运输系统综合评价.ppt

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1、第六章 运输系统综合评价,第一节 概述,一、系统综合评价的概念 系统综合评价是指根据系统确定的目的，在系统调查和系统可行性研究的基础上，主要从技术、经济、环境和社会等方面，就各种系统设计的方案能够满足需要的程度与为之消耗和占用的各种资源、进行评审，并选择出技术上先进、经济上合理、实施上可行的最优或最满意的方案。,二、运输系统综合评价的重要性三、运输系统综合评价的内容,运输系统评价,运输系统技术评价,运输系统经济评价,运输系统社会评价,运输系统环境评价,运输系统综合评价,四、系统评价的分类1、按评价的项目分类（1）目标评价：确定合理性、可实现性、科学性等。（2）规划评价：在着手设计系统之前，对系

2、统进行比较全面的评价，并制定出切实可行的系统开发计划。（3）方案评价：对系统方案进行评价、比较，选择最优系统方案。（4）设计评价：系统设计是系统工程的核心问题，所以，系统设计评价，主要是评价系统的特性。包括系统设计适合目标的情况以及系统功能或性能的评价。,2按评价的时间顺序分类(1)事前评价：是否要开发一个系统，进行系统规划研究时进行的评价。由于没有系统的实物，一般只能采用预测仿真的方法来进行评价。如规划评价就属于事前评价。(2)中间评价：在系统计划实施中期进行的评价，着重检验系统是否按计划进行。(3)事后评价：在一个系统完成后、评价是否达到了预期的目标。这时已经有了大量的数据，可以来用定量方

3、法进行评价。(4)跟踪评价：在系统的整个运行阶段跟踪进行评价。,3按评价的内容分类（1）技术评价：技术评价是围绕系统功能来进行的，评定系统方案能否实现所需的功能及实现的程度。（2）经济评价：经济评价是围绕系统的经济效益来进行的，评价的内容主要是以成本为中心的经济可行性分析。（3）社会评价：社会评价是围绕系统给社会带来的利益或影响而进行的评价。（4）综合评价：综合评价是在上述三个方面评价的基础上，对系统方案价值的大小所做的综合评价。,五、系统评价的原则1要保证系统评价的客观性 要保证系统评价的客观性，进行评价所依据的资料要全面、可靠、准确。要防止评价人员的倾向性，评价人员的组成要有代表性。2要保

4、证系统方案的可比性 所提出的系统方案在保证实现系统的基本功能上要有可比性。3.评价指标要形成体系 评价指标体系是由若干个单项评价指标组成的整体，它应当包括系统目标所涉及的一切方面，而且对定性的问题要有恰当的定量评价指标，以保证评价的全面性。评价指标要与国家的方针、政策、法令的要求相一致。,六、系统综合评价的步骤,明确系统目的,分析系统要素,确定评价指标体系,制定评价结构和评价准则,确定评价方法,进行系统评价,第二节 运输系统评价指标体系,一、指标体系的确定原则系统性原则可测性原则层次性原则简易性原则可比性原则定性指标与定量指标相结合原则绝对指标与相对指标相结合原则,二、运输系统评价指标体系政策

5、性指标技术性指标经济性指标社会性指标环境性指标时间性指标三、例题6-26-6,思考假如某人向银行贷款20万元用于购置房产，已知银行的年利率是6，贷期为20年。请问：20年以后，他应该向银行还款多少？如果贷期为10年，结果如何？,第三节 运输系统经济评价 运输系统经济评价是以货币价值或经济效用为评价标准的，在系统工程中，经济评价有着重要的作用。常用的经济评价方法有：,现值法年值法回收率法,由于资金具有时间价值，因而资金在不同的时期其价值是不同的。现值P指资金现在的价值。终值F指资金在将来某一时期的价值。,一、复利公式,单利法：F=P（1+ni）复利法：F=P（1+i）n,P现值;F终值;n周期数

6、;i 规定周期的利率。,例6-7 某港口向银行借款60万元，用于港口装卸设备更新，年利为9%，借期为十年，试问十年后，该单位应向银行还多少钱?分别用单利法和复利法计算。,解:单利法：F=60(1+100.09)=114(万元)复利法：F=60(1+0.09)10=142(万元）期限越长，利率越高，两者之差越大。在资金投资或贷款计算中，一般都采用复利法。,复利公式,例6-8 某航运公司向银行贷款8000万元购置一批船舶，年利率为10%，从贷款后的第一年开始，平均分6年还清，问该航运公司每年应还款多少万元?,解：已知P=8000万元，i=10%，n=6，求计算资本回收金A=?,答：该航运公司平均每

