路面管理系統(tǒng)第五章

第五章經(jīng)濟(jì)分析和比較主講教師：xxx學(xué)

科

專(zhuān)

業(yè)：道路與鐵道工程

作用

經(jīng)濟(jì)分析的目的使是選擇費(fèi)用—效益最佳的方案．使決策能以可靠的經(jīng)濟(jì)分析為基礎(chǔ)，而各項(xiàng)資源得到最有效的利用

在進(jìn)行路面維修對(duì)策選擇時(shí)，經(jīng)常困擾技術(shù)管理人員的問(wèn)題是，究竟應(yīng)該是選用較大的一次性初期投資和以后較少的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用好，還是采用較少一次性初期投資和以后較多的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用更好。實(shí)際上，在這兩種極端的投資模式之間，還有許多其它的投資方案，應(yīng)該從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行論證。較為科學(xué)的經(jīng)濟(jì)分析方法是計(jì)算一定時(shí)期（分析期）內(nèi)所有費(fèi)用之和，并把不同時(shí)期發(fā)生的費(fèi)用折算成現(xiàn)值，然后加以比較，即壽命周期費(fèi)用法（LifeCycleCostAnalysis）。

第一節(jié)費(fèi)用分析一、費(fèi)用組成

（一）道路建設(shè)和管理部門(mén)所支出的費(fèi)用：包括道路初期建設(shè)費(fèi)、分析期間所投入的養(yǎng)護(hù)改建費(fèi)、分析期末路面殘值；（二）道路使用者費(fèi)用：包括車(chē)輛運(yùn)營(yíng)費(fèi)（如燃油消耗、輪胎磨耗、車(chē)輛保修等費(fèi)用）、行程時(shí)間費(fèi)、延誤費(fèi)、事故費(fèi)、不舒適費(fèi)、改建或養(yǎng)護(hù)期間的時(shí)間延誤和額外的車(chē)輛運(yùn)行費(fèi)等，一般來(lái)說(shuō)，用戶費(fèi)用主要由燃油費(fèi)、輪胎磨損費(fèi)、和保修材料費(fèi)三項(xiàng)組成。二、養(yǎng)護(hù)費(fèi)

公路養(yǎng)護(hù)工作包括路面、路肩、路基、結(jié)構(gòu)物、排水和綠化等的養(yǎng)護(hù)。路面經(jīng)濟(jì)分析時(shí)僅考慮直接影響路面使用性能的養(yǎng)護(hù)工作，如路面裂縫填封、修補(bǔ)等。路面養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，取決于養(yǎng)護(hù)水平，即養(yǎng)護(hù)工作的類(lèi)型和范圍。而養(yǎng)護(hù)水平同路面的使用性能密切相關(guān)。養(yǎng)護(hù)水平高，則路面使用性能可維持在較高的水平．行駛質(zhì)量或服務(wù)能力下降的速率緩慢。養(yǎng)護(hù)水平低，或者養(yǎng)護(hù)工作不及時(shí)，則路面迅速損壞，而后所需的養(yǎng)護(hù)或改建費(fèi)用反而增多。因而，養(yǎng)護(hù)費(fèi)是指使路面使用性能維持在某預(yù)定水平上所需的費(fèi)用。

養(yǎng)護(hù)費(fèi)通常以元／公里或元／車(chē)道／公里計(jì)。養(yǎng)護(hù)部門(mén)往往依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或歷史習(xí)慣分配養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。由于養(yǎng)護(hù)工作隨公路等級(jí)、路面類(lèi)型、環(huán)境長(zhǎng)件和交通量等影響因素而變化，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的分配也應(yīng)隨這些影響因素的差別而變化?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)查養(yǎng)護(hù)記錄和總結(jié)養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用回歸分析方法建立養(yǎng)護(hù)費(fèi)用模型。例如，把整個(gè)路網(wǎng)按公路等級(jí)、路面類(lèi)型和氣候條件(地區(qū))劃分為若干個(gè)路段，依據(jù)各路段的交通觀測(cè)記錄、路面養(yǎng)護(hù)記錄和路況調(diào)查記錄，通過(guò)整理和回歸分析，可以得到分配養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，如：式中:MC為養(yǎng)護(hù)費(fèi)用;Nf為路段的日交通量或標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù);

