姚洪興,王娜娜
(江蘇大學(xué) 理學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013)
房地產(chǎn)是一高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高回報(bào)的行業(yè),房地產(chǎn)投資在給投資者帶來收益的同時(shí),也可能給投資者帶來風(fēng)險(xiǎn)并遭受損失。由于房地產(chǎn)商品受自然因素以及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、行政、心理等其他因素的影響,投資面臨較多的不確定性。投資房地產(chǎn)時(shí),由于房地產(chǎn)開發(fā)建設(shè)周期較長,所需投資額大,開發(fā)成本受土地費(fèi)用、稅費(fèi)等不確定因素影響較大,所以具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。房地產(chǎn)開發(fā)需要較長的開發(fā)周期,加之土地資源有限,房地產(chǎn)供給呈現(xiàn)出低彈性,而市場(chǎng)對(duì)房地產(chǎn)的需求及需求變化卻非常大,房地產(chǎn)需求呈高彈性,供給的低彈性和需求的高彈性注定了房地產(chǎn)只能預(yù)先生產(chǎn),導(dǎo)致房地產(chǎn)的供給滯后。而房地產(chǎn)開發(fā)在某階段的投資開發(fā)量和許多因素有關(guān),例如市場(chǎng)上原有的房產(chǎn)數(shù)量,需求量,其他投資商本期的投資開發(fā)量,房產(chǎn)的售價(jià)以及前期市場(chǎng)上房產(chǎn)的價(jià)格都有一定的關(guān)系。
許多文獻(xiàn)對(duì)房地產(chǎn)的投資風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了相應(yīng)的研究,阮萍[1],張建旭[2]等從理論上進(jìn)行了房地產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)研究;Osama Ahmed Jannadi[3]等從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度對(duì)房地產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行描述,并構(gòu)造了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型,用計(jì)算機(jī)對(duì)一項(xiàng)具體實(shí)例進(jìn)行分析并針對(duì)相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)特征提出改進(jìn)措施;Choi Hyun-ho[4]運(yùn)用模糊理論并借助一款風(fēng)險(xiǎn)分析軟件從參數(shù)估計(jì)和主觀判斷方面對(duì)建筑工程的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別鑒定、分析、評(píng)價(jià)和管理。然而由于房地產(chǎn)有一定的建設(shè)周期,即具有時(shí)滯效應(yīng),上一期的某些因素也會(huì)影響到本期的投資。文獻(xiàn)[5]中談到t-τ時(shí)物資價(jià)格和后期t時(shí)刻的物資供應(yīng)量變化率滿足一定的關(guān)系。
本文考慮到房地產(chǎn)投資開發(fā)量與本期及上期房產(chǎn)價(jià)格的關(guān)系,擬把時(shí)滯因素引入房地產(chǎn)投資開發(fā)中,建立一類含時(shí)滯的房地產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)投資模型,將時(shí)滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用到房地產(chǎn)投資中,研究該模型平衡點(diǎn)存在的唯一性以得到平衡點(diǎn)全局指數(shù)穩(wěn)定的充分條件。
假設(shè)市場(chǎng)上有n個(gè)房地產(chǎn)投資開發(fā)商,xi(t)為第i個(gè)開發(fā)商在t時(shí)刻投資開發(fā)的數(shù)量;xi(t-τ)為第i個(gè)開發(fā)商在t-τ時(shí)刻投資開發(fā)的數(shù)量(i=1,2,3,…,n);f代表價(jià)格函數(shù),那么 f是x的函數(shù),f當(dāng)然也是t的函數(shù);τ為房子的建設(shè)周期即時(shí)滯;fi(x(t)),fi(x(t-τ))分別為第 i個(gè)投資商在 t和 t-τ時(shí)刻所建設(shè)房子的價(jià)格。由于t時(shí)刻的投資開發(fā)量對(duì)t-τ時(shí)刻房產(chǎn)價(jià)格的反映是滯后的,因此我們用下面的時(shí)滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來描述房地產(chǎn)的投資開發(fā)量:
