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建筑方案必选与优化 模块二 任务六 建筑方案比选 【案例导入】 有一个预制构件厂面临增添一条生产线， 但是有A、B两种方案可选，寿命周期都 是4年，初始投资相同均为100万元，实 现的利润总数也一样，但是每年获取的利 润额不同，如下表6-1所示： 【案例导入】 任务六 建筑方案比选 年末A方案（单位：万元 ） B方案（单位：万元 ） 12040 23040 34030 44020 表6-1 投资资方案年盈利情况表 该预制构件厂应该选择 哪个方案？ 【知识链接】 建设项目的经济评价主要解决两类问 题：第一、评价项目是否可以满足一定 的检验标准，称为“绝对效果”评价，又 称为单方案评价；第二，比较某一项目 的不同方案优劣或者确定不同项目的优 先次序，称为“相对效果”评价，或者多 方案评价。 6.1.1 方案的相互关系 我们通常把方案之间的关系分成互相独立 、互相排斥和混合三种类型，并分别称之 为独立方案、互斥方案和混合方案。 1.独立型方案：是指在经济上互不相关的方 案，在诸多备选方案中，接受某一方案， 并不影响其他方案的采纳，在选择时各方 案可以任意组合，这些方案称为互相独立 方案。 2. 互斥方案：各方案间是相互排斥的，采纳某一 方案就不能再采纳其他方案。按服务寿命长短不 同，投资方案可分为： 相同服务寿命的方案，即参与对比或评价方案 的服务寿命均相同； 不同服务寿命的方案，即参与对比或评价方案 的服务寿命均不相同； 无限寿命的方案，在工程建设中永久性工程即 可视为无限寿命的工程，如大型水坝、运河工程 等。 6.1.1 方案的相互关系 3. 混合方案：在实际问题中，方案间互相独 立和相互排斥的关系往往交织在一起。在一 组备选方案中，若采纳或放弃某一方案，会 影响其他方案的现金流量；或者采纳或放弃 某一方案会影响其他方案的采纳或放弃；或 者采纳某一方案必须以先采纳其他方案为前 提等等。 6.1.1 方案的相互关系 独立方案的选择（无资源约束） 独立方案的采纳与否，只取决于方案自身 的经济效果，因此独立方案的评价与单一 方案的评价方法相同。常用的方法有： 1. 净现值法 2. 净年值法 3. 内部收益率法 独立方案的选择（无资源约束） 例：三个独立方案，A、B、C其现金流 量如表，试判断其可行性。ic =15% 方案初始投资（ 期初） 年收入年支出寿命 A50002400100010 B80003100120010 C100004000150010 独立方案的选择（无资源约束） 解：计算各方案的NPV NPVA=-5000+（2400-1000）（P/A，15%，10） =20270 NPVB=-8000+（3100-1200）（P/A，15%，10） =15360 NPVC=-10000+（4000-1500）（P/A，15%，10） =25470 A、B、C三个方案均可行 计算IRRA，IRRB，IRRC15%, A、B、 C三个方案均可行 互斥方案的选择 该类型方案的经济效果评价包括： 绝对效果检验：考察备选方案中各方案自身 的经济效果是否满足评价准则的要求 相对效果检验：考察备选方案中哪个方案相 对最优 为了遵循可比性原则，下面分方案寿命期相 等、方案寿命期不等和无限寿命三种情况讨 论互斥方案的经济效果评价。常用的互斥方 案经济效果动态评价方法有净现值NPV、内 部收益率IRR、净年值NAV、净现值率NPVR 等几种。 1.寿命相等的互斥方案经济评价 （1） 净现值法(净年值法) a、绝对效果检验：计算各方案的NPV、 NAV（NPVR）0，项目可行； b、相对效果检验：NPV、NAV（NPVR初始 投资不同）越大越好。 （2） 费用现值法与费用年值法 判别准则 ： min（PCi）所对应的方案为最优方案 min（ACi）所对应的方案为最优方案 互斥方案的比选（寿命相等） 例： 设折现率为10，应选哪种设备？ 解： PCA=20+2(P/A,10%,5)3(P/F,10%,5)=25.72万元 PCB=30+1(P/A,10%,5)5(P/F,10%,5)=30.69万元 PCA ic，则保留投资额 大的方案；反之，则保留投资额小的方案。直 到最后一个被保留的方案即为最优方案。 