ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Εφαρμογή της Θεωρίας Ανάλυσης Χαρτοφυλακίου για την επιλογή των τύπων των πλοίων που συνθέτουν ένα

στόλο

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Τμήμα Ναυπηγών Μηχανολόγων ΜηχανικώνΠεριοχή Θαλασσίων Μεταφορών

• Δομή παρουσίασης 1. Σκοπός & λόγοι

2. Κατηγορίες επενδύσεων, προβλήματα αποφάσεων

3. Παρουσίαση της Θεωρίας Ανάλυσης Χαρτοφυλακίου

4. Μεθοδολογία & εφαρμογή (προσαρμογή) Θ.Α.Χ. στη ναυτιλία

παραδοχές

υποψήφιες επενδύσεις

στοιχεία ναυλαγοράς

διαγράμματα

σχολιασμός

αποτελεσματικό μέτωπο

επενδυτικές προτάσεις 5. Παρατηρήσεις

6. Τελικά Συμπεράσματα

7. Προτάσεις

• Σκοπός & λόγοι

θέσπιση αυστηρότερων κανονισμών

περιορισμός του ρόλου της «διαίσθησης»

Ανάγκη εφαρμογής επιστημονικών μεθόδων για τον περιορισμό του επενδυτικού κινδύνου

Λόγοι:

αλλαγή στη συμπεριφορά των τραπεζών

αύξηση κόστους διαχείρισης

«ποιότητα», «επαγγελματισμός»

Σκοπός: - ορθότερη κατανομή κεφαλαίου για την αγορά πλοίων

- τύποι πλοίων: bulk carriers & tankers

- ναυλαγορά: charter σε χρονοναύλωση

- τελικός στόχος: στόλος ⇒min ρίσκο ⇒ std απόδοση

1. Παραγωγικές (εμπόριο)

2. Κερδοσκοπικές (μετοχές χρηματιστηρίου)

3. Μεικτές (επενδύσεις στη ναυτιλία): Ο πλοιοκτήτης αποσκοπεί σε κέρδος και από χρονοναύλωση και από μεταπώληση του πλοίου

• Κατηγορίες επενδύσεων

⇒ Κυρίαρχο στοιχείο: αβεβαιότητα

• Προβλήματα μείωσης επενδυτικού κινδύνου1. Κατάλληλου ποσοστού χρηματοδότησης στις αγορές πλοίων

2. Ποια πρέπει να είναι η ρευστότητα μιας ναυτιλιακής εταιρείας (liquidity)

3. Επιλογής των τύπων των πλοίων που θα αγοραστούν

4. Υπολογισμού του ποσοστού του στόλου που θα απασχολείται σε χρονοναύλωση ή ναύλωση μονού ταξιδιού

• Θεωρία Ανάλυσης Χαρτοφυλακίου (7 βήματα)

1. Γενικός σκοπός, θεωρητική βάση, προϋποθέσεις εφαρμογής & παραδοχές για την προσαρμογή στη ναυτιλία

2. Καθορισμός των υποψήφιων επενδύσεων (τύπων πλοίων)

3. Ανάπτυξη σεναρίου υπολογισμού οικονομικής απόδοσης

4. Συλλογή στοιχείων ναυλαγοράς

5. Υπολογισμός αναμενόμενων αποδόσεων και στατιστικών μεταβλητών

6. Χάραξη αποτελεσματικού μετώπου (συνόλου προτεινόμενων στόλων)

7. Υπολογισμός εφαπτόμενου χαρτοφυλακίου (σύνθεση στόλου)

• Βήμα 1: Σκοπός & προϋποθέσεις εφαρμογής Θ.Α.Χ.

