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        低放固體廢物處置場(chǎng)項(xiàng)目基本預(yù)備費(fèi)估算研究
        ——基于蒙特卡羅模擬法

        2022-03-14 01:24:04趙東ZHAODong俞泓瑩YUHongying
        價(jià)值工程 2022年9期
        關(guān)鍵詞:預(yù)備費(fèi)模擬法蒙特卡羅

        趙東ZHAO Dong;俞泓瑩YU Hong-ying

        (中國(guó)核電工程有限公司,北京 100840)

        0 引言

        隨著我國(guó)核電事業(yè)的快速發(fā)展,核電運(yùn)營(yíng)及退役所產(chǎn)生的低放廢物逐年增多,對(duì)于核設(shè)施退役與放射性廢物治理相關(guān)項(xiàng)目的需求日益增長(zhǎng)。目前我國(guó)核電廠(chǎng)低放固體廢物處置場(chǎng)建成項(xiàng)目較少,建設(shè)資金來(lái)源以國(guó)撥資金為主,基本預(yù)備費(fèi)按照國(guó)防《國(guó)防科技工業(yè)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目工程建設(shè)其他費(fèi)用和預(yù)備費(fèi)編制規(guī)定》中相關(guān)參數(shù)計(jì)取。隨著后續(xù)低放固體廢物處置場(chǎng)項(xiàng)目的增多,建設(shè)資金來(lái)源逐漸向企業(yè)自主投資轉(zhuǎn)變,伴隨因疫情原因造成的價(jià)格大幅變化,現(xiàn)有規(guī)定中的各設(shè)計(jì)階段的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率是否能滿(mǎn)足工程實(shí)際需求,將為本論文研究重點(diǎn)。

        1 數(shù)值模型和計(jì)算參數(shù)

        1.1 基本預(yù)備費(fèi)一般規(guī)定

        基本預(yù)備費(fèi)是指針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能發(fā)生難以預(yù)料的支出而事先預(yù)留的費(fèi)用,又稱(chēng)工程建設(shè)不可預(yù)見(jiàn)費(fèi),主要指設(shè)計(jì)變更及施工過(guò)程中可能增加工程的費(fèi)用,基本預(yù)備費(fèi)一般由以下部分構(gòu)成:①在批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)范圍內(nèi),技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中所增加的工程費(fèi)用;設(shè)計(jì)變更、工程變更、材料代用、局部地基處理等增加的費(fèi)用。②一般自然災(zāi)害造成的損失和預(yù)防自然災(zāi)害所采取的措施費(fèi)用。

        基本預(yù)備費(fèi)計(jì)算方法:基本預(yù)備費(fèi)=(工程費(fèi)+工程建設(shè)其他費(fèi)用)×基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率。

        目前低放固體廢物處置場(chǎng)項(xiàng)目依據(jù)國(guó)防科工委關(guān)于印發(fā)《國(guó)防科技工業(yè)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目工程建設(shè)其他費(fèi)用和預(yù)備費(fèi)編制規(guī)定》的規(guī)定各設(shè)計(jì)階段的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率如表1所示。

        表1基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率表

        1.2 基本預(yù)備費(fèi)取費(fèi)方法的選擇

        根據(jù)基本預(yù)備費(fèi)的內(nèi)容,針對(duì)低放固體廢物處置場(chǎng)項(xiàng)目的基本預(yù)備費(fèi)的組成分為由變更引起的費(fèi)用和由自然災(zāi)害引起的費(fèi)用兩大類(lèi)。由于基本預(yù)備費(fèi)的構(gòu)成要素受不確定性因素影響,因此為針對(duì)項(xiàng)目可能發(fā)生的潛在問(wèn)題所導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)影響及其后果進(jìn)行定性評(píng)價(jià)和定量估量,需在測(cè)算基本預(yù)備費(fèi)取費(fèi)費(fèi)率過(guò)程中引入風(fēng)險(xiǎn)分析方法。

