如何在fluent 中引入流动参数的阶梯变化

Posted 2023-04-20

参考技术A 在开始菜单启动Workbench14.0

拖动（或双击）Mesh到Schematic

导入几何模型
右键单击Geometry，选择Import Geometry，再选择Browse，导入几何模型文件model.x_t。如果事先没有创建模型文件，可单击New Geometry进入DesignModeler创建几何模型。

划分网格
4.1 右键单击Mesh，选择Edit，打开ANSYS Meshing。
4.2 左键点击选择入口平面，再单击右键，选择Create Named Selection，命名为inlet。
同理，选择出口平面，命名为outlet，其它平面为wall边界，可以不用命名，在Fluent中未命名的边界自动设置为wall。
4.3 点击左侧模型树中的Mesh，出现Details of “Mesh”，在Physics Preference中选CFD，在Solver Preference中选Fluent（使用Fluent求解流场）。展开 Sizing，选 Relevance Center 为 Fine，意思是划分较密的网格。
4.4点击Update生成网格
4.5保存
4.6关闭Meshing，回到Workbench

建立一个Fluent cell

更新Fluent cell

打开Fluent

Fluent中求解设置
8.1 选择标准的k-e湍流模型，其余参数保持默认。
8.2 流体材料选择water，从FLUENT Database中copy出来。在Cell Zone Conditions中选择材料为water-liquid。
8.3 入口选择速度入口，velocity magnitude取2，即水流速度为2m/s。
8.4 出口选择压力出口边界，参数保持默认。
8.5 可以看到之前未设置的边界默认为wall，本例壁面绝热，无需改变wall参数，保持默认即可。
8.6 Solution Methods和Solution Controls 保持默认即可。初始化选择Standard Initialization，compute from 选择all-zones，点击Initialize。
8.7 迭代步数取500，点击Calculate开始计算
8.8 收敛后残差曲线如下
8.9 此时可以在Fluent中进行后处理。由于CFD-Post比Fluent自带的后处理功能强大很多，下面简单介绍如何在CFD-Post中进行后处理，因此退出Fluent，回到Workbench。

后处理
9.1 打开Result cell
9.2 打开CFD-Post
9.3 创建平面，保持默认的命名Plane 1。
9.4 此处设置XY平面，点击apply。
9.5 创建云图，保持默认的命名Contour 1。
9.6 Locations选择Plane 1，variable选择velocity，点击apply，生成速度云图如下。
9.7 创建速度矢量图，保持默认的命名Vector 1。
9.8 Locations选择Plane 1。为避免上一步中云图及Plane 1背景的影响，取消勾选模型树中Contour 1和Plane 1的复选框，生成速度矢量图如下。
9.9 退出CFD-Post，回到Workbench。
保存文件为model.wbpj，关闭Workbench

周末荐读如何理解并开展流动性风险压力测试？

原创申明

走进压力测试

所谓流动性风险压力测试，就是假设未来一段时间内周围和自身的情况并不理想，银行是不是有足够的钱来自救。压力测试是流动性风险管理中的重要计量工具之一，银行根据压力测试结果对生产经营进行及时调整，以规避可能潜在的流动性风险。流动性风险管理压力测试是对于现金流的分类模拟，本着审慎的原则，在预测可能发生的特殊(不利)情况下的流动性缺口变化，并观测流动性储备是否满足商业银行30天的最短生存期。本文主要讲述如何理解监管对流动性风险压力测试的政策要求，以及如何更好地开展流动性风险压力测试。

一、 监管解读

2017年12月6日，银监会颁布了《商业银行流动性风险管理办法（修订征求意见稿）》（以下简称“征求意见稿”）。与2015年颁布的《商业银行流动性风险管理办法》（简称“原办法”）相比，主要修改为引入三大监管指标（净稳定资金比例、流动性匹配率和优质流动性资产充足率），并全部列为重要监管指标。“征求意见稿”对于流动性风险压力测试的修改并不明显。其中，十三个参考压力测试场景并没有发生变化，但明确提出了压力测试报告应该按季报送监管当局等。

（一）压力测试要求

流动性风险压力测试在监管上的要求已经相对比较成熟，那么监管对压力测试的关注点都包括那些方面呢？“征求意见稿”中第二十九条规定，“商业银行应当建立流动性风险压力测试制度，分析其承受短期和中长期压力情景的能力。”并且提出了流动性风险压力测试应当符合的一些要求。其中的一些要求可以概括为几点：结合市场条件和银行自身因素设定轻、中、重三种不同程度的压力情景；30天的最短生存期是压力测试关心的关键；流动性风险压力测试的结果应该在制定风险偏好时被考虑等。