7、年的还款数为1836.7662万元。,例6-9 某工程预计5年建成，计划投资额为每年1000万元，若折现率为6.48%，试求全部工程投资现值为多少?,答：该工程分期等值支付之现值为4157.8354万元。,解:已知A=1000万元，i=6.48%，n=5年，求分期等值支付之现值P=?,(1)相同使用期的方案比较 直接将各方案在各个时期的投资换算成现值，并进行比较，选择投资现值最少的方案为合理的方案。,二、现值法 现值法是将各种方案不同时期的投资都换算成现值，来进行方案的分析、评价、选择。,例6-10 某设计院在设计某一港口时，提出了三个港口设计方案，使用期都是20年。方案A的初始投资为100万

8、元，年营运费用30万元；方案B的初始投资为150万元，年营运费20万元；方案C的初始投资为100万元，第10年末再增加投资100万元，年营运费用10万元。资金年利率为10%，试确定最经济的港口设计方案。,解：,方案A：,方案B：,方案C：,求出各方案使用期的最小公倍数，把各方案的使用期延长，甚至延长几倍，使各方案的使用期相等，并假设在延长的使用期中，各方案按原来的使用期重复投资，然后按使用期相同的方法，计算现值，并进行比较、选择。,(2)不同使用期的方案比较,例6-11 某设计院设计一条公路桥梁，现有两种方案：方案A：建一钢架桥，投资80万元，设计年限(即使用年限)为40年，40年后的残余价值

9、为20万元。方案B：建一石拱桥，投资60万元，设计年限为20年，残余价值不计。试比较两方案年利为10%）。,方案A：PA=80-20（1+0.10）-40=79.558（万元）方案B：PB=60+60（1+0.10）-20=68.919(万元)*,解：两个方案的使用期不同，为了使两者能够比较，就要使两个方案的使用期相同。假设方案B在第20年重建一石拱桥，投资仍然是60万元。,首先将方案的各项投资和运转费用转换成现值，然后再用资本回收基金的换算方法换算成等值，再进行比较，年值最少的方案便是经济上最合理的方案。注：当使用期相同的方案进行比较时，使用现值法比较比较方便，但是当各方案的使用期不同时，年

10、值法就比较方便了。,三、年值法,例6-12用年值法比较例6-11中的两个方案。,例6-11 某设计院设计一条公路桥梁，现有两种方案：方案A：建一钢架桥，投资80万元，设计年限(即使用年限)为40年，40年后的残余价值为20万元。方案B：建一石拱桥，投资60万元，设计年限为20年，残余价值不计。试比较两方案年利为10%）。,解：方案A：投资现值P1=80（万元）残值现值P2=20（1+0.10）-40=0.442（万元）总现值PA=P1-P2=79.588（万元）,方案B：总现值PB=60（万元）,8.147.05，选B方案。结论与现值法一致。,四、回收率法,1.回收率i的计算,1）现值计算法,

11、先将工程的所有支出与收入全部都换算成现值，然后令支出与收入相等，用试算法反求回收率i。,例6-13某公路集团投资新建一条高速公路，工期8年，建设费分三次投资，初始投资90百万元，第二年末(即第三年初)投资80百万元，第四年末投资60百万元，高速公路建成后，该集团出卖路权，获收益550百万元。试求该工程的投资回收率。,解:(l)把该工程的各项收入、支出换算成现值:,收入,支出,(2)令：收入=支出，并求出满足该式的i值：,550（1+i）-8=90+80（1+i）-2+60（1+i）-4,对不同的i值，就有不同的K值：若K0，说明收入现值大于支出现值，i值取的偏小;若K=0，说明收入现值等于支出

12、现值，i值比较合适。,令：K=550（1+i）-8 90 80（1+i）-2 60（1+i）-4,第一次试算：令i=14%,得K=5.7252，K值为正,说明i偏小,即i应大于14%;令i=15%,得K=-4.9995，K值为负,说明i偏大,即i应小于15%;i值应在区间14%，15%,第二次试算:令i=14.5%，得K=0.2454，K0，说明i偏小；令i=14.8%，得K=-2.9285，K0，说明i偏大;i值应在区间14.5%,14.8%,且应更接近14.5%。,第三次试算:令i=14.55%,，得K=-0.2911，K0,说明i偏小；i值应在区间14.52%，14.55%,且更接近14

13、.52%。,第四次试算:令i=14.523%，得K=-0.0006，K0;i值应在区间14.522,14.523%。,采用内插公式求i值:i=14.523%K=-0.0006i=？K=0i=14.522%K=0.0005,得i=14.52245%,绝对误差|i|=max|14.523%-14.52245%|,|14.522%一14.52245%|=max0.00055,0.00045=0.000550.5%取i=14.52245%作为该工程的投资回收率。,2）年值计算法,将工程的所有收入与支出，全部换算成年值,并令工程的收入年值与支出年值相等，用试算法反求回收率i。,例6-14 某收费桥梁初始

