工程经济学课程设计案例

工程经济学课程设计案例一、课程设计背景

工程经济学是一门将经济学原理与方法应用于工程项目决策、分析和评价的学科。通过课程设计，学生能够深入理解工程经济学的基本理论和方法，掌握工程项目经济评价的步骤和技巧，培养解决实际工程经济问题的能力。本次课程设计选取了一个具体的工程项目案例，要求学生运用所学知识对其进行全面的经济分析和评价。

二、案例介绍

（一）项目概况某城市拟建设一条城市轨道交通线路，以缓解日益拥堵的交通压力，提高城市交通的便利性和效率。该线路全长[X]公里，共设[X]个站点，预计建设期为[X]年，运营期为[X]年。项目总投资估算为[X]亿元，其中工程费用[X]亿元，工程建设其他费用[X]亿元，预备费[X]亿元，建设期利息[X]亿元。

（二）项目建设条件1.地理位置与地形地貌线路位于城市建成区，沿线地形较为平坦，局部地段有少量起伏。2.工程地质与水文地质沿线工程地质条件较好，主要为第四系全新统冲积层，地基承载力较高。水文地质条件相对简单，地下水位较浅。3.交通条件沿线交通便利，现有城市道路网络较为发达，便于施工材料的运输和机械设备的进场。

（三）项目运营情况1.运营模式采用政府主导、企业运营的模式，由专业的轨道交通运营企业负责线路的日常运营管理。2.运营成本主要包括人员工资、电费、设备维护费、管理费等。预计运营初期年运营成本为[X]亿元，随着客流量的增加和设备的老化，运营成本将逐年递增，年递增率约为[X]%。3.客流量预测根据市场调研和交通需求分析，预计该线路运营初期年客流量为[X]万人次，随着城市的发展和人口的增加，客流量将逐年增长，预计运营第[X]年客流量将达到[X]万人次，此后客流量将保持稳定增长，年增长率约为[X]%。

（四）项目收益情况1.票价收入根据当地物价水平和轨道交通运营成本，拟定票价为[X]元/人次。预计运营初期年票价收入为[X]亿元，随着客流量的增加，票价收入将逐年增长。2.其他收益项目建成后，将带动沿线土地增值，预计可通过土地出让等方式获得年收益[X]亿元。

三、课程设计要求

（一）经济评价指标计算1.财务评价指标计算项目的财务内部收益率（FIRR）、财务净现值（FNPV）、静态投资回收期（Pt）和动态投资回收期（P't）。分析项目的盈利能力和偿债能力，计算项目的利息备付率、偿债备付率等指标。2.国民经济评价指标识别项目的国民经济效益和费用，计算项目的经济内部收益率（EIRR）、经济净现值（ENPV）等指标。进行项目的经济费用效益分析，编制经济费用效益流量表。

（二）不确定性分析1.盈亏平衡分析计算项目的盈亏平衡点，分析项目的抗风险能力。2.敏感性分析确定项目的敏感性因素，分析各敏感性因素对项目经济评价指标的影响程度。

（三）方案比选如果有多个建设方案可供选择，需进行方案比选，选择最优方案。比选指标包括财务评价指标和国民经济评价指标，比选方法可采用净现值法、差额投资内部收益率法等。

（四）撰写课程设计报告报告应包括项目概述、经济评价指标计算、不确定性分析、方案比选、结论与建议等内容，要求文字表述清晰、逻辑严谨、数据准确。

四、经济评价指标计算

（一）财务评价指标计算1.财务现金流量表编制根据项目的投资、运营成本、收益等情况，编制项目的财务现金流量表（全部投资）和财务现金流量表（自有资金）。财务现金流量表（全部投资）表1财务现金流量表（全部投资）单位：万元

|序号|项目|建设期|运营期||::|::|::|::||||1|2|...|[X]||1|现金流入||||||1.1|营业收入||||[X]||1.2|补贴收入||||||1.3|回收固定资产余值||||||1.4|回收流动资金||||||2|现金流出|[X]|[X]|...|[X]||2.1|建设投资|[X]|||||2.2|流动资金||[X]||||2.3|经营成本||[X]|...|[X]||2.4|营业税金及附加||[X]|...|[X]||2.5|所得税||[X]|...|[X]||3|净现金流量|[X]|[X]|...|[X]||4|累计净现金流量|[X]|[X]|...|[X]|

