基于基础设施项目预算的风险

1、基于基础设施项目预算的风险摘要 工程中的项目链描述的是关联项目之间的复杂关系。多项工程项目的风险管理是比单项工程项目的风险管理更为困难的。基于项目之间的资源共享关系中，在达到最终目标的风险转移波动以及其量化的数学表达式被定义为风险因子。基于对工作分解结构（wbs）的类比，提出风险分解结构。通过使用力矩函数来计算数值特征，并进行计算多项项目的最终风险程度。最后，这个模式应用到了一个资金分配案例上面。1、引言基础项目的预算是一个至关重要的项目开发过程，甚至在早期阶段就已经实现。尽管存在数据有限、未经确认的不确定性因素和风险这些缺点，提前预算总是必须的，这是为了结合建设单位提出的最初质量要求，提供一

2、系列项目开发的成本(Tas &Yaman, 2005)。工程项目的分析和详细的成本估算是设计阶段的基础，这个阶段影响成本的大部分活动和注意事项需要项目利益相关者的决定和同意(Wen-der, 2006)。成本估计和需求预算是一个迭代过程，它同时应用在项目生命周期的其他阶段，例如施工、监督和控制、项目的结束阶段。随着项目的发展，大量可靠的数据使成本估计变得更加精确。为了评估项目的实际成本和预算需求，需要准确、更新的数据是必要的，然而数据并不是准确成本估计的唯一要求，为了的到准确的成本估计结果，需要适当的数据处理和考虑系统的一些影响。根据Koo et al.（2010），这个的获得能够基于

3、一个在领域内具有权威的专家组或基于适当的成本估计方法来代替这样一个团队。惯例证明，成本估计方法的使用和项目的重要性和规模是相关的，包括涉及的金额数而不需要估计的精确度。在上下文的研究中，基础设施项目扩展到基础设施的任何类型和规模，包括公共和私人任何潜在使用（住宅、工业、公用事业等）的建筑工程，尽管这些项目对建设单位很重要，但是应用系统成本估计方法没有得到应用，除了一些特别的项目（例如，“公共合作伙伴关系”的项目）。此外，虽然固定金额符合总体预算的一个特定比例，但是风险储备也要基于经验或监督管理方法来确定(Touran, 2003)。通过这种方式，没有合理的估计风险储备金对于成功招标有着至关重要

4、的影响，高估了风险储备金可能导致非竞争性报价，而低估了就会危及那些不受阻碍的发展项目。本文简要地提出了既定的预算编制方法，它适用于任何类型的基础设施建设项目聚焦于处理风险突发事件的整体评估的方式。然后，它清楚地表明与实行新方法测定的风险突发事件相比，目前做法的必要性。通常的确定性估计风险突发事件用来与一个简单的蒙特卡罗模型应用程序在真实情况下的钢筋混凝土工程建筑项目做比较。结果清晰地表明随机程序的能力有助于更精确的预算估计和更具投标竞争力的承包商。2、用于基础设施项目的预算编制方法应用于建筑行业的几种预算编制方法有巨大的差别，表现在哲学和估计项目的预算问题的方法上。应用最多的具有确定性的方法，

5、但更复杂的方法，例如基于案例推理CBR，回归分析和蒙特卡罗模拟在实践中也得到了应用。这一部分简要叙述了提及的那些方法，提出了理论方法、要求、精度和集成的风险。2.1 确定性成本估算方法目前有许多确定性方法正在使用，用来估计有足够精度的项目预算。广泛应用的两个是方法是单位数量法（UQM）和总数量方法（TQM）。在UQM中，项目分为可衡量项目、普通材料、构成项目成本。对于每个产品，通过对生产单位数量所需的项目构成要素的个别费用求和来估计每单位数量的成本。以前，估计单位成本数量乘以项目上下文要求的总体数量。整个项目预算是通过描述过程来预估总结评估所有项目成本。因此，提供一个解释性的例子，一个立方米的