        對(duì)于項(xiàng)目常用的風(fēng)險(xiǎn)分析方法主要有參數(shù)法、歷史模擬法、蒙特卡羅模擬法。其中,參數(shù)法是指資產(chǎn)組合的擬定變量在多元正態(tài)分布的假設(shè)下,根據(jù)資產(chǎn)組合預(yù)期收益率與擬定變量的概率分布計(jì)算期望值的方法。參數(shù)法的核心在于正態(tài)分布假設(shè)下構(gòu)建擬定變量的方差/協(xié)方差矩陣并對(duì)矩陣進(jìn)行對(duì)應(yīng)的估計(jì)。但是參數(shù)法只是一種局部測(cè)量,不能整體對(duì)資產(chǎn)組合進(jìn)行預(yù)測(cè),同時(shí)參數(shù)法使用時(shí)多采用建立模型,一定程度上存在模型風(fēng)險(xiǎn)。歷史模擬法作為一個(gè)簡(jiǎn)單的、非理論方法,其樣本數(shù)據(jù)的來(lái)源于項(xiàng)目以往的數(shù)據(jù),在一定程度上能簡(jiǎn)單直觀地反應(yīng)項(xiàng)目的客觀真實(shí)水平,在沒(méi)有相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上也能很好理解,并有效地對(duì)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行度量。但歷史模擬法如果達(dá)到精確敘述在極端狀況下的風(fēng)險(xiǎn)值需要對(duì)于此類(lèi)項(xiàng)目有較為豐富的歷史資料,但國(guó)內(nèi)已建成和在建的低放廢物固體處置場(chǎng)項(xiàng)目極少,故不太滿(mǎn)足該算法樣本的取樣。蒙特卡羅模擬法即隨機(jī)模擬法,是一種基于“隨機(jī)數(shù)”的逼近計(jì)算法。該方法通過(guò)大量隨機(jī)樣本,在隨機(jī)采樣上計(jì)算得到近似結(jié)果,隨著采樣的增多,得到的結(jié)果是正確結(jié)果的概率逐漸加大。這種樣本的設(shè)定,既可以包括資產(chǎn)組合過(guò)去的波動(dòng)情況,也可以添加一些主觀判斷的波動(dòng)情形,使得樣本更具有代表性和針對(duì)性。

        因此,為配合低放固體廢物處置場(chǎng)項(xiàng)目的特點(diǎn),本研究選取蒙特卡羅模擬法進(jìn)行后續(xù)基本預(yù)備費(fèi)估算方法的研究和測(cè)算。

        1.3 基本預(yù)備費(fèi)取費(fèi)方法的選擇

        蒙特卡羅模擬法的基本思想是將符合一定概率分布的大量隨機(jī)數(shù)作為參數(shù)建立計(jì)算模型,求出所關(guān)注變量的概率分布,從而了解不同參數(shù)對(duì)目標(biāo)變量的綜合影響以及目標(biāo)變量最終結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特征。由這些隨機(jī)抽樣的值產(chǎn)生模擬的系統(tǒng)值,通過(guò)大量重復(fù)的過(guò)程計(jì)算,從而產(chǎn)生系統(tǒng)值的分布,可作為實(shí)際系統(tǒng)性能的指示。

        ①模型建立及先驗(yàn)分布模型的選擇。

        蒙特卡羅模擬法模型的建立首先需要對(duì)每一項(xiàng)變量,輸入最小、最大和最可能估計(jì)數(shù)據(jù),并為其選擇一種合適的先驗(yàn)分布模型。對(duì)基本預(yù)備費(fèi)的需求是由于工程量的變化和價(jià)格波動(dòng)導(dǎo)致的,而這種波動(dòng)始終圍繞在實(shí)際價(jià)值在供求關(guān)系的影響下進(jìn)行,因此本研究擬通過(guò)Beta-PERT分布和正態(tài)分布模擬對(duì)基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)用和費(fèi)率進(jìn)行評(píng)估和計(jì)算。

        方案一:通過(guò)對(duì)類(lèi)似工程進(jìn)行調(diào)查,對(duì)參與工程的各方的工作習(xí)慣、工作方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后,分別對(duì)工程在變更引起的費(fèi)用、自然災(zāi)害引起的費(fèi)用兩類(lèi)費(fèi)用進(jìn)行估計(jì),得出其發(fā)生的最大值、最小值和最有可能值。分別利用蒙特卡羅模擬法對(duì)得出兩類(lèi)費(fèi)用進(jìn)行Beta-PERT分布和正態(tài)分布模擬,得出各類(lèi)置信區(qū)間下的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)用和費(fèi)率。

