张宇珍

(本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁 本溪 117000)



基于系统动力学的水利工程项目经济评价分析

张宇珍

(本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁 本溪 117000)

众所周知，水利工程的工期相对较长，投入较高，而且涉及的范围很广泛，是一项技术十分复杂的自然改造工程项目。同时，这也是经济社会发展当中重要的基础性支撑，在我国生态环境的发展中发挥着重要的保障作用。在基础设施建设中，水利工程项目建设也同样得到了长足发展，若保证水利工程能够获取理想的经济效益，需对其进行经济评价。

系统动力学；水利工程项目；经济评价；建模；分析

0　前　言

将系统动力学运用在水利水电工程项目经济评价当中，并作为重要的研究工具，深入探究与分析，最主要的目的就是深入地剖析水利工程项目经济评价系统当中的子系统以及影响因素之间的逻辑关系，进而将其公式化与数量化，构建水利工程项目的经济评价动态模型，更好地项目投资决策者提供有价值的决策参考意见。

1　工程概况

文章以北沙河石桥子张其寨段治理工程为例进行研究与分析：

1)北沙河流域位于低山丘陵地区，砂质是河床的组成部分，大多数都是中、细砂夹少量砾石，其中以细砂为主。因为其地处山区，而且河道比较陡，使得北沙河全河比降3.3‰。

2)北沙河也会受到人类活动的影响，最明显的原因就是采砂，导致河床快速下降。偷采、乱掘、乱挖河砂的问题频繁出现，使得河道里的砂坑很多，导致河床纵横向不平，加剧了河床的冲刷和岸滩的坍塌。

3)为了不断完善北沙河石桥子张其寨段的治理工作，采取了相应的治理措施，然而却始终存在一定的问题，具体表现在：①防洪设施不完善；②防洪标准不高；③水利工程老化且水毁现象严重。

在辽宁省河道生态建设工作开展的过程中，沈溪生态新城段景观的建设决定与河道综合整治工程相结合对北沙河石桥子张其寨段进行全面治理，计划将沿岸建成特色的景观带。由于北沙河石桥子张其寨段存在一定的问题，为了尽快完善本溪生态新城防洪工程体系，推动本溪生态新城的可持续发展，确保防洪安全，就一定要对该河段进行综合治理。

2　基于系统动力学的水利工程项目经济评价

2.1建模目的

建立水利工程项目的经济评价系统动力学模型，最主要的目的就是为了对项目结构的内部因果关系以及反馈结构进行全面深入地了解，并对各因素之间的影响与作用关系进行研究[1]。通过计算机仿真技术的应用，准确地推测出水利工程项目实际的生产运营情况，包括财务情况动态性的变化规律。在对财务与经济效益进行分析以后，整理并形成水利工程项目累计投资现金流量表。最终，需要全面分析模型，特别是模型的敏感性。其中，可以假设对敏感变量值进行改变，进而计算出水利工程点位电能的投资金额变化，为项目投资的可行性以及决策提供一定的参考，同时，还能够为管理人员控制工程项目的关键因素提供有利依据。

2.2系统边界的确定

在对系统内部组成与影响系统因素进行规定的时候，最重要的就是系统边界的确定，但是与所要研究的问题具有直接联系[2]。在此过程当中，一定要对属于模型范围的部分予以确定，并且把不属于范围之内且对环境产生不利影响的因素全部剥离，保证能够形成新型并且独立的闭合因果回路。要想系统结构相对简洁，就应该适当地缩小边界的范围，并且对问题进行针对研究，一定要选择和研究的对象存在紧密联系的动态变量，如果变量产生不明显的影响，那么是不允许纳入边界范围的。

因为文章所构建的系统动力学模型，其重点研究的对象就是水利工程项目，所以，在系统边界当中，需要包含的内容很多，例如：项目的财务状况、累计净现金流量和利润[3]。通过以上因素来制定出工程项目的经济评价系统，并且对以上各影响因素进行改变来深入地研究评价指标变化和需要变化的程度，这样才能够更方便主控因素的选择，并且尽量利用科学方法来实现水利工程项目投资的最大经济效益。

