土木工程技术经济课程设计施工方案的经济计算分析.docx
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土木工程技术经济课程设计施工方案的经济计算分析
设计施工方案的技术经济分析与比较课程设计
题目AB施工方案的经济计算分析
系部建设学部
专业工程管理
班级
学号
学生姓名
指导教师陈前友
一、设计任务
《土木工程技术经济学》课程设计
（设计施工方案的技术经济分析与比较）
一、工程背景材料
CGZB集团公司对已中标的Y工程项目，拟定了A、B两个施工组织设计方案，其技术经济指标参数如下：
A方案：
施工前需一次性投资5000万元，第一年末起需追加投资8000万元，从第二年末起，每年可从业主所支付的各项收项中获取收益（扣除各年所需费用），除第二年为4000万外，以后每年均为6000万元。
施工期为6年。
A方案中所选用的主要设备K1，已用了五年，现性能有所下降，估值为58万元，估计尚可使用四年。
其时无残值。
目前市场上有一种性能更好的设备K2，售价为180万元，寿命期为10年，其时的残值为1.5万元。
已知K1、K2的年经营使用费分别为21万元和35万元。
设基准折现率为i0=10%。
（B方案亦同）
B方案：
施工前需一次性投资6000万元。
第一年末起需追加投资4000万，从第二年起，每年可从业主所支付的各项收项中获取收益（扣除各年所需费用）。
第二年为3000万，第三年为3500万，第四年为5000万，第五年为4500万，第六年为4000万。
B方案中所选用的升降机是由一年前购买的一台7354.99W（10马力）的发动机驱动。
本方案因施工强度的要求升降机的能力需要增加一倍，即需要14709.98W（20马力）的发动机。
14709.98W可由原来的发动机再加一台7354.99W的新发动机提供，也可由一台14709.98W的新发动机提供。
现在使用的7354.99W发动机的原值1.1万元，效率为85%；如果新购一台7354.99W发动机，售价为1.3万元，效率为86%；14709.98W的新发动机的效率为90%，售价为1.9万元。
7354.99W的旧发动机重估价为0.6万元。
施工用电电价为0.80元/
kw我h。
升降机每年平均工作2000h。
7354.99W（10马力）的发动机年运转成本0.1万元，税费和保险费为购置费的1%，基准收益率为6%。
新、旧发动机的寿命分别为12年和10年，所有发动机的残值均为初始投资的20%。
二、设计内容
1、对A、B方案所拟定的施工设备更新方案进行经济分析计算，给出合适的方案。
2、对A、B施工组织设计方案分别进行绝对性检验，即分别计算其NPV、IRR、TP、TP*、B/C。
3、对A、B施工组织设计方案进行相对性检验，给出较优方案。
4、给出综合性的分析评价结论性的意见。
三、设计计算书一份：
（含如下内容）
1、绘制出各方案的现金流量图
2、列算各方案中各评价指标的计算过程（含公式、结果）
3、计算过程应有步骤
4、计算书撰写应分章、分节进行。
编写一律采用阿拉伯数字。
例如：
1.
1.1
2.
2.2.......