互斥方案的比选（寿命相等） （3）增量内部收益率法 例：互斥方案，现金流量表如下，ic =15% 方 案 初始投资 （元） 年净收益 （元） 寿命 A10000280010 B16000380010 C20000500010 互斥方案的比选（寿命相等） 解：（1）绝对效果检验： IRRA=25%ic，IRRB=20% ic，IRRC=21.545% ic 三个方案均可行 （2）相对效果检验： A、B两个方案比较分析增量投资收益率 -（16000-10000）+（3800-2800）（P/A，IRRB-A ，10）=0 IRRB-A=10.6%ic，IRRB=12.40% ic， IRRC=9.65% ic C方案不可行，A、B、D方案可行 （3）相对效果检验： A、B两个方案比较分析增量投资收益率 -（412.5-300）+（52.5-33）（P/A，IRRB-A ，30）=0 IRRB-A=17.28%10%, 则选B方案； 互斥方案的比选（寿命相等） 解： B、D两个方案比较分析增量投资收益率 -（525-412.5）+（63-52.5）（P/A，IRRD-B ，30）=0 IRRD-B=8.55%NAVB 0 取C方案为最优方案 互斥方案的比选（寿命不相等） （2） 净现值法 判别准则： NPVi0且max（NPVi）所对应 的方案为最优方案 min（PCi）所对应的方案为最优方 案【当仅需计算费用时，可用之】 若采用现值法（净现值或费用现值） ，则需对各备选方案的寿命期做统一处理（ 即设定一个共同的分析期），使方案满足可 比性的要求。处理的方法通常有两种： 互斥方案的比选（寿命不相等） （2） 净现值法 1）最小公倍数法（重复方案法）： 取各备选方案寿命期的最小公倍数作为 方案比选时共同的分析期，即将寿命期短于 最小公倍数的方案按原方案重复实施，直到 其寿命期等于最小公倍数为止。 互斥方案的比选（寿命不相等） 1）最小公倍数法（重复方案法）：ic =15% 方 案 初始 投资 残值年度 支出 年度 收入 寿命 A60000100030003 B7000200100040004 C9000300100040006 互斥方案的比选（寿命不相等） 解：最小公倍数为12 NPVA=-6000-6000（P/F，15%，3）-6000（P/F ，15%，6）-6000（P/F，15%，9）+（3000- 1000）（P/A，15%，12）=-3402.6NPVB 0 取C方案为最优方案 互斥方案的比选（寿命不相等） 2）研究期法：根据对未来市场状况和技术 发展前景的预测直接取一个合适的共同分析 期。一般情况下，取备选方案中最短的寿命 期作为共同分析期。这就需要采用适当的方 法来估算寿命期长于共同分析期的方案在共 同分析期末回收的资产余值。ic =15% 方案初始投资残值年度支出年度收入 寿命 A60000100030003 B7000200100040004 C9000300100040006 互斥方案的比选（寿命不相等） 2）研究期法： 解：取研究期为3年 NPVA=-6000+（3000-1000）（P/A，15% ，3）=-1433.6NPVB 0 取C方案为最优方案 互斥方案的比选（寿命不相等） （1）净现值法（注意此时 ） 判别准则： NPVi0且max（NPVi）所对应 的方案为最优方案 min（PCi）所对应的方案为最优方案【当 仅需计算费用时，可用之】 例：某河上建大桥，有A、B两处选点方案。 若ic =10%，试比较何为优？ 方案一次投资 年维修费再投资 A30801.55（每10年一次） B22300.84.5（每5年一次） 互斥方案的比选（无限寿命） （1）净现值法（注意此时 ） 解： PCA PCB， B方案为优 互斥方案的比选（无限寿命） （2） 净年值法（注意此时 A=Pi ） 判别准则：NAVi0且max（NAVi）所对应的 方案为最优方案 min（ACi）所对应的方案为最优方案【当 仅需计算费用时，可用之】 例：某河上建大桥，有A、B两处选点方案。 若ic =10%，试比较何为优？ 方案一次投资年维修费再投资 A30801.55（每10年一次） B22300.84.5（每5年一次） 互斥方案的比选（寿命不相等） （2） 净年值法（注意此时 A=Pi ） 解： ACA=308010%+1.5+5（A/F，10%，10） =309.81 ACB=223010%+0.8+4.5（A/F，10%，5） =224.54 ACA ACB， B方案为优 互斥方案的比选（寿命不相等） 这是针对独立方案来讲的，由于资金有限， 不可能把通过绝对效果检验的方案都选，所 以只能选其中一些可行方案，从而使这些独 立方案之间具有了相关性。 1. 净现值率排序法 按NPVR由大到小排序，然后根据资金限额 依次选择方案。这种方法简便易行，但不能 保证限额资金的充分利用。 例：见教材P/94【例6-10】 独立方案的选择（有资源约束） 1. 净现值率排序法 例：某集团公司年度投资预算为2000万元，备选的 方案如下，试按NPVR排序法作出方案的选择，ic =12%。 