成本动因的敏感度分析：探究变动成本的影响

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：本书对建筑全生命周期成本进行关键成本动因的敏感度分析，确定清洁生产实施所涉及的各项成本动因对建筑经济效益的影响程度，从而指导清洁生产实施方案的选择。表5．3相关参数估计的数据来源表5．4各项成本动因的分布函数与参数值续表注：加工量Q8、处理量Q9、再生材料量Q11均以立方米为单位。

本书对建筑全生命周期成本进行关键成本动因的敏感度分析，确定清洁生产实施所涉及的各项成本动因对建筑经济效益的影响程度，从而指导清洁生产实施方案的选择。敏感度分析主要包含了三个步骤。

首先，确定关键成本动因。根据清洁生产的经济分析，选取了影响建筑全生命周期成本的动因，主要包括设计单价（c1）、设备单价（c3）、人员单价（c4）、拆除单价（c7）、加工单价（c8）、再生材料量（Q11）、加工量（Q8）、处理量（Q9）8个动因。其中，前5个是清洁生产改善4个参数的成本投入动因，而后3个体现了清洁生产实施的经济效益。

其次，构建成本估算关系式。根据5．1节的分析，并参照前文确定的各成本的数学模型。假设各成本动因是相互独立的，确定建筑全生命周期成本的估算关系式为（由于使用成本和维护成本并不被作为清洁生产成本动因，故本书在估算式中略去了这两项成本）：

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其中，ci为各项成本的单价；Q8为加工量；Q9为处理量；Q11为再生材料量。

最后，结合蒙特卡洛模拟法和斯皮尔曼相关系数进行敏感度分析。

1．设定各参数的设置概率函数和参数估计

在实际情况下，不同的成本动因的概率分布可能不同。在建筑全生命周期成本敏感度分析中，除了建筑寿命T为离散均匀分布外，其他均设为连续型分布。根据相关研究和目前较为通用的分布类型，本书主要考虑的概率分布为三角分布、正态分布、均匀分布这三类。确定成本动因的概率分布一般需要大量的历史数据和资料，然而对于建筑业来说，数据的缺乏是很普遍的现象，并且其中存在很多的不确定性。对此，本书各参数的概率分布是通过与相关专家讨论确定的。本书以上海市高层混凝土住宅建筑为例，各成本参数的基准值是基于相关文献、权威机构以及统计资料（数据来源见表5．3），并以每立方米折合建筑垃圾为1．9吨，以及物价年均涨幅率为5%等辅助数据推算确定的（主要的参数列于表5．4中）。

表5．3　相关参数估计的数据来源

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表5．4　各项成本动因的分布函数与参数值

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续　表

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注：加工量Q8、处理量Q9、再生材料量Q11均以立方米为单位。

2．敏感度计算

借助MATLAB进行蒙特卡洛仿真以及斯皮尔曼相关系数的计算。图5．5为全生命周期成本蒙特卡洛模拟（10 000次）结果，可得到LCC的区间为［1 788．6，2 642．44］。以人员成本单价为例说明相关系数的求解结果：图5．6为成本动因人员单价的正态分布模拟输入，而图5．7为全生命周期成本与输入参数人员成本单价的蒙特卡洛模拟10 000次的散点图，从图中可知人员单价与全生命周期成本具有明显的正相关关系，获得的相关系数如表5．5所示，进行归一化处理，可以得到敏感度分析结果，如图5．7所示。

为了进一步分析各成本动因的重要程度，通过以下公式进行计算，获得个别成本动因占LCC的份额大小：

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其中，Si为成本动因i所占份额；ri为成本动因i的敏感系数；Pimax、Pimin为成本动因i的极值，对最终的结果进行归一化处理（见图5．9）。

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图5．5　建筑全生命周期LCC’（除运营维护成本）的蒙特卡洛模拟10 000次结果

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图5．6　人员成本单价统计输入结果

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图5．7　人员成本单价与LCC的关系（正相关）

表5．5　各个成本动因与LCC的相关系数及显著水平

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3．结果分析

结合图5．8和图5．9对结果进行总结：

（1）从敏感度系数来看，设计单价（c1）、材料单价（c2）、设备单价（c3）、人员单价（c4）这四个成本动因敏感系数较大，显著性较明显。

（2）通过归一化处理后，材料单价（c2）（敏感系数55．7%）是LCC最敏感的因素，并且所占份额也较大，因此，材料单价是全生命周期中最重要的成本因素。

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图5．8　各个成本动因与LCC的敏感度系数

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图5．9　各成本动因占LCC的份额

（3）人工单价（c4）的敏感系数为29．5%，所占份额也较大，因此敏感程度较大。

（4）设备单价（c3）和设计单价（c1）的敏感系数分别为3．4%和4．4%，由于两者所占的份额较小，因此，其敏感程度偏小。

（5）其他成本因素的敏感系数虽然都不到1%，但是加工量（Q8）、再生材料量（Q11）、处理量（Q9）占有一定份额，因此它们对LCC的敏感程度也应纳入考虑范围。

基于以上敏感度分析结果，可以对清洁生产实施方案提出建议：首先，优先考虑改善不敏感因素，如设计单价、设备单价、拆除单价、加工单价等，从而提高清洁生产效益，防止对全生命周期成本产生较大的扰动。其次，重点考虑较为敏感的清洁生产效益因素（再生材料量Q11）。因此，针对5．2节提出的5个清洁生产成本参数，在方案实施中优先考虑与拆除水平和加工水平相关的方案实施，也可考虑提高设计水平和设备水平的方案。

成本动因的敏感度分析：探究变动成本的影响

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