财务现金流量表（自有资金）表2财务现金流量表（自有资金）单位：万元

|序号|项目|建设期|运营期||::|::|::|::||||1|2|...|[X]||1|现金流入||||||1.1|营业收入||||[X]||1.2|补贴收入||||||1.3|回收固定资产余值||||||1.4|回收流动资金||||||2|现金流出|[X]|[X]|...|[X]||2.1|自有资金|[X]|||||2.2|借款本金偿还||[X]|...|[X]||2.3|借款利息支付||[X]|...|[X]||2.4|流动资金||[X]||||2.5|经营成本||[X]|...|[X]||2.6|营业税金及附加||[X]|...|[X]||2.7|所得税||[X]|...|[X]||3|净现金流量|[X]|[X]|...|[X]||4|累计净现金流量|[X]|[X]|...|[X]|

2.财务评价指标计算财务内部收益率（FIRR）采用试算法，通过计算不同折现率下的财务净现值，找到使财务净现值为零的折现率。经试算，当折现率为[X]%时，FNPV=[X]万元；当折现率为[X+1]%时，FNPV=[X]万元。采用内插法计算FIRR：

\[FIRR=i_1+\frac{FNPV_1}{FNPV_1FNPV_2}\times(i_2i_1)\]

其中，\(i_1=[X]\%\)，\(FNPV_1=[X]\)万元，\(i_2=[X+1]\%\)，\(FNPV_2=[X]\)万元。

解得：\(FIRR=[X]\%\)

财务净现值（FNPV）设定基准收益率\(i_c=[X]\%\)，计算项目的财务净现值：

\[FNPV=\sum_{t=0}^{n}(CICO)_t(1+i_c)^{t}\]

其中，\((CICO)_t\)为第\(t\)年的净现金流量，\(n\)为项目计算期。

经计算，\(FNPV=[X]\)万元

静态投资回收期（Pt）根据财务现金流量表（全部投资）计算静态投资回收期：

\[Pt=T1+\frac{\vert\sum_{t=0}^{T1}(CICO)_t\vert}{(CICO)_T}\]

其中，\(T\)为累计净现金流量首次出现正值的年份。

经计算，\(Pt=[X]\)年

动态投资回收期（P't）根据财务现金流量表（全部投资）计算动态投资回收期：

\[P't=T'1+\frac{\vert\sum_{t=0}^{T'1}(CICO)_t(1+i_c)^{t}\vert}{(CICO)_{T'}(1+i_c)^{T'}}\]

其中，\(T'\)为累计净现金流量现值首次出现正值的年份。

经计算，\(P't=[X]\)年

利息备付率利息备付率=息税前利润/当期应付利息费用

息税前利润=利润总额+当期应付利息费用

经计算，利息备付率=[X]

偿债备付率偿债备付率=（息税折旧摊销前利润所得税）/当期应还本付息金额

经计算，偿债备付率=[X]

（二）国民经济评价指标计算1.经济效益与费用识别经济效益项目建成后，提高了城市交通的便利性和效率，节约了居民的出行时间，促进了沿线地区的经济发展，带来了显著的社会效益。经测算，项目的经济效益约为[X]亿元。费用项目的建设投资、运营成本等属于直接费用。经调整，项目的建设投资为[X]亿元，运营期年运营成本为[X]亿元。2.经济费用效益流量表编制表3经济费用效益流量表单位：万元

|序号|项目|建设期|运营期||::|::|::|::||||1|2|...|[X]||1|效益流量||||||1.1|运输成本节约||||[X]||1.2|时间节约效益||||[X]||1.3|减少交通事故效益||||[X]||1.4|带动沿线土地增值效益||||[X]||2|费用流量|[X]|[X]|...|[X]||2.1|建设投资|[X]|||||2.2|流动资金||[X]||||2.3|运营成本||[X]|...|[X]||3|净效益流量|[X]|[X]|...|[X]||4|累计净效益流量|[X]|[X]|...|[X]|

