陳國(guó)平 邵潔 張俊杰
【摘要】企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及財(cái)務(wù)管理活動(dòng)起始于現(xiàn)金,經(jīng)過(guò)資產(chǎn)各種形態(tài)的轉(zhuǎn)化最終又回到現(xiàn)金狀態(tài),周而復(fù)始,循環(huán)運(yùn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)企業(yè)生存、發(fā)展、盈利等目的。在保障生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及建設(shè)資金的情況下,應(yīng)充分利用閑置資金實(shí)現(xiàn)效益最大化,以達(dá)到提升資金管理效率和效益的目的,同時(shí)提高對(duì)資金短缺等高風(fēng)險(xiǎn)情況的整體調(diào)控力。為使現(xiàn)金使用效率和效益達(dá)到最高水平,對(duì)現(xiàn)金持有量的科學(xué)性估測(cè)不可或缺。本文利用蒙特卡羅模擬法對(duì)電網(wǎng)企業(yè)最佳現(xiàn)金持有量進(jìn)行估測(cè),估測(cè)結(jié)果可以較好地滿足電網(wǎng)企業(yè)資金需求,同時(shí)提高資金運(yùn)作效率。
關(guān)鍵詞 最優(yōu)現(xiàn)金,大數(shù)據(jù)模型,循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
一、引言
(一)研究背景和意義
最佳現(xiàn)金持有量(或最佳安全備付金額)是指在滿足基本建設(shè)和正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)需要的基礎(chǔ)上,使現(xiàn)金使用效率和效益達(dá)到最高水平時(shí)的最為合理的資金存量,即能夠使現(xiàn)金管理的機(jī)會(huì)成本與轉(zhuǎn)換成本之和保持最低的現(xiàn)金持有量。最佳現(xiàn)金持有量預(yù)測(cè)過(guò)低時(shí),將造成資金短缺,無(wú)法償還到期債務(wù),乃至生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中斷等風(fēng)險(xiǎn);而預(yù)測(cè)過(guò)高時(shí),會(huì)使資金得不到合理利用,產(chǎn)生較高的機(jī)會(huì)成本,難以達(dá)到提升現(xiàn)金使用效率和效益的目標(biāo)。因此,對(duì)現(xiàn)金持有量的科學(xué)性估測(cè)不可或缺。
目前,某某電網(wǎng)公司(下稱“某某公司”)不斷提升預(yù)算及存量資金管理水平,但在制定安全備付額度方面仍缺乏科學(xué)的預(yù)測(cè)模型等數(shù)據(jù)支撐工具。當(dāng)前,某某公司采取的安全備付額度的測(cè)算方式為日常凈支付額度和日均不可動(dòng)用資金兩部分的疊加。其中,日常凈支付額度是指公司上年度正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)以及電網(wǎng)建設(shè)活動(dòng)資金支出,加上年度連續(xù)高峰支付收支差額;日均不可動(dòng)用資金是指受流動(dòng)性較差的資金日均余額。
本次工作主要通過(guò)對(duì)最佳現(xiàn)金持有量在科學(xué)性預(yù)測(cè)方面的不斷完善,最大限度減少資金閑置,提高資金的使用效率。
(二)研究?jī)?nèi)容
本次研究主要通過(guò)對(duì)現(xiàn)金科目日記賬以及憑證信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)及清洗,從而獲取每一日某某公司的凈現(xiàn)金流,以預(yù)測(cè)2017年長(zhǎng)中短期的最佳現(xiàn)金持有量。此研究工作主要從三個(gè)方面展開。
一是對(duì)2014—2017年每日凈現(xiàn)金流數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗及觀測(cè)。通過(guò)Python軟件將現(xiàn)金日記賬以及憑證信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),以獲取分析過(guò)程中所需的關(guān)鍵信息;對(duì)關(guān)聯(lián)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,以剔除與現(xiàn)金流無(wú)關(guān)的憑證信息,獲取有效的現(xiàn)金流數(shù)據(jù);對(duì)篩選后的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析,挖掘某某公司的收支構(gòu)成,現(xiàn)金流量隨時(shí)間變化的規(guī)律,售電及購(gòu)電是否集中在某些獨(dú)特日期,凈流量隨時(shí)間變化的規(guī)律,以及歷年安全備付額度的對(duì)比情況等。