6、钢筋混凝土的成本估计通过加总混凝土、钢材、生产具体数量所需的工时的单独成本。然后，这个成本乘以整个项目所需钢筋混凝土的立方数量。正如上面商讨的评估，整个项目的核定预算是通过所有确定项目（如着色、地面等）的总成本相加得到。在TQM中，应用程序采取一个相反的做法。在这种情况下，所有项目的各个组成要素的总体数量被估计，然后和其单位成本相乘。项目的总体预算评估总结所需每个项目的总体成本。除了它们相当充足的精度，计算的简便也使得确定性方法得到广泛使用。无论项目有多大的规模，所有的计算都有限到四个基本的数学计算。因为，估计任何项目的预算都不需要复杂的软件或特殊的知识。另一个优点是这一个研究的结果呈现在一个

7、简单的窗体上，从而直接判断它们的可信度和可接受性，以及在项目值变化的情况下更新最终的估计。构成确定性和非确定性方法之间根本区别的主要缺点是它们不会同一个正确的方式来引入不确定性和风险估计。风险突发事件可能作为额外预期费用，除非新的估计从头开始执行，否则在任何情况下，都不能改变。在考虑不确定性方法这个事实下，预算变得更加不准确，因为不确定性方法通常把风险事件作为总体预案算的固定百分比，这是根据以往的经验或监管的规定，而不是基于在手项目的特定要求估计储量的。这个缺点是确定性方法不能合理、准确、实事求是的估计预算。2.2 随机成本估算方法预算估计的一种不同方法是引入随机估算方法，这与确定性方法的不同

8、于在不确定性中介绍计算机概率分布形式。通过这些分布，每个成本项目提出了不确定性，这些不确定性从值域里被赋予一个值，然后确定相应的发生概率。标准偏差的概率分布为一个成本项目提供了这个项目所要面临的风险。估计项目预算的随机方法有很多（Oztas & Okmen,2004;Touran,2003等)。应用最多的是基于模拟的那些，尤其是蒙特卡罗。该方法对一个给定的数学模型模拟了大量可能的结果，该模型代表一个物理问题。可以分配给该问题的不确定变量的值和模型的最终输出出现在概率分布形式中。根据Evans和Olson（2002）蒙特卡罗模拟有以下优点：a）它允许通过一个不影响系统的实验过程描述性的表

9、示和分析一个研究系统，b）它能比其它方法更准确的估算，c）它用概率分布的形式量化风险模型。包括蒙特卡罗在内的所有模拟方法的主要缺点是需要大量实际估算模型建造的数据；这些数据大多数时候是不可用的，需要大量的时间来获得，此外，不可避免的样品错误影响结果的精度（Evans & Olson，2002）。尽管存在这些主要弊端，但模拟方法还是预算估计方法中最有用和实用的方法。2.3 基于案例推理（CBR）CBR是一个受欢迎的方法，它在项目管理中有几个应用，包括预算估计。这是一个提供了问题解决方案的方法，它基于从过去类似的情况下取得的信息和知识的基础上。CBR系统和工具实际上实现了专家判断过程，简单

10、地说包括以下步骤（Kim et al.,2004）：a）发现描述问题的主要特征，b）确定这些特征在以前类似的情况下已经出现过，c）基于类似问题的经验来预测着手问题的演化。CBR系统适用在以下四个步骤中同样的过程（Kim et al.,2004）：a）存储在数据库中的老例子，这代表了系统的经验，b）基于他们正在着手进行的项目，修复和重用旧存储，成功的决定在过去经验和局势之间有相似性，它是基于案例推理程序使用的算法的效率，c)审查和适应进行中的旧项目，d）存储在数据库中已解决的案例。Huang和Tseng（2004）确认CBR方法有以下优点：a）改进企业层面的知识获得过程，b）利用现有的知识，c）

11、知识的形式化，d）简化了解新案例和将其记录在数据库中。然而，CBR也呈现低效，例如（Huang和Tseng，2004）：a）保存在系统中有限利用的信息，b）在确定和评估数据依赖关系中的短缺信息c)在大型项目中降低的效率以及适用性。关于风险的表示,CBR不能代表不确定性或分析数据系列来识别隐藏的数据模式。因此,在预算过程的一个非常重要的方面的基础设施项目实际上没有介绍在CBR中,这就避免了使用第一选择法作为预算估计的方法。2.4 回归分析 回归分析模型已应用在包括预算估计的众多领域中,因为他们通过构成一个可靠的统计工具来识别变量之间的依赖关系,证明并预测关于未来进化的一个建模问题。一个典型的回归