ａ，ｂ為回歸常數(shù),隨公路等級(jí)和路面類(lèi)型而變,ｚ為氣候條件變量。

三、路面殘值

到壽命用期末，路面的使用性能可能還沒(méi)有下降到最低可接受水平，亦即路面還有剩余壽命可以在壽命周期之后繼續(xù)承受車(chē)輛作用。各個(gè)比較方案可能具有不同的剩余壽命(如圖5—1所示)因而，在經(jīng)濟(jì)分析和比較時(shí)應(yīng)考慮各個(gè)方案這部分剩余壽命所具有的價(jià)值。

路面殘值可以按多種方法近似計(jì)算：一種方法是按剩余壽命占預(yù)期使用壽命的比例確定，如下式(參見(jiàn)圖5—1)：四、車(chē)輛營(yíng)運(yùn)費(fèi)車(chē)輛營(yíng)運(yùn)費(fèi)是指車(chē)車(chē)輛在路上行駛時(shí)時(shí)同行駛里程有關(guān)關(guān)的費(fèi)用，如燃油油費(fèi)、輪胎費(fèi)、保保修費(fèi)、車(chē)輛大修修和拆舊費(fèi)等。道路使用者費(fèi)用包包括三大部分：分別是車(chē)輛營(yíng)運(yùn)費(fèi)費(fèi)（VOC：Vehicloperationcost）、、行使時(shí)間費(fèi)和事事故費(fèi)。在道路壽命周期費(fèi)費(fèi)用的三大組成中中，道路使用者費(fèi)費(fèi)用有時(shí)高達(dá)90%的比例。最近近國(guó)際上也有把汽汽車(chē)排氣和交通噪噪聲列為道路使用用者費(fèi)用的研究。。汽車(chē)排氣（污染染）被認(rèn)為是汽車(chē)車(chē)性能、油耗和氣氣候因素的函數(shù)。。有些研究將行使使不舒適性也列為為使用者費(fèi)用組成成，由于這部分費(fèi)費(fèi)用很難計(jì)測(cè)，因因而實(shí)際分析時(shí)一一般都被省略。影響車(chē)輛營(yíng)運(yùn)費(fèi)的的因素很多，可分分為四類(lèi)：1.道路特性；2.車(chē)輛特性；3.交通特性;4.地區(qū)因素。一般來(lái)來(lái)說(shuō)，用戶費(fèi)用由由燃油費(fèi)、輪胎磨磨損費(fèi)和保修材料料費(fèi)三項(xiàng)組成。下下面我們就這些費(fèi)費(fèi)用估算模型予以以說(shuō)明。（1）燃油費(fèi)式中：――燃燃油消耗量(1/100km)----國(guó)際平整度指數(shù)(ｍ/ｋｍ----與平整度度測(cè)試儀器及路面面特性有關(guān)的回歸歸系數(shù)。（2）輪胎消耗回回歸公式＝＋I(xiàn)RI（（4.2.4）式中：：每每1000車(chē)一公公理消耗的當(dāng)量新新輪胎數(shù)。IRI：國(guó)際平整整度指數(shù)。回歸系數(shù)。（3）保修材料消消耗①對(duì)于客車(chē)：ｅｅｘｐ（IRI））（（4.2.5））②對(duì)于貨車(chē)：（（1＋I(xiàn)RI））（（4.2.6）式中：----每行使1000km消耗耗保修材料與該新新車(chē)價(jià)的比值；IRI---國(guó)際際平整度指數(shù)；-為為有關(guān)系系數(shù)。上式中IRI為國(guó)國(guó)際平整度指數(shù)，，隨時(shí)間的變化按按式（4.2.7）預(yù)估：IRI＝12.689-11.04（（4.2.7））式中：ｙ為專(zhuān)項(xiàng)工工程實(shí)施的年數(shù)。。由于行使時(shí)間費(fèi)、、事故費(fèi)、不舒適適費(fèi)、磨損費(fèi)、施施工阻塞費(fèi)很難準(zhǔn)準(zhǔn)確計(jì)算，我們可可用燃料費(fèi)一項(xiàng)來(lái)來(lái)估算，根據(jù)我國(guó)國(guó)汽車(chē)運(yùn)輸成本統(tǒng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中燃燃料費(fèi)一項(xiàng)就占用用戶費(fèi)用的20~25%用戶費(fèi)用預(yù)估模型型也可采用式（4.2.8）的函數(shù)形式。該該模型是利用世界界銀行在巴西的實(shí)實(shí)驗(yàn)方法和模型，，經(jīng)過(guò)廣東油耗標(biāo)標(biāo)定試驗(yàn)和杭州油油耗補(bǔ)充試驗(yàn)，確確定了我國(guó)各類(lèi)車(chē)車(chē)輛的油耗回歸參參數(shù)而建立的。