Summary

Une société d’État a proposé de construire un nouveau barrage d’approvisionnement en eau pour augmenter les sources existantes. On nous a demandé d’aider la société à examiner l’estimation des coûts de construction du nouveau barrage, et à identifier et quantifier les sources d’incertitude dans l’estimation.

Nous avons mené un atelier et préparé un modèle de risque quantitatif. Cela a produit une courbe de distribution de la gamme de résultats de coûts de construction réalistes et probables, pour aider à déterminer la confiance qui pourrait être placée dans un objectif de coût spécifique, un budget ou une contingence.

Contexte

Une société d’État fournissait des services d’eau et d’eaux usées à un groupe d’autorités locales. La société a proposé de construire un nouveau barrage d’approvisionnement en eau, afin d’augmenter les sources existantes qui approchaient de leur capacité en raison de l’augmentation de la population régionale et de fournir une capacité de système supplémentaire pour la gestion de la sécheresse.

Le site du barrage a été choisi parmi une gamme d’options d’approvisionnement qui avaient été identifiées et étudiées progressivement pendant de nombreuses années. Sur le site sélectionné, la meilleure configuration du barrage impliquait un réservoir qui inonderait plus de 2 000 ha de terres agricoles.

Le projet comprenait une évaluation environnementale détaillée, les approbations nécessaires de la part des agences de planification et autres, l’achat de terrains et la conception et la construction de nombreux composants physiques (tableau 1).

Approche

La plupart des éléments qui composent les coûts globaux d’un projet sont incertains, que ce soit parce que la complexité et l’ampleur des travaux n’ont pas été précisées exactement à l’avance ou parce que seuls des taux cotés ont été obtenus sur le marché et que ceux-ci pourraient changer lorsque des commandes fermes seront passées.

Certains projets sont également soumis à des événements incertains susceptibles d’ajouter des montants forfaitaires aux coûts. Il peut s’agir d’événements improbables qui ne peuvent pas être traités par les termes du contrat, les couvertures ou les assurances. Par exemple, un événement potentiel qui a été pris en compte dans cette analyse était que l’autorité de planification pourrait ordonner à la société de faire une contribution majeure à l’amélioration du réseau routier local en reconnaissance du fait que le trafic de construction du barrage utiliserait ces routes.

Pour évaluer les incertitudes dans l’estimation des coûts de construction, le coût total a été décomposé en parties, l’incertitude de chaque partie a été décrite, puis les composants ont été recombinés pour former une vue de l’incertitude globale. Les incertitudes et les probabilités associées ont été modélisées en utilisant @Risk dans Excel.

L’estimation des coûts

Des estimations détaillées des coûts avaient été développées pour différentes parties du projet. Elles ont été simplifiées pour les besoins de l’analyse afin de permettre une identification plus facile des principaux facteurs de variabilité de l’estimation. Les facteurs étaient liés aux variations de quantité, généralement associées à la nature et à l’emplacement du travail effectué, ou aux variations de taux, généralement associées aux types de ressources utilisées pour chaque partie du travail et généralement communes à tous les éléments de travail similaires. L’identification et l’examen des facteurs communs ont généré une vue d’ensemble claire de l’incertitude de l’estimation.

Les coûts de pré-construction et d’achat de terrain ont été exclus de l’analyse d’incertitude sur la base du fait que ces activités étaient bien avancées et qu’il y avait un niveau élevé de confiance qu’elles seraient livrées dans le budget.

Le tableau 2 résume la structure de l’estimation.

Tableau 2 : Schéma de la structure de l’estimation des coûts

Activités de l’atelier

Nous avons organisé un atelier pour examiner les incertitudes de l’estimation des coûts. Il a impliqué des participants de l’entreprise et de ses conseillers professionnels, avec une solide compréhension collective de tous les composants énumérés dans le tableau 1 ainsi que des aspects commerciaux du projet.

Variations de quantité et de taux

Les plages de variation potentielles ont été évaluées dans l’atelier sous forme d’estimations à trois points, en utilisant des tableaux de données structurés comme le tableau 3. Pour chaque plage, les valeurs les plus mauvaises (P99) et les meilleures (P1) ont d’abord été estimées pour ” conditionner ” le processus et contrer à la fois le biais d’excès de confiance et le biais d’ancrage et d’ajustement. Ensuite, des vues pessimistes (P90), optimistes (P10) et probables de la variation par rapport à l’estimation de base ont été utilisées pour définir une distribution triangulaire (figure 1).

