工程经济学进展

工程经济学进展AdvancedEngineeringEconomics(forGraduateStudents)主讲：孙文建参考文献周惠珍，《投资项目经济评价》；国家计委，《建设项目经济评价与参数》；[美]H.M.斯坦纳（Steiner,H.M.），《工程经济学原理》（第二版）；[美]J.L.里格斯,《工程经济学》；[美]L.E.布西，《工业投资项目的经济分析》。本课程的内容体系绪论工程经济学的基本原理和方法投资项目的财务评价问题投资项目的经济评价问题经济评价参数的确定问题创业投资相关理论绪论工程经济学的研究对象工程的经济性工程经济学的性质应用性交叉性工程经济学的作用为投资决策提供依据为技术方案的优化与评价提供方法和手段工程经济学与其他相关学科的关系工程经济学的发展动态公共项目的评价问题创业投资工程科学经济学财务会计学工程经济学1.工程经济学的基本原理和方法1.1资金的时间价值及等值计算1.2单方案评价的原理和方法1.3多方案评价的原理与方法1.4投资方案的不确定性分析1.5方案优化技术——价值工程原理（VE）1.1资金的时间价值及等值计算资金时间价值的概念何谓资金的时间价值(What)为何会产生资金的时间价值(Why)如何测度资金的时间价值(How)绝对测度：利息相对测度：利率资金时间价值的计算单利：I=P*i*np—本金i—利率n—计息期复利：I=P[(1+i)-1]n现金流量与现金流量图现金流量的三要素：大小、方向、时间现金流量的支付方式一次支付等额支付现金流量的表示方式：现金流量图和现金流量表一次支付的现金流量图等额支付的现金流量图资金等值的概念P—资金的现值F—资金的终值A—资金的年值012345810005050505050资金等值的计算已知一次支付求现值P=F/(1+i)=F(P/F,i,n)已知一次支付求终值F=P(1+i)=P(F/P,i,n)已知等额支付（年值）求现值P=A{[(1+i)-1]/i(1+i)}=A(P/A,i,n)已知等额支付（年值）求终值F=A{[(1+i)-1]/i}=A(F/A,i,n)已知现值求年值A=P{i(1+i)/[(1+i)-1]}=P(A/P,i,n)已知终值求年值A=F{i/[(1+i)-1]}=F(A/F,i,n)nnnnnnnn例：投资项目的现金流量如下，求该现金流量的现值、终值和年值。(i=10%)10020040404040404040120012345678910解：P=-100(P/F,10%,1)-200(P/F,10%,2)+40(P/A,10%,8)(P/F,10%,2)+(120-40)(P/F.10%,8)F=-100(F/P,10%,9)-200(F/P,10%,8)+40(F/A,10%,8)+(120-40)(F/P,10%,2)A=P(A/P,10%,10)=F(A/F,10%,10)两种特殊的等额支付现金流发生在期初的等额支付永续等额支付P=A/iA=P*i0123456A0123456A(1+i)P=A(1+i)(P/A,i,n),F=A(1+i)(F/A,i,n)0123456……1.2单方案评价原理和方法1.2.1静态评价：不考虑资金的时间价值投资收利率法（ROI）投资收益率：R=年平均净收益/总投资判据：R≥行业平均收益率投资回收期法投资回收期的概念：用项目投产后的净收益偿还投资所需的时间投资回收期的计算：累计净现金流量等于0的时间判据：T≤行业平均投资回收期例1，某投资项目的净现金流量如下表所示，求该项目的投资收益率和投资回收期。解：投资收益率R=(1160/7)/500=33.1%投资回收期T=6+20/180=6.1（年）年份12345678910净现金流量-150-250-100150150180180150150200累计-150-400-500-350-200-20160310460660-150-500160310460660-350-400-20-200-1000-5000500100012345678910净现金流量累计净现金流量1.2.2动态评价：考虑资金的时间价值净现值法（NPV）净现值的计算：NPV=∑(CI-CO)(1+i)其中：i—标准折现率，或基准收益率CI—现金流入CO—现金流出(CI-CO)—第t年的净现金流量净现值的经济含义：超额利润判据：NPV≥0t-tt=0ncct内部收益率（IRR）内部收益率概念：使净现值恰好等于0时的折现率NPV(i)=0IRR=iNPV与i的关系（见图）IRR的计算：试算法IRR的经济含义：占用资金的回报IRR的判据：IRR≥基准收益率内部收益法与净现值法的等效关系内部收益率的不足IRRiNPV外部收益率（ERR）外部收益率概念：使费用现值等值于（按基准收益率）收益终值时的折现率，即：PV(C,e)(1+i)=FV(B,e)ERR=e判据：ERR≥icnc例2，某投资项目的净现金流量如下表所示，设基准收益率i=10%，试用NPV法和IRR法评价该项目。解：1）NPV=182.170方案可行2）i=15%,NPV=61.73i=20%,NPV=-17.06IRR=15%+(20%-15%)[61.73/(61.73+17.06)]=18.9%i方案可行年份12345678910净现金流量-150-250-100150150180180150150200(P/F,10%,t).9091.8264.7513.6830.6209.5645.5132.4665.4241.3855cc讨论关于基准收益率的选择基准收益率为最低可接受投资回报率基准收益率由三个因素决定：资金机会成本资金成本（市场利率）投资风险政府的货币政策是怎样影响投资决策的？