        方案二:通過(guò)對(duì)某近地表處置場(chǎng)可行性研究投資估算階段費(fèi)用進(jìn)行分析,分別得出其建安工程費(fèi)、工藝購(gòu)置設(shè)備購(gòu)置費(fèi)及安裝費(fèi)、工程其他費(fèi)的最大值、最小值和最有可能值,分別利用蒙特卡羅模擬法對(duì)得出兩類(lèi)費(fèi)用進(jìn)行Beta-PERT分布和正態(tài)分布模擬,將三種費(fèi)用求和得出各類(lèi)置信區(qū)間下的靜態(tài)投資,利用不同置信區(qū)間下的靜態(tài)投資減建安工程費(fèi)、工藝購(gòu)置設(shè)備購(gòu)置費(fèi)及安裝費(fèi)、工程其他費(fèi)之和的期望,即可得出不同置信區(qū)間下的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)用和費(fèi)率。

        ②模型運(yùn)行計(jì)算。

        確立了先驗(yàn)分布模型后,通過(guò)Crystal ball程序根據(jù)上述輸入,快速實(shí)施充分大量的隨機(jī)抽樣。通過(guò)Crystal ball程序進(jìn)行10000次模擬后,對(duì)隨機(jī)抽樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,求出最小值、最大值以及數(shù)學(xué)期望值和單位標(biāo)準(zhǔn)偏差,最終形成兩種方案的Beta-PERT分布和正態(tài)分布模擬下的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)用和費(fèi)率,得出最終的結(jié)論。

        2 計(jì)算過(guò)程與結(jié)果

        2.1 方案一

        分析整理某近地表處置場(chǎng)項(xiàng)目可行性研究投資估算的風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用。該項(xiàng)目建安工程費(fèi)、工藝設(shè)備購(gòu)置費(fèi)及安裝費(fèi)、工程其他費(fèi)之和的期望為25500萬(wàn)元,用不同置信區(qū)間下的基本預(yù)備費(fèi)除以建安工程費(fèi)、工藝設(shè)備購(gòu)置費(fèi)及安裝費(fèi)、工程其他費(fèi)之和的期望,即可求得不同置信區(qū)間下的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率。

        分別確定設(shè)計(jì)變更及工程變更和一般自然災(zāi)害引起的損失的最大值、最小值和最可能值,作為模擬的輸入?yún)?shù),如表2所示。

        表2方案一輸入?yún)?shù)表

        對(duì)方案一分別進(jìn)行Beta-PERT分布和正態(tài)分布的蒙特卡羅模擬,經(jīng)過(guò)10000次模擬后生成各置信區(qū)間下的基本預(yù)備費(fèi)。

        對(duì)方案一進(jìn)行Beta-PERT分布的蒙特卡羅模擬結(jié)果如表3所示。

        表3方案一Beta-PERT分布蒙特卡羅模擬數(shù)據(jù)表 單位:萬(wàn)元

        對(duì)方案一進(jìn)行正態(tài)分布的蒙特卡羅模擬結(jié)果如表4所示。

        表4方案一正態(tài)分布蒙特卡羅模擬數(shù)據(jù)表 單位:萬(wàn)元

        2.2 方案二

        通過(guò)對(duì)某近地表處置場(chǎng)項(xiàng)目可行性研究投資估算階段費(fèi)用進(jìn)行分析,分別得出其建安工程費(fèi)、工藝購(gòu)置設(shè)備購(gòu)置費(fèi)及安裝費(fèi)、工程其他費(fèi)的最大值、最小值和最有可能值,分別利用蒙特卡羅模擬對(duì)得出兩類(lèi)費(fèi)用進(jìn)行Beta-PERT分布和正態(tài)分布模擬,將三種費(fèi)用求和得出各類(lèi)置信區(qū)間下的靜態(tài)投資,利用不同置信區(qū)間下的靜態(tài)投資減建安工程費(fèi)、工藝購(gòu)置設(shè)備購(gòu)置費(fèi)及安裝費(fèi)、工程其他費(fèi)之和的期望,即可得出不同置信區(qū)間下的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)用和費(fèi)率。

        分別確定建安工程費(fèi)、工藝購(gòu)置設(shè)備購(gòu)置費(fèi)及安裝費(fèi)、工程其他費(fèi)的最大值、最小值和最可能值,作為模擬的輸入?yún)?shù),如表5所示。