5、要求计算正确，公式引用应有依据和出处，叙述清晰，具有选择性，无语法文字上的错误。
6、计算中如有需要，一律应附上计算简图或相应的计算表。
四、成果格式化要求
1、封面设计，按华立学院教管部门要求办理
2、装订顺序：
封面→目录→设计任务书→设计计算书
3、一律提交打印件（纸质版）
五、评分标准及要求
1、评分按优、良、中、及格、不及格五级制评定成绩。
2、按时提交成果，过期一律不予受理。
3、严禁抄袭，一经发现，取消当事人双方成绩。
4、答辩程序。
二、设计计算书
1、对A、B方案所拟定的施工设备更新方案进行经济分析计算，给出合适的方案。
1.1、A方案的施工设备更新方案经济分析
方案
已使用年限
预计使用年限
残值
变现价值
年运行成本
现有设备K1
5
4
0
58
21
新型设备K2
0
10
1.5
180
35
现有设备持续使用4年的年度费用：
AC（设备K1）=[58+21×（P/A,10%,4）-0]×（A/P,10%,4）
=（58+21×3.1699-0）×0.3155=39.3万
确定新型设备的年度费用：
AC（设备K2）=[180+35×（P/A,10%,10）–1.5×（P/F,10%,10）]×（A/P,10%,10）
=（180+35×6.1446–1.5×0.3855）×0.1627=64.2万
通过上述计算可知，使用设备K1的费用年值较低，不宜进行设备更新。
1.2、B方案的施工设备更新方案经济分析
方案
原值
变现价值
效率
寿命期
残值
已用年限
年运转成本
旧10马力
1.1
0.6
85%
10
0.22
1
1.50
新10马力
1.3
1.3
86%
12
0.26
0
1.48
新20马力
1.9
1.9
90%
12
0.38
0
2.78
各种型号机器的年运营成本计算如下：
旧10马力的年运转成本=0.8×2000/85%×7354.99/1000×1/10000+0.1
+1.1×0.01=1.50万
新10马力的年运转成本=0.8×2000/86%×7354.99/1000×1/10000+0.1
+1.3×0.01=1.48万
20马力年运转成本=0.8×2000/90%×14709.98/1000×1/10000+
0.15+1.9×0.01=2.78万
各种型号机器的年度费用计算如下：
AC（旧10马力）=[0.6+1.50×（P/A,6%,10）–0.22×（P/F,6%,10）]×（A/P,6%,10）
=（0.6+1.50×7.3601-0.22×0.5584）×0.1359=1.57万
AC（新10马力）=[1.3+1.48×（P/A,6%,12）–0.26×（P/F,6%,12）]×（A/P,6%,12）
=（1.3+1.48×8.3838-0.26×0.4970）×0.1193=1.62万
AC（旧10+新10）=1.57+1.62=3.19万
AC（新20马力）=[1.9+2.78×（P/A,6%,12）–0.38×（P/F,6%,12）]×（A/P,6%,12）
=（1.9+2.78×8.3838–0.38×0.4970）×0.1193=2.98万
经计算可知，使用新20马力的升降机的费用年值较低，设备应更新为一台20马力的升降机。
2、对A、B施工组织设计方案分别进行绝对性检验，即分别计算其NPV、IRR、TP、TP*、B/C.
2.1、A、B方案的NPV
A方案的现金流量表
年份
0
1
2
3
4
5
6
净现金
流量
-5000
-8000
4000
6000
6000
6000
6000
累积净
现金流量
-5000
-13000
-9000
-3000
3000
9000
15000
折现系数
1
0.9091
0.8264
0.7513
0.683
0.621
0.5645
净现金
折现
-5000
-7272.8
3305.6
4507.8
4098
3726
3387
折现累积
-5000
-12272.8
-8967.2
-4459.4
-361.4
3364.6
6751.6
B方案的现金流量表
年份
0
1
2
3
4
5
6
净现金流量
-6000
-4000
3000
3500
5000
4500
4000
累积净现金流量
-6000
-10000
-7000
-3500
1500
6000
10000
折现系数
1
0.9091
0.8264
0.7513
0.683
0.621
0.5645
净现金
-6000
-3636.4
2479.2
2629.55
3415
2794.5
2258
折现
折现累积
-6000
-9636.4
-7157.2
-4527.65
-1112.65
1681.85
3939.85
NPVA=－5000–8000×（P/F,10%,1）+4000×（P/F,10%,2）+6000×（P/A,10%,4）（P/F,10%,2）
=-5000-8000×0.9091+4000×0.8264+6000×3.1699×0.8264
=6750.4万