具体解读

 “征求意见稿”提出要建立流动性压力测试制度。制度的建立可以有效地将结果落地于流程，流程落地于体系。流动性风险压力测试管理体系的建立首先需要明确组织架构及各部门、人员在压力测试过程中的职责。然后制定压力测试流程，并规定运用正确的压力测试方法选取合适的场景进行流动性风险压力测试的计量结果。制度还有应该对压力测试报告的范围和内容进行规定。

压力测试情景的选择需要考虑银行自身特定冲击和市场环境的影响等因素。银行自身情景是指分析银行的资产负债结构组合，以缺口为导向，分析目前存量业务有可能发生的风险因素。其中，尤其关注业务结构中占比最大的业务，近而设定压力情景。比如，某家银行零售存款的活期存款占比非常大，占负债（资金来源）的比重很大。此时就应该将压力情景的重心放在“活期存款流失率”上进行展开压力测试。

“轻度、中度和严重”三种压力程度体现在设定的压力测试参数上，对应不同现金流假设不规则流出的可能。参数的设定在监管当局并没有规定必须应该在什么水平，而是指出压力测试参数设定应该坚持监管的审慎性原则。当然，部分地方监管也会规定相应的参数参照。监管最关心的核心问题是商业银行在严重压力程度下，流动性储备是否能够缓释三十天以内的流动性缺口。换句话说，银行能否在极端情况下通过自救来安全度过三十天的最短生存期。

有关“分支机构或者附属机构单独实施压力测试”的问题，对于正在使用ALM系统的银行来说，较为容易。可以通过“分支机构”维度来筛选出某家分支行的现金流数据，单独进行压力测试。

（二）压力测试场景

 对于流动性风险压力测试而言，场景的设定显然是关键所在。那么设定场景的监管依据都包括哪些呢？“征求意见稿”在附件1《关于流动性风险管理办法的说明》中对流动性风险压力测试场景的定义沿用了“原办法”的十三个参考压力测试场景（如下图所示）。

此外，中国人民银行在2016年的《中国金融稳定报告》中提到流动性风险压力测试的参数设定应该参考如下比率：

该报告还指出，“流动性风险压力测试以内部测试方式展开。压力测试结果表明在压力冲击下各商业银行的流动性比例出现不同程度的下降。”压力冲击在暴露监管指标下降并存在短期风险的同时，也引导商业银行应该重点监测压力测试后各种指标（例如流动性匹配率、优质流动性资产充足率、缺口率等）是否突破预警值、阈值，甚至监管值，并观测风险缓释后的结果。

具体解读

商业银行应该根据业务规模、性质、复杂程度及风险状况，监测可能发生的流动性风险特定情景和事件，采用适当的预警指标，前瞻性地分析其对流动性风险的影响。银监会提出的十三个压力测试场景，都可以被理解为是模拟业务量的不利变化来进行。不同的压力测试场景对应着不同的业务分类，而且每一个场景需要映射到具体的指标项来进行数据模拟。

压力测试报告是监管当局直接监督压力测试状况的主要依据。其中，在“征求意见稿”第五十六条也规定了，“商业银行应当按季向银行业监督管理机构报送流动性风险压力测试报告，包括压力测试的情景、方法、过程和结果。当出现市场剧烈波动等情况时，应当提高压力测试报送频率”。

具体解读

由此可见，压力测试报告是相当重要的（后文会有单独的模块来讲述压力测试报告）。流动性风险管理是资产负债管理中最重要的部分，压力测试又是流动性风险管理中最重要的风险计量工具。而在资产负债管理报告中，流动性风险压力测试报告又是重中之重。所以一个好的压力测试报告尤为重要。压力测试报告应该包括银行对当下宏观经济和市场环境中重点量化指标、全行资产负债结构的分析以及压力情景下的现金流缺口缓释前后的情况等。

（三）压力测试基础数据表

我们分析了压力测试监管要求和场景设定之后，那么就来到了具体落地开展的阶段。这个阶段是离不开基础数据的，因而流动性风险压力测试的基础数据主要选取了基于1104的G21（流动性期限缺口统计表）来进行。按照期限分布的现金流，主要关注30天以内的期间缺口和累计缺口的风险状况。