Γενικός σκοπός: Η ποσοτική διαπραγμάτευση του επενδυτικού κινδύνου

Προϋπόθεση: Συνθήκες τέλειας αγοράς

-Τέλειος ανταγωνισμός

-Κινητικότητα

-Ευκολία εισόδου

-Έλλειψη συγκέντρωσης

-Ομοιογένεια

Χαρακτηριστικά ναυλαγοράς charter

επαλήθευση συνθηκών τέλειας αγοράς

Επισήμανση: Εγγυήσεις από τράπεζες, ναυτιλιακούς οργανισμούς, διατάξεις ασφαλείας ⇒ «κλονίζουν» την παραδοχή της τέλειας αγοράς

• Βήμα 2: Καθορισμός υποψήφιων επενδύσεων

Νο Τύπος Κατηγορία DWT Ηλικία

1. Bulk Carrier Handysize 30.000 5

2. Bulk Carrier Panamax 70.000 5

3. Bulk Carrier Capesize 120.000 5

4. Tanker Handysize 30.000 8

5. Tanker Aframax 100.000 8

6. Tanker VLCC 250.000 15

• Βήμα 3: Ανάπτυξη σεναρίου

0

01

W

WWrp

Προσέγγιση Markowitz: t=0: κεφάλαιο W0 σε Ν αβέβαιες επενδύσεις (χαρτοφυλάκιο)

t=1: απόσυρση χρημάτων (κεφάλαιο W1)

Απόδοση:

Πρόβλημα: Κατανομή ποσοστών (%) στις επενδύσεις (optimal portfolio)

Σενάριο: 1/1/Χ: αγορά πλοίου & χρονοναύλωση για 1 έτος

1/1/Χ+1: πώληση πλοίου

Απόδοση: icePurchasePr

eyearirofitforthOperatingPeResaleValureturn

1)/(1

i

ii

SHPrice

OperCostsCRatesIncTSHPricereturn

Προσαρμογή στη ναυτιλία ⇒

Πρόβλημα: Υπολογισμός Αποτελεσματικού Μετώπου

• Βήμα 4: Συλλογή στοιχείων ναυλαγοράς

Χρονική περίοδος εξέτασης: 1980-2003 ⇒ αντιπροσωπευτική, διότι περιλαμβάνει περιόδους ανόδου και ύφεσης

1. Τιμές χρονοναύλωσης (time charter rates)

2. Τιμές λειτουργικού κόστους (operating costs) ⇒ μέση-φθηνή διαχείριση- έξοδα πληρώματος (manning, crew costs)

- έξοδα διοίκησης (administration, management costs)

- τεχνικά έξοδα (repair & maintenance, dry-docking)

- έξοδα προμηθειών (stores, supplies & lubricants)

- ασφάλιση (insurance)

3. Τιμές πλοίων δεύτερο-χέρι (second hand prices)

• Διάγραμμα τιμών χρονοναύλωσης (T/C Rates)

Τιμές Χρονοναύλωσης (Time Charter Rates)

0

2.000

4.0006.000

8.000

10.000

12.000

14.00016.000

18.000

20.000

22.000

24.000

26.00028.000

30.000

32.000

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

US

$/η

μέρ

α 1.Handy BC

2.Panamax BC

3.Capesize BC

4.Handy TK

5.Aframax TK

6.VLCC

• Σχολιασμός της πορείας των ναύλων

-Έντονη συνδιακύμανση

-Ναυτιλιακή κρίση της δεκαετίας του ’80 (έτη 1982-87)

-Απότομες διακυμάνσεις, εναλλαγές & αβεβαιότητα της δεκαετίας του ’90

-Μερική επιβεβαίωση της άποψης περί «κύκλων» της αγοράς διαρκείας 5-7 ετών

-Η ηλικία του πλοίου δεν επηρεάζει δραστικά το ύψος του ναύλου

•Διάγραμμα λειτουργικού κόστους

Λειτουργικό Κόστος (Operating Costs)

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

US$

thou

send

s 1.Handy BC

2.Panamax BC

3.Capesize BC

4.Handy TK

5.Aframax TK

6.VLCC

• Σχολιασμός εξέλιξης του λειτουργικού κόστους

-Πτώση των ναύλων ⇒ προσπάθεια «συγκράτησης» του κόστους. 1980-1987: ρυθμός αύξησης του κόστους ιδιαίτερα χαμηλός

