引水工程初步設(shè)計(jì)階段 石方開(kāi)挖項(xiàng)投資敏感性分析

樊國(guó)剛

(遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

近年來(lái)，為了改善我國(guó)水資源不均衡分布[1]，批準(zhǔn)立項(xiàng)了一大批引調(diào)水工程[2- 4]，這些工程在解決水資源供需矛盾的同時(shí)，還能給流經(jīng)的區(qū)域帶來(lái)一定生態(tài)效益[5]，但其規(guī)模和投資往往都很巨大，因此，需要對(duì)其實(shí)施科學(xué)和主動(dòng)的造價(jià)控制。但與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，工程造價(jià)行業(yè)在我國(guó)的研究有待加強(qiáng)，工程建設(shè)過(guò)程中常因滯后的工、料、機(jī)價(jià)格導(dǎo)致“三超”現(xiàn)象的出現(xiàn)(概算金額超越了估算金額、預(yù)算金額超越了概算金額、決算金額超越了預(yù)算金額)[6]，阻礙了工程造價(jià)作為工程建設(shè)領(lǐng)域重要學(xué)科的可持續(xù)發(fā)展。

石方開(kāi)挖項(xiàng)是引水工程中常見(jiàn)的施工項(xiàng)，因其巨大的工程量和居高不下的單價(jià)，常常使此項(xiàng)投資在工程總投資中占有較大比例。在工程初步設(shè)計(jì)階段，石方開(kāi)挖項(xiàng)的單價(jià)采用定額法計(jì)價(jià)方式，即石方開(kāi)挖單價(jià)中工、料、機(jī)消耗量采用《水利建筑工程概算定額》(水總[2002]116號(hào))，工、料、機(jī)價(jià)格采用考慮運(yùn)輸距離的造價(jià)信息管理機(jī)構(gòu)發(fā)布的指導(dǎo)價(jià)。

本文從實(shí)例工程出發(fā)，結(jié)合引水工程石方開(kāi)挖單價(jià)的構(gòu)成要素，提出影響石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的不確定性因素，引用工程經(jīng)濟(jì)學(xué)敏感性分析原理[7]中的單因素分析方法，計(jì)算不確定性因素的變化對(duì)石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的敏感度系數(shù)，據(jù)此制訂針對(duì)性的管理措施，強(qiáng)化重要因素的控制，以求達(dá)到降低工程風(fēng)險(xiǎn)度和提高工程可靠性的目的。敏感性分析原理已經(jīng)應(yīng)用到工程造價(jià)領(lǐng)域的各行各業(yè)，如工路工程[8- 10]、鐵路工程[11]、建筑工程[12]和水利工程[13- 16]都在廣泛使用，屬于相對(duì)成熟的工程造價(jià)分析手段。

1 敏感性分析原理

敏感性分析是指當(dāng)不確定性因素發(fā)生增加或減少時(shí)，通過(guò)分析對(duì)財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)或經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響來(lái)計(jì)算敏感度系數(shù)和識(shí)別敏感性。如果不確定性因素在合理的波動(dòng)范圍內(nèi)以較小的變化幅度卻能引起評(píng)價(jià)指標(biāo)的顯著性變化，那么這個(gè)不確定性因素屬于敏感因素，否則屬于不敏感因素，數(shù)學(xué)模型如下：

y=f(x1，x2，…，xn)

(1)

式中，y—評(píng)價(jià)指標(biāo)；xi—不確定性因素(i=1，2，…，n)。

敏感性分析有單因素敏感性分析和多因素敏感性分析兩種形式。單因素敏感性分析是分析單個(gè)不確定性因素變化(其他因素不變)對(duì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響程度；多因素敏感性分析是分析兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的不確定性因素同時(shí)存在且變化對(duì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響程度；通常只進(jìn)行單因素敏感性分析(敏感性分析的基本方法)。單因素敏感性分析的計(jì)算方法如下：

(2)