其中 n 代表開發(fā)商的數(shù)量,xi(t)、xi(t-τ)分別代表 t、t-τ時(shí)刻市場(chǎng)上房地產(chǎn)開發(fā)的數(shù)量,fj(xj(t))、fj(xj(t-τ))分別代表 t、t-τ時(shí)刻市場(chǎng)上房子的售價(jià),aij、bij分別代表 t、t-τ時(shí)刻第 j個(gè)開發(fā)商房產(chǎn)售價(jià)對(duì)第i個(gè)投資商開發(fā)商的影響因子,0<aij<1,0<bij<1。房地產(chǎn)投資開發(fā)量的變化率可以用開發(fā)數(shù)量和房子價(jià)格來表示,因此,模型(1)可以表示房地產(chǎn)投資開發(fā)量的變化率。這里假設(shè)
C=dig(c1,c2,c3,…,cn),A=(aij)n×n,B=(bij)n×n
定義 1 稱函數(shù) x(t)=(x1(t),x2(t),…,xn(t))為方程(1)滿足初值條件 x(s)=φ(s),φ=C([-τ,0],Rn)的解,如果 x(t)連續(xù),當(dāng) t≥0 時(shí),滿足方程(1)。 特別地,稱點(diǎn) x*∈Rn為方程(1)的平衡點(diǎn),如果 x(t)=x*是(1)的解。
定義2 一個(gè)實(shí)矩陣A(aij)n×n稱為一個(gè)M矩陣,若下列條件滿足:
(1)aii>0;aij<0;i≠j;i,j=1,2,3,…,n
下列條件與定義2等價(jià)
(3)aii>0;aij≤0;i≠j;i,j=1,2,3,…,n
A-1≥0,即A-1是一個(gè)非負(fù)矩陣。
定義3 假設(shè)f滿足利普希茲條件,即存在一個(gè)Lipschitz常數(shù) Li>0 使得
|fi(x)-fi(y)|≤Li|x-y|成立。
定義 4 設(shè) V:R+×Rn→R+,V∈V0,如果
(2)V滿足局部利普希茲條件。
定義5 假設(shè)V∈V0,定義沿方程(1)的解的右導(dǎo)數(shù)為:
c為一常數(shù)且c>0,則(1)的零解全局指數(shù)穩(wěn)定。
引理[6]若存在 V(t,x),滿足
(1)||x||≤V(t,x)≤k(α)||x||,x∈Sα={x:||x||≤α}
定理1 假設(shè)f滿足利普希茲條件,并且存在一正數(shù)λ和向量 z=(z1,z2,z3,…zn)T>0,使(λE-A+(A+B)Leλτ)z<0,則(1)的平衡點(diǎn)是唯一存在的。
證明:系統(tǒng)(1)的平衡點(diǎn)滿足方程-(x+Af(x)+Bf(x)+I)=0定義算子T(x)=C-1((A+B)f(x)+I)
因?yàn)?C-|A+B|L)z≥(C-λE-|A+B|Leλτ)z>0
所以必有一足夠大的數(shù)r使得
(|A+B||f(0)+|I|)≤(C-|A+B|L)rz
從而C-1(|A+B||f(0)+|I||)≤(E-C-1|A+B|L)rz
即 C-1(|A+B|Lrz+|A+B||f(0)|+|I|)≤rz
設(shè) Ω={x∈Rn,|x|≤rz}
?x∈Ω有
|T(x)|∈C-1||A+B||f(x)|+|I||≤C-1||A+B|L|x|+|A+B||f(0)|+|I||≤rz
因此算子是有界閉集上的自映射。利用不動(dòng)點(diǎn)定理,至少有一個(gè)不動(dòng)點(diǎn),它是(1)的平衡點(diǎn)x*。下面證明此平衡點(diǎn)是唯一的。
若 y*也是(1)的平衡點(diǎn),則
-C(x*-y*)+(A+B)[f(x*)-f(y*)]=0
即C|x*-y*|=|C(x*-y*)|=|(A+B)||f(x*)-f(y*)|≤|(A+B)|L|x*-y*|
亦即(C-|A+B|L)|x*-y*|≤0
從(C-|A+B|L)z>0 知 C-|A-B|L∈M
所以(C-|A+B|L)-1≥0,從而|x*-y*|=0,即 x*=y*
所以(1)的平衡點(diǎn)存在且唯一。
定理2 假設(shè)f滿足利普希茲條件,并且有
那么系統(tǒng)(1)的平衡點(diǎn)是全局指數(shù)穩(wěn)定的。
顯然 V 正定,所以存在 φ1,φ2∈K,使得 φ1(||x||)≤V≤φ2(||x||)。
V沿系統(tǒng)(2)的Dini導(dǎo)數(shù)為:
當(dāng) t-τ≤s≤t,V∈V0時(shí),有 V(s,x(s))<V(t,x(t))
所以 D+V(t,y(t))≤-(k1-k2)V(t,x(t))
存在 α>0使得 k1-k2≥α
即 D+V(t,y(t))≤-αV(t,y(t))
所以系統(tǒng)(3)的零點(diǎn)即系統(tǒng)(2)的平衡點(diǎn)是全局指數(shù)穩(wěn)定的。
這里的穩(wěn)定是指從狀態(tài)空間的任意有限非0初始狀態(tài)x0出發(fā)的受擾運(yùn)動(dòng)x(t)=x(t,t0,x0)是有界的,且運(yùn)動(dòng)軌跡最終收斂于系統(tǒng)的某個(gè)平衡點(diǎn)x*,且該平衡點(diǎn)存在唯一性。系統(tǒng)(1)實(shí)質(zhì)上是用一個(gè)帶時(shí)滯的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型反映房地產(chǎn)投資開發(fā)量的變化情況。定理2說明第i個(gè)投資開發(fā)商開發(fā)數(shù)量的變化率與市場(chǎng)上其他投資開發(fā)商無論在本期還是上期房產(chǎn)的售價(jià)有關(guān),當(dāng)滿足(3)式時(shí),系統(tǒng)(1)是全局指數(shù)穩(wěn)定的,也就是說,此時(shí),市場(chǎng)上房地產(chǎn)投資開發(fā)量趨于穩(wěn)定,與市場(chǎng)需求相一致,投資的風(fēng)險(xiǎn)小,可以進(jìn)行投資開發(fā)。相反,如果(3)式不滿足,那么市場(chǎng)上房地產(chǎn)開發(fā)量與市場(chǎng)需求不一致,進(jìn)行投資時(shí)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大,可能給投資者造成損失。
