基于废旧材料的框架模型制作

目录

前期准备

   原材料的选取

   连接方式的选取

   操作工具的选取

前期构思

制作过程

结果分析

总结分析

学生姓名：陈凯

学号：201100200042

框架模型制作分析

                                 ——以废旧铁丝为原型的模型制作

前期准备：

一：原材料的选取

在前期的准备过程中，模型材料曾经选定为蛋壳和注射器，但因为难以操作和难于获得而被迫放弃。但是前期的这两次操作说明了模型制作中的两个关键点，其一是原材料的可塑性，其二是原材料的可获取性。综合上述两点，材料最后选定为废旧铁丝。

    

二：连接方式的选取

在中国建筑史的学习中，我国传统木结构建筑常用的连接方式主要包括齿连接、绑扎连接、螺栓连接、钉连接和榫卯连接等方式。上述各种连接方式虽然主要针对于木构件的连接，但对于其它类型的材料依然有很强的指导性。

      

三：操作工具的选取

由于一开始没有确定使用哪种具体的材料，因此在操作工具的选择上有一定的盲目性。初步选择的工具主要包括小型工具钳。

前期构思

模型从真实的框架结构中获得启发，意在用废旧铁丝模拟现浇式钢筋框架结构，借此熟识真实框架结构中钢筋的连接方式。

制作过程

   铁丝的直径分为两类，分别为3毫米和1毫米。其中，较粗的铁丝用来作为主要支撑和拉结部分，较细铁丝用来捆扎。主要制作过程如下：

   一：首先利用4根3毫米铁丝围成3*3*24的长方体线框，并每隔8厘米利用1毫米细铁丝进行捆扎。在对节点进行捆扎时，重点关注细铁丝和每根粗铁丝之间的紧密程度。在这一过程中，出现的主要问题是因为无法准确协调各个粗铁丝，在用细铁丝进行捆扎时，各个粗铁丝会上下移位。针对这一情况，提出的解决办法为：首先将各个粗铁丝插在泡沫塑料里面进行固定，然后再进行

捆扎。

二：对四根起主要支撑作用的金属线框绑扎后，第二步的操作为对竖向金属框进行横向连接。横向金属线框的制作方式和竖向线框相同。但由于操作精度不够，四个横向线框之间的大小并没有做到完全一致，这也是在其制作完成后，金属框架无法很好的直立在桌面上的原因之一。

  三：第三步的操作主要为对横向和竖向的金属线框进行连接处理，这也是整个框架制作过程中比较关键的一步。根据前期对构件连接方式的学习，在此次操作中，初步选定的连  接方式为绑扎连接。同样，也是利用细铁丝对横向线框和竖向线框进行连接。连接方式主要是依次对横向和竖向的4根 粗铁丝进行连接。                       

结果分析

最后制作出来的框架虽然初具真实框架的样子，但是由于制作过程中的各种操作准确度的问题，这造成最后的框架模型无法很好的直立在桌面上，经分析以后，具体原因如下：

1：横向线框和竖向线框之间在连接时，各个节点之间绑扎的强度不一致，这直接造成框架在水平各个方向上面的受力不够均衡，框架出现倾斜也就不足为怪了。

2：由于粗铁丝原来的状态为绕曲状态，虽然在制作过程中利用工具钳对其进行了矫正，但同样因为各个铁丝之间的垂直程度难以做到准确的一致性，这同样导致了最终的金属框架无法很好的正常直立。（第二次框架制作同样采用了废旧铁丝作为原材料，修正的上述问题。）

总结分析

在此次模型制作的过程中，最主要的问题来源于制作的精度和准确度。这一方面可能是由于工具本身的限制（比较短的粗铁丝无法很好的利用工具钳进行弯折，细铁丝在进行节点绑扎时无法做到紧密连接等），另一方面则是由于自身问题，诸如对于材料的性能没有做到熟识就大胆使用，没有仔细考虑细部做法就决定采用绑扎等。

如果将这次模型制作的一些心得推及到建筑设计当中去，似乎也可以让我们获得一些启发。建筑设计可以强调艺术性，但更主要的要强调精确地技艺和细密的推敲。就像密斯凡德罗在巴塞罗那德国馆的设计中那样，就连玻璃界面边框的准确位置都要进行仔细考虑（2厘米宽的玻璃框到底是位于网格内侧、中部或外侧的问题），建筑和雕塑之间的最主要区别或许就来源于此吧。 

    