NPVB=－6000－4000×（P/F,10%,1）+3000×（P/F,10%,2）+3500×（P/F,10%,3）+5000×（P/F,10%,4）+4500×（P/F,10%,5）+4000×（P/F,10%,6）=-6000-4000×0.9091+3000×0.8264+3500×0.7513+5000×0.6830+
4500×0.6209+4000×0.5645=3939.4万
2.2、A、B方案的TP、TP*
由1.1中的A、B方案的现金流量表可以计算TP、TP*
TPA=（4-1）+|-3000|/6000=3.5年
TPB=（4-1）+|-3500|/5000=3.7年
TP*A=（5-1）+|-361.4|/3726=4.1年
TP*B=（5-1）+|-1112.65|/2794.5=4.4年
2.3、A、B方案的益本比B/C
A方案的现金流量图
B方案的现金流量图
（B/C）A=[4000×（P/F,10%,2）+6000×（P/A,10%,4）（P/F,10%,2）]/[5000+8000（P/F,10%,1）]
=（4000×0.8264+6000×3.1699×0.8264）/（5000+8000×0.9091）
≈1.55>1
（B/C）B=[3000×（P/F,10%,2）+3500×（P/F,10%,3）+5000×（P/F,10%,4）+4500×（P/F,10%,5）+4000×（P/F,10%,6）]/[6000+4000×（P/F,10%,1）]
=（3000×0.8264+3500×0.7513+5000×0.683+4500×0.6209+4000×0.5645）/（6000+4000×0.9091）
≈1.41>1
两方案的益本比均大于1，则要计算△B/△C:
△B/△C={[4000×（P/F,10%,2）+6000×（P/A,10%,4）（P/F,10%,2）]-[3000×（P/F,10%,2）+3500×（P/F,10%,3）+5000×（P/F,10%,4）+4500×（P/F,10%,5）+4000×
（P/F,10%,6）]}/{[5000+8000×（P/F,10%,1）]-[6000+4000×（P/F,10%,1）]}
=[（4000×0.8264+6000×3.1699×0.8264）-
（3000×0.8264+3500×0.7513+5000×0.683+4500×0.6209＋
4000×0.5645）]/[（5000+8000×0.9091）-（6000+4000×0.9091）]
≈2.07>1
2.4、A、B方案的IRR
2.4.1、A方案的IRR
令XO=0.816假设|§|=0.2
NPV0=-5000–8000XO+4000XO2+6000XO3+6000XO4+6000XO5+6000XO6
=997.6517654>0
取X1=0.75335
NPV1=-5000-8000X1+4000X12+6000X13+6000X14+6000X15+6000X16
=-1706.026626>|§|
取继值：
X2=X1-NPV1（X1-X0）/（NPV1-NPV0）
=0.75335-[-1706.026626（0.75335-0.816）]/（-1706.026626-997.6517654）
=0.79288
NPV2=-5000-8000X2+4000X22+6000X23+6000X24+6000X25+6000X26
=-95.57645934>|§|
X3=X2-NPV2（X2-X1）/（NPV2-NPV1）
=0.79288-[-95.57645934（0.79288-0.75335）]/（-95.57645934+1706.026626）
=0.79522
NPV3=-5000-8000X3+4000X32+6000X33+6000X34+6000X35+6000X36
=9.74335887>|§|
X4=X3-NPV3（X3-X2）/（NPV3-NPV2）
=0.79522-[9.74335887（0.79522-0.79288）]/（9.74335887+95.57645934）
=0.795
NPV4=-5000-8000X4+4000X42+6000X43+6000X44+6000X45+6000X46
=-0.20837537≈-0.2≤|§|
IRRA=（1/X4）-1=（1/0.795）-1=25.8%
2.4.2B方案的IRR
令XO=0.816假设|§|=0.2
NPV0=-6000-4000X0+3000X02+3500X03+5000X04+4500X05+4000X06
=-339.0259262<0
取X1=0.87865
NPV1=-6000-4000X1+3000X12+3500X13+5000X14+4500X15+4000X16
=2353.00549>|§|
取继值：
X2=X1-NPV1（X1-X0）/（NPV1-NPV0）
=0.87865-[2353.00549（0.87865-0.816）]/（2353.00549+339.0259262）
=0.82389
NPV2=-6000-4000X2+3000X22+3500X23+5000X24+4500X25+4000X26