3.国民经济评价指标计算经济内部收益率（EIRR）采用试算法，通过计算不同折现率下的经济净现值，找到使经济净现值为零的折现率。经试算，当折现率为[X]%时，ENPV=[X]万元；当折现率为[X+1]%时，ENPV=[X]万元。采用内插法计算EIRR：

\[EIRR=i_1+\frac{ENPV_1}{ENPV_1ENPV_2}\times(i_2i_1)\]

其中，\(i_1=[X]\%\)，\(ENPV_1=[X]\)万元，\(i_2=[X+1]\%\)，\(ENPV_2=[X]\)万元。

解得：\(EIRR=[X]\%\)

经济净现值（ENPV）设定社会折现率\(i_s=[X]\%\)，计算项目的经济净现值：

\[ENPV=\sum_{t=0}^{n}(BC)_t(1+i_s)^{t}\]

其中，\((BC)_t\)为第\(t\)年的净效益流量，\(n\)为项目计算期。

经计算，\(ENPV=[X]\)万元

五、不确定性分析

（一）盈亏平衡分析1.固定成本与可变成本分析固定成本项目的固定成本主要包括折旧费、摊销费、管理费等，经计算，年固定成本为[X]亿元。可变成本可变成本主要包括运营成本中的与客流量相关的部分，如电费、人员工资等，经计算，单位可变成本为[X]元/人次。2.盈亏平衡点计算设盈亏平衡点的客流量为\(Q_0\)，则有：

\[年营业收入=年总成本\]

\[票价\timesQ_0=年固定成本+单位可变成本\timesQ_0\]

\[Q_0=\frac{年固定成本}{票价单位可变成本}\]

经计算，\(Q_0=[X]\)万人次

盈亏平衡点的生产能力利用率为：

\[生产能力利用率=\frac{Q_0}{预计年客流量}\times100\%\]

经计算，生产能力利用率=[X]%

（二）敏感性分析1.敏感性因素确定选取建设投资、运营成本、客流量、票价作为敏感性因素。2.单因素敏感性分析分别计算各敏感性因素变化±[X]%时对财务内部收益率、财务净现值和静态投资回收期的影响。建设投资变化当建设投资增加[X]%时，FIRR=[X]%，FNPV=[X]万元，Pt=[X]年；当建设投资减少[X]%时，FIRR=[X]%，FNPV=[X]万元，Pt=[X]年。运营成本变化当运营成本增加[X]%时，FIRR=[X]%，FNPV=[X]万元，Pt=[X]年；当运营成本减少[X]%时，FIRR=[X]%，FNPV=[X]万元，Pt=[X]年。客流量变化当客流量增加[X]%时，FIRR=[X]%，FNPV=[X]万元，Pt=[X]年；当客流量减少[X]%时，FIRR=[X]%，FNPV=[X]万元，Pt=[X]年。票价变化当票价增加[X]%时，FIRR=[X]%，FNPV=[X]万元，Pt=[X]年；当票价减少[X]%时，FIRR=[X]%，FNPV=[X]万元，Pt=[X]年。3.敏感性分析图绘制根据单因素敏感性分析结果，绘制敏感性分析图，直观地反映各敏感性因素对项目经济评价指标的影响程度。

六、方案比选如果有多个建设方案可供选择，需进行方案比选。假设存在方案A和方案B，各方案的主要经济指标如下：

|方案|财务内部收益率（%）|财务净现值（万元）|静态投资回收期（年）||::|::|::|::||方案A|[X]|[X]|[X]||方案B|[X]|[X]|[X]|

采用净现值法进行方案比选，因为方案A的财务净现值大于方案B的财务净现值，所以方案A优于方案B。

七、结论与建议

（一）结论通过对该城市轨道交通项目的经济评价和不确定性分析，得出以下结论：1.财务评价指标表明，项目具有较强的盈利能力和偿债能力，在财务上是可行的。2.国民经济评价指标显示，项目的经济效益显著，对国民经济的贡献较大。3.盈