第二篇：投资项目风险分析模型制作_决策树分析与蒙特卡洛模拟的综合运用

FRIENDSOF风险与内控

投资项目风险分析模型制作

———决策树分析与蒙特卡洛模拟的综合运用

南京人口管理干部学院

【摘

何燕

要】Excel2007在风险分析方面有广阔的应用空间。文章针对多阶段投资决策问题，综合运用决策树分析法与蒙特卡罗模拟分析

法，采用Excel2007工具制作决策树模拟分析模型，并对此模型的进一步完善提出相应建议。

【关键词】投资；风险；决策树；模拟分析；

Excel

公司的各种投资项目通常具有不同程度的风险，这些风险会对公司价值、公公司运营等造成不同程度的影司总风险、

响。所以需要对投资项目风险予以一定的投资者对投资项量化反映，以使经营者、投资目风险有正确的评估与分析。在此，项目风险指某一投资项目本身的风险（一般不考虑与公司其他项目的组合风险效应），指这一投资项目的未来收益（净现值或内部收益率）相对于预期值的离散程度。投资项目风险分析的方法中较全面、贴合实际的是模拟分析法，即利用蒙特卡罗模拟法，估计每个因素的各种可能结果的概率，最终得出净现值的概率分布的方法。但模拟分析法通常用于一次性决策，对于需要在项目周期内多次决策（如追加投资或放弃投资）的情况，人们通常采用决策树分析法。决策树分析法虽然考虑了多次决策的需要并估计了不同条件下的多组现金流量，但往往不考虑多种因素各种可能结果的概率，因而不能得出最终净现值的概率分布。所以本文拟将模拟分析法与决策树分析法结合并运用Excel2007制作决策树模拟分析模型，以

解决在项目周期内需多次决策，并同时要求得出投资项目净现值概率分布的投资决策问题。

一、投资决策问题的提出

现投资决策问题如下：（该决策问题选自东北财经大学出版社20xx年2月出版，谷祺、刘淑莲主编《财务管理》书中P201的例题，并进行了改编）

假设某公司在考虑为电视机生产厂家生产工业用机器人，这一项目的投资分三阶段。第一阶段，市场调研，对电视机装配线上使用机器人的潜在市场进行调查（t=0）时研究，调研费50万元在项目初始一次支付。如果调研后确认有30%以上的市场潜力，就可进入下一阶段的投资论证。而如果确认是不足30%的市场潜力，则取消该项目。第二阶段，如果通过第一阶段的市场调研论证，则在随后第一年时支付100万元设计装配不同型号（t=1）

的机器人模型，并交由电视机厂家进行评价，如果有40%以上的厂家对机器人模型评价良好，则可进入第三阶段的投资论第三阶段，如果厂家证，否则取消该项目。

对机器人模型评价良好，在t=2时再投资1000万元建造厂房、购置设备等。在此基4、5、6四年内每年的现金础上，估计t=3、净流量，有30%以下的可能性第三至六30%年每年的现金净流量为1000万元；以下的可能性三至六年现金净流量为-200、300、0、0；剩下40%以上的可能性每年现金净流量为400万元。现要求对该如投资项目的风险进行决策树模拟分析。果企业对该项目允许的最大亏损值为-15万元，要求盈利值在2万以上，问是否该选择这个项目？

这样可用Excel2007在工作表sheet1中建立决策树分析区如表1所示。

二、决策树模拟分析模型制作过程第一步，制作决策树分析区如表1所示。在表1中左半部分列有决策问题的已“=0.3知数据。其中D8单元格内公式为+0.7*RAND（）”，其中RAND（）函数可产生一个大于等于0且小于1的平均分布随机数（可随着重新计算而变），这一公式表明在t=1时投资100万元的概率值在0.3~1范围内；D14内F7内“=1-D8”；

表1决策树分析区

43

OFACCOUNTING

风险与内控

F11内=0.4+0.6*RAND（）”；“=1-F7”；H5内“=0.3*RAND（）”，表明第三至第六年每年现金净流量为1000万元的概率H6内值在0~0.3范围内；“=1-H5-H7”；H7内“=0.3*RAND（）”。表1中右半部分是计算总期望净现值区域，该区域各单元O5格内公式如表2所示。应该注意的是，单元格内的公式含义是：先用函数NPVI5L5）将第三至六年的现金净流（$O$4，

量按折现率11.5%折算为t=2时的现值，然后将此现值加上第二年的现金净流量-1000作为第二年总现金净流量，再将此第二年总现金净流量与第一年净流量-100用函数NPV折算为t=0时的现值，最后加上t=0时的-50得出最终的净现P16内计算的是整个投资项目的总期值。