1.3多方案评价1.3.1互斥方案的评价从若干个可行方案中选择一个最佳方案，这是多方案评价的基础1.3.3独立方案的评价资金有限，从若干可行方案中选择一组满足资金限额的最优方案组1.3.4相关方案的评价根据方案之间的相关关系及资金限额，选择一组方案组1.3.1互斥方案的评价例1，某项目有两种可行的建设方案，两种方案的投资及年净收益情况如下，基准收益率为10%，试选择方案。01234562506060606060600123456300707070808080AB根据两个方案的现金流量及基准收益率计算，两个方案的NPV和IRR分别为：A方案：NPV=11.3IRR=11.4%B方案：NPV=23.6IRR=10.8%根据NPV指标比较，方案B优于方案A根据IRR指标比较，方案A优于方案B两种方法的评价结果不一致，以哪种方法为准？互斥方案比较的基本原理：增量分析设有两个互斥方案A、B，且A方案的投资大于B方案的投资。用A方案的净现金流减B方案的现金流，得到增量投资的现金流，采用单方案评价方法评价增量投资的可行性，那么，如果NPV(A-B)0，或IRR(A-B)i则A方案（投资大者）优于B方案（投资小者）；如果NPV(A-B)0，或IRR(A-B)i则B方案（投资小者）优于A方案（投资大者）；如果NPV(A-B)=0，或IRR(A-B)=i则两个方案无差别例1用增量分析法的评价结果如下：两个方案的增量投资的现金流如下：因为NPV(B-A)=-50+10x2.4869+20x2.4869x0.7513=12.240故：方案B优于方案A501010102020200123456增量分析方法还可以用于某些效益或费用无法用货币计量的情况下方案之间的比较，此时，只要假设两个比较方案不可计量部分的效益或费用相同即可。例2，某工程有两种施工方案，方案A的一次性投资为15万元，经常性使用费为每年4万元；方案B的一次性投资为12万元，经常性使用费为每年5.5万元，该工程建设期4年，4年后的残值为原值的20%，i=10%试比较两个方案的优劣。解：NPV(A-B)=-(15-12)+(5.5-4)(P/A,10%,4)+(3-2.4)(P/F,10%,4)=2.160故：方案A优于方案Bc012344444315012345.55.55.55.52.412AB多个方案的增量分析——“淘汰赛”检验各方案的可行性；各方案按投资额的大小，从小到大排序；对排在最前的两个方案进行增量分析，淘汰次优方案；将优胜方案与下一个方案进行增量分析，依次逐步淘汰次优方案，最后的优胜方案即为最优方案。例3，某项目有5种可行的建设方案，各方案的投资额、净现值和内部收益率如下，i=10%，试比较方案的优劣。c方案投资NPVIRRA250082024%B200064020%C220078022%D340090018%E300068015%解：按NPV比较：DACEB按IRR比较：ACBDE采用增量分析法：BCAEDC(14%)A19%A8%D11%讨论：能否直接比较各方案的NPV选择最佳方案？为什么？能否直接比较各方案的IRR选择最佳方案？为什么？问题1：可以直接比较各方的净现值选择最优方案，因为采用增量分析的评价结果与直接比较净现值方法结果是相同的。NPV(A-B)=NPV(A)-NPV(B)NPV(A-B)0=NPV(A)NPV(B)A方案优于B方案A方案优于B方案问题2：不可以直接比较各方案的IRR确定最优方案，因为直接比较IRR得到的结果可能与增量分析不一致。NPViABi*IRRIRRAB当ii*时，两者评价结果不一致当ii*时，两者评价结果一致年值法（AV）先计算各方案的净现值，然后折算为年值，直接比较年值，年值最大者为最有方案。重复投资法取各方案寿命期的最小公倍数作为共同计算期，采用重复投资确定各方案在共同计算期内的现金流，然后按互斥方案的评价方法确定最有方案。研究期法取各方案寿命期最短者作为研究期，对寿命期超过研究期的方案进行现金流量处理（转化为等额支付），然后按互斥方案评价方法确定最有方案。1.3.2不同计算期互斥方案的评价例4，某建设项目有A、B两个方案，其现金流量如下，基准收益率为10%，试比较两个方案的优劣。012345678910300808080808080808010010050505050012345A:B:解：年值法AV(A)=[-300(P/F,10%,1)+80(P/A,10%,9)(P/F,10%,1）+20（P/F,10%,10)](A/P,10%,10)=25.04AV(B)=[-100(P/F,10%,1)+50(P/A,10%,4)(P/F,10%,1)]x(A/P,10%,5)=14.03AV(A)AV(B)故方案A优于方案B.最小公倍数法NVP(A)=153.83NPV(B)=86.20NPV(A)NPV(B)故方案A优于方案B0123456789103008080808080808080100A:0123456789101005050505050505050B:100研究期法NPV(A)=AV(10)(P/A,10%,5)=94.90NPV(B)=86.2NPV(A)NPV(B)，故方案A优于方案B0123456789103008080808080808080100A:1.3.3独立方案的评价——从若干可行方案中选择一组最佳方案互斥方案组法基本原理：按照投资限额列出各种可能的方案组合，然后将每一个方案组合看成是一个互斥方案（称为互斥方案组），采用互斥方案的评价方法（增量分析）进行方案组比较，最后得到最优方案组。方法：进行单方案评价，检验各方案的可行性按投资限额列出各种可行方案组合，方案组之间看成是互斥方案的比较采用增量分析优选方案组，得到最优方案组。例5，某企业有三个投资机会：A、B、C，这三个投资机会的现金流量如下表，企业最大融资能力为8