12、分析模型可以用下式表达：y = k1x1 + k2x2 + knxn + q(1)在y是整个预算,xi,i= 1n是成本项目构成的整体预算,q是估计常数,还有,ki= 1n是回归系数的成本项,这些来自统计数据。而数学模型很容易理解和回归分析一样常见的软件工具,很容易访问和处理,kim et al。(2004),发现了一些缺点,他们确定了从文学角度;分析这些缺点的解释如下:在数学建模中，预算估计不是一项容易的任务,因为没有具体的的方法,一个设计师或项目经理应该遵循开发它。考虑到模型应该适应可靠的历史数据,它关系着的设计师或项目经理的决定,他是否会假设和测试一个模型或采纳最适合数据的模型。在这两种

13、情况下他应该意识到建立某些类型的方程的回归分析模型和获得某些类型的数据的需求,这将是适用于进行分析。由于计算的原因，输入变量的数量不能超过一些限制。因此,几个成本项目为了性能的分析需要一个独立设置。除了必要的适当的分组外,这种情况下一个重要的缺点是,影响个别项目的整体预算会被忽略;因此对于这些物品不能采取特殊注意事项(如风险相关)。另一个问题考虑的是,通过数学建模考虑在回归分析上的线性关系和整体预算成本项目。这个假设在于，一般来说,这个模型的正确提供来联系总体预算到现在整个项目工作的线性变量。打个比方,总体预算是和材料相关的,甚至必须工作的数量,一个线性关系可能是有效的;然而,如果总体预算是与

14、施工流程或项目需求相关的,那么就可能不存在线性关系,同时方法也不会被应用。最后,关于公司的不确定性和风险估计,都是明显的被忽略的。该方法基于统计数据确定变量之间的是否存在依赖关系。因此它可以直接预示成本项目,提供了一个低关系的预算。如果分析师认为这样的变量是关键的然后确定他们是明显的有风险的项目,或者更重要,此外,没有价值范围的计算可以证明,这些项目能够在未来获得成功。3。比较确定性成本估算方法和随机成本估算方法:一个说明例子为了证明蒙特卡罗模拟对预算估计基础设施项目的有效性，一个说明性例子被提出。用一栋四层楼的带有地下室的建筑设施作为示范，通过建筑现有准确数据的承重结构的建造进行分析。预算估

15、计模型基于方程(2)-(4),方程是基于以前Hofstadler(2010) 的成果加上现在对于具体问题进行的修改提出的:CP = QC * (TCR * WA + cRCW) * (1 + MU / 100%) * (1 + BU / 100%) (2)TCR = RCFW * FR + RCRW * RR + RCCW (3)cRCW = cFW * FRA,BD + cRW * RR + cCW (4)在(2)-(4)方程的，各个变量代表如下:CP,总成本的钢筋混凝土工程和材料，QC,混凝土量(立方米),TCR, 钢筋混凝土作品的总劳动消耗速率,WA, 钢筋混凝土工程的平均人工费,cRC

16、W, 钢筋混凝土工程的设备和材料成本,MU,标记为开销成本,RCFW,缓冲成本,RCFW,模板相关活动的平均劳动消耗速率 (wh / m2),FR, 整个建筑的平均模板比率 (平方米/ m3),RCRW, 加固工程劳动的平均消费率 (wh / t),RR, 整个建筑的平均配筋率 (吨/立方米),RCCW, 混凝土工程的平均劳动消耗率 (wh / m3)、cFW, 模板工程的平均设备和材料成本 (/ m2),cRW,一般的成本进行加固工程中设备和材料 (/ m2),cCW, 混凝土工程中的设备和平均材料成本 (/ m3)。上面的模型,它是按照全面质量管理的结构化要求输入两种类型,即数量和成本。关

17、于数量很容易从设计计划的建筑设施中估计所需的值。另一方面,估计成本可以基于:1)劳动法的最低工资水平，b)所有类型的需求成本的市场价值,即设备、材料和劳动,c)法规和（或）业务策略的间接费用和缓冲成本。能很容易推断出所有考虑到的变量包括某种程度的不确定性:从平均消费水平,取决于劳动生产力的数量,这总要考虑由于各种原因造成的材料损失。因此,有人主张用一个确定性的方法来评估这些变量的价值，看其能不能给项目利益相关者信心。因为这个原因,风险缓冲成本对估计预算起着很重要的作用。然而,经常是公共工程通过法规来确定或私人工程通过“惯例”来确定。回到这个例子,表1给出的前两列,预算估计数据来自于项目的计划和