Tableau 3 : Variation de la quantité de béton du barrage

Figure 1 : Interprétation de la distribution triangulaire

Echelonnement et escalade

Un profil de flux de trésorerie réaliste a été utilisé pour “étaler” l’estimation sur la période de construction du projet. Aucune variation de la date de début de la construction n’a été évaluée.

L’incertitude du calendrier a été discutée lors de l’atelier. Une distribution de la variation du calendrier a été utilisée pour ajuster l’ensemble du profil de flux de trésorerie, sur la base initiale que toute variation du calendrier s’appliquerait uniformément à toutes les parties du travail. Par exemple, une augmentation de 10 % de la durée du calendrier entraînerait une prolongation de 10 % des travaux de la première année, les travaux de la deuxième année commenceraient un dixième d’année plus tard et se prolongeraient de 10 % supplémentaires, de sorte que les travaux de la troisième année commenceraient avec 0,2 année de retard, et ainsi de suite.

L’analyse a pris en compte les flux de trésorerie réels (dollars d’aujourd’hui) et nominaux (indexés) avec un taux d’indexation désigné. Le taux d’escalade n’a pas été modifié dans l’analyse initiale.

Les coûts indirects variables dans le temps ont été inclus pour :

• Les coûts indirects de l’entrepreneur pour le barrage
• Les préliminaires basés sur le taux pour le contrat des routes et des services.

Dans chaque cas, les coûts indirects ou les éléments préliminaires ont été ajustés proportionnellement à la variation de la durée du calendrier. Il s’agissait d’une approche prudente des coûts supplémentaires qui pourraient être encourus en cas d’extension du calendrier du projet.

Ces ajustements se sont répercutés sur les honoraires de gestion de la construction et les coûts du siège social.

Autres risques

Les risques liés aux fluctuations des taux de change n’ont pas été spécifiquement pris en compte en raison de la proportion négligeable de biens importés nécessaires à la construction. Une évaluation séparée des variations des prix du carburant et de l’acier a été envisagée pour intégrer les effets plus pertinents des fluctuations des taux de change.

L’incertitude quant au niveau de concurrence sur le marché national de la construction a été abordée en considérant la variation des coûts indirects et des marges bénéficiaires.

Alors que les inondations pourraient avoir un effet majeur, les tarifs (y compris les assurances) et l’incertitude du calendrier ont pris en compte ce risque.

Résultats

Nous avons développé un modèle de flux de trésorerie Excel qui a examiné les coûts en termes nominaux et réels, avec @Risk pour modéliser les distributions. Les coûts de construction normalisés sont illustrés à la figure 2 et résumés au tableau 4. (Remarque : les résultats du modèle présentés ici sont exprimés en termes réels ; ils ont été normalisés à un coût de base de 100 millions de dollars.)

Figure 2 : Distribution des coûts de construction

La figure 3 montre les principaux facteurs d’incertitude du coût de construction.

• L’incertitude du prix unitaire de l’acier était associée à d’autres grands projets dans la région, ainsi qu’aux influences du marché international sur les prix de l’acier brut.
• Des facteurs politiques sous-tendaient les coûts routiers supplémentaires, les autorités locales étant censées profiter de leur influence temporaire pour exiger que le projet améliore les routes locales.
• Si certains aspects de l’incertitude sur la durée pouvaient être attribués à la construction physique, et en particulier aux conditions géotechniques, il y avait également des facteurs sociaux associés au déplacement des tombes et à l’utilisation future de la maison historique qui devaient nécessiter une consultation supplémentaire de la communauté.
• L’étendue du reboisement n’avait pas été examinée en détail au moment où nous avons entrepris cette analyse, et il y avait une incertitude quant à savoir si des compensations forestières supplémentaires seraient exigées par l’agence d’approbation environnementale.

Figure 3 : Moteurs de l’incertitude des coûts de construction

Lessons

Le projet dont il est question ici était relativement simple, les composants étaient bien compris et il y avait peu de risques majeurs associés à la construction elle-même. En dehors du prix de l’acier, les principales incertitudes étaient associées aux questions politiques, sociales et environnementales.

Les résultats du modèle ont été utilisés dans l’analyse de rentabilité du barrage, et les flux de trésorerie nominaux ont contribué à l’analyse des options de financement.