式中，SAF—敏感度系數(shù)；ΔF/F—不確定性因素F的變化率，%；ΔA/A—不確定性因素F發(fā)生ΔF變化時(shí)評(píng)價(jià)指標(biāo)A的相應(yīng)變化率，%。

將按照上式計(jì)算得到的不確定性因素的敏感度系數(shù)按照絕對(duì)值大小進(jìn)行排序，據(jù)此可以找出敏感性因素。例如，如果某項(xiàng)不確定性因素的敏感度系數(shù)絕對(duì)值越大，就意味著此項(xiàng)不確定性因素對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)而言越敏感。在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，決策者可對(duì)敏感性因素進(jìn)行監(jiān)控而達(dá)到降低工程風(fēng)險(xiǎn)度和提高工程可靠性的目的。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概述

托里縣那仁蘇供水工程的任務(wù)是通過(guò)取水頭部加壓(修建攔河閘)、結(jié)合管道重力輸水(球墨鑄鐵管)的方式，將那仁蘇河地表水引至托里縣城，以解決托里縣城、縣城周邊15個(gè)村屯的生活用水及托里縣1125畝規(guī)劃建設(shè)林地的綠化用水。工程水源為那仁蘇河河水，取水頭部攔河閘處的多年平均徑流量為1607×104m3，95%頻率徑流量為856×104m3，工程的設(shè)計(jì)流量和年供水量分別為0.30m3/s、397.93×104m3。

工程取水頭部修建閘堰結(jié)合型式的攔河閘，攔河閘上游左岸布置井室揚(yáng)水泵站，通過(guò)攔河閘溢流堰擋水來(lái)滿(mǎn)足泵站最低運(yùn)行水位的需求。泵站后接總長(zhǎng)43.86km的球墨鑄鐵供水管線，其中包括1.46km隧洞穿管和42.40km明挖埋管，管材口徑為DN700。

供水工程中石方開(kāi)挖項(xiàng)的費(fèi)用占建安工程費(fèi)用的30.00%以上，石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的構(gòu)成明細(xì)見(jiàn)表1，表1中列出的8項(xiàng)石方開(kāi)挖工程量即本文進(jìn)行敏感性分析的樣本(輸水管線部分和隧洞部分)，其費(fèi)用合計(jì)占石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的92.36%。

2.2 基礎(chǔ)價(jià)格

(1)人工預(yù)算單價(jià)：托里縣那仁蘇供水工程位于新疆塔城市托里縣境內(nèi)，依據(jù)《水利工程設(shè)計(jì)概(估)算編制規(guī)定》(水總[2014]429號(hào))，本工程人工預(yù)單價(jià)采用四類(lèi)地區(qū)引水工程的標(biāo)準(zhǔn)，工長(zhǎng)、高級(jí)工、中級(jí)工和初級(jí)工每工時(shí)的工資分別為10.24、9.54、7.59和5.61元。

(2)主要材料價(jià)格：外購(gòu)材料價(jià)格以新疆工程造價(jià)信息網(wǎng)發(fā)布的托里縣建設(shè)工程價(jià)格信息作為依據(jù)，其他材料價(jià)格可在工程建設(shè)地周邊詢(xún)價(jià)。其中，材料采購(gòu)及保管費(fèi)依據(jù)《水利工程營(yíng)業(yè)稅改征增值稅計(jì)價(jià)依據(jù)調(diào)整辦法》(辦水總[2016]132號(hào))計(jì)取；材料運(yùn)雜費(fèi)依據(jù)辦水總[2016]132號(hào)文和《新疆維吾爾自治區(qū)公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目概算預(yù)算編制辦法補(bǔ)充規(guī)定》(新交造價(jià)[2008]2號(hào))計(jì)取。本文所需的石方開(kāi)挖項(xiàng)投資敏感性分析材料價(jià)格見(jiàn)表2，其中柴油和炸藥的價(jià)格按照材料補(bǔ)差的形式參與計(jì)算。