望净现值；而P17内计算的是项目净现值标准差。

第二步，用蒙特卡罗模拟法模拟分析投资项目总期望净现值的多种可能结果。因为表1内各概率是随机值，所以计算出的总期望净现值也只是多种可能值之一。为了将总期望净现值的多种可能结果表示出来，以作进一步风险分析，采用“数据表”工具模拟出总期望净现值的1000个样本值以满足统计分析需要，如表3所表3中T3内“=P16”；在S4S1003区示。

2、3……1000（因篇幅原因域输入1、

19~985行隐藏）；选中S3T1003区域，点击“数据”菜单———“假设分析”———“数

据表”命令，在随后出现对话框中的“输入”后的空格内输入任意引用列的单元格：

一个空白单元格的绝对地址如“$Q$5”，这样在T4T1003区域自动计算出1000个总期望净现值的模拟结果。

表3

总期望净现值的模拟值区

E25内“=MAX（T4T1003）”、“=MIN（T4T1003）B32内/30””、“=（E24-E25）。在G21G52区域输入1、2……32，H21内输H22内“=E25”，“=H21+$B$32”，选中入

H22单元格，用填充柄将其拉至H52格，这样将1000个模拟值按从最小值-161.24到最大值327.36按步长16.29分割成30段刻度区间。选中I21I52区域H21输入“=FREQUENCY（T4T1003，H52）”，再按CTRL+SHIFT+ENTER键，这样以数组公式形式计算出1000个模拟值在各相应刻度区内的频次，例如I21单元格内的频次“1”表示1000个模拟值而I22内中小于等于-161.24的有1个；的“8”表示1000个模拟值中大于-161.24小于等于-144.96的有8个。在I53内输入“=SUM（I21I52）”，总计频次之“=I21/$I$5和为1000。在J21内输入

3”计算出相应频率值，再选中J21用填充柄拉至J52计算出各相应频率值。在大样本条件下，频率值可近似于概率值。在K21内输入K22内“=J21”、“=K21+J22”，选中K22用填充柄拉至K52计算出累计频率值，例如K21格内“0.1%”表示1000个模拟值中小于等于-161.24的概率为0.1%，而K22格内“0.9%”表示1000个

第三步，对1000个模拟结果进行统计分析，建立统计分析区如表4。表4中E22内输入“=AVERAGE（T4T1003）”、E23内“=STDEV（T4T1003）E24内”、

表2

总期望净现值计算区

模拟值中小于等于-144.96的概率为0.9%。在L21内输入“=1-K21”，选中L21用填充柄拉至L52计算出大于各相“99.9%”

表应刻度值的概率，例如L21内

M2

34xxxxxxxxxxxx14151617

54123组合

N联合概率

O净现值11.5%

P期望净现值

=D8*F7*H5=D8*F7*H6=D8*F7*H7

=$B$11+NPV（$O$4，$C$7，$E$6+NPV（$O$4，I5:

=O5*N5

L5））=$B$11+NPV（$O$4，$C$7，$E$6+NPV（$O$4，I6:

=O6*N6

L6））=$B$11+NPV（$O$4，$C$7，$E$6+NPV（$O$4，I7:

=O7*N7

L7））

=D8*F11=B11+NPVC7）（O4，=O11*N11

=D14=B11=O14*N14

NPV==SUMP11，P14）（P5:P7，σNPV=

=^2*N5+^2*N6+（P16-O7）^2*N7（（P16-O5）（P16-O6）

+^2*N11+（P16-O14）^2*N14）^1/2）（P16-O11）（

44会计之友20xx年第3期

下

FRIENDSOF风险与内控

表4

模拟值统计分析区

现值（万元）”；以基本同样方法确定“主要为“纵坐标轴竖排标题”，纵坐标轴标题”

在纵坐标标题框中输入“概率值”。选中水“设置坐标轴格式”命平轴数值，右键点击“数字”选项中，确定小数位数为令，在“0”，将横坐标值设置为整数。通过这些编辑工作图1基本完成。在图1中可以发现，项目净现值在-15~83万元之间出现可以制作的概率较大。为了更清楚观察，图2累计概率分布图。选中表4中H21H52区域，点击“插入”菜单———“散点图”—“带平滑线的散点图”，随后出现一图——

