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土木工程技术经济

广东工业大学华立学院

土木工程技术经济课程设计

《设计施工方案的技术经济分析与比较》

论文题目：

设计施工方案技术经济分析与比较

学部：

城建学部

专业：

工程管理（造价方向）

班级：

10工程管理2班

学号：

23021002054

学生姓名：

张嘉敏

指导教师：

陈前友

目录

一、设计任务书……………………………………………2

二、设计计算书……………………………………………5

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…5

1.1、A方案设备更新分析…………………………………5

1.2、B方案设备更新分析…………………………………6

2、对A、B施工组织设计方案分别进行绝对性检验……………7

2.1、计算方案A、B的NPV…………………………………8

2.2、计算方案A、B的IRR…………………………………8

2.3、计算方案A、B的TP、TP*………………………………10

2.4、计算方案A、B的B/C…………………………………11

3、对A、B施工组织设计方案进行相对性检验…………………12

3.1、A、B方案的净现值进行比较…………………………12

3.2、A、B方案的内部收益率进行比较………………………12

3.3、A、B方案的益本比进行比较…………………………14

3.4、A、B方案的投资回收期进行比较………………………14

4、给出综合性的分析评价结论性的意见………………………15

设计任务书

1.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进度款项中获取收益（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方案相同）

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进度款项中获取收益（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/w.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，14704.98W（20马力）的发动机年运转成本0.15万元，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%。

2、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。

3、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。

4、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）

5、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。

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

1.1、A方案设备更新分析

A方案设备现金流量表

设备

变现值（万元）

可用年限（年）

已使用年限

残值（万元）

年使用费（万元）

K1

58

4

5

0

21

K2

180

10

0

1.5

35

计算A方案设备K1、K2的费用年值

ACK1=[58+21（P/A,10%,4）]*（A/P,10%,4）

=[58+21*3.1699]*0.3155

=39.30（万元）

ACK2=[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

=64.18（万元）

通过上述计算可知：

ACK1

1.2、B方案设备更新分析

B方案现金流量表

设备

原值

（万元）

变现

（万元）

效率

运转成本（万元）

残值

已用年限

寿命（年）

10马力

旧

1.1

0.6

85%

0.1

0.22

1

10

新

1.3

1.3

86%

0.1

0.26

0

12

20马力

新

1.9

1.9

90%

0.15

0.38

0

12

（1）计算2台10马力的发动机的费用年值：

①10马力旧发动机的年用电费：

2000*（7354.99/1000）/0.85*0.8/1000=1.3845（万元）（旧）

10马力旧发动机的费用年值：

AC10旧=[0.6-1.1*1.01*0.2（P/F,0.6,10）]*（A/P,0.6,10）+0.1+1.3845

=（0.6-1.1*1.01*0.2*0.5584）*0.1359+0.1+1.3845

=1.55（万元）

②10马力新发动机的年用电费：

2000*（7354.99/1000）*0.86*0.8/1000=1.3684（万元）

10马力新发动机的费用年值：

AC10新=[1.3*1.01-1.3*1.01*0.2（P/F,0.6,12）]*（A/P,0.6,12）+0.1+1.3684

=（1.3*1.01-1.3*1.01*0.2*0.497）*0.1193+0.1+1.3684

=1.61（万元）

AC10=AC10新+AC10旧=1.55+1.61=3.16（万元）

（2）一台20马力的发动机的费用年值计算：

一台20马力的发动机的年用电费：

2000*（14709.98/1000）/0.9*0.8/1000=2.6151（万元）

AC20=[1.9*1.01-1.9*1.01*0.2（P/F,0.6,12）]*（A/P,0.6,12）+0.15+2.6151

=（1.9*1.01-1.9*1.01*0.2*0.497）*0.1193+0.15+2.6151=2.97（万元）

通过上述计算可知：

AC20

2、对A、B施工组织设计方案分别进行绝对性检验

A方案现金流量图（万元）

B方案现金流量图（万元）

2.1、计算方案A、B的NPV

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（万元）

NPVB=-6000-4000*（P/F,10%,1）+3000*（P/F,0.1,2）+3500*（P/F,10%,3）+5000*

（P/F,10%,4）+4500*（P/F,10%,5）+4000*（P/F,0.1,6）

=-6000-4000*0.9091+3000*0.8264+3500*0.7513+5000*0.6830+4500*

0.6209+4000*0.5645

=3939.4（万元）

2.2、计算方案A、B的IRR

用插值法求方案A的IRR：

I1=20%,

NPV（I1）=-5000-8000*（P/F,20%,1）+4000*（P/F,20%,2）+6000*（P/A,20%,4）*

（P/F,20%,2）

=-5000-8000*0.8333+4000*0.6944+6000*2.5887*0.6944=1896.75（万元）>0

I2=30%,

NPV（I2）=-5000-8000*（P/F,30%,1）+4000*（P/F,30%,2）+6000*（P/A,30%,4）*

（P/F,30%,2）

=-5000-8000*0.7692+4000*0.5917+6000*2.1662*0.5917

=-1096.35676（万元）<0

可见IRR在20%～30%之间

IRRA=I1+[NPV1（I2-I1）/（NPV1+|NPV2|）

=20%+[1896.75*0.5/（1896.75+1096.35676）]

≈0.5169

用0.816法求B方案的IRR:

设|ε|=0.17（万元）

令X0=0.816

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>|ε|

取继值：

X2=X1-[（NPV1/（NPV1-NPV0））*（X1-X0）]

=0.87865-[（2353.00549/（2353.00549+339.025926））*（0.87865-0.816）]=0.82389

NPV2=-6000-4000X2+3000X22+3500X23+5000X24+4500X25+4000X26

=-38.65114664>|ε|

取继值:

X3=X2-[（NPV2/（NPV2-NPV1））*（X2-X1）]

=0.82389-[（-38.65114664/（-38.65114664-2353.00549））*（0.82389-0.87865）]

=0.82477

NPV3=-6000-4000X3+3000X32+3500X33+5000X34+4500X35+4000X36

=-4.49973705>|ε|

取继值:

X4=X3-[（NPV3/（NPV3-NPV2））*（X3-X2）]

=0.82477-[（-4.49973705/（-4.49973705-38.65114664））*（0.82477-0.82389）=0.82488

NPV4=-6000-4000X4+3000X42+3500X43+5000X44+4500X45+4000X46

=-0.16928219<|ε|

IRR=（1/X4）-1=（1/0.82489）-1=21.2%

2.3、计算方案A、B的TP、TP*

A方案现金流量表（万元）

年份

0

1

2

3

4

5

6

净现值流量

-5000

-8000

4000

6000

6000

6000

6000

累计净现值流量

-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

-72720.8

3305.6

4507.8

4098

3726

3387

累计净现折

-5000

-12272.8.

-8967.2

-4459.4

-361.4

3364.6

6751.6

TP=（4-1）+（|-3000|/6000）=3.5（年）

TP*=（5-1）+（|-361.4|/3726）=4.1（年）

B方案现金流量表（万元）

年份

0

1

2

3

4

5

6

净现金流量

-6000

-4000

3000

3500

5000

4500

4000

累计净现金流量

-6000

-10000

-7000

-3500

1500

6000

10000

折现系数

1

0.9091

0.8264

0.7513

0.683

0.621

0.5645

净现金折现

-6000

-3636.4

2479.2

2629.55

3415

2794.5

2258

累计净现金折现

-6000

-9636.4

-7157.2

-4527.65

-112.65

1681.85

3939.85

TP=（4-1）+（|-3500|/5000）=3.7（年）

TP*=（5-1）+（|-112.65|/2794.65）=4.4（年）

2.4、计算方案A、B的B/C

（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）

≈1.54>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*0.6830+4500*0.6209+4000*

0.5645）/（6000+4000*0.9091）

≈1.42>1

3、对A、B施工组织设计方案进行相对性检验

3.1A、B方案的净现值进行比较

∵NPVA=6750.4（万元）、NPVB=3939.4（万元）

NPVA>NPVB

∴A方案较优。

3.2A、B方案的内部收益率进行比较

用差额投资内部收益率△IRR:

A、B及△的现金流量表：

（万元）

年

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

令X0=0.816

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）

=0.75335-674.69903*（0.75335-0.816）/（674.69903-1336.67769）

=0.6895

NPV2=1000-4000X2+1000X22+2500X23+1000X24+1500X25+2000X26

=211.5690963>|ε|

取继值：

X3=X2-NPV2*（X2-X1）/（NPV2-NPV1）*（X2-X1）

=0.6895-211.56910*（0.6895-0.75335）/（211.56910-674.69903）

=0.66033

NPV3=1000-4000X2+1000X22+2500X23+1000X24+1500X25+2000X26

=58.64568>|ε|

取继值：

X4=X3-NPV3*（X3-X2）/（NPV3-NPV2）

=0.6603-58.64568*（0.6603-0.6895）/（58.64568-211.56910）

=0.6490

NPV4=1000-4000X4+1000X42+2500X43+1000X44+1500X45+2000X46

=8.169583458>|ε|

取继值：

X5=X4-NPV4*（X4-X3）/（NPV4-NPV3）

=0.6490-8.16958*（0.6490-0.6603）/（8.16958-58.64568）=0.6472

NPV5=1000-4000X5+1000X52+2500X53+1000X54+1500X55+2000X56

=0.55435>|ε|

取继值：

X6=X5-NPV5*（X5-X4）/（NPV5-NPV4）

=0.6472-0.55435（0.6472-0.6490）/（8.16958-7.61523）

=0.64706

NPV6=1000-4000X6+1000X62+2500X63+1000X64+1500X65+2000X66

=-0.3313﹤|ε|

∵△IRR（A-B）=1/X6-1=1/0.64706-1=54.55%>i0

∴A方案较优

3.3A、B方案的益本比进行比较

∴△B/△A=△NPVB/△NPVA

=（19023.2322-13575.8）/（12272.8-9336.4）

=5447.4332/2936.4=1.8551

∵△B/△A>1

∴取投资方案大的较优，既方案A

3.4A、B方案的投资回收期进行比较

∵TPA=3.5（年）、TPB=3.7（年）

TPA﹤TPB

∴A方案较优

∵TP*A=4.1（年）、TP*B=4.4（年）

TP*A﹤TP*B

∴A方案较优

4、A,B方案的综合性分析

由以上分析，分别计算了方案A和方案B的NPV、IRR、TP、TP*、B/C并经过比较之后可知CGZB集团公司对已中标的Y工程项目选A方案为最佳方案。