工程经济学论文物流工程--任成

1、 丹江口水库大坝加高前后经济风险分析研究 摘要:随着南水北调中线工程的实施, 从丹江口水库调水量的多少, 仍是一个具有争议的问题。本文通过综合考虑水利工程的防洪、发电、供水、灌溉等效益和费用方面的风险性, 应用最大嫡原理建立了工程经济风险分析模型, 就丹江口水库大坝加高前后的工程经济风险作了全面的对比分析, 为南水北调工程调水量的确定提供参考依据, 并可为进一步开展详尽的风险分析莫定基础。 关键词:风险分析; 经济风险: 最大嫡原理: 模型; 南水北调 水利工程项目技术复杂, 工程艰巨, 工期长, 投资大, 在建设和管理过程中不可避免地受到许多不确定因素的影响, 从而导致了大量的风险, 如水文

2、的、水力的、结构的、环境的、经济的风险等等, 它们会给人类社会的生存、发展带来不同程度的和威胁。在一定的条件下, 还会影响到国民经济的正常发展、社会生活水平的提高、生态的平衡以及环境的改善。由于这些风险最终都能以经济风险的形式表现出来, 所以, 工程经济风险是工程风险中最大和最主要的风险, 己成为工程综合分析中的一个重要组成部分。故对工程经济风险开展深入的分析与研究, 不仅有助于正确认识和评价工程经济的风险特性, 有利于决策者在众多各选方案中进行科学抉择, 更有利于工程运行管理, 从而最大限度地发挥工程的经济效益, 并将风险降低到尽可能合理的限度, 以促进水利事业乃至整个社会经济的良性循环和协

3、调发展。 近几十年来, 国内外许多学者对此进行了大量的研究, 业己取得了许多丰硕的成果!本文在分析总结前人的基础上 , 应用最大嫡原理, 通过综合考虑水利工程的防洪、发电、供水、灌溉等效益和费用方面的风险性来分析工程的经济风险特性, 并结合南水北调中线工程,就丹江口水库大坝加高前后的工程经济风险作了全面的对比分析, 为决策者们在进行调水量决策时提供参考依据。 一、研究背景 1、工程概况 丹江口水利枢纽是己建成的大型水利工程, 位于湖北省均县境内丹江与汉江汇合处, 集水面积95200k扩,占全流域面积的60%, 坝址处多年平均径流量379亿砰,具有防洪、发电、灌溉、航运、养殖等综合利用功能。枢纽

4、分两期兴建, 初期工程坝顶高程162m, 坝高97m , 于1958 年9月开工, 1974年2月全部建成。正常蓄水位巧7米, 防洪限制水位149-152.5m, 死水位139m,总库容209.7亿m 3 , 电站装机容量90万千瓦, 属不完全年调节水库。目前, 丹江口枢纽为初期规模, 水利任务以防洪为主, 兼顾发电、灌溉、航运等。枢纽最终规模为: 坝顶高程176.6m , 正常蓄水位170m , 总库容350亿m3 , 其中有效库容163.6-19 0.5亿m3 , 为多年调节水库。举世闻名的南水北调中线工程就从加高后的丹江口水库引水, 是中线南水北调的水源工程之一(另有汉江中下游补偿工程等

5、)。 2 、经济参数与基础数据 初期规模下, 由于丹江口管理局唯一的收入来源是发电, 且由于历年上网电价偏低, 致使其长期处于亏损状态, 财务指标不可行, 故本次风险分析不进行财务方面的分析, 只进行国民经济分析。 (1) 经济参数: 社会折现率。根据有关规定, 社会折现率采用12% 。 计算期与基准点。初期工程: 计算期40年, 其中建设期10年和生产期30年(投产期6年, 正常运行期24 年) , 本次风险分析的数据以投资为基础( 1992年价格水平) , 基准点为开工第一年年初。二期工程狱: 计算期为56年(建设期6年, 运行期50 年) , 基准点定在1998年初( 1995年第三季度

