引水工程初步設計階段 石方開挖項投資敏感性分析

樊國剛

(遼寧省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110006)

近年來，為了改善我國水資源不均衡分布[1]，批準立項了一大批引調水工程[2- 4]，這些工程在解決水資源供需矛盾的同時，還能給流經的區域帶來一定生態效益[5]，但其規模和投資往往都很巨大，因此，需要對其實施科學和主動的造價控制。但與一些發達國家相比，工程造價行業在我國的研究有待加強，工程建設過程中常因滯后的工、料、機價格導致“三超”現象的出現(概算金額超越了估算金額、預算金額超越了概算金額、決算金額超越了預算金額)[6]，阻礙了工程造價作為工程建設領域重要學科的可持續發展。

石方開挖項是引水工程中常見的施工項，因其巨大的工程量和居高不下的單價，常常使此項投資在工程總投資中占有較大比例。在工程初步設計階段，石方開挖項的單價采用定額法計價方式，即石方開挖單價中工、料、機消耗量采用《水利建筑工程概算定額》(水總[2002]116號)，工、料、機價格采用考慮運輸距離的造價信息管理機構發布的指導價。

本文從實例工程出發，結合引水工程石方開挖單價的構成要素，提出影響石方開挖項投資的不確定性因素，引用工程經濟學敏感性分析原理[7]中的單因素分析方法，計算不確定性因素的變化對石方開挖項投資的敏感度系數，據此制訂針對性的管理措施，強化重要因素的控制，以求達到降低工程風險度和提高工程可靠性的目的。敏感性分析原理已經應用到工程造價領域的各行各業，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，屬于相對成熟的工程造價分析手段。

1 敏感性分析原理

敏感性分析是指當不確定性因素發生增加或減少時，通過分析對財務評價指標或經濟評價指標的影響來計算敏感度系數和識別敏感性。如果不確定性因素在合理的波動范圍內以較小的變化幅度卻能引起評價指標的顯著性變化，那么這個不確定性因素屬于敏感因素，否則屬于不敏感因素，數學模型如下：

y=f(x1，x2，…，xn)

(1)

式中，y—評價指標；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不確定性因素變化(其他因素不變)對經濟評價指標的影響程度；多因素敏感性分析是分析兩個或多個獨立的不確定性因素同時存在且變化對經濟評價指標的影響程度；通常只進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算方法如下：

(2)

式中，SAF—敏感度系數；ΔF/F—不確定性因素F的變化率，%；ΔA/A—不確定性因素F發生ΔF變化時評價指標A的相應變化率，%。

將按照上式計算得到的不確定性因素的敏感度系數按照絕對值大小進行排序，據此可以找出敏感性因素。例如，如果某項不確定性因素的敏感度系數絕對值越大，就意味著此項不確定性因素對于評價指標而言越敏感。在實際執行過程中，決策者可對敏感性因素進行監控而達到降低工程風險度和提高工程可靠性的目的。

2 工程實例

2.1 工程概述

托里縣那仁蘇供水工程的任務是通過取水頭部加壓(修建攔河閘)、結合管道重力輸水(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個村屯的生活用水及托里縣1125畝規劃建設林地的綠化用水。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，工程的設計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合型式的攔河閘，攔河閘上游左岸布置井室揚水泵站，通過攔河閘溢流堰擋水來滿足泵站最低運行水位的需求。泵站后接總長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。

供水工程中石方開挖項的費用占建安工程費用的30.00%以上，石方開挖項投資的構成明細見表1，表1中列出的8項石方開挖工程量即本文進行敏感性分析的樣本(輸水管線部分和隧洞部分)，其費用合計占石方開挖項投資的92.36%。

2.2 基礎價格

(1)人工預算單價：托里縣那仁蘇供水工程位于新疆塔城市托里縣境內，依據《水利工程設計概(估)算編制規定》(水總[2014]429號)，本工程人工預單價采用四類地區引水工程的標準，工長、高級工、中級工和初級工每工時的工資分別為10.24、9.54、7.59和5.61元。

(2)主要材料價格：外購材料價格以新疆工程造價信息網發布的托里縣建設工程價格信息作為依據，其他材料價格可在工程建設地周邊詢價。其中，材料采購及保管費依據《水利工程營業稅改征增值稅計價依據調整辦法》(辦水總[2016]132號)計取；材料運雜費依據辦水總[2016]132號文和《新疆維吾爾自治區公路工程基本建設項目概算預算編制辦法補充規定》(新交造價[2008]2號)計取。本文所需的石方開挖項投資敏感性分析材料價格見表2，其中柴油和炸藥的價格按照材料補差的形式參與計算。

表1 石方開挖項投資的構成及主要工程量

表2 主要材料價格

表3 石方開挖項投資額 單位：萬元

(3)施工機械使用費：施工機械使用費依據《水利工程施工機械臺時費定額》(水總[2002]116號)和《水利部辦公廳關于調整水利工程計價依據增值稅計算標準的通知》(辦財務函[2019]448號)計取。