中：式中：a，b為各種車(chē)輛的回歸歸系數(shù)，小、中、、大車(chē)的（a，b）系數(shù)分別為：（（7.233,1.886），(26.04,4.677),(28.07,2.770);IRI為國(guó)際平整度指數(shù)數(shù)(m/km)；k為油耗占用戶費(fèi)用用的比例系數(shù)。一一般k=0.20~0.25。第二節(jié)經(jīng)濟(jì)分析析方法為了獲得最佳經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益，常對(duì)一個(gè)個(gè)項(xiàng)目提出若干個(gè)個(gè)投資方案，各個(gè)個(gè)方案的現(xiàn)金流量量大小及發(fā)生的時(shí)時(shí)間不同。因此要要進(jìn)行方案比較，，應(yīng)首先處理各方方案的時(shí)差，取得得時(shí)間上的可比性性。然后對(duì)處于不不同時(shí)刻的資金價(jià)價(jià)值進(jìn)行計(jì)算及比比較。有多種經(jīng)濟(jì)分析方方法可用于方案比比較，如1．現(xiàn)值法，2.年費(fèi)用法，3.收益率法，4.效益—費(fèi)用比比法，5．費(fèi)用—效果法法等。前三種方法屆于貼貼現(xiàn)現(xiàn)金流量分析析法，是較常采用用的方法。進(jìn)行方案比較的時(shí)時(shí)間段，稱(chēng)作分析析期。分析期內(nèi)路路面將采取若干次次養(yǎng)護(hù)和改建措施施。分析期要足夠夠長(zhǎng)，以便把預(yù)期期未來(lái)可能發(fā)生的的影響分析結(jié)果的的主要費(fèi)用都考慮慮在內(nèi)。對(duì)于新建建路面項(xiàng)目，建議議分析期采用25—40年。路面面使用壽命長(zhǎng)的，，如水泥混凝土路路面，可取上限。。對(duì)于路面改建項(xiàng)項(xiàng)目，分析期可短短于25年，通常常采用15—25年。一、貼現(xiàn)率分析期內(nèi)發(fā)生在不不同時(shí)間的費(fèi)用和和效益，要轉(zhuǎn)換為為現(xiàn)在的費(fèi)用和效效益，以便于在共共同的基礎(chǔ)上進(jìn)行行比較。轉(zhuǎn)換通過(guò)過(guò)現(xiàn)值系數(shù)進(jìn)行，，它是貼現(xiàn)率和時(shí)時(shí)間的函數(shù)。為了處理時(shí)差常常常涉及貼現(xiàn)率這一一概念，貼現(xiàn)率通通常表示為年利率率,它代表著資金金的機(jī)會(huì)成本,也也就是預(yù)計(jì)的市場(chǎng)場(chǎng)平均收益率---政府如果不把把錢(qián)投入公路部門(mén)門(mén)而投入其它部門(mén)門(mén)時(shí)所能得到的收收益.因此,它反反映了錢(qián)的時(shí)間價(jià)價(jià)值.貼現(xiàn)率大大小，對(duì)于經(jīng)濟(jì)分分析結(jié)果有很大影影響。貼現(xiàn)率高，，初期投資低的項(xiàng)項(xiàng)目方案往往具有有較高的經(jīng)濟(jì)效益益；而貼現(xiàn)率低時(shí)時(shí)，初期項(xiàng)目投資資高的項(xiàng)目則較優(yōu)優(yōu)越。貼現(xiàn)率定得得太高,可能會(huì)使使許多經(jīng)濟(jì)效益好好的方案被拒絕;如果定得太低,則可能會(huì)使一些些效果并不好的方方案被采納。在下下述經(jīng)濟(jì)分析中，，選用了幾個(gè)貼現(xiàn)現(xiàn)率進(jìn)行分析，最最后由決策人選定定。我國(guó)國(guó)家計(jì)委委目前建議的貼現(xiàn)現(xiàn)率為12％。養(yǎng)護(hù)專(zhuān)項(xiàng)工程的經(jīng)經(jīng)濟(jì)分析,主要解解決兩個(gè)問(wèn)題:一一是方案的篩選,即從若干個(gè)備選選方案中,將那些些經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)滿滿足某一絕對(duì)檢驗(yàn)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的方案作為為初選方案;二是是方案的排序和優(yōu)優(yōu)選,即從多個(gè)初初選方案中,選擇擇經(jīng)濟(jì)效果最好的的一個(gè)。