-Σημαντική αύξηση του κόστους τη δεκαετία του ’90, λόγω αύξησης του τεχνικού και του κόστους ασφάλισης

-Άνοιγμα της «ψαλίδας» στις αρχές των 90ς

-Ασφαλιστικές εταιρείες, νηογνώμονες, οργανισμοί ⇒ αυστηρούς κανονισμούς ⇒ όχι περιθώρια για περικοπές ⇒ άτυπη επιβολή λειτουργικού κόστους

• Ετήσιο καθαρό κέρδος από την χρονοναύλωση

Διάγραμμα Εσόδων & Κόστους για Handy Bulk Carrier

01.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.000

10.00011.00012.000

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

US

$ th

ou

sen

ds

Λ.Κόστος

Έσοδα

Διάγραμμα Εσόδων & Κόστους για VLCC Tanker

01.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.000

10.00011.00012.000

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

US

$ th

ou

sen

ds

Λ.Κόστος

Έσοδα

• Διάγραμμα τιμών πλοίων δεύτερο-χέρι

Τιμές Πλοίων δεύτερο-χέρι (Second-hand Ship Prices)

02468

1012141618202224262830323436

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

US$

mill

ions

1.Handy BC

2.Panamax BC

3.Capesize BC

4.Handy TK

5.Aframax TK

6.VLCC

• Σχολιασμός της πορείας των τιμών πλοίων δεύτερο-χέρι

-Έντονη συνδιακύμανση

-Ακολουθούν την πορεία των τιμών χρονοναύλωσης

-Την δεκαετία του ’80 ⇒ εντονότατο το φαινόμενο της συνδιακύμανσης. Αντίθετα, την δεκαετία του ’90 οι εναλλαγές είναι απότομες

-Απότομες διακυμάνσεις δεκαετίας ’90 ⇒ πλοιοκτήτες δραστηριοποιούνται ιδιαίτερα στην αγοραπωλησία πλοίων δεύτερο-χέρι

• Βήμα 5: Διάγραμμα αναμενόμενων αποδόσεων

Αποδόσεις (Returns)

-0,5

-0,4-0,3

-0,2-0,1

00,1

0,20,3

0,4

0,50,6

0,70,8

0,91

1,11,2

1,3

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

1.Handy BC

2.Panamax BC

3.Capesize BC

4.Handy TK

5.Aframax TK

6.VLCC

1)/(1

i

ii

SHPrice

OperCostsCRatesIncTSHPricereturn

23

2002

1980

kr

ri

• Σχολιασμός αποδόσεων1. Η έντονη συνδιακύμανση ⇒ αντίστοιχη πορεία που ακολουθούν

οι ναύλοι και οι τιμές των πλοίων δεύτερο-χέρι.

2. Θεωρητικός χαρακτήρας σεναρίου ⇒ σχετικά υψηλές τιμές των αποδόσεων. Μέσες τιμές: 15,6% ως 29,7%, ενώ σε μεμονωμένα έτη: άνω του 100% ή στο –37,6% (⇒ πολύ χαμηλότερη ή υψηλότερη τιμή μεταπώλησης).

⇒ Παραδοχές:

Νο 1.HBC 2.PBC 3.CBC 4.HTK 5.ATK 6.VLCC

1.HBC 1 0,850 0,757 0,438 0,289 0,380

2.PBC 0,850 1 0,899 0,498 0,327 0,300

3.CBC 0,757 0,899 1 0,447 0,182 0,401

4.HTK 0,438 0,498 0,447 1 0,401 0,323

5.ATK 0,289 0,327 0,182 0,401 1 0,169

6.VLCC 0,380 0,300 0,401 0,323 0,169 1

1. Η ηλικία του πλοίου δε μεταβάλλεται στο διάστημα της επένδυσης (1 χρόνος)