房地產(chǎn)投資本身是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)投資,加之投資開發(fā)周期較長,供給具有一定的滯后性,所以在房地產(chǎn)投資開發(fā)時(shí)把時(shí)滯因素考慮進(jìn)去才更加符合實(shí)際情況。本文將時(shí)滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型引入房地產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)投資中,基于本期開發(fā)量與上期開發(fā)量、價(jià)格的關(guān)系,建立了一類含時(shí)滯的房地產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)投資模型,分析了模型平衡點(diǎn)存在的唯一性和全局指數(shù)穩(wěn)定的充分條件。當(dāng)條件滿足時(shí),房地產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)較小,條件不滿足時(shí),風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大。這為房地產(chǎn)投資開發(fā)提供了一些依據(jù)。然而,當(dāng)房地產(chǎn)投資開發(fā)出現(xiàn)混沌現(xiàn)象時(shí),如何通過制定切實(shí)可行的宏觀調(diào)控政策以消除系統(tǒng)混沌是一個(gè)有待于進(jìn)一步研究的熱點(diǎn)問題。這方面研究的深入展開必將對(duì)房地產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生積極、深遠(yuǎn)的影響。
[1]阮萍,陳志敏.對(duì)房地產(chǎn)與投資風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)[J].經(jīng)濟(jì)問題探索,2000,(4).
[2]張建旭.房地產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)分析與防范研究[J].經(jīng)營與管理,2008,(1).
[3]Osama Ahmed Jannadi,Salman Almiskari.Risk Assessment in Construction[J].Journal of Construction Engineering and Management,2003,(5).
[4]ChoiHyun-ho,ChoHyo-narn,Seo JW.Risk Assessment Methodogy for Underground ConstructionProjects[J].Journal of Construction Engineering and Management,2004,(2).
[5]丁彥棟.關(guān)于物資供應(yīng)的時(shí)滯模型[J].管理技術(shù),1994,(3).
[6]馬知恩,周義倉.常微分方程定性與穩(wěn)定性方法科學(xué)出版社[M].北京:科學(xué)出版社,2003.
[7]秦超.時(shí)滯動(dòng)態(tài)市場(chǎng)模型之探討[J].財(cái)資研究,1995,(4).
[8]曲聞.影響我國房地產(chǎn)價(jià)格的宏觀經(jīng)濟(jì)因素實(shí)證分析[J].經(jīng)濟(jì)分析,2006,(9).
[9]朱洪亮.具有時(shí)滯的經(jīng)濟(jì)增長模型的控制[J].工程數(shù)學(xué)學(xué)報(bào),2004,21(3).
[10]趙維銳,顧恩國,趙美華.具有時(shí)滯的非線性廣告投資模型的全局穩(wěn)定性[J].復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,43(1).
[11]彭定,江何立.基于EVA的房地產(chǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)穩(wěn)定性分析[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2008,30(2).
[12]楊志春,徐道義.具有變時(shí)滯和脈沖效應(yīng)的Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的全局指數(shù)穩(wěn)定性[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué),2006,27(11).
[13]廖曉昕.穩(wěn)定性的理論、方法和應(yīng)用[M].武漢華中理工大學(xué)出版社,1994.
[14]Teh-Lu Liao,Jun-Juh Yan,Chao-Jung Cheng,Chi-Chuan Hwang.Globally Exponential Stability Condition of a Class of Neural Networks with Time-Varying Delays[J].Physics Letters A,2005,34(3).