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项目费用效果分析案例

一、项目概况
    B市水资源供需平衡的分析表明，到2010年B市平均年缺水量为12×108m3，枯水年缺水量为20×108m3。在国务院批准的B市城市总体规划中，长距离调水工程是缓解B市水资源短缺的根本措施。除了长距离调水之外，B市的水资源供需缺口也可以通过污水再生利用的方式予以解决，两种供水方案的供水量均为10×108 m3。本案例以B市为例，采用费用效果分析的方法对长距离调水和污水再生利用两种方案进行比较分析。
二、案例分析
    1．效果分析
    本案例中，我们选择水资源的供给能力（供水量）作为效果评价指标。因为两供水方案的供水量均为10×108m3，即两方案产生的效果是一样的，因此我们采用最小费用法进行分析，即只比较两方案的成本费用。
    水资源的利用有生活用水、环境/生态用水、工业用水和农业用水四种利用方式，在2000年B市水资源公报中给出的用水结构数据的基础上，得出各种利用方式下水资源利用量占用水总量的比例，从而得出再生水在各种利用方式下使用量（见案例表9-6）。

    污水再生利用处理方式分为集中型污水再生利用和分散型污水再生利用两种方式。研究中假设环境/生态用水、工业用水和农业用水中对再生水的需求部分都来自于集中型污水再生利用设施，需求量为6.79×108 m3/年，而城市生活部分（冲厕及市政杂用）则采用分散型污水再生利用设施生产的再生水，需求量为3.21×108 m3/年，四类用途的再生水总需求量为10×108 m3/年。
    2．费用分析
    如果按照全成本的思想进行分析，两种供水方式的成本构成如下：
    传统供水方式的成本＝水资源的价值＋引水的成本＋自来水处理的成本＋配水的成本＋污水收集的成本＋污水处理的成本＋处理后污水排放的环境成本     再生水的成本＝原水收集成本＋再生水处理成本＋配水成本＋再生水的风险成本
    在分析过程中，我们采用了B市水的合理价格体系及实施策略研究的研究成果，水资源价值为0.49元/m3、供水成本为1.80元/m3、污水处理成本取1.03元/m3；长距离调水工程实施后，调到B市的水价采用2.00元/m3，那么在长距离调水工程实施之后B市用水的全成本为5.32元/m3。而集中型和分散型污水再生利用的成本分别为0.95元/m3和2.61元/m3，即调水成本高于污水再生利用的成本。
    实际上，农业用水与环境用水不需要对原水进行处理，并且不存在污水处理的问题；而工业用水和生活用水则需要进行给水和污水处理。所以采用长距离调水方式和采用污水再生利用方式解决B市水资源短缺问题的年成本费用分别为：

    可见，污水再生利用方案的年成本费用比长距离调水的年成本费用低得多，因此我们认为污水再生利用方案优于长距离调水方案。
三、问题讨论
    1．污水再生利用和长距离调水工程的供给时间特征具有阶梯性，即供给能力的提高是随时间而呈阶梯性递增的。由于两种供水方式的最小有效规模不同，故它们的阶梯大小也有所不同。试分析这种阶梯效应对两种供水方案的影响。
    这种投资的阶梯效应使得污水再生利用有可能在成本上得到很大的节约。在存在水资源供需缺口的情况下，出于规模的考虑，长距离调水工程通常需要考虑到数十年后的水需求量，并以此确定调水工程的规模，那么在很长的一段时间内必定会造成一部分供水能力的闲置。而污水再生利用工程的供给规模相对较小，项目周期也较短，在节约水资源的同时还延迟了投资的发生，这两方面都加强了污水再生利用的成本有效性。
    2．水基础设施的投资是动态的，同一项目可以有不同的投资计划方案，试对不同投资计划方案做出假设，并采用费用效果分析方法对不同投资计划方案进行比较分析。
    分析之前我们做出如下假设：①研究的时间周期为10年；②工程投资的贴现率取8%；③长距离调水工程在计算期之初建成并供水；④污水再生利用工程分阶段投资。
    由于污水再生利用工程投资的阶段性对研究结果有较大的影响，因此可以做出多种假设情景分别进行计算：①一阶段投资假设情景，即在计算期初便建成全部供给能力；②两阶段投资假设情景，即先投资集中型污水再生利用设施用于环境/生态用水、工业用水和农业用水，再投资分散型污水再生利用设施用于生活用水，每阶段投资的时间间隔为5年；③三阶段投资假设情景，即先投资环境/生态用水和工业用水，然后投资农业用水，再投资生活用水，每阶段投资的时间间隔为3年、3年和4年；④四阶段投资假设情景，即按照环境、工业、农业和生活用水的顺序进行工程投资，每阶段投资的时间间隔分别为2年、3年、3年和2年。污水再生利用方案各种投资假设情景下的现金流量图如案例图9-1所示：

各种假设下的现金流量计算如下：

因为调水方案的供水量为10×108 m3/年，供水成本为41.34亿元／年，所以整个计算期内的总供水量和供水总成本费用现值分别为：

根据污水再生利用投资阶段的不同区分，可以得到不同投资假设情景下的供水效果和成本费用现值。以两阶段投资假设情景为例，投资的效果和成本费用现值计算过程如下：

根据各种不同投资方案假设情景下投资效果和成本费用现值的计算结果，对各种不同投资方案进行费用效果分析，如案例表9-7所示。

从案例表9-7的计算结果可以看出，污水再生利用方案单位成本产生的投资效果优于长距离调水方案的投资效果，污水再生利用方案表现出了更大的成本优势，并且投资阶段越多效费比就越高，即投资阶段数越多，单位费用产生的效果越好。这主要是由于供水能力的扩张贴近需求曲线，从而降低了阶梯效应。投资延迟和供给能力节约的双重效应带来了更大的成本上的节约。
因此，采用费用效果分析的方法对污水再生利用和长距离调水这两种供水方案进行比较分析，结果都表明污水再生利用方案是成本有效的方案，尤其在考虑到工程投资的阶梯效应时，污水再生利用具有更大的成本优势。
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