计算见表 选取A、B、C、D、E、F、G、H、I方案 总投资额=1960万2000万 独立方案的选择（有资源约束） 1. 净现值率排序法 方 案 初始投资1-10年净 收入 NPVNPVR排序 A-1603854.70.341 B-1603432.10.202 C-2405042.50.1773 D-2404831.20.134 E-20040260.135 F-2204428.60.136 G-3005616.40.0557 H-240448.60.0368 I-200363.40.0179 J-280502.50.00910 独立方案的选择（有资源约束） 2. 互斥方案组合法 （1）对备选的m个独立方案，列出全部相 互排斥的组合方案，共（2m1）个； （2）初选方案。准则：（投资额）i资金 限额，保留；反之，淘汰； （3）选优。对第二步保留的方案运用互 斥方案的评价方法进行选优。 例：某公司有四个相互独立的技术改造方 案，ic =10%，资金限额为400万元，数据 如下。问应选择哪些方案？ 独立方案的选择（有资源约束） 2. 互斥方案组合法 解：（1）24-1=15个 （2）选A、D方案为最优 方案初始投资NPVNPVR A2001800.9 B2401920.8 C1601120.7 D2001300.65 独立方案的选择（有资源约束） 2. 互斥方案组合法 序号组合号组合方 案 投资额可行（从投资额 角度）NPV 11000A200180 20100B240192 30010C160112 40001D200130 51100AB440 61010AC360292 71001AD400310 80110BC400304 90101BD440 100011CD360242 111110ABC600 121101ABD640 131011ACD560 140111BCD600 151111ABCD800 独立方案的选择（有资源约束） 某方案的实施是以另一方案的实施为前提，采用“互斥 方案组合法”进行选优。 例：有5个投资建议A1、A2、B1、B2及C，他们的现金 流量及净现值如下，今已知A1及A2互斥，B1及B2互斥 ， B1及B2从属于A2，C从属于B1，假定资金限额为 220。试选择出最优的投资组合方案，ic =10% 01234 A1-20080808080 A2-12048484848 B1-5618181818 B2-6020202020 C-4024242424 混合方案的选择 某方案的实施是以另一方案的实施为前提，采 用“互斥方案组合法”进行选优。 例： 最优方案为A2 、B1 、C方案组合 序号组合号组合方案投资额NPV 110000A1-20053.59 201000A2-12032.16 301100A2B1-17633.22 401010A2B2-18035.56 501101A2B1C-21669.30 独立方案的选择（有资源约束） 【技能训练】 【训练目的】掌握建设方案比选的方法，掌 握各种经济指标在方案比选中的应用。 【能力目标】通过技能训练，能结合实际情 况判断建设方案间的相互关系，并能够正确 选择相应的评价指标和评价方法进行方案优 选。 【技能训练】 【资料准备】某设计单位为拟建工业厂房提 供三种屋面防水保温工程设计方案供工业主 选择。方案一，采用硬泡聚氨酯防水保温材 料（防水保温二合一）；方案二，采用三元 乙丙橡胶卷材防水加陶粒混凝土保温；方案 三，SBS改性沥青卷材加陶粒混凝土保温。 三种方案的综合单价、使用寿命、拆除费用 等相关数据，见表6-13。 【技能训练】 【资料准备】 序号项 目方案一方案二方案三 1防水综合单价（元 /m2） 合计260.00 90.0080.00 2保温综合单价 （元/m2） 35.0035.00 1防水使用寿命（年 ） 30 1510 2保温使用寿命（年 ） 5050 3拆除费用（元/m2） 按防水、保温费 用10% 按防水费用20% 按防水费用20% 表6-13 各方案相关数据 【技能训练】 【资料准备】 拟建工业厂房的使用寿命为50年，不考虑50 年后其拆除费用及残值，不考虑物价变动因 素。基准折现率为8%。 作为业主，请根据表6-13的相关数据判断拟 建工业厂房的寿命期内，三种屋面防水保温 工程方案哪一个为最优方案？（保留两位小 数） 【技能训练】 【分析与指导】 本案例中三种屋面防水、保温方案寿命周 期各不相同，由于不考虑物价变动因素， 因此可在屋面防水、保温工程使用寿命终 了之后按原综合单价重做新的屋面层。并 且考虑到拟建工业厂房50年寿命周期后的 拆除费用和残值为0，可以认为三个方案在 重置之后的总寿命周期都是50年。 因而可以采用费用净现值法来进行方案优 选。 【技能训练】 【分析与指导