流动性期限缺口统计表是银行报送银监局1104报表中的一张重要报表，填表的规则是根据G21的填报说明进行填报。银行可以根据全行资产负债结构和风险偏好来进行明细划分。通过对业务结构颗粒度更细的划分可以帮助银行分析具体业务的现金流，也可以单独对明细的业务设定具体的压力测试参数。针对现金流来说，现金流类型可分为有确定到期日现金流和无确定到期日现金流。对于有确定到期日的现金流而言，直接按照剩余期限划分现金流较为合理，而对于无确定到期日的现金流，除了逾期贷款和非应计贷款应该放在“逾期”一栏外、法定存款准备金和其他无确定到期日的资产和负债外，像活期存款、同业存放活期、活期保证金等无确定到期日的业务应该何去何从就变得比较重要。从原则上来看，这些被定义为无确定到日的业务都有可能在次日被流出。但毕竟，用于压力测试的基础数据越接近于实际可能发生的现金流，得出的结果对于流动性风险管理就更有效。

那么，我们就来看一下哪些无确定到期日的现金流需要按照一定的规则分布到期限中去。G21的填报说明对于这部分现金流只对活期存款和同业存放活期两种业务进行了现金流拆分，拆分方法是将统计的过去12个月中的最低活期存款额填在“1年到5年”，然后用报告日的活期存款余额去掉最低活期存款，将这个结果平摊到一年以内的各期限中。当然对于活期存款，银行也可根据过去三年或五年活期存款的数据，建立客户行为模型，得出更科学的数据用于压力测试现金流基础表。可参考建立的客户行为模型还包括（但不限于）：定期存款提前支取、贷款续贷模型、活期保证金模型、通知存款模型、定期存款到期未取模型、定活自转存款模型等等。当然，从模型的验证到模型使用也需要经历一个复杂的过程。

注：模型的建立是基于过去本行的基础数据来进行的（可能）更科学地前瞻性现金流预测。模型既无法预知未来市场因素的影响，也无法考虑其他新业务可能带来的冲击。所以银行并不是考虑的客户行为模型越多就越好，而是应该根据各无确定到期日业务的占比来进行着手考虑各种模型的优先级。

二、 开展压力测试

在我们对监管文件进行了解读以后，对流动性风险压力测试获得了一个比较全面的认识，如何开展压力测试就是一个现实的问题。不妨将压力测试的展开过程分成几个步骤来分别进行。商业银行进行流动性风险压力测试主要通过识别风险要素、选择压力情景、映射指标库、设定测试参数、确定测试程序分析这五个方面来开展。

（一）识别风险要素

识别流动性风险要素是进行压力测试的基础，也是给定压力测试一个科学合理的方向。识别风险因子主要从两个角度出发。

一是银行自身。对全行的资产负债业务结构和期限结构进行分析，寻找影响现金流错配最大的因素，进行风险定位。举例说明，下图是假设的某家银行的资产结构占比。

按照上图这家银行的资产结构来看，显然，各项贷款是资产中占比最大的，其次是投资债券和同业存单。那么这家银行在压力测试的时候应该选择与贷款和债券相关的场景，并重点关注“贷款违约率上升”和“债券市值下降”因子的变化情况。

二是市场环境。我国目前的利率市场化水平尚未达到欧美水平，国家的宏观经济政策和货币政策对市场环境的影响是很大的。此外，市场利率，如Shibor和银行间回购利率从某种层面上说明了当前市场的短期融资成本相关的流动性压力测试场景可选择“债券的抵质押率下降”和“融资成本上升”等。

（二）选择压力情景

压力情景的选择需要承接对风险要素识别的结果来设定压力测试内容的。银监会规定流动性风险压力测试的十三个场景可按照不同业务导向分为三类，分为流失类、违约类和市值下降类（当然，场景还包括表外压力测试和支付清算系统故障压力测试等，由于优先级靠后，暂不作为重点来分析）。这三种业务分别对应存款、贷款和资金业务。这三种业务是目前大部分国内银行资产负债表占比最大的三种业务，所以我们重点讲述这三种业务的压力测试分类。

其一，流失类压力测试情景主要关联的是存款类业务。对于不同种类的存款，不同的银行对流失的敏感度也是完全不同的。银行可以按照存款的产品类型进行分类，针对不同的存款产品分别设定压力测试参数。当然，最主要的存款流失体现在压力测试参数上为活期存款流失率和定期存款提前支取率，定期存款也可以根据个人和对公进行细分。

其二，违约类压力测试情景几乎涉及了所有银行资产业务。贷款违约是这一类压力测试的重点，在选择压力测试场景时，应该对贷款产品进行分类，分别设定压力测试指标。此外，同业业务违约率、票据违约率、债券违约率等也应该在分析的范围。

其三，市值下降类压力测试情景主要涉及交易账簿类业务，重点分析因市场因素的不利变化而产生银行现金流的不规则情况。对于市值下降来说主要关注债券、同业存单、票据等资金业务的市场曲线变化情况。