2. Το πλοίο βρίσκει πάντοτε ναύλο

• Διάγραμμα κινδύνου (τυπικής απόκλισης) – αναμενόμενης απόδοσης

Νο Τύπος Κατηγορία

DWT Ηλικία Απόδοση Ρίσκο

1. Bulk Carrier Handysize 30.000 5 0,156 0,229

2. Bulk Carrier Panamax 70.000 5 0,203 0,276

3. Bulk Carrier Capesize 120.000 5 0,195 0,297

4. Tanker Handy 30.000 80,231 0,279

5. Tanker Aframax 100.000 8 0,249 0,302

6. Tanker VLCC 250.000 10-15 0,297 0,373

Διάγραμμα Απόδοσης-Κινδύνου

0,10,120,140,160,180,2

0,220,240,260,280,3

0,32

0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22 0,24 0,26 0,28 0,3 0,32 0,34 0,36 0,38 0,4

τυπική απόκλιση (κίνδυνος)

ανα

μεν

όμ

ενη

απ

όδ

οσ

η

1.HBC

2.PBC 3.CBC

4.HTK5.ATK

6.VLCC

• Συμπεράσματα από το διάγραμμα κινδύνου –απόδοσης

1. Σχέση αναλογίας μεταξύ κινδύνου και αναμενόμενης απόδοσης: Η επίτευξη υψηλών αποδόσεων ⇔ ανάληψη υψηλού ρίσκου

2. Σχέση επενδυτικού κινδύνου και μεγέθους (DWT) πλοίου: Αύξηση μεγέθους πλοίου ⇒ μεγαλώνει το ρίσκο, όμως και η απόδοση.

Σε περιόδους κρίσης της αγοράς τα μεγάλα πλοία παρουσιάζονται λιγότερο ευέλικτα στην ανεύρεση ναύλου. Ωστόσο, σε περιόδους ακμής θα αποφέρουν σαφώς μεγαλύτερα κέρδη.

• Βήμα 6: Αποτελεσματικό Μέτωπο (Efficient Set)

1. max αναμενόμενη απόδοση για δεδομένη τυπική απόκλιση

2. min απόκλιση για δεδομένη απόδοση

Efficient Set

standard daviation

ex

pe

cte

d r

etu

rn

Το σύνολο των χαρτοφυλακίων:

Μέθοδος υπολογισμού αποτελεσματικού μετώπου:

Αντικειμενική συνάρτηση:

N

i

N

jij

jip

XX1 1

)(minmin

N

i jiijij

jii

ip

XXX1

22 2minmin

Περιορισμοί:

N

ii

i rrX1

min

N

i

iX1

1

0iX

1.

2.

3.