用于公路路養(yǎng)護(hù)專(zhuān)項(xiàng)工程的的經(jīng)濟(jì)分析方法和和評(píng)價(jià)指標(biāo)有三種種，既現(xiàn)值法、收收益率法、效益-費(fèi)用比法。1．現(xiàn)值法現(xiàn)值法是把投資方方案在分析期內(nèi)發(fā)發(fā)生的現(xiàn)金流按某某一預(yù)定的貼現(xiàn)率率折算為現(xiàn)在的費(fèi)費(fèi)用，以便在等值值的基礎(chǔ)上比較各各方案?，F(xiàn)值法又有費(fèi)用現(xiàn)現(xiàn)值和凈現(xiàn)值兩種種。費(fèi)用現(xiàn)值法即即有些項(xiàng)目的收益益難以用貨幣直接接計(jì)算，若各個(gè)備備選方案能夠滿足足相同的需要，則則只需比較它們的的投資與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用用,如式(4-1)。而凈現(xiàn)值法法是指各年現(xiàn)金收收入減去現(xiàn)金支出出，然后分別折算算為現(xiàn)值的方法，，如式（4-2））。①費(fèi)用現(xiàn)值（PVC）公式為：式中:包括初期修建費(fèi)、、改建費(fèi)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)費(fèi)和用戶費(fèi)；路面殘值可以重復(fù)復(fù)利用時(shí)為負(fù)值，，在壽命周期末，，除去舊面層材料料所需費(fèi)用可能超超過(guò)其本身的價(jià)值值，這時(shí)路面殘值值變?yōu)檎担籭為貼現(xiàn)率、t為費(fèi)用發(fā)生年限到到分析期開(kāi)始時(shí)間間；n方案計(jì)算期，通常常以投資開(kāi)始到有有效壽命期末為止止，也稱(chēng)為壽命期期。②凈現(xiàn)值（NPV）公式為：=(4.4.2)——第t年的凈現(xiàn)現(xiàn)金流量；——第t年的現(xiàn)金金收入（效益）；；——第t年的現(xiàn)現(xiàn)金支出（費(fèi)用用：包括初始投投資和運(yùn)營(yíng)成本本）；其它符號(hào)同上式式。2．收益率法收益率法，可分分為內(nèi)部收益率率和外部收益率率，這里主要介介紹內(nèi)部收益率率法。內(nèi)部收益益率是使凈現(xiàn)值值等于零的貼現(xiàn)現(xiàn)率。這個(gè)貼現(xiàn)現(xiàn)率稱(chēng)為收益率率，它反映了整整個(gè)壽命周期內(nèi)內(nèi)項(xiàng)目對(duì)投資的的收益能力。當(dāng)當(dāng)收益率等于或或大于某個(gè)預(yù)定定的最低期望收收益率時(shí)，則該該方案在經(jīng)濟(jì)上上是可取的；否否則，方案應(yīng)被被放棄。內(nèi)部收益率可由由下式求出：（4.1.3）式中：IRR——收益率；ｔ：投資開(kāi)始后后到該費(fèi)用發(fā)生生的年數(shù)；其它符號(hào)同前式式。通常用試算法求求解內(nèi)部收益率率。先給出一個(gè)個(gè)貼現(xiàn)率并算出出相應(yīng)的NPV（），若NPV（）＞0，說(shuō)明＜IRR；若NPV（）＜0，則＞IRR。據(jù)此規(guī)律，再再給定一個(gè)貼現(xiàn)現(xiàn)率，使NPV（），如此反反復(fù)試算，逐步步逼近最后可以以得到比較接近近的兩個(gè)貼現(xiàn)率率，其中，NPV（）＞0，NPV（）＜0。再用直接內(nèi)插插法算出IRR的近似值，如式式（4.1.4）。（4.1.4）試算時(shí)，之之差宜在2％以內(nèi)。收益率可以清楚楚地反映投資可可得到的收益水水平,但它僅適用于整整個(gè)壽命周期內(nèi)內(nèi)凈現(xiàn)金流符號(hào)號(hào)只變化一次的的情況。對(duì)于凈凈現(xiàn)金流符號(hào)變變化不止一次的的情況則需用其其它方法。3．效益—費(fèi)用比法“效益—費(fèi)用比”是項(xiàng)目的效益現(xiàn)現(xiàn)值同其費(fèi)用現(xiàn)現(xiàn)值之比,即式（4.1.5）：B/C=則此如果B/C大于1，項(xiàng)目獲利水平平比該貼現(xiàn)率高高；如果B/C小于1，則說(shuō)明費(fèi)用超超出效益，凈現(xiàn)現(xiàn)值為負(fù)。效益－費(fèi)用比法法反映了單位費(fèi)費(fèi)用的效益，有有較強(qiáng)的對(duì)比性性。