李桐宇

(遼寧水利土木工程咨詢有限公司，沈陽 110003)

0 引 言

近年來，我國水利事業(yè)和建筑市場得到迅速的發(fā)展，工程項目建設中EPC模式的應用也越來越多。一般地，對于合同履行過程中的一系列外部風險因素(如自然災害、價格漲跌)，業(yè)主采用固定總價合同將其轉嫁給總承包商，投標報價在EPC項目中的重要性更加突出[1-5]。所以，通過對EPC項目中各類風險的全面分析，并結合各風險因素合理確定項目投標報價，逐漸引起工程總承包和專業(yè)技術人員的重點關注。蒙特卡羅模擬是利用隨機抽樣的方法，將概率分布的隨機變量生成隨機數(shù)值數(shù)列，經(jīng)數(shù)值模擬試驗、數(shù)學運算確定參數(shù)統(tǒng)計量和估計量，在此基礎上揭示其分布規(guī)律，對于隨機性復雜問題的處理具有較高的實用性。鑒于此，文章結合水電工程EPC項目的報價風險特點，對其投標報價利用蒙特卡羅模擬法進行分析，以期為合理確定投標報價以及總承包商投資風險控制提供決策依據(jù)。

1 EPC項目投標報價風險

EPC項目風險主要是指受隨機因素的影響，實施過程中EPC項目預期與實際收益存在偏差，并在一定程度上增加總承包商損失的可能性。EPC模式較傳統(tǒng)模式，業(yè)主組織一次招標確定項目總承包商，減少了施工、采購、設計等傳統(tǒng)模式多次多階段招標過程。EPC項目以EPC總承包商的內(nèi)部協(xié)調(diào)關系替代施工、采購、設計各環(huán)節(jié)承包商的外部協(xié)調(diào)關系，通過設置有效的EPC總承包合同條款激發(fā)EPC總承包商有機地聯(lián)系施工、采購、設計環(huán)節(jié)，以此提高設計質量和工程效益，整合最佳的資源節(jié)約投資成本，保證工程建設的順利實施；同時，有利于減少業(yè)主的交易成本，促使其精簡工程管理環(huán)節(jié)，EPC模式下總承包商負責項目施工、采購及設計的全部工作。所以，總承包商承擔項目的全部風險，除材料成本漲價、前期設計不足等風險，雙方簽訂的不因工程量的增減和環(huán)境的變化而改變的固定總價合同，進一步增大了其風險分擔強度，因此對這些復雜風險因素的準確分析已成為投標報價階段總承包商的工作重點[6]。

投標報價涉及到的風險因素較多、覆蓋范圍廣泛，特別是EPC模式下總承包商面臨著更為復雜的風險。對此，從以下幾方面歸納總結EPC模式下常見的報價風險：①合同風險：一般指給承包人造成損失的合同條件、合同翻譯問題、合同缺陷等風險。②行為主體風險：承包商與業(yè)主為招投標的行為主體，其中項目分包風險、項目競爭對手風險為承包商方面的主要風險；業(yè)主對標準、進度、質量的要求給承包商可能造成的風險及其資信風險為業(yè)主方面的主要風險。③技術管理風險：項目實施過程中因技術、管理原因產(chǎn)生的工程建設風險，包括協(xié)調(diào)管理配合各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的風險以及采購、施工、設計風險。④自然條件風險：包括項目周圍的環(huán)境條件、水文地質、地形地貌、工程外部條件和現(xiàn)場條件等可能造成的風險。⑤經(jīng)濟風險：經(jīng)濟活動受項目所在地建設能力、工程規(guī)模、經(jīng)濟形式等限制產(chǎn)生不利影響的風險。⑥政治風險：經(jīng)濟活動因工程所在國的權力機構、國際關系、政策、政治等因素產(chǎn)生負面影響[7]。

