基于熵權(quán)法的污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別研究

馮雪

(遼寧省市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110006)

0 引言

污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目作為市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，對(duì)提升水資源利用率、推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、提高國民生活質(zhì)量、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快及環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)新要求的提出，現(xiàn)有污水處理廠規(guī)模及污水處理效果已難以滿足日益增長的污水排放需求，加快推進(jìn)污水處理廠新建、擴(kuò)建及提質(zhì)改造建設(shè)迫在眉睫。

污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目投資金額較大、涉及專業(yè)較多，全生命周期成本控制與管理難度較大，且污水處理廠經(jīng)營管理模式正在由傳統(tǒng)的政府投資運(yùn)營管理模式向EPC總承包建設(shè)及社會(huì)資本運(yùn)營管理模式轉(zhuǎn)變，各參與方對(duì)成本風(fēng)險(xiǎn)更為關(guān)注。因此，成本風(fēng)險(xiǎn)已成為制約污水處理廠建設(shè)和運(yùn)營的主要風(fēng)險(xiǎn)因素。

現(xiàn)階段，污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)研究多集中于工藝技術(shù)和施工管理，成本研究相對(duì)匱乏，且多為單一階段建設(shè)成本或運(yùn)營成本研究，缺少具有整體性及系統(tǒng)性的全生命周期成本風(fēng)險(xiǎn)因素研究。鑒于此，本文對(duì)污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目全生命周期進(jìn)行劃分，綜合考慮各階段存在的成本風(fēng)險(xiǎn)，引入熵權(quán)法客觀識(shí)別污水處理廠關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，并提出具體的解決措施，以期豐富污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)管理理論，提高各參與方成本管理效率，確保污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)施。

1 污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目特點(diǎn)及成本構(gòu)成

1.1 項(xiàng)目特點(diǎn)

污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目通常地處偏遠(yuǎn)，地質(zhì)條件復(fù)雜，需要進(jìn)行專項(xiàng)地質(zhì)勘查及測(cè)繪以確定地基處理形式和施工降水排水等問題。項(xiàng)目管理難度大、溝通界面多，不僅涉及勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、咨詢等單位，還涉及項(xiàng)目前期報(bào)批的規(guī)劃、國土、環(huán)保等政府主管部門，溝通協(xié)調(diào)內(nèi)容繁雜。此外，污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目施工難度大、構(gòu)筑物埋設(shè)較深、池體結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣、工藝管線復(fù)雜、設(shè)備種類多，土建施工和安裝施工難度較大。

1.2 成本構(gòu)成

污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目成本主要包括建設(shè)期的建設(shè)成本以及運(yùn)營期的運(yùn)營成本。其中，建設(shè)成本分為可研階段的投資估算、初設(shè)階段的工程概算及施工圖階段的施工圖預(yù)算。投資估算編制依據(jù)主要為市政工程投資估算編制辦法、可行性研究報(bào)告文本等；工程概算編制依據(jù)主要為市政工程設(shè)計(jì)概算編制辦法、初步設(shè)計(jì)文本說明書及相應(yīng)初設(shè)圖樣、地區(qū)定額等；施工圖預(yù)算編制依據(jù)主要為施工圖圖樣及地區(qū)或企業(yè)定額等。運(yùn)營成本主要包括外購原材料費(fèi)用、燃料及動(dòng)力費(fèi)用、職工薪酬費(fèi)用、修理費(fèi)用、其他費(fèi)用。其中，外購原材料費(fèi)用主要為藥劑費(fèi)用，燃料及動(dòng)力費(fèi)用主要為電費(fèi)。

2 污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

2.1 風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別方法

選擇科學(xué)合理的風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別方法是成本風(fēng)險(xiǎn)管理的重要環(huán)節(jié)，風(fēng)險(xiǎn)方法和風(fēng)險(xiǎn)清單的匹配度直接影響關(guān)鍵因素識(shí)別的準(zhǔn)確性。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法主要包括層次分析法、德爾菲法、SWOT分析法、故障樹分析法及熵權(quán)法等。不同方法的適用范圍不同，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法比較結(jié)果見表1。本文選擇熵權(quán)法進(jìn)行成本風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別。