二是對(duì)已有現(xiàn)金持有量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行評(píng)估。結(jié)合某某公司的實(shí)際情況,對(duì)三類常見的現(xiàn)金持有量預(yù)測(cè)模型,即成本分析模型、存貨模型以及隨機(jī)模型進(jìn)行分析及研究,評(píng)估其特性以及這三類模型是否適用于某某公司的現(xiàn)狀。
三是利用科學(xué)性預(yù)測(cè)模型對(duì)現(xiàn)金流進(jìn)行預(yù)測(cè)。利用蒙特卡羅模擬法,模擬大量符合歷史數(shù)據(jù)特性的負(fù)現(xiàn)金流量(現(xiàn)金支出),并通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值模型計(jì)算某某公司全年的安全備付額度;通過(guò)歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練適用于某某公司現(xiàn)金流的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以預(yù)測(cè)未來(lái)短期內(nèi)現(xiàn)金流量的變動(dòng)。
二、分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
(一)數(shù)據(jù)獲取
從數(shù)據(jù)對(duì)象范圍看,本次研究的對(duì)象范圍為某某公司及其子公司;數(shù)據(jù)時(shí)間范圍為2014年1月1日至2017年5月8日。
數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括現(xiàn)金日記賬、憑證信息以及某子公司憑證信息三類。其中,一是現(xiàn)金日記賬數(shù)據(jù)用于獲取憑證信息的準(zhǔn)確對(duì)賬日期,主要包括記賬日期、憑證類型、憑證編碼、摘要、借方、貸方、余額7個(gè)字段,全部來(lái)自ERP系統(tǒng)。二是憑證信息用于清洗非現(xiàn)金流范疇的憑證,主要包括公司、憑證編碼、原因代碼、總賬科目、總賬金額、借貸、文本7個(gè)字段,全部來(lái)自ERP系統(tǒng)。三是某子公司的憑證信息用于獲取某子公司的有效的現(xiàn)金流憑證,主要包括月、日、憑證編碼、摘要、借方、貸方、余額7個(gè)字段,全部來(lái)自財(cái)務(wù)管控系統(tǒng)。
從數(shù)據(jù)質(zhì)量看,某某公司及其子公司在2014年1月到2017年5月共有38.9萬(wàn)條憑證信息,且憑證信息的完整率為100%,但在憑證信息中缺乏準(zhǔn)確的記賬日期,因此通過(guò)與日記賬數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)獲取其記賬日期。因部分憑證科目不屬于現(xiàn)金科目,因此關(guān)聯(lián)后只保留兩者相交部分的憑證信息,共38.6萬(wàn)條。
(二)數(shù)據(jù)預(yù)處理
1.憑證信息篩選
在最佳現(xiàn)金持有量預(yù)測(cè)時(shí),需剔除與現(xiàn)金流無(wú)關(guān)的憑證,因?yàn)橹T如沖銷、轉(zhuǎn)賬、調(diào)整現(xiàn)金流量等憑證會(huì)在預(yù)測(cè)時(shí)影響實(shí)際發(fā)生的現(xiàn)金流金額,從而使預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性降低。因此,應(yīng)剔除無(wú)關(guān)憑證,只保留某某公司有效的現(xiàn)金收入及現(xiàn)金支出以獲取真實(shí)發(fā)生的凈現(xiàn)金流。在憑證信息篩選后,最終保留32.4萬(wàn)條憑證信息進(jìn)行分析及研究。
2.現(xiàn)金流計(jì)算
根據(jù)借貸方向及記賬日期,將篩選后的32.4萬(wàn)條憑證分為現(xiàn)金收入憑證及現(xiàn)金支出憑證,并按日期匯總,獲取從2014年1月1日到2017年5月8日期間的每日支出金額及每日收入金額;將每日收入減去每日支出,獲取每日凈現(xiàn)金流金額,用以輸入預(yù)測(cè)模型。
三、每日凈現(xiàn)金流數(shù)據(jù)觀測(cè)
利用Tableau軟件對(duì)篩選后的憑證信息進(jìn)行可視化分析,能夠更為直觀地挖掘凈現(xiàn)金流的特點(diǎn),根據(jù)不同特點(diǎn)選取最為合適的科學(xué)性預(yù)測(cè)模型。