        表5方案二輸入?yún)?shù)表

        對(duì)方案二分別進(jìn)行Beta-PERT分布和正態(tài)分布的蒙特卡羅模擬,經(jīng)過(guò)10000次模擬后生成各置信區(qū)間下的基本預(yù)備費(fèi)。

        對(duì)方案二進(jìn)行Beta-PERT分布的蒙特卡羅模擬結(jié)果如表6所示。

        表6方案二Beta-PERT分布蒙特卡羅模擬數(shù)據(jù)表 單位:萬(wàn)元

        對(duì)方案二進(jìn)行正態(tài)分布的蒙特卡羅模擬結(jié)果如表7所示。

        方案一在不同置信區(qū)間下基本預(yù)備費(fèi)的費(fèi)率變化較小,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的符合性更好,但輸入?yún)?shù)依賴(lài)于對(duì)過(guò)往風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的分析和總結(jié),適用于具有參考項(xiàng)目的新建項(xiàng)目基本預(yù)備費(fèi)的測(cè)算。分布函數(shù)對(duì)其的影響較小,可以任意選擇正態(tài)分布和Beta-PERT分布進(jìn)行蒙特卡洛模擬。

        方案二在不同置信區(qū)間下基本預(yù)備費(fèi)的費(fèi)率變化較大,但在90%置信區(qū)間下基本與標(biāo)準(zhǔn)符合,其優(yōu)勢(shì)在于不需要估計(jì)或了解可能的風(fēng)險(xiǎn),輸入?yún)?shù)僅為工程費(fèi)用和工程其他費(fèi)用,在可行性研究投資估算的工程費(fèi)用和工程其他費(fèi)用確定后,即可用該方法進(jìn)行基本預(yù)備費(fèi)的測(cè)算,適用于無(wú)參考項(xiàng)目的新建項(xiàng)目的基本預(yù)備費(fèi)的測(cè)算。

        表7方案二正態(tài)分布蒙特卡羅模擬數(shù)據(jù)表 單位:萬(wàn)元

        3 結(jié)論

        本研究中,方案一對(duì)正態(tài)分布和Beta-PERT分布蒙特卡羅的結(jié)果顯示,在90%置信區(qū)間下,其基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率分別為6.12%和6.13%。方案二對(duì)正態(tài)分布和Beta-PERT分布蒙特卡羅的結(jié)果顯示,在90%置信區(qū)間下,其基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率分別為5.86%和5.75%。

        如依據(jù)國(guó)防科工委關(guān)于印發(fā)《國(guó)防科技工業(yè)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目工程建設(shè)其他費(fèi)用和預(yù)備費(fèi)編制規(guī)定》的規(guī)定,低放固體廢物處置場(chǎng)可行性研究階段的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率應(yīng)為工程費(fèi)與工程其他費(fèi)用之和的6%至8%。本研究?jī)煞N方案和兩種分布的模擬結(jié)果均基本滿(mǎn)足可行性研究階段的基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率為工程費(fèi)與工程其他費(fèi)用之和的6%至8%的要求。

        本研究對(duì)低放固體廢物處置場(chǎng)項(xiàng)目可行性研究階段基本預(yù)備費(fèi)估算提出了不同的分析方法和計(jì)算途徑,對(duì)提高估算的精確度,項(xiàng)目的決策分析,加強(qiáng)內(nèi)部控制方法都有的重要的意義和作用?;诿商乜迥M的低放固體廢物處置場(chǎng)項(xiàng)目工程基本預(yù)備費(fèi)估算方法擴(kuò)展了基本預(yù)備費(fèi)的計(jì)算方法,通過(guò)大量隨機(jī)數(shù)的模擬,更符合工程的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)情況,具有廣泛的適用性,有利于不同風(fēng)險(xiǎn)偏好的決策者進(jìn)行選用。因此,現(xiàn)階段基本預(yù)備費(fèi)費(fèi)率為工程費(fèi)與工程其他費(fèi)用之和的6%至8%的費(fèi)率滿(mǎn)足項(xiàng)目的實(shí)際需求,且蒙特卡羅模擬方法在低放固體廢物處置場(chǎng)可行性研究階段基本預(yù)備費(fèi)的估算具有可行性,有良好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

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