表1 石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的構(gòu)成及主要工程量

表2 主要材料價(jià)格

表3 石方開(kāi)挖項(xiàng)投資額 單位：萬(wàn)元

(3)施工機(jī)械使用費(fèi)：施工機(jī)械使用費(fèi)依據(jù)《水利工程施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)定額》(水總[2002]116號(hào))和《水利部辦公廳關(guān)于調(diào)整水利工程計(jì)價(jià)依據(jù)增值稅計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的通知》(辦財(cái)務(wù)函[2019]448號(hào))計(jì)取。

(4)取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)水總[2014]429號(hào)文和辦水總[2016]132號(hào)文計(jì)取，其他直接費(fèi)費(fèi)率、石方工程間接費(fèi)費(fèi)率、利潤(rùn)率和稅金率分別為8.50%、11.50%、7.0%和9.0%。

2.3 敏感性分析

(1)選擇敏感性分析要素

敏感度分析中不確定性因素的選擇應(yīng)避免太籠統(tǒng)或太繁瑣。本文在既定的施工組織設(shè)計(jì)方案前提下，將占有石方開(kāi)挖項(xiàng)總費(fèi)用92.36%的輸水管線和隧洞的8個(gè)石方開(kāi)挖施工項(xiàng)作為敏感性分析樣本(7個(gè)溝槽開(kāi)挖項(xiàng)和1個(gè)平洞開(kāi)挖項(xiàng))。在不考慮工程量變化的情況下(既定的設(shè)計(jì)方案)，石方開(kāi)挖單價(jià)則成為石方開(kāi)挖項(xiàng)投資敏感性分析的對(duì)象。

石方開(kāi)挖單價(jià)按照費(fèi)用構(gòu)成要素可劃分為直接費(fèi)用(工、料、機(jī)費(fèi)用和其他直接費(fèi)用)、間接費(fèi)用、利潤(rùn)及稅金，這些要素都屬于石方開(kāi)挖單價(jià)的不確定性因素，但除去政策性文件限制的不確定性因素和完全由其他不確定性因素決定的不確定性因素之后(如機(jī)械費(fèi)，由水利工程施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)定額、人工費(fèi)用和材料費(fèi)用共同決定的，機(jī)械使用費(fèi)不屬于自由變量)，只有材料費(fèi)屬于自由變量，因此本文僅將材料費(fèi)作為敏感性分析的不確定性因素。

(2)石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的敏感性測(cè)算

選取材料費(fèi)中的柴油、炸藥、電、合金鉆頭、電雷管、導(dǎo)電線作為不確定性因素(其中，水和風(fēng)不屬于自由變量)，不確定性因素的價(jià)格按照市場(chǎng)價(jià)的±10%、±20%進(jìn)行幅動(dòng)，計(jì)算相應(yīng)的石方開(kāi)挖項(xiàng)投資額，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，當(dāng)不確定性因素在相同的價(jià)格波動(dòng)幅度下變化時(shí)，柴油、炸藥、電雷管、合金鉆頭、導(dǎo)電線和電的價(jià)格平均每增加1.00%，石方開(kāi)挖項(xiàng)投資額將分別增加0.28%、0.11%、0.06%、0.05%、0.03%、0.01%。因此，石方開(kāi)挖項(xiàng)投資不確定性因素的敏感性排序?yàn)椋翰裼蛦蝺r(jià)、炸藥單價(jià)、電雷管單價(jià)和合金鉆頭單價(jià)，敏感度系數(shù)如圖1所示。

圖1 石方開(kāi)挖項(xiàng)投資敏感性分析圖

(3)輸水管線和隧洞石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的敏感性測(cè)算

同樣，分別對(duì)輸水管線石方開(kāi)挖項(xiàng)投資和隧洞石方開(kāi)挖項(xiàng)投資進(jìn)行敏感性測(cè)算，圖2為輸水管線部分的敏感性分析測(cè)算結(jié)果，圖3為隧洞部分的敏感性分析測(cè)算結(jié)果。