表1 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法比較結(jié)果

2.2 風(fēng)險(xiǎn)因素體系構(gòu)建

成本風(fēng)險(xiǎn)因素貫穿污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目全生命周期。為確保風(fēng)險(xiǎn)管理體系的全面性、準(zhǔn)確性及客觀性，將污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目全生命周期劃分為決策、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營4個(gè)階段。通過文獻(xiàn)分析法對(duì)各階段成本風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行歸納及整合，形成初始風(fēng)險(xiǎn)因素體系。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用專家調(diào)查法對(duì)初始風(fēng)險(xiǎn)因素體系進(jìn)行優(yōu)化，得到最終的風(fēng)險(xiǎn)因素體系。

2.2.1 決策階段

決策階段屬于項(xiàng)目前期階段，主要包括明確項(xiàng)目定義、界定項(xiàng)目內(nèi)容以及落實(shí)資金保障、編制項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告。雖然決策階段的工作量與其他階段相比較少，但對(duì)整個(gè)項(xiàng)目具有引導(dǎo)性和決定性作用。因此，對(duì)該階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別十分必要。

決策階段成本風(fēng)險(xiǎn)因素包括政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)文件風(fēng)險(xiǎn)A1，投資估算編制風(fēng)險(xiǎn)A2，財(cái)務(wù)分析編制風(fēng)險(xiǎn)A3，項(xiàng)目融資及資金來源風(fēng)險(xiǎn)A4，項(xiàng)目綜合效益分析風(fēng)險(xiǎn)A5，政府審批流程風(fēng)險(xiǎn)A6。

2.2.2 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段是深化技術(shù)方案與細(xì)化成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為施工階段項(xiàng)目建設(shè)提供指導(dǎo)依據(jù)，對(duì)確定與控制污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目總投資具有重要意義。

設(shè)計(jì)階段成本風(fēng)險(xiǎn)因素包括項(xiàng)目選址風(fēng)險(xiǎn)B1、總平面布局風(fēng)險(xiǎn)B2、工藝流程風(fēng)險(xiǎn)B3、設(shè)計(jì)圖樣深度及準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)B4、多專業(yè)協(xié)調(diào)配合風(fēng)險(xiǎn)B5、限額設(shè)計(jì)理念應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)B6、初步設(shè)計(jì)概算編制風(fēng)險(xiǎn)B7、施工圖預(yù)算編制風(fēng)險(xiǎn)B8。

2.2.3 施工階段

施工階段成本風(fēng)險(xiǎn)控制主要針對(duì)項(xiàng)目建設(shè)過程中以施工單位為核心的成本風(fēng)險(xiǎn)。

施工階段成本風(fēng)險(xiǎn)因素包括建筑工程成本風(fēng)險(xiǎn)C1、設(shè)備購置成本風(fēng)險(xiǎn)C2、安裝工程成本風(fēng)險(xiǎn)C3、工程建設(shè)其他費(fèi)用成本風(fēng)險(xiǎn)C4、工程預(yù)備費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)C5、成本控制體系建立風(fēng)險(xiǎn)C6、成本控制方法應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)C7。

2.2.4 運(yùn)營階段

污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)營期一般為20年，對(duì)于特許經(jīng)營模式而言，運(yùn)營期甚至能達(dá)到30年。因此，實(shí)行有效的運(yùn)營期成本管理能夠降低項(xiàng)目全生命周期成本。

