基于蒙特卡洛的输电线路清单招投标风险研究.doc

基于蒙特卡洛的输电线路清单招投标风险研究 张利容ZHANGLi-rong （成都城电电力工程设计有限公司，成都610000） （ChengduChengdianElectricPowerEngineeringDesignCo.，Ltd.，Chengdu610000，China） 摘要：输电线路工程受外界因素影响大，造成招标工程量与竣工工程量存在差异，从而引起投标单位采用不平衡报价导致结算超概算情况的出现，增加了建设单位的管理风险。在深入分析输电线路风险变量的基础上，构建出基于蒙特卡洛模拟的风险评估模型，并通过实例，对投标报价的风险概率进行了直观描述，提出了建设性意见。 Abstract:Powertransmissionprojectisaffectedgreatlybyexternalfactors,resultinginbiddingofengineeringquantitydifferenceswiththepletionoftheprojectquantity,whichcausestheunbalancedbiddingoftenderingunits,leadingtothesettlementsexceedingbudgetaryestimates,increasingtheconstructionunitsmanagementrisk.Basedonin-depthanalysisofthetransmissionlineriskvariables,thewriterestablishesariskevaluationmodelbasedonMonteCarlosimulation,andthroughanexample,directlydescribestheriskprobabilityofthetenderoffer,andputsforwardconstructivesuggestions. 关键词：输电线路；蒙特卡洛模拟；风险分析 Keywords:transmissionline；MonteCarlosimulation；riskanalysis ：TM73：A：1006-4311（xx）34-0040-03 作者简介：张利容（1985-），女，四川乐山人，现任成都城电电力工程设计有限公司技经部副主任，经济师，硕士研究生，注册造价师，从事输电线路造价编制及管理工作。 0引言 电网工程清单计价规范的推广，决定了工程项目建设参与方的计价行为，建立了一个公平、公正、公开的市场竞争平台。在投标时，投标人根据招标人提供的招标文件、设计图纸和相应定额等资料为主要依据计算出工程投标报价，招标人承担清单工程量准确性的风险，投标人承担投标综合单价合理性风险。 1国内外研究现状 1.1工程量清单风险研究目前，国内主要从施工方的角度对此进行分析并有了一定的成果。对我国当前工程量清单计价模式下，投标报价中的可能性风险进行分析，但还只是从定性的角度，没有建立相关的风险评估模型。根据工程招投标特点，从投标方的角度，建立了一个不是全部信息的静态投标模型，对怎样在比较合理低价达标的同时能够获取最大利润进行了讲述，在系统分析了报价风险，提供了一系列的数学评估模型和存在的风险分析，为投标人的报价决策提供依据，缺点是仅仅从施工单位进行了分析，比较少的从建设单位方面进行研究。 1.2蒙特卡洛模拟应用现状蒙特卡洛法作为一种统计实验方法，最早于19世纪末期被提出，并于20世纪40年代中期在科技发展和计算机发明背景下得到了快速的发展和应用，该方法主要通过抽样的形式，对可能出现的各种状态进行模拟，并在大量模拟结果的基础上，估算目标值的可靠性指标。 目前国内外学者在此方面也做了大量的研究，主要集中在两个方面：一是基于蒙特卡洛模拟法的项目风险管理实证研究，二是蒙特卡洛仿真的风险评估系统设计与方法研究，蒙特卡洛在工程投资方面的研究近几年也越来越多，研究输电线路成本风险，研究矿业投资风险，研究公路投资风险。可见，蒙特卡洛模拟是一种有力的风险分析工具。 2输电线路清单招投标风险识别 2.1量的风险 2.1.1路径风险外部环境的不确定性造成输电线路施工图及竣工图与初设量产生差异性，在允许的建设通道改变和通道障碍物的增减2个方面作主要反映。因为输电线路的路径长，面临各种各样的环境变化，具有较高的不确定性，路径风险对工程量的影响比较全面，主要表现为，线路长度变化、单位米塔重的增减、耐张杆塔比例的变动、交叉跨越的变化。 2.1.2地质风险输电线路大都是几十公里到几百公里不等，经过区域地质类型多样、纷繁复杂且客观，刚开始建时很难完全掌控，具有较强的不确定性。地质承载力、土质情况和地下水位3个方面是地质风险主要反映的，其中，基础类型和基础大小是由地质承载力影响的，土质状况和地下水位主要影响土质类型。地质风险对建设成本的影响主要体现在土石方量、基础混凝土、基础钢筋的变化。 