=-38.65114664>|§|
X3=X2-NPV2（X2-X1）/（NPV2-NPV1）
=0.82389-[-38.65114664（0.82389-0.87865）]/（-38.65114664-2353.00549）=0.82477
NPV3=-6000-4000X3+3000X32+3500X33+5000X34+4500X35+4000X36
=-4.49973705>|§|
X4=X3-NPV3（X3-X2）/（NPV3-NPV2）
=0.82477-[-4.49973705（0.82477-0.82389）]/（-4.49973705+38.65114664）
=0.82489
NPV4=-6000-4000X4+3000X42+3500X43+5000X44+4500X45+4000X46
=-0.16928219<|§|
IRRB=（1/X4）-1=（1/0.82489）-1=21.2%
3、对A、B施工组织设计方案进行相对性检验，给出较优方案
年份
方案
0
1
2
3
4
5
6
A
-5000
-8000
4000
6000
6000
6000
6000
B
-6000
-4000
3000
3500
5000
4500
4000
△（A-B）
1000
-4000
1000
2500
1000
1500
2000
通过以上表格，用0.816法计算△IRR
令XO=0.816假设|§|=0.2
NPV0=1000-4000X0+1000X02+2500X03+1000X04+1500X05+2000X06
=1336.677692>0
取X1=0.75335
NPV1=1000-4000X1+1000X12+2500X13+1000X14+1500X15+2000X16
=674.6990353>|§|
取继值：
X2=X1-NPV1（X1-X0）/（NPV1-NPV0）
=0.75335-[674.6990353（0.75335-0.816）]/（674.6990353-1336.677692）
=0.6895
NPV2=1000-4000X2+1000X22+2500X23+1000X24+1500X25+2000X26
=211.5690963>|§|
X3=X2-NPV2（X2-X1）/（NPV2-NPV1）
=0.6895-[211.5690963（0.6895-0.75335）]/（211.5690963-674.6990353）
=0.66033
NPV3=1000-4000X3+1000X32+2500X33+1000X34+1500X35+2000X36
=58.7859225>|§|
X4=X3-NPV3（X3-X2）/（NPV3-NPV2）
=0.66033-[58.7859225（0.66033-0.6895）]
=0.64911
NPV4=1000-4000X4+1000X42+2500X43+1000X44+1500X45+2000X46
=8.638703458>|§|
X5=X4-NPV4（X4-X3）/（NPV4-NPV3）
=0.64911-[8.638703458（0.64911-0.66033）]/（8.638703458-58.7859225）
=0.64718
NPV5=1000-4000X5+1000X52+2500X53+1000X54+1500X55+2000X56
=0.470372858>|§|
X6=X5-NPV5（X5-X4）/（NPV5-NPV4）
=0.64718-[0.470372858（0.64718-0.64911）]/（0.470372858-8.638703458）
=0.64707
NPV6=1000-4000X6+1000X62+2500X63+1000X64+1500X65+2000X66
=0.00880035<|§|
所以，△IRR=（1/X6）-1=（1/0.64707）-1=54.5%>ic=10%
根据△IRR的判别准则，应选择投资大的A方案
给出综合性的分析评价结论性的意见
由以上计算得出：
A方案中：
AC（设备K1）=39.3万＜AC（设备K2）=64.2万
设备K1费用年值低于设备K2的，故设备应选用K1
B方案中：
AC（旧10+新10）=3.19万＞AC（新20马力）=2.98万
一台新20马力的升降机的费用年值低于一台旧10马力的升降机和一台新10马力升降机组合的费用年值，故应选用新20马力的升降机
A方案与B方案的净现值的比较
NPVA=6750.4万>NPVB=3939.4万
A方案累计现金流量与B方案累计净现金流量的比较
TPA=3.5年A方案动态投资回收期与B方案动态投资回收期的比较
TP*A=4.1年△B/△C≈2.07>1
A方案内部收益率与B方案内部收益率的比较
IRRA=25.8%IRRB=21.2%
另外还通过相对性检验得到：
△IRR=54.5%>ic=10%
通过以上这些数据的判断与所学内容可以证明A方案明显优于B方案，所以还是选投资大的A方案。
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