運(yùn)營階段成本風(fēng)險(xiǎn)因素包括藥劑成本風(fēng)險(xiǎn)D1、耗電成本風(fēng)險(xiǎn)D2、燃油成本風(fēng)險(xiǎn)D3、污泥處置成本風(fēng)險(xiǎn)D4、職工薪酬成本風(fēng)險(xiǎn)D5、建構(gòu)筑物及設(shè)備維修成本風(fēng)險(xiǎn)D6、日常管理成本風(fēng)險(xiǎn)D7。

3 基于熵權(quán)法的各階段關(guān)鍵成本風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

3.1 獲取原始數(shù)據(jù)

首先，對(duì)污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)因素體系進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分，分為高風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、適度風(fēng)險(xiǎn)、較低風(fēng)險(xiǎn)及低風(fēng)險(xiǎn)5個(gè)級(jí)別，級(jí)別越高，代表風(fēng)險(xiǎn)越高，分別用5、4、3、2、1表示。當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別介于兩個(gè)等級(jí)之間時(shí)，用相鄰等級(jí)取值的中間值表示。

依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，邀請(qǐng)建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、施工、經(jīng)濟(jì)5個(gè)領(lǐng)域各5名專家對(duì)各階段成本風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行打分，以各專業(yè)領(lǐng)域打分平均值為最終得分，構(gòu)建各階段評(píng)價(jià)值矩陣。以決策階段為例，評(píng)價(jià)值矩陣如下

3.2 標(biāo)準(zhǔn)化處理

標(biāo)準(zhǔn)化處理的目標(biāo)是消除各指標(biāo)間的量綱差異，使各指標(biāo)值處于同一數(shù)量級(jí)別，便于各指標(biāo)之間進(jìn)行比較與分析，可提升后續(xù)數(shù)據(jù)處理的可靠性。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系特點(diǎn)，評(píng)價(jià)值越小，代表風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越低，評(píng)價(jià)指標(biāo)效果越好。標(biāo)準(zhǔn)化處理公式如下

經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后，決策階段評(píng)價(jià)值矩陣結(jié)果為

3.3 指標(biāo)熵權(quán)確定

首先，計(jì)算指標(biāo)評(píng)價(jià)值權(quán)重Pij，公式如下

其次，計(jì)算熵值ej，公式如下

最后，得到指標(biāo)熵權(quán)Wb，公式如下

利用上述公式計(jì)算決策階段評(píng)價(jià)值權(quán)重，得到

綜上所述，決策階段各指標(biāo)熵值及熵權(quán)見表2。

表2 決策階段各指標(biāo)熵值及熵權(quán)

同理，計(jì)算得到污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段、施工階段和運(yùn)營階段各指標(biāo)熵值和熵權(quán)，見表3～表5。

表3 設(shè)計(jì)階段各指標(biāo)熵值及熵權(quán)

表4 施工階段各指標(biāo)熵值及熵權(quán)

(續(xù))

表5 運(yùn)營階段各指標(biāo)熵值及熵權(quán)

4 結(jié)果分析與對(duì)策建議

基于熵權(quán)法識(shí)別關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，熵權(quán)越小，權(quán)重越大，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)影響越大。經(jīng)過對(duì)比分析各階段熵權(quán)值，得到各階段關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，見表6。

表6 各階段關(guān)鍵成本風(fēng)險(xiǎn)因素

由表6可知，決策階段關(guān)鍵成本風(fēng)險(xiǎn)因素包括投資估算編制風(fēng)險(xiǎn)、項(xiàng)目融資和資金來源風(fēng)險(xiǎn)以及政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)文件風(fēng)險(xiǎn)。建議提高前期投資估算編制質(zhì)量，保證建設(shè)內(nèi)容與項(xiàng)目總投資內(nèi)容的一致性，合理給定各項(xiàng)指標(biāo)綜合成本；政府部門應(yīng)積極完善污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)政策、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，并及時(shí)進(jìn)行宣傳。同時(shí)，建設(shè)單位應(yīng)制訂詳細(xì)的資金籌措計(jì)劃及使用計(jì)劃，提高資金管理水平，規(guī)避融資問題導(dǎo)致的項(xiàng)目停滯風(fēng)險(xiǎn)。