14、建造费为100万元，桥梁使用期为40年，在使用期内，每年的养护费为1万元，每年能收车辆过桥费10万元，使用期末桥梁的残余价值为10万元。试计算该桥梁的投资回收率。,支出年值:,养护费年值:,解：,收入年值:,残值年值:,令：支出年值=收入年值,则：A1+A2=A3+A4,即：,试算结果：i=8.7%,2.回收率比较法 将各方案的收入与支出都换算成现值或年值，令各方案的收入现值(或年值)等于各方案的支出现值(或年值)，用试算法求出回收率，然后，对各方案的回收率进行比较，回收率最大的方案就是最优方案。,例6-15 某港口拟购买运输用货车，初步定了两种车型，从中选择一种。己知这两种车型的有关情况如表

15、所示，问购买哪种汽车比较合理?,解：因为两种方案的使用期不同，所以用年值法求回收率比较方便。(1)方案A的回收率,维修费年值A2=5000（元）,净收益年值A4=50000（元）,令K=收入年值-支出年值=A3+A4 A1 A2用试算法求K=0的i值,得iA=23.25%,(2)方案B的回收率,维修费年值A2=7000（元）,净收益年值A4=60000（元）,令K=收入年值-支出年值=A3+A4 A1 A2用试算法求K=0的i值,得iB=24.73%,iB iA，选B型车。,第四节 运输系统综合评价,一.收益成本分析法,1.总成本的收益成本分析法,计算方法：现值法和年值法,总成本系统的开发、建

16、设投资运行成本,1）第一种计算形式：,追加成本：相互对比的两个系统方案总成本的差额。,Bt系统第t年的净收入，即社会收益人与社会受损者支出的差额。Ct系统第t年的净经营成本，即兴办者的经营支出与经营收入的差额。K0系统的初始投资。i系统的最低期望收益率。B/C系统收益与成本之比，即单位成本所获得的收益。B-C系统的收益与成本之差，即系统的经济效益的绝对值。,注意：收益系统给社会带来的收入或节约值减去损失后的净值。成本系统兴办者支付的全部投资和经营成本扣除所节约或收入后的净值。,2）第二种计算形式：,判别准则：对于单一系统方案而言，只要B/C1或B-C0，即可认为系统方案在经济上是可行的。,例6

17、-16：某市有A、B两条公路在某路口交叉，该交叉路口设有红绿信号灯控制，指挥车辆通行，该信号系统年运营成本为1000元；此外，还有负责指挥的交通民警1人，每日执勤2小时，每小时工资3元。据统计，公路A日平均车辆通行数为5000辆，公路B为4000辆，其中20为商业性货车，80为普通客车。由于车辆通行量较大，约有50的车辆在交叉口要停车等候。每次停车时间：公路A为1min，公路B为1.2min。如果将停车时间换算成金额，则货车停车平均每小时损失5元，客车停车平均每小时损失2元；并且车辆每启动一次的费用，货车为0.06元，客车为0.04元。另据前4年的统计资料，因车辆违反信号控制发生死亡事故2起，

18、平均每起赔偿50000元，伤残事故40件，每件平均赔偿1500元。,现设想用立交桥代替原交叉口的信号控制系统，预计建设立交桥需要投资75万元，使用寿命为25年，年维修费用为2500元，残值不计。预计立交桥投入使用后，停车现象和交通事故基本可以消除，但是通行车辆的15需增加行驶路程0.25Km，其中货车和客车每公里的行驶成本分别为0.25元和0.06元。假设投资的最低期望收益率i=7%，试用收益成本分析法评价该立交桥系统的经济效益。,1.系统收益人的收入（现值）,（1）消除车辆等待时间所获得的节约额B1,公路A上的车辆所获得的节约额：460779.04元,公路B上的车辆所获得的节约额：44234

19、7.88元,（2）消除车辆启动次数所获得的节约额B2：842162.31元,（3）消除交通事故所获得的节约额B3：466120元,（4）导致行驶路程延长车辆所增加的运行成本B4：140679.39元,收益人总收入的现值：BB1B2B3B4,2.系统兴办者的成本费用（现值）,（1）投资金额C1750000元,（2）立交桥维护费用的现值C229132.5元,（3）取消信号控制系统和交警执勤所获得的节约额C3元,系统兴办者的总成本费用CC1C2C3,3.收益成本分析,B/C2.79BC1328770.41元,结论：这个立交桥系统在经济上是可行的。,2.追加成本的收益成本分析法,例6-17某港口集装箱