18、设计计划、市场价值和历史工资、采购成本,而在最后两列,它给出了估算值的预算估计变量,这是由应用确定性方法确定的。表1：数据和预算估计基于确定性方法预算估计数据 价值 可变预算估计值 估计价值总持续时间d 44 FR (平方米/ m3) 4.98工资总额( 14784 RR (吨/立方米) 0.11总工作小时(wh 2112 cCW / m3) 65工人数量 6 cRW / t) 709.09总混凝土量(立方米) 261 cFW / m2) 9总用钢量为 28.71 cRCW t/ m3) 187.909总模板区域(m2) 1300 年佤邦 / wh 7亩% 10 TCR wh / m3) 8.

19、09BU1% 18 CP1 ) 82844.43BU2% 14 CP2 ) 80036.13BU3% 10 CP3 ) 77227.85为预算估计变量的价值估算,作出以下假设:a) 钢筋混凝土工程的总劳动消耗速率是基于准确的总工作时间和总具体数量估算的,而不是引入的对研究没有可用价值的平均劳动消费税率,b) 钢铁和混凝土，以及模板的成本,被分别赋予65/ m3,600/ t,和45 / m3的值。表1给出了在最后三行,三个不同情况下的风险缓冲成本。第一种情况bu= 18%是基于希腊的考虑突发事件的公共工程的风险管理。因为没有提供私人工程,这是唯一有效的,官方在立法价值在于分析者可能会多考虑风险

20、事件,如果他不想使用一个基于他的风险态度和市场当前的任意价值来实践。其他两个场景,虽然少,却很真实而被选出来突出风险在应急竞争力的投标的重要性。如表1所示,风险缓冲减少的22%导致了总体预算的减少了3.4%,而对于手术的风险缓冲的降低(44%)、整体预算的也降低一倍(6.8%)。这些结果清楚地显示两个件事:a)在确定性成本估算方法中风险应急成本和整体预算根据预算估计过程的数学建模是成线性关系的,b)风险突发事件的影响对于投标竞争是非常重要的,这进一步增加了关于是否风险缓冲是通过法规决定的考量,它变成了一个投标竞争间的区分标准,因为它的区分相当于建立在投标人的风险态度和投标人的预计生产能力来有效

21、地在整个项目的生命周期管理风险。为了证明随机成本估算方法解决确定的建立于基础设施项目预算的风险的能力, 蒙特卡罗模拟的内容应用相同的数学模型,这个模拟是通过使用Palisade Corporation开发的软件工具 risk(v5 5)进行的。在项目预算的随机成本评价中第一个也是最重要的步骤的是确定各种各样适当的和代表性的概率分布估计变量被认为是概率;然而,这不是一项容易的任务。这些为项目的成本确定概率分布的方法有:a)使用历史或统计数据,b)使用主观或专家判断。举例证明,这两种方法都是根据在研究中的变量而采用。因此:对于普通设备和加固工程(cRW)的材料成本,钢铁成本的分销概率是基于2003

22、 - 2011年期间(alpha6,2011 a)的历史数据确定的。图1中所示(a)正常的概率分布是最对应数据与各自呈现在图1(b)的p-p图。对于普通设备和混凝土工程(cCW)的材料成本, 混凝土的成本的概率分布是基于2004 - 2011年期间(alpha6,2011 b)历史数据确定的。这个呈现在图2(a个)日志逻辑概率分布是最符合数据与各自呈现在图2(b)的p p图的。对于混凝土量(QC), 整个建筑(FR)的平均模板比率, 整个建筑(RR)平均配筋率,和一般模板工程(cFW)的设备和材料成本, 一个基于专家判断的三点估算为解决缺乏历史数据诞生了。对所有变量，正面和负面的场景被视为平等的对于预期的价值的偏离;因此, 呈现在图3和4中，衍生出的概率函数是在所有情况下等压triangulars。图1。(一) 钢铁成本的概率分布; (b) 正态分布的p p图图2。 (一) 混凝土成本的概率分布; (b)正态分布的p-p图3。 (一)具体