(一)某某公司的收支構(gòu)成
根據(jù)現(xiàn)金收入及現(xiàn)金支出憑證信息,發(fā)現(xiàn)某某公司的收入來(lái)源較單一而支出渠道較為多樣化。其中,收入主要來(lái)源于售電,占據(jù)總收入的75%。而對(duì)于支出渠道來(lái)說(shuō),購(gòu)電支出、工程支出、政府部門附加費(fèi)及稅費(fèi)四類支出的總和占總支出的74.24%,購(gòu)電一項(xiàng)只占據(jù)總支出的50%。
根據(jù)日期,將每日的收入和支出匯總,發(fā)現(xiàn)收入和支出都存在較強(qiáng)的周期性,一般在月末容易發(fā)生較大金額的收支。初步考慮將金額較大且日期固定的發(fā)生額提取出,對(duì)其余現(xiàn)金流采用隨機(jī)過(guò)程進(jìn)行擬合。
①將數(shù)據(jù)按比例劃分為訓(xùn)練集與測(cè)試集;
②將訓(xùn)練集的數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練組,訓(xùn)練組中元素的個(gè)數(shù)由數(shù)據(jù)特點(diǎn)和模型結(jié)構(gòu)決定;
③將分好的訓(xùn)練組依次輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練,訓(xùn)練完成后將模型存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中;
④利用訓(xùn)練好的模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。
(三)模型建立與應(yīng)用
1.中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)(蒙特卡羅模擬及風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值模型)
(1)現(xiàn)金流與已知分布的擬合
通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的初步可視化探索,能夠發(fā)現(xiàn)2014年至2017年的凈現(xiàn)金流量服從于某種統(tǒng)計(jì)分布。由于安全備付額的制訂只與負(fù)現(xiàn)金流量相關(guān),因此將負(fù)現(xiàn)金流量單獨(dú)提出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分布的擬合。
通過(guò)Python軟件將負(fù)現(xiàn)金流與79個(gè)已知分布進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)負(fù)現(xiàn)金流量服從(alpha = 3.06, beta = 0.49)的beta分布,且擬合程度較高。
在統(tǒng)計(jì)學(xué)判定樣本是否服從已知凈流出的金額分布,設(shè)定風(fēng)險(xiǎn)水平為0.1%,獲取安全備付額度的預(yù)測(cè)值為17.03億元,即未來(lái)在99.9%的概率下,一日的凈流出不會(huì)超過(guò)17.03億元,全年維持這一水平即可。
通過(guò)上述方法,可以利用2014年支出現(xiàn)金流量計(jì)算2015年最佳現(xiàn)金持有量,利用2014—2015年支出現(xiàn)金流量計(jì)算2016年最佳現(xiàn)金持有量,計(jì)算的最佳現(xiàn)金持有量與實(shí)際支出現(xiàn)金流量。如圖2所示,計(jì)算出的2015年、2016年與2017年的最佳現(xiàn)金持有量分別為分布時(shí),先假定樣本服從已知分布,并計(jì)算此時(shí)的檢測(cè)值,并將檢測(cè)值與查詢到的統(tǒng)計(jì)值相比對(duì),判定是否拒絕原假設(shè)。更為直觀的做法是,計(jì)算統(tǒng)計(jì)檢測(cè)結(jié)果的P-value,當(dāng)P-value小于0.05時(shí)(此時(shí)設(shè)定的置信水平為95%),拒絕原假設(shè),即樣本不服從已知分布。換言之,當(dāng)P-value大于0.05時(shí),無(wú)法拒絕原假設(shè),則判定樣本服從已知分布。
篩選出與負(fù)現(xiàn)金流量擬合最好的前十個(gè)已知分布的測(cè)試結(jié)果,如表1所示。
(2)通過(guò)已有分布進(jìn)行蒙特卡羅模擬
通過(guò)上一步的分析,得知負(fù)現(xiàn)金流量服從(alpha = 3.06, beta = 0.49)的Beta分布。本部分通過(guò)對(duì)該分布進(jìn)行100萬(wàn)次的蒙特卡羅模擬,獲取模擬金額的分布,求取風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值,這樣可以增加樣本點(diǎn)數(shù),提高模擬穩(wěn)定性,結(jié)果如圖1所示。