EPC模式下投標報價存在的各類風險因素都屬于不確定隨機變量，可結合其概率分布以及未來可能的取值區(qū)間預測分析。根據(jù)歷史或類似工程的統(tǒng)計數(shù)據(jù)估計概率分布，如工程工期記錄、物價上漲指數(shù)記載、自然災害記錄和水文地質氣候報告等。此外，采用主觀概率論或理論概率分布確定歷史數(shù)據(jù)和詳細資料缺乏的風險事件。研究發(fā)現(xiàn)，能夠利用該理論概率分布揭示其隨機變化規(guī)律，如服從P-Ⅲ型分布的河流洪峰流量，可直接用于施工導流和工程泄洪風險的計算。同時，在工程項目風險分析中海油均勻分布、三角分布、極值分布等類型。例如，極值分布廣泛應用于地震、水文、氣象的風險分析，三角分布和均勻分布一般用于工程進度風險、項目分包風險等[8]。目前，專家估價法、統(tǒng)計估算法、等可能法、主觀測驗法等為常用的主觀概率論估計法，風險概率分布比較常用的類型如表1所示。

表1 風險概率分布模型

2 投標報價方法

2.1 蒙特卡羅模擬原理

蒙特卡羅模擬是一種對未來不確定性和隨機性事件利用各種可能情況解釋模擬的系統(tǒng)分析法，主要利用數(shù)學方法以及隨機選擇的數(shù)據(jù)，通過模擬解釋其隨機性特征，求解問題的近似解就等于模擬試驗結果，在分析、估計和預測風險時作為一種隨機數(shù)字生成器得到廣泛應用。在做市場決策過程中研發(fā)的水晶球軟件，對于風險分析和圖形化預測不確定因素具有較好的適用性、有效性。

2.2 投標報價分析

將EPC模式下的風險因素利用蒙特卡羅模擬技術納入投標報價中，并對包含風險損失的投標報價可靠性利用水晶球等計算機軟件隨機模擬，近似求出其預測值?？山Y合歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)和以往的承包經(jīng)驗，承包商要合理確定輸入值(置信度、置信度區(qū)間)和風險變量的概率分布。根據(jù)EPC項目的現(xiàn)實情況和實際的投標報價工作，對風險因素客觀概率的準確計算往往存在較大的難度，但通過仔細分析類似工程以往的相關報價和歷史數(shù)據(jù)，輔以工程技術人員及自身專家的主觀估計，能夠合理的確定概率分布。對于EPC模式下的項目報價利用蒙特卡羅技術分析的流程為：

1)統(tǒng)計檢驗與風險數(shù)據(jù)的收集。根據(jù)類似工程歷史數(shù)據(jù)和具體工程實際情況，對風險分布及其種類進行分析。

2)構建風險分析模型。合理確定工程成本估算ci和報價中的風險因素yi(ai,bi)，其中yi的確定要全面考慮類似工程歷史數(shù)據(jù)bi和項目實際情況ai，定義假設變量為置信區(qū)間Ui，且Ui的確定要考慮其自身的風險偏好；以承包商定義的預測變量作為風險因素的最終工程造價，因風險因素在假設變量中保持彼此獨立，故利用各因素之和∑yi為總的損失，由此確定預測變量。

3)模擬次數(shù)N的設置?？紤]誤差范圍εi和置信度βi合理確定模擬次數(shù)。

4)隨機模擬完成模擬次數(shù)的統(tǒng)計。各風險因素的損失值利用構建的數(shù)學模型加以模擬，以此估算出合理報價，按照以上流程進行迭代運算直至符合M

5)敏感性分析。通過分析投標報價的模擬預測值，揭示風險因素的敏感性以及相關的數(shù)字特征值。

根據(jù)以上流程利用公式P=∑yi+ci確定工程造價，然后輸出報價風險因素敏感圖、工程造價頻率累計分布圖和頻率分布直方圖，并計算峰度、偏度、方差、標準差和期望等數(shù)字特征。通過對預測數(shù)據(jù)進一步深入分析，即可確定EPC模式下總承包商的投標報價。

