d o u r 和 S h a r d a 1 2 最早把 B P神经 网络技术 应用于财务危机预测研究 中,结果显示神经网络 要优于当时的判别分析模 型:他们以 1 9 7 5年到 1 9 8 2年问的 6 5家失败公司与 6 4家正常
17、公司配 对,并将样本区分为训练样本与保留样本,以 A l t m a n的 z分数模型所使用的 5个财务比率为研究 变量,构建 A N N模型:结果发现,训练样本的判 别正确率高达 1 0 0,对保留样本失败类公司与 正常类 公 司 的预 测正 确 率 分 别 为 8 1 7 5 与 7 8 1 8,显示 A N N具有较佳的预测能力。2 2 M DS B i s h o p、Ma r M o l i n e r o和 T u r n e r 1 3 对一 家公 司 财务状况 的演变过程进行了案例研究 M D S的 独特之处是把企业 当作变量,而将属性(如财务 比率)作为案例:首先,根据距离矩
18、阵,以映射的 形式对数据结构生成 MD S图形。每个公司表示 为空间_ 匕 的一点,其位置由一组坐标决定。然后,运用 p r o F i t 方法将每一属性视为因变量,将公司 各维度坐标作为 自变量,从而找出每个维度表示 的含义:假设维数为 时,财务比率取值为。+1D1+2 D!+D +E r r o r,对于每个财务 比 率,回归结果组成了一个图像化的方向向量,向量 的终 点 由回归系数决 定 某个 财务 比率 在某一 维 度上的终点偏离原点越远,它对这一维度含义的 解释力就越强。它是一种 图像化 的聚类方法,它 的独特之处是把公司当作 变量,而将属性(如财 务比率)作为案例。2 3 CUS
19、 UM K a h y a和 T h e o d o s s i o u 运用 C U S U M 对 公 司 失败进 行预测,认为 模 型还 应包 含 财务 状 况 恶化 的动态过程信息:用于预测公 司失败的 C U S U M 模型于 2 0 0 0年提出,该模型能探测财务状况 由好 转坏的拐点,对财务状况恶化敏感并具有记忆力,区分财务指标变化是由序列相关引起的还是 由于 财务情况恶化造成的,证明了由于强序列相关,一 些在研究 中常用的 财务 比率如果在 C U S U M 或 L o g i t 和 P r o b i t 模 型 中使用,将降低模 型 的稳健 性=C U S U M模型
20、能够区分 由于序列相关造成 的短暂性变化和由财务状况恶化导致的长期变 化,并能够找 失败公司财务变量从绩效好 的联 合分布向绩效差的联合分布转变的起始点;对财 务状况的不利变化特别敏感:但 C U S U M 对平稳 性的要求较高。2 4 RS T S l o w i n s k i 和 Z o p o u d i n i s 1 6 率先将 R S T方法用 于企业失败风险的评估。已证明 R S T是可用一组 多价值属性的财务比率描述困境与非困境公司的 有效工具,可以揭示财务特征与公司失败风险之问 的关系,用于公司困境预警的研究,并有以下特点:能发现隐藏在资料中的重要事实并用 自然语言表 达
21、成一组决策规则,每个决策规则都有案例支持;定性定量变量相结合,无须统计约束和模糊隶属度 评价;节省决策成本和时间,过程透明“:应用于 数据缺漏的新案例的分类时十分灵活:2 5 固定 效应 的面板数据 l o g i t 模型 H u n t e r 和 I s a c h e n k o v a l s 将 非 平 衡 面 板 数 据 与 l o g i t 分析相结合进行企业失败分析 他们认 为在许多企业经营失败的研究 中,由于样本是非 随机选取的,故在处理不可观测的异质性时,使用 固定效应法比随机效应法更佳 此外,不可观测 的个体效应与可观测的特征常常是相关 的 如技 术、组织和管理能力等
22、个体异质性与企业绩效、证 券市场评价等特征总是相互影响的,而随机效应 法忽视这一相关性,导致估计 的不一致 鉴于以 上分 析,H u n t e r和 I s a c h e n k o v a根 据 C h a m b e r l a i n 建立的基于条件似然法的固定效应 l o g i t 模型,对 1 9 8 81 9 9 3年间英 国 5 3 9大型上市公 司进行失 败决定因素分析 模型的表达式为 P r(F a i u r e 式中:代表 了具有公 司特性、不可观测的异质 性因素。研究结果显示,样本公司具有高度的个 体异质性。由于固定效应的面板数据 l o g i t 模 型 不必
23、使用配对样本,因此大大克服了对失败企业 的过度取样问题。但是,该模型仍无法解释失败 过程的阶段性和失败路径 2 6遗传算法 遗传算法是通过模仿生物遗传进化规律,在 大量复杂概念空间内的随机搜索技术,适合用 于 服从大量软或硬约束的多参数优化问题,可用于 公司破产预测,并基于财务 比率值和定性变量进 行 i f-t h e n判别规则提取,结构清楚容易理解。F r a n c o用遗传算法分别提取线性 函数和判别规 则,结果表明可以获得不受统计约束的最优线性 方程,与 M D A相 比,省时且受主观影响小,但结 果不如 MDA 2 o j 8 3 6 南京理工大学学报(自然科 学版)第 3 3卷
24、第 6期 2 7生存分析 生存分析是运用 C o x的比例风险模型度量公 司寿命超过某段时间的概率。C a t a n a c h 2 以 l o g i s t i c分布为生存时间的概率分布,其预测精度高 于 P r o b i t 模型,结果对如何定义 困境和误判成本 具有稳健性。使用生存分析时要求在研究时间窗 内样本公司的生存 时间特点具有相似性,多用于 产业发生突变而出现大量困境公司的情形,如:银 行危机中银行破产预测,产业发展过程中某时 期中小企业破产预测 等。2 8 混 沌模型 S c a p e n s 等人 首次运用“灾难理论”解释企 业失败 问题。与此相似,L i n d
25、s a y和 C a m p b e l l 巧 J 将公司视为具有混沌行为的系统,建立 了公司失 败预测模型。他们的研究基于混沌理论的两个基 本原理:混沌系统是可以确定的,但 由于初始条件 的极端敏感性,其可预测性只在短期 内有效;健康 系统 比非健康系统呈现更多的混沌性。在这两个 原理的指导下,他们提出了自己的假设:一个破产 公司在临近破产阶段收益的混沌量显著小于该公 司在失败前早期阶段收益的混沌量。该假设得到 了有力 的验证。除了以上介绍 的财务困境预警模型之外,还 包括 自组织映射模 型、期权定价模型、基于 案例推理、基于模糊法则的分类模型、动态 事件历史分 析_ 3、线性 目标 规划
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- 基于 数据 推理 模式识别 财务 困境 预警 模型
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