Πρόβλημα τετραγωνικού

προγραμματισμού με αγνώστους τα Xi, Xj

⇒ MATLAB

⇒ Κάθε διαφορετικό σημείο αντιστοιχεί σε μια διαφορετική κατανομή των ποσοστών

• Σημεία αποτελεσματικού μετώπουΧ1 (%) Χ2 (%) Χ3 (%) Χ4 (%) Χ5 (%) Χ6 (%) rp σp

91.77 0 0 8.23 0 0 0.1620

0,1975

82.41 0 0 17.59 0 0 0.1690

0,1984

73.06 0 0 26.94 0 0 0.1761

0,2013

63.70 0 0 36.30 0 0 0.1832

0,2058

54.89 0 0 44.48 0 0.63 0.1903

0,2117

44.57 4.53 0 49.40 0 1.50 0.1974

0,2183

33.78 9.78 0 54.29 0 2.16 0.2044

0,2248

22.99 15.03 0 59.17 0 2.81 0.2115

0,2314

12.21 20.28 0 64.05 0 3.46 0.2186

0,2379

1.42 25.53 0 68.94 0 4.11 0.2257

0,2443

0 18.75 0 62.77 0 18.48 0.2379

0,2603

0 17.58 0 61.70 0 20.72 0.2399

0,2617

0 12.96 0 57.49 0 29.56 0.2469

0,2734

0 8.33 0 53.27 0 38.40 0.2540

0,2862

0 3.71 0 49.05 0 47.23 0.2611

0,2998

0 0 0 41.76 0 58.24 0.2689

0,3151

0 0 0 32.64 0 67.36 0.2753

0,3282

0 0 0 21.76 0 78.24 0.2824

0,3430

0 0 0 10.88 0 89.12 0.2894

0,3579

0 0 0 0 0 100.0 0.2965

0,3728

• Καμπύλη Αποτελεσματικού Μετώπου

Αποτελεσματικό Μέτωπο

00,020,040,060,080,1

0,120,140,160,180,2

0,220,240,260,280,3

0,32

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40

τυπική απόκλιση (risk)

ανα

μεν

όμ

ενη

απ

όδ

οσ

η (

retu

rn)

+1.HBC

+2.PBC+3.CBC

+4.HTK+5.ATK

+6.VLC

A

• Συμπεράσματα από την καμπύλη του Αποτελεσματικού Μετώπου

1. Διαφοροποιημένοι στόλοι: Αυτό αντιτίθεται στην αντίληψη περί ειδικευμένων στόλων ή ειδικευμένων ναυτιλιακών εταιρειών.

2. Το ποσοστό κάθε τύπου πλοίων αυξάνει ή μειώνεται μονότονα κατά μήκος του Μετώπου.

3. Διαφοροποίηση Markowitz: Κάθε σημείο του Μετώπου έχει καλύτερα χαρακτηριστικά απόδοσης και ρίσκου από κάθε ένα μεμονωμένο τύπο πλοίων.

4. Πρώτη εκτίμηση-επενδυτική πρόταση: Ο συντηρητικός πλοιοκτήτης ⇒ τιμές απόδοσης από 0,162 έως 0,190 (HBC,HTK), ο μέσος μέχρι και 0,230 (HBC,PBC,HTK,VLCC) και ο ριψοκίνδυνος ακόμα πιο «βορειοανατολικά».

• Βήμα 7: Υπολογισμός Εφαπτόμενου Χαρτοφυλακίου1. Καμπύλες Ίσης Χρησιμότητας ή Αδιαφορίας (Indifference Curves)

-Αποτελούν το σύνολο των καμπυλών χρησιμότητας (utility function) και εκφράζουν την επενδυτική συμπεριφορά

-Σε κάθε επενδυτή αντιστοιχούν άπειρες (προτίμηση στην «βορειοδυτικότερη»)

-Προκύπτουν μετά από συνεντεύξεις

Efficient Set

standard daviation

ex

pe

cte

d r

etu

rn

2. Χρήση της δυνατότητας Βέβαιης Επένδυσης (⇒ σίγουρη δεδομένη απόδοση για μηδενικό ρίσκο)

-αποφυγή εισαγωγής καμπυλών αδιαφορίας

-Μέσω του εφαπτόμενου χαρτοφυλακίου (tangency portfolio) ⇒συγκεκριμένη πρόταση

Optimal portfolio that involves risk-free lending

standard daviation

ex

pe

cte

d r

etu

rn

• Αποτελεσματικό Μέτωπο με δυνατότητα βέβαιης επένδυσης

Αποτελεσματικό Μέτωπο με Βέβαιη Επένδυση

00,020,040,060,080,1

0,120,140,160,180,2

0,220,240,260,280,3

0,32

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40

τυπική απόκλιση (risk)

ανα

μεν

όμ

ενη

απ

όδ

οσ

η (

retu

rn)

A

T

rF

M

• Σύνθεση εφαπτόμενου χαρτοφυλακίου

18,75% Panamax Bulk Carriers

62,77% Handy Tankers

18,48% VLCCs

Απόδοση: 0,2379

Κίνδυνος: 0,2603

Προτεινόμενη σύνθεση στόλου:

Παρατηρήσεις: - Σύμφωνα με την Θ.Α.Χ. πάντοτε συμμετέχει το αξιόγραφο (τύπος πλοίων) με τη μεγαλύτερη αναμενόμενη απόδοση (VLCC).