3 實例應用

3.1 工程概況

文章以遼河干流某水電工程EPC項目為研究對象，該樞紐工程由地下發(fā)電廠房、混凝土面板堆石壩、溢洪道、引水隧洞和放空洞等組成，總裝機容量210MW，最大壩高150m。投標報價估算以土建工程為主，該部分工期為42個月，不考慮地震、業(yè)主破產(chǎn)、暴動、政治動蕩和戰(zhàn)爭等災難性風險因素。通過風險識別發(fā)現(xiàn)，業(yè)主拖欠工程款風險、工程技術管理與自然因素帶來的風險、物價上漲風險為該項目的主要風險，進一步分析確定各風險的概率分布如下：業(yè)主拖欠工程款與項目分包風險服從(x=85，y=127)、(x=131，y=182)的均勻分布，工程管理、設計變更和合同風險服從(μ=1120，σ=308)、(μ=1815，σ=592)、(μ=315，σ=136)的正態(tài)分布，物價上漲風險服從(μ=6280，σ=1574)的正態(tài)分布，施工進度控制和自然條件風險服從(a=1012，m=1241，b=1576)、(a=528，m=912，b=1235)的三角分布。對單項工程成本邀請工程技術人員及領域內(nèi)的專家進行估計，從而確定最悲觀、最樂觀和最可能的工程成本預測值為88200萬元、74800萬元、80100萬元。然后將考慮以上風險因素的工程造價利用水晶球軟件及蒙特卡羅模擬預測，并輸出相應的模擬值。

3.2 工程造價模擬結果

迭代運算次數(shù)設定為10000次，當達到模擬運算精度時輸出工程造價預測值，如圖1所示。置信度85.20%的工程造價，如圖2所示。

(a)頻率分布直方圖

(b) 頻率累計分布圖

圖2 置信度85.20%的工程造價

從圖1可知，工程造價標準差、中值、均值依次為3025.00萬元、93185.25萬元、93206.40萬元，由此表明工程造價考慮各風險因素時的波動區(qū)間為8.16-10.45億元。工程造價在不同概率條件下達到的高度存在差異，即工程造價考慮不同的風險因素所獲取的預測值也不同?？傮w而言，風險考慮的越全面則工程的造價越高；反之，風險考慮的越少則報價越低，后期實施時存在的風險也就越多。從圖2可知，工程造價在置信度為85.20%的水平下，總體在9.67億元上下波動。

3.3 報價風險因素敏感度分析

投標報價受每個風險因素的影響程度可以利用敏感度圖反映。結果顯示，該工程造價受8種風險因素的影響程度存在差異，通過相關性排序生成工程報價的風險因素敏感度圖，如圖3。

圖3 風險因素敏感度圖

從圖3可知，影響程度最大的為物價上漲風險，這與工程建設期快速增長的價格指數(shù)保持較好的一致性；其次為工程管理和技術風險，主要是施工過程中的監(jiān)管、工期規(guī)劃、優(yōu)化問題和設計變更等產(chǎn)生的風險；影響最小的為工程合同和自然條件風險，其原因為簽訂的總承包合同較明確、工程地質條件良好；風險很小的有項目分包和拖欠工程款風險，這是由業(yè)主對分包商的資質要求較高以及業(yè)主的資信較好等因素所決定的。

綜上分析，考慮各隨機風險因素利用蒙特卡羅模擬估算的工程造價具有較高的可信度，能夠較為合理的預測工程項目投資，比較準確的反映工程實際發(fā)生的各項費用。工程造價取值區(qū)間因置信水平的不同而不同，最終的投標報價的確定還要充分考慮承包商的風險偏好。

4 結 論

文章將隨機風險因素利用蒙特卡羅模擬法擬合成EPC項目投標報價中的隨機變量，通過對風險控制因素的敏感性分析確定合理的報價，為承包商投標報價以及風險決策提供科學依據(jù)。