摘 要:系統(tǒng)地分析了造價公式C=a+bDα既有的缺陷,并針對此缺陷,給出了新的給水管網(wǎng)造價優(yōu)化方法,同時,還對影響經(jīng)濟(jì)管徑的因素進(jìn)行了詳細(xì)地剖析。
關(guān)鍵詞:造價公式;經(jīng)濟(jì)參數(shù);優(yōu)化
中圖分類號:F29文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3198(2008)04-0024-01
1 管道造價公式
給水管道造價公式C=a+bDα是前蘇聯(lián)于20世紀(jì)30年代針對“給水管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)管徑”公式推導(dǎo)的要求提出來的,當(dāng)時的要求是在手算條件下,要連續(xù)、可微,便于計算,有一定的精度要求,但要求不高。經(jīng)過六七十年的使用,此公式的缺陷越來越明顯,已不能滿足管網(wǎng)改擴建的要求。若使用不當(dāng),對整個管網(wǎng)的造價將產(chǎn)生很大的偏差。其缺陷主要表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)該式主要是針對“經(jīng)濟(jì)管徑”而提出的造價公式,不具有普遍意義。而且真正在工程建設(shè)的實際中,并沒有太多的人將它用于投資的計算。
(2)公式C=a+bDα中的三個待定常數(shù)a,b,c比較難于計算。在使用計算機以前是用圖解法試算的,其效率和精度是可想而知很不理想的。在應(yīng)用數(shù)值分析方法和計算機工具后,也可用現(xiàn)代技術(shù)采用非線性回歸的方法,但這一問題仍然沒有得到很好的解決。
(3)公式的結(jié)果往往不準(zhǔn),即使在已知的數(shù)據(jù)點上也有較大誤差,而工程實際要求造價一定要準(zhǔn)確,現(xiàn)在很多計算要求結(jié)果完全符合原始造價數(shù)據(jù)。而且Di是離散型參數(shù),在其某些節(jié)點上有值,計算結(jié)果與其原始數(shù)據(jù)往往難以完全符合。
用傳統(tǒng)法(作圖分析法和回歸分析法)求造價公式中的參數(shù)時a的取值缺乏科學(xué)依據(jù),且直接影響到常數(shù)b和α的估計。因此,結(jié)果的擬合精度較低。實際上,可以采用優(yōu)化的方法建立數(shù)學(xué)模型如下:
將約束條件代入目標(biāo)函數(shù),構(gòu)成一個非線性無約束優(yōu)化問題,目標(biāo)函數(shù)中僅存在一個變量a,因此為a的一維函數(shù)。且由經(jīng)驗可知0≤a≤Ci
故求解a值的優(yōu)化問題可以寫為以下形式:
對函數(shù)R(a)進(jìn)行分析可知,R(a)為單極值函數(shù)。可采用一維搜索的方法進(jìn)行求解。
2經(jīng)濟(jì)管徑公式
我國對管網(wǎng)造價的優(yōu)化計算,有的將管網(wǎng)年費用值表達(dá)式中的t稱為投資償還期,有的則稱為投資回收期。投資償還期,通常又叫追加投資回收期即
所算得的償還年限t,這個經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是用來進(jìn)行方案比較的,反映各方案之間的相對效益。在給水排水工程技術(shù)方案比較中,標(biāo)準(zhǔn)投資償還期(標(biāo)準(zhǔn)追加投資回收期)國家尚無明確規(guī)定,且其本身也沒有明確的經(jīng)濟(jì)概念。實際工作中難以選取。目前常采用5-15年。
從經(jīng)濟(jì)管徑公式(獨立管段):
可知:t值過短會使管徑過小、管段流速過大、提高制水成本;t值過長會使管徑過大,生產(chǎn)能力較長時間的超過計劃期的需要,即給水系統(tǒng)長期處于負(fù)荷不足的狀態(tài),難以發(fā)揮投資的最大效益。因此.在管網(wǎng)優(yōu)化計算中,投資回收期t宜選用7-10年。
管網(wǎng)年費用折算值表達(dá)式中的P值,原為每年扣除的折舊和大修理費用。《城市公用事業(yè)固定資產(chǎn)管理制度》的頒發(fā),將年費用折算值表達(dá)式中P值應(yīng)改作“管道基金”,以管網(wǎng)造價的7%計。實際工程設(shè)計中,尚需根據(jù)各地區(qū)結(jié)合具體情況制訂的補充規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。
供水能量變化系數(shù)是在設(shè)計年限內(nèi),用水量平均時所耗能量P0與最高時所耗能量Pmax的比值,即γ=P值的大小會直接影響到泵站動力費用的比例,這對給水系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計算起著重要作用。根據(jù)我國目前供、需水的實際情況,若按過去簡化的理論計算公式計算結(jié)果往往偏低。因此工程實際中常采用缺乏理論基礎(chǔ)的經(jīng)驗公式,這帶有很大的局限性。
經(jīng)濟(jì)因素f是一項綜合性的管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),它描述了運行費用與基建投資費用之間的對比關(guān)系,直接決定了管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計算的最終成果。由于經(jīng)濟(jì)因素f的變化會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)管徑的變化,從而基建費用和運行管理費用之間的平衡對比關(guān)系也會發(fā)生變化,從而影響決策結(jié)果。
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