→ Το μεγαλύτερο ενδιαφέρον ⇒ μεγάλο ποσοστό «ριψοκίνδυνων» τύπων υψηλές αποδόσεις

στόλος προκύπτει από πλοία με χαμηλό συντελεστή συσχέτισης

• Παρατηρήσεις εν τω συνόλω της μελέτης

1. Σύνθεση στόλου στη Θ.Α.Χ. ⇒ χρηματικές μονάδες: Το ποσοστό κάθε τύπου πλοίων δεν αντιπροσωπεύει αριθμό πλοίων ή τόνων χωρητικότητας, αλλά ποσοστό του κεφαλαίου.

2. Δεν έχει οριστεί διαθέσιμο αρχικό κεφάλαιο.

3. Στο σενάριο δεν εμπεριέχεται η δυνατότητα της χρηματοδότησης: Όροι, όπως επιτόκιο, δόσεις, χρόνος αποπληρωμής θα περιέπλεκαν επικίνδυνα το πρόβλημα.

4. Διάρκεια επένδυσης = 1 χρόνος: κάπως περιοριστική, όχι όμως ανεδαφική. «buy low-sell high» ⇒ ακόμα μικρότερη διάρκεια.

5. Χορηγήσεις δανείων ⇒ απεριόριστες ⇒ στόχος η εφαρμογή της Θ.Α.Χ. στη ναυτιλία

6. Έλεγχος στασιμότητας (ADF Test) ⇒ διάστημα εμπιστοσύνης 90%

1. Απόδοση: Παρά τις απλουστεύσεις ⇒ ωφελιμότητα του κάθε τύπου πλοίων. Ακόμη και με μορφή δείκτη ⇒ πορεία του ενός τύπου σε σχέση με έναν άλλο.

2. Η εφαρμογή της Θ.Α.Χ. στη ναυτιλία ⇒ Μειονέκτημα: δυσκολία μετάβασης στην πραγματικότητα. Πλεονέκτημα: διαπραγματεύεται επιστημονικά τον κίνδυνο και καταλήγει σε συγκεκριμένες προτάσεις επενδυτικής στρατηγικής.

3. Οι προτάσεις για τη σύνθεση στόλου ⇒ όχι δεσμευτικό χαρακτήρα. Αποτελούν κατευθυντήριες γραμμές ⇒ οι μαθηματικές τεχνικές δεν αποσκοπούν στην απόρριψη του παραδοσιακού μάνατζμεντ, αλλά την ενδυνάμωσή του.

4. Το τελικό συμπέρασμα ⇒ η Θ.Α.Χ. μπορεί να αποτελέσει χρησιμότατο συμβουλευτικό εργαλείο στη λήψη αποφάσεων επενδυτικής πολιτικής στη ναυτιλία.

• Τελικά Συμπεράσματα

• Προτάσεις για επέκταση της μελέτης

1. Εμπλουτισμός των υποψήφιων επενδύσεων.

2. Ως προτεινόμενη επένδυση μπορεί να εξεταστεί και μια συγκεκριμένη ναύλωση.

3. Συνδυασμός επενδύσεων χρηματιστηρίου και επενδύσεων στη ναυτιλία.

4. Μοντέλα μελλοντικής πρόβλεψης (τεχνητά νευρωνικά δίκτυα).

5. Εισαγωγή πραγματικών καμπυλών αδιαφορίας.

6. Γενικά, η άρση παραδοχών και η εισαγωγή και άλλων δεδομένων (χρηματοδότηση) ⇒ μοντέλο πιο κοντά στην πραγματικότητα ⇒ εμπορική εφαρμογή.