（三） 映射指标库

映射指标库就是指，将上文提到了银监会在“征求意见稿”中提到了十三种压力测试参考场景转化为具体的具体业务，对每种具体业务设定压力测试参数。如何将场景进行分类，并匹配对应的业务指标（指大场景都对应哪些业务小场景），然后将设定好的业务指标映射到压力测试基础数据表的各种现金流上, 是进行压力测试的重要环节。下面是以三种主要压力测试场景为例，设定的供参考的压力测试指标库。

（四）设定测试参数

根据“征求意见稿”对压力测试参数需要划分为轻度、中度和严重的标准，设定压力测试参数也是如此。监管并没有给定三种压力测试参数在各种压力情景下的参数应该设定为多少，而是更关心参数的设定是否符合审慎性地监管原则。中国人民银行在2016年的《中国金融稳定报告》中给定了压力测试各主要业务品种应该设定的压力测试参数，为之后各家银行提供了一个参考。压力测试参数的设定应该综合本行的风险偏好和实际业务过往发生的统计数据来设定较为合理。当某些具体业务指标无法提供相关统计数据和设立模型时，可通过“专家判断法”来设定。

（五） 确定测试程序

进行压力测试需要有相应的测试工具予以支撑。流动性风险管理系统是最好的压力测试工具，先进的产品可以在数据处理和计算引擎上为压力测试提供良好的数据基础，实现压力测试参数和模型参数的灵活配置。此外，还能够实现头寸级别的钻取功能，以达到精细化分析对流动性缺口贡献度较大的因素，从而更好地用于流动性风险管理。但产品往往对数据质量的要求非常高，尤其是“利率、期限、金额”等核心维度的准确性。

压力测试也可以通过设定Excel模板来展开。模板可以是复杂的，也可以是简单的。较为简单的方式是以G21报表作为压力测试基础数据基础表，按照设定的压力测试参数关联计算每日因压力而流出的现金流量，叠加每日按照存量业务剩余期限产生的实际到期的现金流，最终以报表和指标的形式得到压力测试结果。压力测试结果应该至少展示三十天以内每日的现金流的期间缺口和累计缺口，以及压力情景下“缓释前后”的结果。

实际上，在压力测试方面，监管当局主要关心银行的流动性缓释工具能否覆盖30日以内的流动性缺口。进行流动性风险缓释的基础是对优质流动性资产储备进行有效划分。银行应该按照30天内资产的可变现水平，将这部分资产划分为三级储备。三级储备可以对应次日、7日和30天不同重要时点的变现节点。流动性储备的划分可参考下图所示。

在对压力情景下的缺口进行缓释时，主要看次日、七日和30日的累计缺口情况，同时，银行应该充分考虑三级储备的变现能力来匹配各期限的缺口。显然，除了时间上变现的能力不同外，不同资产变现的成本也应该在核算之内。原则上来说，银行在发生流动性危机时是可以变卖所有的可以被变卖的资产，但综合考虑，利率债的使用是比较频繁的。银行往往使用国债等高流动性的资产在回购市场上做融资以满足短期缺口的需要，因而以债券作为压力测试的缓释工具时，银行应该充分考虑剔除无法即刻在市场上变现的债券来用于缓释，此类债券主要包括用于质押、已冻结、待回购以及半年内即将到期的债券。

三、 压力测试报告

压力测试报告可以说是流动性风险管理报告中的重中之重了。不仅对于满足监管规定，更是对银行自身经营的一面很好的镜子。通过Excel工具或者ALM系统聚合计算的压力测试结果数据，需要由资产负债管理人员来进行数据分析，并形成流动性风险压力测试报告。一方面是为了报送监管部门（按季）的需要，另一方面，ALCO委员会会议的重点除了各项指标的分析外，压力测试报告也是需要定期向ALCO进行汇报。那么怎样完成一个出色的压力测试报告尤为重要。接下来我们就看一下流动性风险管理压力测试报告都重点突出哪些方面。

（一） 宏观经济及市场环境

宏观经济对银行的影响不言而喻，它直接影响着整个市场环境的走势。因此，宏观经济分析应该作为压力测试报告的开始，为情景的选择和缺口分析提供帮助。宏观经济的分析应该包括：较为重要的宏观经济指标，如PMI、PPI等同比环比的变化情况；当年央行制定的货币政策属于“适当宽松”还是“较为稳健”、有没有加息倾向；中央经济会议对金融风险的政策导向为“宏观审慎监管、资本管理更趋严格”等。此外，市场环境（主要指银行间市场）的资金面情况也是报告应该关注的重点。例如Shibor和银行间回购加权利率的上涨，预示着同业间直接融资的成本在提高。相对应的场景应该是同业融资成本上升等。