20、码头因泊位通过能力饱和，迫切需要增加泊位及其附属设施。根据目前的航道水深条件，提出了三个投资方案：改造原泊位；增建2.5万吨级泊位一个；增建5万吨级泊位一个。,二.效用成本分析法,步骤：1.明确系统要实现的效用目标2.确定反映系统效用水平的评价指标3.提出具有预定效用的备选方案，并把各方案的成本与效用相应的计量指标表示出来。4.采用成本固定法或效用固定法筛选系统方案。,例6-18：,效用/成本,三、评分比较法,1.步骤(1)确定评价项目；(2)确定各评价项目的相对重要程度；（权系数）(3)确定评价基准；(4)各评价值的加权和即为系统的综合评价值。,用数学语言描述,A1,A2,Am是m个替代方案

21、；B1,B2,Bn是n个评价项目；W1,W2,Wn是n个评价项目的权系数；V ij是第i个替代方案关于第j个评价项目的价值评定量；,第i个替代方案的综合评价值Vi为,2.应用举例,B1：减少死亡人数；B2：减少负伤人数；B3：减少经济损失；B4：城市景观；B5：实施费用。,解：(1)确定评价项目 该系统的主要目的是安全性，其次，还要考虑系统实施的费用、与周边环境的协调、城市美观等因素，故确定评价项目为：,例6-19用评分比较法评价交通系统的安全措施为提高城市交叉路口的安全通行能力，设计了三种方案以供选择。A1：守护栏杆；A2：人行天桥；A3：信号设备。试对这三种方案进行分析、评价、比较。,方案

22、实施效果统计表,根据以上各评价项目及其它城市的统计信息可知，三种方案的实施效果如表所示。,(2)确定各评价项目的相对重要程度,评价系数,(3)确定评价基准,（4）计算各评价项目的评分和各方案的综合评价值,前两个方案的综合评价值相同，可以增加评价项目，如对行人的方便性、人流的通过能力等，对前两个方案作进一步的评价、比较。,1.实施步骤(1)分析评价系统的要素集合及相关关系，用结构分析法建立系统的层次结构模型；(2)确定评价基准或判断标度；(3)从最上层要素开始，依次以最上层要素为依据，对下一层要素两两比较，建立判断矩阵 M=(bij)；,四、层次分析法,AHP法的基本思想：,(4)根据判断矩阵,

23、计算各要素的优先级向量(或称判断矩阵的特征向量)；,(5)确定总体优先级向量；(6)按照优先级别向量,对系统进行分析、评价、排序。,2.应用举例例6-20 某市是以钢铁工业为主的新兴工业城市，近年来，工农业总产值持续稳定增长，但随着生产的发展，运输缺口也越来越大，已成为经济进一步发展的主要障碍，急需投资交通工程项目以扩大运输能力。该项目有三个备选方案：水运、公路运输、铁路运输，试用层次分析法对优先发展的运输方案作一排序。,解：（1）分析该运输系统的要素集合及相关关系，用结构分析法建立系统的层次结构模型如图所示。,（2）确定评价基准或判断标度bij,(3)从最上层要素开始，依次以最上层要素为依据

24、，对下一层要素两两比较，建立判断矩阵。,先以第一层要素(投资层)为依据，对第二层（准则层）要素建立判断矩阵如表所示。,求优先级向量：,（1）各行元素乘积的4次方根,（2）正交化,再以第二层要素（准则层）为依据，对第三层(方案层)要素建立判断矩阵。,（5）确定总体优先级向量,总体优先级向量：,(4)根据判断矩阵,计算各要素的优先级向量,若一致性指标CR0.1，则判断矩阵的一致性可以接受。,（6）一致性检验,判断矩阵最大特征根的近似公式,此判断矩阵符合一致性要求，层次排序有效。,例：以方便可靠B2对三个运输方案建立的判断矩阵为例，进行一致性检验。,同理，可求得其余几个判断矩阵的最大特征根，并做出一致性检验。注意要点：1.正确建立系统的层次结构模型2.要对判断矩阵做一致性检验,本章小结：,6个复利公式现值法年值法回收率法,单目标经济评价,多目标综合评价,评分比较法层次分析法,现值计算法年值计算法,主要内容：1.复利公式2.现值法3.年值法4.回收率法5.收益成本分析法6.效用成本分析法7.评分比较法8.层次分析法,重点：1.复利公式的应用2.现值法的应用3.年值法的应用4.收益成本法5.效用成本法,难点：1.不同方案回收率的比较2.运输系统综合评价,作业：课后习题,