設(shè)計(jì)階段關(guān)鍵成本風(fēng)險(xiǎn)因素包括限額設(shè)計(jì)理念應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)計(jì)圖樣深度及準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)、初步設(shè)計(jì)概算編制風(fēng)險(xiǎn)、總平面布局風(fēng)險(xiǎn)。限額設(shè)計(jì)理念貫穿設(shè)計(jì)與投資深度融合全過程，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)最大限度地實(shí)現(xiàn)投資節(jié)約。設(shè)計(jì)單位應(yīng)建立一套完善的限額設(shè)計(jì)體系，在設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格按照限額目標(biāo)執(zhí)行。提高各專業(yè)人員設(shè)計(jì)水平，準(zhǔn)確把握各階段設(shè)計(jì)深度，適當(dāng)增加圖樣審核環(huán)節(jié)，為項(xiàng)目投資提供充分依據(jù)。在初步設(shè)計(jì)概算編制階段，圖樣深度尚未達(dá)到施工圖深度標(biāo)準(zhǔn)，部分投資內(nèi)容在圖樣中難以體現(xiàn)。為了解決上述問題，投資專業(yè)人員應(yīng)依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致分解并編制投資方案。針對(duì)工程費(fèi)用風(fēng)險(xiǎn)，可適當(dāng)計(jì)取零星開支，防止預(yù)算超概算現(xiàn)象發(fā)生?？偲矫娌季謶?yīng)充分利用地形優(yōu)勢(shì)，盡量減少廠區(qū)土方平衡工程量；建構(gòu)筑物應(yīng)緊湊布局，盡量減少廠區(qū)占地面積。同時(shí)，優(yōu)化綜合管線排布，盡量減少管線工程量，以節(jié)約項(xiàng)目成本。

施工階段關(guān)鍵成本風(fēng)險(xiǎn)因素包括建筑工程成本風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備購置成本風(fēng)險(xiǎn)、工程預(yù)備費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)，主要來自材料、設(shè)備價(jià)格波動(dòng)影響，工程變更以及索賠影響。在施工過程中，應(yīng)制訂材料、設(shè)備采購及使用計(jì)劃，對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料、設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)；加強(qiáng)倉儲(chǔ)管理，避免儲(chǔ)存和使用不當(dāng)引起的資源浪費(fèi)；對(duì)可能發(fā)生的變更和索賠進(jìn)行事前預(yù)防；當(dāng)發(fā)生工程變更及索賠時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好記錄，并按照規(guī)定流程進(jìn)行變更和索賠申請(qǐng)。

運(yùn)營階段關(guān)鍵成本風(fēng)險(xiǎn)因素包括藥劑成本風(fēng)險(xiǎn)、耗電成本風(fēng)險(xiǎn)、建構(gòu)筑物及設(shè)備維修成本風(fēng)險(xiǎn)。建議善運(yùn)營管理體系，實(shí)行專業(yè)模塊化管理；針對(duì)藥劑、電、維修進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控；定期分析運(yùn)營成本數(shù)據(jù)，及時(shí)總結(jié)運(yùn)營中出現(xiàn)的問題，不斷優(yōu)化運(yùn)營管理體系。

5 結(jié)語

本文首先對(duì)污水處理廠全生命周期各階段進(jìn)行劃分，總結(jié)各階段成本風(fēng)險(xiǎn)影響因素；其次，通過專家調(diào)查法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別與篩選，建立層次簡明、結(jié)構(gòu)合理的成本風(fēng)險(xiǎn)清單體系；最后，基于熵權(quán)法識(shí)別成本風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵因素，并針對(duì)各成本風(fēng)險(xiǎn)因素提出具體應(yīng)對(duì)措施，以提升污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目管理水平。