(3)根據(jù)蒙特卡羅模擬,提取分位點(diǎn),得出安全備付額度
通過(guò)上一步得到蒙特卡羅模擬的13.9億元、14.9億元以及17.03億元。從2015年1月至2017年4月期間,只有3天超出了計(jì)算最佳現(xiàn)金持有量。2015年與2016國(guó)網(wǎng)定制備付金額均為20億元,2017年國(guó)網(wǎng)定制金額為17億元。
利用相同的方法,將2014—2016年的現(xiàn)金流以月份為依據(jù)分為12份,對(duì)每一份進(jìn)行蒙特卡羅模擬及風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值測(cè)算,獲取未來(lái)每月(中期)最佳備付額度預(yù)測(cè)值。1月至4月間,實(shí)際現(xiàn)金支出均為超出計(jì)算值。預(yù)測(cè)支出金額最多的天所在月份為9月,金額為16.8億元,未超出預(yù)測(cè)的17.03億元。
2.短期預(yù)測(cè):循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
(1)數(shù)據(jù)篩選
在憑證信息中篩選出有效的現(xiàn)金流數(shù)據(jù),將其根據(jù)日期合并成以日期及凈現(xiàn)金流為字段的輸入數(shù)據(jù)。
(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理
因輸入循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)要求必須大于0,首先將支出數(shù)據(jù)正值化,即在某某公司測(cè)算過(guò)程中,將所有現(xiàn)金流數(shù)據(jù)加1682947806(約17億),即最小凈流出絕對(duì)值加一,使所有數(shù)據(jù)大于等于1;其他公司,按同理處理。之后,對(duì)正值化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組,按經(jīng)驗(yàn)最小取7天一組,每組內(nèi)含有的天數(shù)為可調(diào)參數(shù),將會(huì)在模型訓(xùn)練是通過(guò)誤差大小進(jìn)行選擇。分組后的數(shù)據(jù)將進(jìn)行窗口平滑處理,具體過(guò)程為每組數(shù)值都除以每組第一個(gè)數(shù)據(jù),并將結(jié)果減去1。
(3)模型訓(xùn)練與參數(shù)調(diào)整
在循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練中,只有兩個(gè)參數(shù)需要不斷調(diào)整:組長(zhǎng)及訓(xùn)練次數(shù),每調(diào)整一次模型(修改組長(zhǎng)或訓(xùn)練次數(shù))就需重新計(jì)算一次誤差。
(4)誤差獲取
(5)最優(yōu)模型選擇
在步驟4中獲得的模型中選取誤差值最低的一個(gè)模型。
(6)日現(xiàn)金流預(yù)測(cè)
利用訓(xùn)練好的最優(yōu)模型,預(yù)測(cè)日現(xiàn)金流,可以發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)結(jié)果能夠較好地體現(xiàn)真實(shí)變動(dòng)情況,且這一結(jié)果還能通過(guò)更多的訓(xùn)練使之更加精準(zhǔn)。目前選取8天預(yù)測(cè)第9天,平均預(yù)測(cè)誤差率為15%。
六、結(jié)論及效果
(一)數(shù)據(jù)分析結(jié)論
根據(jù)有效的資金收支數(shù)據(jù)觀測(cè),可以發(fā)現(xiàn)某某公司資金流具有如下特性。
①收入來(lái)源較單一而支出渠道較為多樣化的結(jié)論。其中收入主要來(lái)源于售電。
②對(duì)于支出渠道來(lái)說(shuō),主要包括購(gòu)電、工程支出、政府部門附加費(fèi)及稅費(fèi)四類支出。
③2014年1月1日至2017年4月30日,除2016年1月1日外,凈現(xiàn)金流在正負(fù)20億元之間浮動(dòng)。
(二)建模工作
通過(guò)統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)2017年以前的凈流出服從( alpha=3.47 ,beta=0.54)的beta分布?;谠摻Y(jié)論,建立了基于統(tǒng)計(jì)的年度和月度最佳現(xiàn)金持有量模型,可以用于預(yù)測(cè)年度和月度最佳現(xiàn)金持有量。