圖2 輸水管線石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的敏感性分析圖

圖3 隧洞石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的敏感性分析圖

由圖1—3可知，輸水管線石方開(kāi)挖項(xiàng)投資前三位的不確定性因素敏感性排序?yàn)椴裼蛦蝺r(jià)、炸藥單價(jià)和電雷管單價(jià)；隧洞石方開(kāi)挖項(xiàng)投資前三位的不確定性因素敏感性排序?yàn)椴裼蛦蝺r(jià)、電價(jià)和炸藥單價(jià)。可見(jiàn)，即便是同一工程的相同施工項(xiàng)，在面臨相同變化的不確定性因素時(shí)，其所表現(xiàn)的敏感性卻不盡相同。

3 結(jié)論

(1)對(duì)于工程設(shè)計(jì)單位和工程造價(jià)管理部門(mén)而言，可以通過(guò)分析市場(chǎng)材料價(jià)格的波動(dòng)，采用工程投資敏感性分析來(lái)判斷工程成本的走勢(shì)，從而對(duì)工程造價(jià)活動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)地、有針對(duì)性地預(yù)測(cè)并加以控制。例如，在工程立項(xiàng)計(jì)算投資時(shí)，對(duì)敏感性較高的不確定性因素進(jìn)行充分的市場(chǎng)調(diào)研和方案論證，以求最大限度地減少因風(fēng)險(xiǎn)措施不足或設(shè)計(jì)概算包不住施工費(fèi)用等原因造成工程資金不足、工程材料不能按時(shí)交付、完工日期一拖再拖的工程亂象。

(2)對(duì)于工程建設(shè)單位和施工企業(yè)而言，通過(guò)對(duì)重要施工項(xiàng)投資進(jìn)行敏感性測(cè)算(必要時(shí)，不同施工地點(diǎn)的相同施工項(xiàng)也應(yīng)分開(kāi)測(cè)算)，找出敏感度系數(shù)大的不確定性因素、分析其風(fēng)險(xiǎn)度，為投標(biāo)時(shí)編制合適的投標(biāo)報(bào)價(jià)提供依據(jù)(總承包工程尤為重要)；為施工時(shí)制定針對(duì)性的措施來(lái)監(jiān)控和管理這些不確定性因素、避免其產(chǎn)生劇烈波動(dòng)提供依據(jù)。同時(shí)，進(jìn)行工程投資的敏感性測(cè)算有利于工程建設(shè)單位和施工企業(yè)工程造價(jià)管理水平的提高，也有利于工程造價(jià)行業(yè)向著更主動(dòng)、更科學(xué)、更有效的方向發(fā)展。

(3)需要強(qiáng)調(diào)的是，雖然本文所采用的石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的敏感性分析方法簡(jiǎn)便且實(shí)用，但是敏感性分析的計(jì)算過(guò)程是在既定的施工組織設(shè)計(jì)方案、不確定性因素限定在相同且有限的幅度內(nèi)發(fā)生變化的假定下完成的，而這種假定往往很難實(shí)現(xiàn)。另外，在進(jìn)行敏感性測(cè)算時(shí)，還應(yīng)考慮不確定性因素自身變化幅度的差異性和發(fā)生概率的差異性，這些差異性與工程投資的高低、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的大小都密切相關(guān)。

綜上，本文以塔城市托里縣那仁蘇供水工程的石方開(kāi)挖項(xiàng)作為分析樣本，編制初步設(shè)計(jì)概算，對(duì)工程中影響石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的不確定性因素進(jìn)行敏感性測(cè)算，逐項(xiàng)分析不確定性因素的敏感度系數(shù)并排序定量描述了各不確定性因素對(duì)石方開(kāi)挖項(xiàng)投資的影響大小，幫助識(shí)別敏感的不確定性因素、排除不敏感的不確定性因素，以便決策者將那些敏感的不確定性因素作為研究分析的對(duì)象，制訂更具針對(duì)性的管理措施，以求達(dá)到降低工程風(fēng)險(xiǎn)度和提高工程可靠性的目的，還可為類(lèi)似工程進(jìn)行投資的敏感性分析提供借鑒意義。