(4)取費標準：依據水總[2014]429號文和辦水總[2016]132號文計取，其他直接費費率、石方工程間接費費率、利潤率和稅金率分別為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避免太籠統或太繁瑣。本文在既定的施工組織設計方案前提下，將占有石方開挖項總費用92.36%的輸水管線和隧洞的8個石方開挖施工項作為敏感性分析樣本(7個溝槽開挖項和1個平洞開挖項)。在不考慮工程量變化的情況下(既定的設計方案)，石方開挖單價則成為石方開挖項投資敏感性分析的對象。

石方開挖單價按照費用構成要素可劃分為直接費用(工、料、機費用和其他直接費用)、間接費用、利潤及稅金，這些要素都屬于石方開挖單價的不確定性因素，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(如機械費，由水利工程施工機械臺時費定額、人工費用和材料費用共同決定的，機械使用費不屬于自由變量)，只有材料費屬于自由變量，因此本文僅將材料費作為敏感性分析的不確定性因素。

(2)石方開挖項投資的敏感性測算

選取材料費中的柴油、炸藥、電、合金鉆頭、電雷管、導電線作為不確定性因素(其中，水和風不屬于自由變量)，不確定性因素的價格按照市場價的±10%、±20%進行幅動，計算相應的石方開挖項投資額，結果見表3。

由表3可知，當不確定性因素在相同的價格波動幅度下變化時，柴油、炸藥、電雷管、合金鉆頭、導電線和電的價格平均每增加1.00%，石方開挖項投資額將分別增加0.28%、0.11%、0.06%、0.05%、0.03%、0.01%。因此，石方開挖項投資不確定性因素的敏感性排序為：柴油單價、炸藥單價、電雷管單價和合金鉆頭單價，敏感度系數如圖1所示。

圖1 石方開挖項投資敏感性分析圖

(3)輸水管線和隧洞石方開挖項投資的敏感性測算

同樣，分別對輸水管線石方開挖項投資和隧洞石方開挖項投資進行敏感性測算，圖2為輸水管線部分的敏感性分析測算結果，圖3為隧洞部分的敏感性分析測算結果。

圖2 輸水管線石方開挖項投資的敏感性分析圖

圖3 隧洞石方開挖項投資的敏感性分析圖

由圖1—3可知，輸水管線石方開挖項投資前三位的不確定性因素敏感性排序為柴油單價、炸藥單價和電雷管單價；隧洞石方開挖項投資前三位的不確定性因素敏感性排序為柴油單價、電價和炸藥單價。可見，即便是同一工程的相同施工項，在面臨相同變化的不確定性因素時，其所表現的敏感性卻不盡相同。

3 結論

(1)對于工程設計單位和工程造價管理部門而言，可以通過分析市場材料價格的波動，采用工程投資敏感性分析來判斷工程成本的走勢，從而對工程造價活動進行主動地、有針對性地預測并加以控制。例如，在工程立項計算投資時，對敏感性較高的不確定性因素進行充分的市場調研和方案論證，以求最大限度地減少因風險措施不足或設計概算包不住施工費用等原因造成工程資金不足、工程材料不能按時交付、完工日期一拖再拖的工程亂象。

(2)對于工程建設單位和施工企業而言，通過對重要施工項投資進行敏感性測算(必要時，不同施工地點的相同施工項也應分開測算)，找出敏感度系數大的不確定性因素、分析其風險度，為投標時編制合適的投標報價提供依據(總承包工程尤為重要)；為施工時制定針對性的措施來監控和管理這些不確定性因素、避免其產生劇烈波動提供依據。同時，進行工程投資的敏感性測算有利于工程建設單位和施工企業工程造價管理水平的提高，也有利于工程造價行業向著更主動、更科學、更有效的方向發展。

(3)需要強調的是，雖然本文所采用的石方開挖項投資的敏感性分析方法簡便且實用，但是敏感性分析的計算過程是在既定的施工組織設計方案、不確定性因素限定在相同且有限的幅度內發生變化的假定下完成的，而這種假定往往很難實現。另外，在進行敏感性測算時，還應考慮不確定性因素自身變化幅度的差異性和發生概率的差異性，這些差異性與工程投資的高低、項目風險的大小都密切相關。

綜上，本文以塔城市托里縣那仁蘇供水工程的石方開挖項作為分析樣本，編制初步設計概算，對工程中影響石方開挖項投資的不確定性因素進行敏感性測算，逐項分析不確定性因素的敏感度系數并排序定量描述了各不確定性因素對石方開挖項投資的影響大小，幫助識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象，制訂更具針對性的管理措施，以求達到降低工程風險度和提高工程可靠性的目的，還可為類似工程進行投資的敏感性分析提供借鑒意義。