运用PERT技术合理确定项目建设投资研究
1 引言
建设项目总投资是指拟建项目从筹建到竣工验收、交付使用的全部建设费用,其由建设投资、建设期贷款利息以及铺底流动资金组成。其中工程费用、工程建设其他费以及预备费三部分费用之和构成项目的建设投资。
作为预备费重要组成的基本预备费,主要是指在项目建设投资中预留项目施工过程中遇到下列情况所增加的投资或费用:(1)经批准的设计变更;(2)国家政策性调整;(3)处置意外事故采取的技术措施或增加的工程项目。该费用传统的计算方式为:以工程费用与工程建设其他费用之和为取费基数,按一定的费率计取。项目的基本预备费与工程费用、工程建设其他费用呈单纯的正向比例关系,其金额的大小由后两者共同决定。国内部分行业和地区关于基本预备费的计算规定,详见表1:
我国长期实行项目基本预备费统一固定费率制的计算方式。所谓统一,是指本行业、本地区内所有项目,均按统一的费率计算基本预备费;不考虑项目的地理位置、建设规模及内容、技术复杂程度、建设周期长短等具体情况。所谓固定,是指基本预备费的费率是固定不变的;虽然部分行业和地区公布的是费率区间,但从控制项目总投资规模的角度出发,实际工作中一般按区间下限计算。统一固定费率制具有估(概)算编制人员通过预先设定好的计算公式和费率,即可简便、快捷地计算基本预备费的优点。但这种方式的缺点和局限性也十分突出,即不考虑:
(1)工程费用估(概)算所依据的历史数据、指标或定额的可靠程度、适应性;
(2)工程建设其他费用(特别是其中涉及土地征用、房屋征收安置补偿以及各种管线搬迁所发生的建设用地费)计算的准确程度;
(3)工程费用以及工程建设其他费用预计的充分性、完整性;
(4)项目的技术复杂性以及实施的困难程度。
国内学者为克服传统统一固定费率制的缺点和局限,开展了诸多研究,如:钟庆平、侯学良、徐源等通过采用蒙特卡洛模拟,判断因工程变更、灾害等不确定因素所增加的费用服从正态分布,估计费用的平均值和标准差,并以平均值作为基本预备费;王刚、赵振宇等通过采用ERA法(风险分析估算法),事前对引发费用偏差的风险事件具体化、条目化,系统地估算建设项目的预备费;赵淑红等通过风险分析方法确定工程项目投资风险,在此基础上采用蒙特卡洛模方法计算预备费;耿鹏云等根据设计变更、自然灾害、价差费、建设场地变更费等直接作用于基本预备费的因素提取和确定一次调整系数,根据基本预备费发生概率、费用结余、费用计算精度等间接作用于基本预备费的因素提取和确定修正系数,在现行费率基础上利用上述系数,结合偏正态拟合,推定输变电工程的基本预备费费率。
采用蒙特卡洛模拟、ERA法等方法计算项目基本预备费,无疑比传统的统一固定费率制更科学、合理,但其前提是需要收集大量的历史类似工程资料以识别引发费用偏差的不确定因素。实际工作中,不确定因素识别的全面性和准确性均难以保证;加之上述方法需借助计算机和统计软件进行大量的模拟运算,可操作性不强。因此,上述方法至今基本处于理论研究状态,和实际工作脱节较为严重。
寻找适用、合理的基本预备费计算方法,充分地估计和确定项目建设投资,避免“三超”现象的不断发生,在项目投资估(概)算阶段,尤显重要。
2 基于PERT技术的基本预备费计算及费率确定方法
PERT技术(Prog ram Evaluation and Review Technique,即计划评审技术),发端于美国海军北极星导弹核潜艇研制的计划和控制,其利用网络分析制定和评价整个计划,以协调各道工序,合理安排人力、物力、时间、资金,加速计划的完成为主要目的。PERT技术的运用大大缩短了美国海军研制北极星导弹核潜艇的时限。目前,该方法成为现代化管理的重要手段和方法,被广泛使用。
2.1 PERT技术的基本原理
(1)假设某事件M由i项(i=1、2、…、n)服从β分布的活动组成,对各项活动定义置信等级、赋予相应的置信区间(见表2):
(2)根据上述定义,近似地用三点预计法估算出各项活动的最槽情况、最好情况和最可能情况,通过对三种情况加权平均,算出各项活动的期望情况(也称PERT价值):

式中:Mi PERT——第i项活动的PERT价值;
Mi低——第i项活动的最低可能值;
Mi可能——第i项活动的最可能值;
Mi高——第i项活动的最高可能值。
(3)计算各项活动的方差,求各项活动方差和的算术平方根,即事件M的标准差:

式中:σi2——第i项活动的方差;
σM——事件M的标准差。
(4)根据标准正态分布曲线(详见图1),事件M落在其期望情况-1个σ范围之内的概率是68.26%,2个σ之内的概率是95.46%,3个σ之内的概率是99.73%。因此,在95%的置信水平下为事件M可能出现应急情况而需考虑的富余量为:


式中:
J——事件M出现应急情况的富余量;
MPERT——事件M的PERT价值;
M可能——事件M的最可能值。
2.2 运用PERT技术计算基本预备费及确定费率
2.2.1 构建建设投资的计算模型
将PERT技术与用于计算项目的基本预备费及确定费率,首先应构建项目建设投资的计算模型。按照我国项目建设投资的组成,归纳表1中统一固定费率制计算基本预备费的方式,将第二部分工程建设其他费分解为建设用地费、其他的工程建设其他费两部分,在不考虑价差预备费的前提下,项目建设投资的确定公式为:

式中:
I——项目建设投资;
F1——第一部分工程费用;
F2——第二部分工程建设其他费;
D——建设用地费;
Q——其他的工程建设其他费;
ij——基本预备费费率。
2.2.2 确定各项费用的置信等级和置信区间
以公式(7)所构建的项目建设投资计算模型为基础,将其中F1、D、Q三个基础参数分别作为计算基本预备费的三项活动1、2、3,确定其置信等级和置信区间。
(1)第一部分工程费用
无论是投资估算阶段,还是设计概算阶段,第一部分工程费用的β分布如图2:
投资估算阶段,工程费用采用基于历史工程数据形成的投资估算指标、设备询价资料、项目所在地区人工和材料价格信息以及设计者提供的项目工程数量等资料计算,属于对项目工程费用的粗略预算。其准确性受估算指标、设备材料询价资料、项目工程数量的完整性、合理性、真实性以及建设周期长短等较多因素制约。随着项目设计深度的不断细化,其不断增加的可能性较大。因此,其置信区间宜取-c1~d1。
设计概算阶段的工程费用,以初步设计图纸和说明、设备询价资料、项目所在地区人工和材料价格信息等资料为基础,借助项目所在行业或地区的概算定额(指标)计算,属于对项目工程费用的一种确定估计。其准确性受定额(指标)、设备及材料价格水平、人工单价标准、设计图纸和说明等影响的程度,低于投资估算。因此,其置信区间宜取-a1~b1。
(2)第二部分工程建设其他费用
由公式(7)可知,工程建设其他费由建设用地费、其他的工程建设其他费两部分组成。其中:
(1)建设用地费的β分布同图2。该费用受国家或项目所在地区的土地征用和房屋征收政策、赔偿标准及其变化趋势、项目建设规模大小、地理位置、征收实施时间等较多因素制约。因此,不同阶段其置信等级和置信区间有所不同(见表3):
(2)其他的工程建设其他费的β分布如图3:
其他的工程建设其他费是工程建设其他费中除建设用地费以外与项目建设有关的各项费用的总和,一般均按项目所在行业或地区规定的有关费率计算。到设计概算阶段,其中部分费用也可以按实际发生的合同金额计算。以大量历史工程数据为基础、经统计分析形成的具有较强代表性的行业或地区的规定费率,可以合理确定和有效控制项目其他的工程建设其他费。若其中有关费用按实际发生的合同金额计算,则在项目建设过程中被突破的可能性就更小。因此,投资估算阶段和设计概算阶段计算的项目其他的工程建设其他费,均可视为一种对项目未来发生金额的确定估计。但由于设计深度及项目推进程度有所不同,其置信区间可分别取-a3~b3、-b3~a3。
(3)各项费用的置信等级和置信区间汇总
经上述相关费用的逐一分析,项目建设投资中第一部分工程费用、第二部分工程建设其他费用的置信等级和各自的置信区间,汇总如表4:
2.2.3 计算各项费用的PERT值
将估(概)算编制人员按照行业或地区有关规定计算的工程费用、建设用地费、其他的工程建设其他费,设定为各项费用的最可能值。根据三点预计法,计算项目建设投资中各项费用的PERT值。
(1)第一部分工程费用
(1)投资估算阶段:

式中各参数含义见上,下同。
(2)设计概算阶段:

(2)建设用地费
(1)投资估算阶段:

(2)设计概算阶段:

(3)其他的工程建设其他费
(1)投资估算阶段:

(2)设计概算阶段:

2.2.4 计算各项费用的方差
(1)第一部分工程费用
(1)投资估算阶段:

(2)设计概算阶段:

(2)建设用地费
(1)投资估算阶段:

(2)设计概算阶段:

(3)其他的工程建设其他费
投资估算与设计概算阶段,其他的工程建设其他费的方差均为:

2.2.5 计算项目基本预备费及其费率
(1)投资估算阶段
根据第1.2.3节、1.2.4节的计算结果,投资估算阶段的基本预备费及其费率为:

式中:
J1——估算阶段的基本预备费;
ij——基本预备费费率。
(2)设计概算阶段
同理,设计概算阶段的基本预备费为:

式中:
J2——概算阶段的基本预备费。
2.2.6 运用PERT技术计算基本预备费及确定费率的特点
经过以上各个步骤的计算,投资估算及设计概算阶段的项目基本预备费及其费率得以最终确定。从公式(19)、(21)可知,PERT技术的引入使基本预备费由传统统一固定费率制计算方式中单纯受工程费用、工程建设其他费用的金额大小影响,变为受其取费基数中各项费用的金额、置信等级及置信区间共同影响。为了与传统的统一固定费率制计算基本预备费相对应,将基于PERT技术计算基本预备费及确定费率的方法称为个别浮动制。
同时,从公式(20)、(22)可知,基本预备费费率也由传统统一固定费率制的事前确定,变为个别浮动制中的事后确定。
3 PERT法计算基本预备费及确定费率的例证
3.1 投资估算阶段
某城市道路工程,经过可行性研究阶段投资估算确定的工程费用为5000万元,项目建设用地费2.14亿元,其他的工程建设其他费800万元。估算编制人员拟定的项目工程费用、建设用地费、其他的工程建设其他费的置信等级和置信区间见表5:
各项费用的PERT值、方差计算结果见表6:
运用公式(19)、(20),可得项目的基本预备费及其费率为:
J1=9072.26(万元),ij=33.35%
按市政行业规定的估算阶段基本预备费费率的高限10%计算,则项目的基本预备费为2720万元,两者相差6352.26万元,基本预备费费率相差23.35%。
3.2 设计概算阶段
该项目进入初步设计阶段后,其工程费用概算金额为6000万元,其他的工程建设其他费概算金额上升至890万元,但其中勘察设计费已按实际的合同金额计列;经过业主单位开展详细摸底调查后所确定的建设用地费降为2.09亿元。据此,概算编制人员拟定的项目工程费用、建设用地费、其他的工程建设其他费的置信等级和置信区间见表7:
各项费用的PERT值、方差计算结果见表8:
运用公式(21)、(22),可得项目的基本预备费及其费率为:
J2=3022.21(万元),ij=10.88%
按市政行业规定的概算阶段基本预备费费率的高限8%计算,则项目的基本预备费为2223.20万元,两者相差638.67万元,基本预备费费率相差2.59%。
3.3 例证结果分析
从表9中可看出,在统一固定费率制计算基本预备费条件下,概算阶段的项目建设投资已经超过了其投资估算阶段的金额,其突破金额为93.20万元,增幅0.31%。而采用个别浮动制计算基本预备费,概算阶段项目建设投资仅为投资估算阶段的84.95%,得到了有效的控制。因此,采用个别浮动制计算基本预备费,通过引入费用置信等级及置信区间,对基本预备费的计算更为合理,对项目建设投资的预计更为充分,有效避免了“三超”现象的发生。
4 结语
(1)项目投资估(概)算阶段,以合理预计的工程费用、建设用地费、其他的工程建设其他费为基础,通过设定各项费用的置信等级及置信区间,即可利用公式(19)~(22)计算项目的基本预备费及其费率,有效降低了采用蒙特卡洛模拟、ERA法等方法所需的大量模拟运算工作量,计算简单、便捷。
(2)采用个别浮动制计算基本预备费,充分考虑了其计费基数中各项费用的置信等级和置信区间。基本预备费由其取费基数中各项费用的金额、置信等级及置信区间共同决定。对合理计算基本预备费、充分预计项目建设投资,避免“三超”现象发生,更为科学合理。
(3)个别浮动制改统一固定费率制事前确定基本预备费费率为事后确定。由表2的定义及例证可知,不同的项目以及项目不同的实施阶段,只要基本预备费取费基数中各项费用的金额、置信等级和置信区间不同,最终确定出的费率也不尽相同。这对克服传统统一固定费率制的缺点和局限,使基本预备费计算真正结合项目具体情况成为可能。
(4)推广基本预备费的个别浮动制计算,合理确定有关费用的置信等级和置信区间是关键。其有两个重要的前提:
(1)造价管理部门充分发挥业务引领作用,结合各行业或地区工程造价资料的积累工作,收集整理历史工程各建设阶段的经济信息,通过大数据分析等现代化手段,适时公布项目建设投资中各项费用的置信等级和置信区间数据,并不断更新。
(2)估(概)算编制人员加强自身已完工程资料的积累和分析,在项目实践中根据项目投资估算、设计概算所依据基础资料的完整性、合理性、真实性、充分性以及项目地理位置、建设规模及内容、技术复杂性、建设周期长短、建设时序安排和有关国家政策的稳定性等诸多因素,比照历史数据合理地确定或调整已有的各项费用置信等级和置信水平。
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