点击“图表工具”菜单———形。选中该图，

“设计”———“选择数据”，在随后出现的窗体中点击“图例项（系列）”下之“编辑”按“sheet1$H$21$H钮，再点击输入X值为Y值为$52”、“sheet1$K$21$K$52，这样确定图形中X轴为H21H52区域的各刻Y轴为K21K52区域的各累计概率度值，

Y值共同确定值，而图中曲线则是由X、

示1000个模拟值中大于-161.24的概而L22内“99.1%”表示率为99.9%，

1000个模拟值中大于-144.96的概率为99.1%。

第四步，根据统计分析结果制作动态可调节概率图，如图1、图2、图3所示。为了更直观地分析观察净现值概率分布，根图2。选中H21据表4内数据制作图1、

H52区域，点击“插入”菜单———“图表”———“柱形图”，在“柱形图”中选中“圆柱———“簇状圆柱图”，这样出现一图形。图”

选中该图，点击“图表工具”菜单———“设计”———“选择数据”，在随后出现的窗体“水平轴标签”———“编辑”按钮，再中点击

点击输入轴标签区域为“sheet1$H$21

$H$52”，这样确定图形X轴为H21H52区域的各刻度值。回到窗体中，点击“图例”下之“编辑”按钮，再点击输入项（系列）

系列值为“sheet1$J$21$J$52”，这样确定图形Y轴为概率值及图形的系列为J21J52区域的各刻度概率值。进一步编辑这一图形，点击选中图中各圆柱，点击命鼠标右键，选中“设置数据系列格式”令，将“系列选项”中的“分类间距”调为“无间距”型，并且“填充”为“纯色填充”，“白色”。这时就基本出现图1中白颜色为

色圆柱一个个紧挨的外观。点击“图表工具”———“布局”中的“坐标轴标题”按钮，“主要横坐标轴标题”为“横坐标轴下选中

方标题”，在横坐标标题框中输入“项目净

删除图例项的数据线。进一步编辑图2，

标志，选中X轴，右键点击“设置坐标轴格式”命令，在“坐标轴选项”中确定最小值“-200”、最大值“400”、纵坐标轴交叉于坐标轴值“-200”，在“数字”选项中确定小数位数为“0”，这样将Y轴标签值定在X=-200直线上，并且设置X轴最小值为-200、最大值为400、X轴标签数值为整数。图2外观基本编辑成功，在这个基础“设置绘图上，选中绘图区点击右键选中区格式”，在“填充”选项中确定“无填充”；点击“图表工具”———“布局”中的“网格按钮，选中“主要横网格线”———“主要线”

网格线”以及“主要纵网格线”———“主要网格线”，这样图2中的白色网格线背景

投资项目决策树模拟分析概率分布图

10.0%9.0%8.0%7.0%

100.0%80.0%

累计概率值

投资项目决策树分析累计概率分布图

概率值

6.0%5.0%4.0%3.0%2.0%1.0%0.0%

-161-112-64

-15

34

83

132

181

230

279

327

60.0%40.0%20.0%0.0%-200

-100

100

200

300

400

项目净现值（万元）

净现值（万元）

图1决策树模拟概率分布图图2决策树模拟累计概率分布图

45

OF

ACCOUNTING

投资项目净现值大于某值的概率图

指定净现值X34.20

大于净现值34.2的概率值33.7%

100%80%60%

33.7%

40%20%

34.20

100

0%

200

300400净现值(万元)

风险与内控

$B$30”；在图3上方制作文本框3，选中该框，在公式编辑栏输入“=$A$31”；再制作文本框4，选中该框，在“=公式编辑栏输入$B$31”。点击“控—“插件”按钮——入”———“表单控件”———“数值调节，（“控件”工具钮”

箱需从左上角的Office按钮中调

“○”、大小为“9”，并将“数据标记填充”设“纯色填充”、颜色为“白色”，这样曲线为

中出现一个明晰的圆形数据点。选中该“添加数据标签”，这样点，点击右键，选中点击可在该数据点旁显示其Y值33.7%。“图表工具”———“布局”———“当前所选内下拉菜单内的———“系列4”，而选中容”

0）点（34.2，，点击“图表工具”———“布局”—“数据标签”———“其他数据标签选——

项”，在“标签选项”中将标签设为包括“X值”，这样在该点旁显示X值。略加编辑随着数值调节钮的调后，图3制作完成，节，这两个数据点会与动态直线一起变动，并且点旁的X或Y值也会相应变动，图3成为动态可调节概率图。从图上可看出大于某净现值的概率，如大于净现值34.2万元的概率为33.7%，通过调节可发现净现值大于1.63万元的概率为49.9%。