2.3系统结构的分析

在构建动力学模型的时候，系统结构就是最重要的骨架，而对系统结构的分析则需要基于大框架，并且对系统的整体以及各组成部分影响制约管理进行深入研究，对于系统反馈环节予以重点探讨，对于系统内部的因果关系与相关因素在实际发展过程中形成的反馈回路进行深入地挖掘。系统内部的因果关系见图1所示。

图1　水利工程项目经济评价的因果关系反馈图

2.4系统动力学模型的建立

通过图一内容可以了解到水利工程项目经济评价当中的因果关系，而且可以大致了解对于系统运行产生影响的因素，以及因素间产生影响的程度。要想更详细更深入地对水利工程项目的运营过程进行了解，可以利用Vensim软件来对各子系统反馈状态进行全面描述，并构建方程，形成子系统的模型[4]。

2.4.1发电量子系统

在水利工程投入运营中以后，发电量的稳定性会使其产生理想的经济效益，对于水利工程的生产效益能够进行准确地衡量，同时，在输电范围内部区域的经济发达程度方面也发挥着重要的作用。因为水利工程十分复杂，而且规模很大，所以，水轮机发电机组的自然条件不同，其容量与转速范围也不同。而在发电量子系统当中，需要对灯泡贯流式的工程项目进行研究。

2.4.2固定资产子系统

在建设水利工程的过程中，所需投入资金很大，对于国家与政府来说都是巨大财务开支。然而，水利工程在竣工以后就会形成固定资产，其中可以包括堤、坝建筑物；溢洪设施；引水、灌溉渠道；以及房屋建筑和机械设备等等。因为水利工程固定资产子系统相对庞大，在采集数据方面比较困难，所以，在该系统当中，将固定资产确定为堤、坝建筑物、金属结构、房屋建筑与机械设备。根据水利工程固定资产的自身特征，其子系统内容如图2所示：

图2　固定资产子系统

2.4.3投融资子系统

水利工程的建设利益相对特殊，尤其是在投融资方面，需要政府出资，或者是银行借贷与招商引资。而水利工程建设的项目功能就是发电、防洪、灌溉与供水，最明显的特点就是实际投资规模比较大，建设的周期过长，投资的回收期比较长。除此之外，该工程项目属于公益性，所以，营利性的特征并不明显，其社会民生效益要远远高于经济效益[5]。与此同时，其投融资的过程容易受国家的政策调控影响，所以，很难始终遵循投融市场的规律。由此可见，水利工程投融资要比商业性项目更复杂。现阶段，水利工程融资模式通常采用BOT融资方法。

2.4.4成本子系统

水利工程项目成本子系统的作用就是对水利工程实际运行中的总成本费用变化进行经济性分析。其中，总成本包括固定成本与可变成本。而固定成本就是折旧费、摊销费与修理费等，可变成本就是贷款的利息。

3　结　语

综上所述，在水利工程项目中运用系统动力学模型，对其建设期间至投入使用的经济效益进行了全面研究。因为水利工程项目经济评价十分复杂，且会受到外界环境因素的影响，所以，为了更准确更全面地为投资管理人员提供投资决策的依据，保证项目的评估更客观，就需要充分对影响水利工程项目的因素进行分析，以系统动力学为基础构建出仿真模型，站在系统角度开展关于水利工程项目的经济评价。

[1]匡川.基于系统动力学的水利工程项目经济评价[D].赣州：江西理工大学,2015.

[2]李依勐.基于系统动力学的正常蓄水位与水利工程项目投资 关系的研究与分析[D].赣州：江西理工大学,2015.

[3]王伟荣,张玲玲,王宗志，等.基于系统动力学的区域水资源二次供需平衡分析[J].南水北调与水利科技,2014(1):47-49,81.

[4]程心环.大型水利工程施工设备多域物理场建模与运行仿真[D].武汉：华中科技大学,2011.

[5]李大勇,王济干,董增川，等.基于生态系统动力学模型的太湖藻类动态模拟[J].水力发电学报,2011,30(3):124-131.

1007-7596(2016)05-0022-03

2016-03-12

张宇珍(1975-)，女，辽宁丹东人，水利工程师，从事水利工程造价及经济评价工作。

N941.3

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