6、价格水平)价格。计算中费用和效益的价格均采用价格( 根据水利建设项目经济评价规范(SL72一94) 的规定换算得到)指标。评价指标选用经济净现值。 (2) 基础数据:初期规模: 据1994年秋丹江口水利枢纽经济后评价工作组的投资分摊研究, 选用分摊比例为: 防洪35%, 发电55%, 灌溉5%, 其它5%; 按 有关规定测算的年运行费为8571万元, 各部门年运行费也按土述比例分摊。经计算, 防洪、发电、灌溉分摊的年费用分别为: 33669.1万元、52743.3万元和4794. 3万元, 效益也采用后评价数据。二期规模: 指丹江口水库大坝按中线南水北调规划加高。“ 十五” 计划纲要中明确提出

7、中线工程要尽早开工, 因此本文采用南水北调中线工程经济评价专题报告中的效益费用数据(详见表1) 进行风险分析。 二、风险分析模型及求解方法 水利工程经济风险分析一般指对工程项目建设和管理中潜在的风险因素进行系统分析与预测, 并研究其对工程项目经济效果的影响, 为项目评估乃至有关的风险决策与风险管理提供科学依据。自从1957年ETJaynes 在统计力学中正式提出最大嫡原理,最大墒方法得到了迅速发展, 在水文气象、统计科学、物理学、社会经济、环境科学和工程技术等领域中都得到了广泛的应用。将最大嫡方法应用于经济风险估计的实质是将问题转化为信息的处理和寻优问题5 , 其基础是信息嫡, 此嫡定义为信息

8、的均值,它是对整个范围内随量不确定性的量度。而不确定性可用概率分布函数描述, 这就将信息嫡和广泛应用的概率论方法相联系; 又因风险估计实质上就是求风险因素的概率分布, 因而可以将信息嫡、风险估计和概率论方法有机地联系起来, 建立最大嫡风险估计模型:设水利工程经济效益的经济净现值指标为随量x (假定为连续型变量), 则: 量所在的集合:为随量x的矩的阶数, 一般事先未知, 式中, R 为随需要在计算中根据具体问题确定; n为影响随量x的风险因子数: b是保证变量有意义的量: 从为x的第j阶原点矩观测值, 即样本的第j阶原点矩; f( x) 为x 的密度函数, 正是模型所要求解的, 模型的约束条件

9、为扩2 个。模型中(2 ) 式是f 力满足概率密度函数的约束; (4)式是己知信息对f( x) 的约束(总体矩与样本矩相等);(5 ) 式为随量x与各风险因子的关系表达式, 需要分析者根据具体问题建立相应表达式。该模型表示在满足已知信息约束下, 以嫡最大为准则求得风险指标的概率分布密度函数。模型的求解是一个泛函条件极值问题。为了求得f的表达式, 可以根据变分法引入拉格朗日乘子 (说明: 为使(7) 式中不出现常数一1 ) 于是问题就转化为: 要使了这个泛函达到极值法, 相应的尤拉方程为: 三、计算结果及分析 1、计算结果 (l) 初期规模对丹江口水利枢纽的初期规模, 以防洪、发电、灌溉的年效益

10、和年费用(为基本风险变量, 由最大嫡模型推求工程的经济风险特性。可建立工程经济净现值的具体表达式为: (2) 二期规模对于丹江口水利枢纽二期规模, 选用风险因子各风险因子的概率分布见表2. 据此建立工程风险指标一经济净现值踢表达式为: 2 、成果分析 分析(见表3) , 对于丹江口水利枢纽经济风险可获得如下认识: 通过对风险指标的数字特征和风险衡量指标的计算丹江口水库加高前: 经济净现值的期望值为28.28 2 亿元, 风险度为0.2 17, 净现值小于零的概率为0.0 7% 。从整体上看, 丹江口水利枢纽的经济效益指标的风险性较小, 经济性能比较可靠。 丹江口水库加高后:调水82 亿m3 方案的经济净现值的期望值为114 . 47 亿元, 净现值小于零的概率( 投资失败率) 为8 . 87 %, 其风险度为0. 81 。可见, 该方案的风险性不大, 经济性能可靠, 其它项风险指标也很好。说明该方案的风险性小, 经济上是可行的。调水巧0亿m 3和220 亿m 3方案的风险指标很接近, 经济性能一般。可见, 这两个方案存在一定的风险性, 决策时尚需作进一步深入的分析研究。 四、结语 本文根据最大嫡原理及准则建立了最大嫡风险分析模型, 由此得到的风险指标的最大嫡密度函数是具体的数学表达式,这就为进一步对风险指标的深入分析及风险决