2.2价的风险价的风险主要指综合单价报价不合乎要求，投标单位利用投标单位报价规则允许的范围采取不平衡报价的方法已达到承揽到工程，不平衡报价会增加的项目报高价、相反报低价。类似的这些策略都加大了建设单位的管理压力和风险，如果管理的不恰当就可能使整个工程蒙受很大的经济损失，因此建设管理单位必须加强招投标管理，采用科学的方法，对投标单位投标报价策略的风险进行评估，并根据风险评估的结果，采取有效的措施来解决。 3蒙特卡洛模拟法 作为模拟法的蒙特卡洛模拟法，由电子计算机来模拟一个过程的实现，它通过重复一定次数，然后计算系统的风险指标。它可以解决带有随机性的问题和确定性问题，在进行复杂系统的风险评估研究时更具有优越性。 3.1蒙特卡洛模拟的基本原理由概率定义知，某事件的概率可以用大量试验中该事件发生的频率来估算，当样本容量足够大时，可以认为该事件的发生频率即为其概率。 假定函数Y=f（X1，X2，Xn），其中Xi=（X1，X2，Xn），为随机变量，其对应的概率密度函数分别为px1，px2，pxn。 首先利用随机数发生器抽取随机变量X1，X2，Xn的1组值（x1k，x2k，xnk），并计算得到对应该组值的函数Y的值yk=f（x1k，x2k，xnk），经过多次独立反复抽样，可以得到函数Y的1批抽样数据y1，y2，ym，当模拟次数即m足够大时，便可以得到与实际情况相近的函数Y的概率分布与数字特征。 3.2蒙特卡洛模拟法的步骤蒙特卡洛模拟法的步骤如下：确定需要模拟的不确定因素即输入随机变量；确定随机变量的概率分布；通过模拟试验，独立地随机抽取输入变量的值，并使所抽取的随机数值符合既定的概率分布；建立数学模型，按照研究目的编制程序计算各输出变量；确定模拟次数，以逐渐积累的较大样本来模拟输出函数的概率分布，绘制概率分布直方图，计算均值和方差，最终获得评价指标的概率分布曲线；分析结果，根据概率承受偏好，找出符合特定标准的概率分布。 4输电线路清单模式下的风险评估模型 4.1目标函数和风险变量的确定对一条输电线路工程来说，初设概算表示整个工程的造价情况，包括施工费、设计费、监理费、其他费等，后三类都可根据标准费率取值并在初设收口前就基本确定，只有施工费存在不确定性，因此文章主要研究施工图和竣工图阶段的工程量变化对施工费用的影响。根据第2、3节的介绍，将输电线路的各种风险转化为模型中的输入变量，具体如下： 其中P表示结算价款，L表示线路长度，Ci=（C1，C2，C10）表示各风险变量的综合单价，其中Xi=（X1，X2，X10）会因风险程度的不同而不断变化，从而形成多组不同的随机变量矩阵，得出不同的工程价款。 5算例分析 5.1蒙特卡洛模拟实例现有某地区单回30km的220kV架空输电线路需用清单招标，由于时间仓促，设计院采用初设量进行工程量清单编制。 工程建设前期阶段，由于时间紧迫，难以进行详尽的调查研究，工程存在较多的不确定因素，相关单位需要承担较大的风险，为提高建设成本的可靠性，引入蒙特卡洛模拟进行风险分析。根据以往本地区220kV工程的资料统计，可以得出前面10个风险变量的三角函数分布（本数据做了一定的四舍五入），结果如表2所示。 现本招标工程的工程量及投标单价如表3所示。 将各风险变量的三角分布及结算费用函数输入crystalball中，设定蒙特卡洛模拟循环10万次，采用正态模拟得出结算费用的概率分布如图2所示，累计概率分布如表4所示。 从图2及表4可以看出，结算费用波动范围为654，880万元，期望值为765万元，标准差为30.31万元。图2显示了10种风险变量组合下的结算价款分布情况，直接地描述了发生任何变化下结算费用的所有可能值及所有可能值出现的概率，还原了一个相对真实的结算费用。利用该图我们还可以看出出现频数最多的为766万元，在10万次模拟中出现了3600次。 5.2敏感性因素分析 从图3可以看出，本输电线路工程的风险变量中，竹树砍伐、土石方量、占地补偿面积敏感性高，其余较低。这说明，在输电线路中，影响施工单位采取不平衡报价措施的主要因素是这三项，建设单位需要多从这三方面入手，控制工程风险变量的变化幅度。 6结论 文章从建设单位角度出发，分析了输电线路工程量清单招投标所要面临的主要造价风险，通过蒙特卡洛模拟对这些风险进行分析评估，有助于建设单位在评标过程中判断每种报价超概的可能性，从而选出最优报价。根据文章模拟结果，提出以下建议：从敏感性图中可以看出竹树砍伐、土石方量、占地补偿面积是引起不均衡报价的主要利润点，其中竹树砍伐达到了近60%的影响度，所以建议建设单位将建场赔付方面的费用不列入投标报价，由建设单位直接承担或另行委托。蒙特卡洛模拟完全依赖于风险变量的概率分布，因此以往工程的数据搜集必须要齐要准确，越多越好。数据的积累要分地区分电压等级，风险变量的数量还需不断完善，比如挖方应该具体到各种土质，跨越高压线具体到各电压等级等等。各风险变量之间并不完全独立，如塔较重的工程基础量和耐张串量会明显增加，但蒙特卡洛只是考虑的独立变量之间的随机组合，