4．敏感性分析在上述經(jīng)濟(jì)分析析中,假定某些因素（（如投資額、技技術(shù)、運(yùn)輸成本本〕在預(yù)測(cè)結(jié)果果時(shí)是不變時(shí)，，這種情況稱(chēng)為為確定性分析。。由于未來(lái)經(jīng)濟(jì)濟(jì)的發(fā)展可能會(huì)會(huì)出現(xiàn)某些難以以預(yù)料的變化，，預(yù)測(cè)方法也有有一定的局限性性，預(yù)測(cè)結(jié)果不不可避免地與將將來(lái)的實(shí)際情況況有出入，使得得方案的經(jīng)濟(jì)效效果可能偏離預(yù)預(yù)期值，給投資資帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。這這些變化的因素素稱(chēng)之為不確定定性因素。對(duì)不不確定因素在變變化時(shí)引起的方方案經(jīng)濟(jì)效果變變化程度的分析析研究工作稱(chēng)為為不確定性分析析。對(duì)于公路養(yǎng)護(hù)和和專(zhuān)項(xiàng)工程來(lái)說(shuō)說(shuō)，不確定性分分析的主要作用用是，通過(guò)不確確定性因素及風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)程度的研究究，暴露擬建養(yǎng)養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目可能出出現(xiàn)的最不利情情況，避免或減減少不利因素給給項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效果果評(píng)價(jià)帶來(lái)的誤誤差，提高經(jīng)濟(jì)濟(jì)評(píng)價(jià)的保證程程度。不確定性性分析包括盈虧虧平衡分析、敏敏感性分析、風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)分析等，以以下主要研究敏敏感性分析。敏感性就是指投投資方案的各個(gè)個(gè)不確定性因素素發(fā)生變化時(shí)，，對(duì)該方案經(jīng)濟(jì)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影影響程度。所謂謂敏感性分析，，就是通過(guò)測(cè)定定各個(gè)不確定因因素發(fā)生變化時(shí)時(shí)，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)評(píng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變化化幅度，判斷各各因素的變化對(duì)對(duì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)標(biāo)的影響程度，，并據(jù)以作出相相應(yīng)決策。敏感感性分析主要目目的是在多個(gè)不不確定性因素中中找出敏感因素素，根據(jù)敏感因因素可能出現(xiàn)的的變化范圍，確確定經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指指標(biāo)的變化程度度，提高決策準(zhǔn)準(zhǔn)確性。例如，對(duì)于現(xiàn)值值法評(píng)價(jià)指標(biāo)，，影響分析結(jié)果果的主要影響因因素有：①所選擇的貼現(xiàn)現(xiàn)率；②分析期期;③養(yǎng)護(hù)及專(zhuān)專(zhuān)項(xiàng)工程使用壽壽命;④殘值;⑤價(jià)格和費(fèi)用用；以及⑥是否否考慮用戶費(fèi)用用等。本課題僅考慮單單因素敏感性的的影響。首先，，假定各因素之之間是相互獨(dú)立立的，即當(dāng)計(jì)算算某一因素的變變動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)價(jià)指標(biāo)的影響程程度時(shí)，其它因因素不變。高速公路養(yǎng)護(hù)和和專(zhuān)項(xiàng)工程投資資的不確定因素素通常為：（1）交通量量；（2）運(yùn)輸成成本；（3）養(yǎng)護(hù)及及專(zhuān)項(xiàng)工程壽命命期及期