三、对投资决策问题的解答

对这个投资决策问题先进行决策树分析，再对总净现值进行1000次模拟运算，继而制作1000次模拟结果的统2、3后，计分析表和概率图1、我们可以观察到该项目净现值为正的概率大致为50%，因此项目的风险适中。因为企业允许的最大亏损值为15万，根据图3的调节后发现净现值大于-14.66万的概率为59.7%；企业要求的盈利值在2万以上，根据图3的调节后发现净现值大于1.63万的概率为49.9%，所以可以选择该项目。

四、决策树模拟模型的应用建议决策树模拟模型将决策树分析与蒙卡模拟分析模型加以结合，可用于多阶段分次决策这一类的问题，并且可以对决策可以将的风险进行定量分析。在应用中，表1中的各阶段净现金流量假设地更完善；可增加表3的模拟次数；将表4的统计分区号由32增加至更大值，这些做法都可以提升模拟分析的精度。●

【主要参考文献】

［1］刘兰娟等.经济管理中的计算机应

用———EXCEL数据分析、统计预测.北京：和决策模拟［M］清华大学出版2006.社，

.大连：［2］谷祺，刘淑莲.财务管理［M］东

2007.北财经大学出版社，

-300-200-1000

图3净现值大于某值的概率图

出，点击“Office按钮”———“EXCEL选项”按钮———“自定义”选项———“开发工具选项卡”中的“控件”，添入“自定义快速访问工具栏”中。）在图3的文本框2旁制作一个数值调节钮，选中该调节钮，右键点“设置控件格式”命令，在随后出击，选中现的窗体中，点击“控制”标签，并在标签“13”、最小值为“1”、最内输入当前值为

“32”、单元格链接“$B$29”，这样大值为

图4

数据系列复制图示

点击该数值微调钮上下箭头可调节B29单元格内的值在1~32间的整数变动，B30、同时随着B29格内的数值变动，B31、A31、文本框2、3、4内的文字或数值都会发生相应改变。为使图3真正可调节，在表4的A34B36区域输入动态A34、A35、A36单元格内都垂直线坐标，

B34内B35输入公式“=B30”；“100%”、B36内内“=B31”、“0”。选中A34B36区域，点击“复制”，再选中图3，点击“粘贴”———“选择性粘贴”命令，在随后出现的窗体中，设置如图4所示。这样在图3的曲线图中出现一条X=34.2的直线，该直线会随着数值微调钮的数值调节而左右移动，成为一条动态可调节直线。还可制作动态数据点，选中A35B35区“复制”，再选中图3，点击“粘域，点击贴”———“选择性粘贴”命令，在随后出现这样会在曲的窗体中，设置如图4所示，33.7%）线上复制出一个数据点（34.2，，用同样的方法将A36B36复制为图30）上的数据点（34.2，。这两个数据点不易观察到，可通过点击“图表工具”———的———“系列3”，而选中图3中的点33.7%）（34.2，，再点击右键，选中“设置数据系列格式”命令，将“数据标记选项”中的“数据标记类型”设为“内置”、样式为

出现；再制作X轴与Y轴标题。观察图2可发现项目净现值大于0的概率大至为50%，说明项目风险适中。为了更清楚直观知道项目净现值大于某值的概率情况，选中可以制作可调节动态图如图3所示。表4中的H21H52以及L21L52区域，—“图表”———“散点点击“插入”菜单——

，在“散点图”中选中“带平滑线散点图”

图”，在图形中作类似图2的一系列编辑其中注意选工作完成图3基本外观制作。

点击右键、选择“设置坐标轴中横坐标轴、

格式”，在“坐标轴选项”中设置纵坐标轴交叉于“最大坐标轴值”。为使图3成为可调节动态图形，在表4的A29B36区域B30内输入“=INDEX预备一些参数，

B29）（H21H52，”，表示根据B29内的微A31内调参数可检索出相应的X刻度值；2）&"的“="大于净现值"&ROUND（B30，B31内“=INDEX（L21L52，概率值"”、B29）”，表示根据B29内的微调参数可检索出大于相应的X刻度值的概率。点击“插入”———“文本框”———“横排文本框”，选中该框，在公式编辑栏输入“=$A$30”，可在文本框1内显示出A30单元格内的“指定净现值X”字样；在图3上方制作文本框2，选中该框，在公式编辑栏输入“=

46

———“当前所选内容”下拉菜单内在图3的曲线图上方空白处制作文本框1，“布局”

会计之友20xx年第3期

下