利用長(zhǎng)短期記憶循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算方法可以實(shí)現(xiàn)日現(xiàn)金流量預(yù)測(cè)。其中最好的模型為將8天分為一組,即利用前19天的現(xiàn)金流量預(yù)測(cè)第20天的現(xiàn)金流量。
(三)應(yīng)用效果
通過(guò)中長(zhǎng)期以及日現(xiàn)金流量的預(yù)測(cè),可以提升現(xiàn)金預(yù)算及存量資金精益化管理水平,為制定安全備付額度提供科學(xué)性預(yù)測(cè)模型等數(shù)據(jù)支撐工具。
同時(shí),根據(jù)年度與月度預(yù)測(cè)數(shù)值,可以將多余的備付資金用于投資,提高公司收益。以2015年與2016年為例,國(guó)網(wǎng)定制安全備用金為20億元,而根據(jù)模型計(jì)算的數(shù)值分別為13.9億元與14.9億元。將多余的資金用于投資的話,以4%年化利率計(jì)算,則可獲得收益為:(20-14)×4% + (20-15)×4% = 0.44億元。同時(shí),基于月度預(yù)測(cè),可以利用多余的備付金進(jìn)行短期投資,如圖3所示。
除此之外,通過(guò)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)公司未來(lái)現(xiàn)金流量,可以有效指導(dǎo)公司未來(lái)融資策略,應(yīng)對(duì)復(fù)雜的內(nèi)外部形勢(shì)和未來(lái)現(xiàn)金流管理存在的不確定形勢(shì),在保障資金安全的前提下,創(chuàng)新公司融資模式,確定最佳的融資金額及融資時(shí)機(jī),提高資金運(yùn)作效率和效益,降低融資成本。
七、思考與啟示
省級(jí)電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)不斷提升現(xiàn)金持有量預(yù)測(cè)方面的科學(xué)性和精準(zhǔn)性,最大限度減少資金閑置,提高資金使用效率。由于電網(wǎng)企業(yè)資金業(yè)務(wù)特點(diǎn),一般情況下用來(lái)分析最佳現(xiàn)金持有量的成本分析模型、存貨模型和隨機(jī)模型均不適用。經(jīng)檢驗(yàn),本文提出的通過(guò)蒙特卡羅模擬法及風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值模型來(lái)預(yù)測(cè)中長(zhǎng)期現(xiàn)金持有量以及通過(guò)循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)預(yù)測(cè)短期現(xiàn)金持有量的方法,可以較好地預(yù)測(cè)年度和月度等最佳現(xiàn)金持有量。
對(duì)于模型應(yīng)用的關(guān)鍵在于對(duì)歷史現(xiàn)金流量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確提取,省級(jí)電網(wǎng)公司應(yīng)加強(qiáng)日常憑證管理的規(guī)范性,并開發(fā)相應(yīng)程序自動(dòng)進(jìn)行憑證整理和現(xiàn)金流數(shù)據(jù)提取,以提升預(yù)測(cè)手段的實(shí)用性和自動(dòng)化。數(shù)據(jù)提取后,進(jìn)行數(shù)據(jù)正值化處理,建立蒙特卡羅模型,并進(jìn)行模型訓(xùn)練和調(diào)參,最后通過(guò)誤差值獲取確定最優(yōu)模型,并利用最優(yōu)模型預(yù)測(cè)日現(xiàn)金流。
在實(shí)際工作中,導(dǎo)致不能保持最佳現(xiàn)金持有量的因素有很多,企業(yè)應(yīng)從多方面入手加強(qiáng)管理。首先,應(yīng)建立健全內(nèi)控制度,加強(qiáng)內(nèi)控監(jiān)督,盡量減少隨意支付行為的發(fā)生,從而降低現(xiàn)金持有量。其次,加強(qiáng)預(yù)算管理,預(yù)算偏差度越小越有利于持有量的控制。再次,與銀行等金融機(jī)構(gòu)保持良好的合作關(guān)系,一旦有融資需求,能盡快取得融資款項(xiàng)并最小化成本,資金溢余時(shí),多種理財(cái)組合以達(dá)到收益率最大化。最后,在預(yù)算管理即現(xiàn)金日調(diào)度基礎(chǔ)上,建立并落實(shí)定期付款制度。不僅在總額上控制支出,而且落實(shí)到具體日期,例如可以按10日、15日、25日為支付日等,以便于財(cái)務(wù)人員調(diào)度資金,更好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金管理,最大限度降低支付風(fēng)險(xiǎn),發(fā)揮資金的最大效益。
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