（二） 全行资产负债结构

对全行资产负债结构的分析是选择压力测试场景的基础。银行应该综合市场走势和全行资产负债结构来假设银行可能发生的不利情景。对资产负债结构的分析主要集中在业务占比与期限错配上。业务占比是指选择对资产业务占比比较大的业务产品进行压力测试。比如，某家银行的活期零售存款比较多，那么应该重点关注活期存款的流失情景，对活期零售存款可单独设立压力测试参数，本着审慎性的原则，银行应当建立从应急场景到压力流失，再到应急措施一体化的系统风险方案。

对于我国的大部分中小银行来说，资产负债结构相对简单，业务结构以存贷款和投资业务为主。在资产端，应该重点考虑各项贷款和应收款项类投资是否能够如期收回以匹配相应期限的负债现金流出；投资债券的市值下跌及变现能力下降能场景。负债端主要考虑存款流失（主要为零售和对公活期存款流失和定期存款提前支取）；同业负债到期是否可以续作以弥补短期缺口等情况。

（三）情景分析

压力测试的情景分析需要基于适合银行自身的压力情景。一般情况下，压力测试报告应至少包括一种单一情景分析和一种复合情景分析。单一情景旨在测量某种业务对压力下缺口的贡献度，以分析因为这种业务的现金流不利状况而可能造成的流动性危机等情况。复合场景是指几乎覆盖资产和负债全业务品种的压力情景，对银行的主要业务全部设立现金流不规则流出或未流入的参数。下表是中国人民银行给出的压力测试情景及参数，属于复合情景。相对于单一情景，复合情景更能暴露极端情况下的缺口恶化，也是测量优质流动性资产储备是否充足的方式。

此外，静态情景的下现金流缺口也是需要监测的，除了用于头寸管理和监管需要。与压力情境下的现金流各期限的比较，也就是静态分析法与动态分析法相结合，也是一种压力测试的分析思路。

（四）指标分析

压力测试结果表展现的30天内的期间缺口和累计缺口是流动性风险压力测试最直观的指标。此外银行应该关注压力情境下对监管要求和银行经营比较重要的指标。

由于压力测试基础数据表是基于G21的，因而由G21衍生出的限额指标都可以监测其压力情境下的变化情况。目的是为了监测用于流动性风险管理的相关指标是否已突破阈值或监管值。根据《流动性风险管理办法（修订征求意见稿）》 提到的监管指标，银行应该至少关注以下指标：

• 流动性匹配率

• 不同期限的流动性缺口率（7天、30天、90天）

• 现金充足率

• 月末存款偏离度

• 同业融入比例

（五） 问题分析及建议

压力测试的问题分析是基于压力测试结果和日常流动性风险管理的。在设定合适的压力情景下，各期间流动性缺口为负值。定位缺口原因是问题分析的关键。不同的压力情景对缺口的影响程度以及资产负债结构的期限错配应该是流动性压力测试关心的重点。银行进行压力测试缓释的依据是优质流动性资产储备表，银行应当将储备表匹配其所对应的变现水平周期。流动性储备能否覆盖重度压力情景下的负缺口，是银行流动性压力测试结果分析的重中之重。

四、  提升与总结

对于新时代的银行而言，流动性风险压力测试的结果可以说是一面很好的镜子，可以看到银行自身在危险处境下“最真实的自己”。当然，流动性风险管理已经被推向银行风险管理至关重要的位置。怎样实现盈利性和流动性的统一，是银行长期应该思考的问题。压力测试作为流动性风险管理的重要计量工具，预测未来可能发生的现金流形态，为商业银行做预算规划和调整资产负债结构提供了量化的依据。

流动性压力测试的原理是以各种未来现金流的假设组合为前提，模拟不利情况下的现金流入和流出，关注缺口的来源和变化情况。假设的设定越多，可能越接近未来现金流的发展趋势，也可能越来越偏离真实发生的现金流形态。所以压力测试的参数模拟并非越复杂越好，而是应该根据银行的自身业务结构和外部市场环境综合评定而定。

全面风险管理是商业银行回归本源之后必修之课，（法询）金融监管研究院一直致力于监管政策和全面风险管理研究，力求通过金融专业知识培训提升金融从业者素质。2018年线下培训重点以全面风险管理为主题，分设资本筹划、信用风险、流动性风险、市场风险管理高级研修班。流动性风险管理已开班2期，反响良好。5月下旬将在上海举办信用风险计量与资本筹划高级研修班，欢迎咨询报名。点击图片了解培训详情。

点击阅读原文填写报名表