Sammanfattning

Ett statligt ägt bolag föreslog att bygga en ny damm för vattenförsörjning för att utöka befintliga källor. Vi ombads hjälpa företaget att granska byggkostnadsberäkningen för den nya dammen och att identifiera och kvantifiera källorna till osäkerhet i beräkningen.

Vi genomförde en workshop och utarbetade en kvantitativ riskmodell. Denna producerade en fördelningskurva över intervallet av realistiskt troliga utfall av byggkostnader, för att hjälpa till att bestämma det förtroende som kan placeras i varje specifikt kostnadsmål, budget eller oförutsedda utgifter.

Bakgrund

Ett statligt ägt bolag tillhandahöll vatten- och avloppsvattentjänster till en grupp av lokala myndigheter. Företaget föreslog att en ny vattenförsörjningsdamm skulle byggas för att öka de befintliga källorna som närmade sig sin kapacitet i takt med att den regionala befolkningen ökade och för att ge ytterligare systemkapacitet för hantering av torka.

Dammplatsen valdes från en rad försörjningsalternativ som hade identifierats och undersökts successivt under många år. På den valda platsen innebar den bästa dammkonfigurationen en reservoar som skulle översvämma över 2 000 hektar jordbruksmark.

Projektet omfattade en detaljerad miljöbedömning, nödvändiga godkännanden från planerings- och andra myndigheter, köp av mark samt utformning och byggande av många fysiska komponenter (tabell 1).

Angreppssätt

De flesta poster som utgör ett projekts totala kostnader är osäkra, antingen på grund av att arbetets komplexitet och omfattning inte har specificerats exakt i förväg eller på grund av att endast offererade priser har erhållits från marknaden och att dessa kan komma att förändras när fasta beställningar görs.

Vissa projekt är också föremål för osäkra händelser med möjlighet att lägga till klumpsummor till kostnaderna. Det kan röra sig om osannolika händelser som inte kan hanteras genom avtalsvillkor, säkringar eller försäkringar. En potentiell händelse som togs i beaktande i denna analys var till exempel att planeringsmyndigheten skulle kunna beordra företaget att ge ett stort bidrag till uppgraderingen av det lokala vägnätet som ett erkännande av det faktum att byggtrafiken för dammen skulle använda dessa vägar.

För att bedöma osäkerheterna i byggkostnadsberäkningen delades totalkostnaden upp i delar, osäkerheten i varje del beskrevs och sedan kombinerades komponenterna för att bilda en bild av den totala osäkerheten. Osäkerheterna och tillhörande sannolikheter modellerades med hjälp av @Risk i Excel.

Kostnadsberäkningen

Detaljerade kostnadsberäkningar hade tagits fram för olika delar av projektet. Dessa förenklades för analysen för att underlätta identifiering av de främsta drivkrafterna för variabiliteten i kostnadsberäkningen. Drivkrafterna var relaterade till kvantitetsvariationer, vanligen förknippade med arten och platsen för det arbete som utförs, eller variationer i takt, vanligen förknippade med de typer av resurser som används för varje del av arbetet och som i allmänhet är gemensamma för alla liknande arbetsmoment. Att identifiera och undersöka de gemensamma drivkrafterna genererade en tydlig helhetsbild av osäkerheten i uppskattningen.

Kostnader för förkonstruktion och markköp undantogs från osäkerhetsanalysen på grund av att dessa aktiviteter var långt framskridna och att det fanns en hög grad av säkerhet om att de skulle levereras inom budget.

Tabell 2 sammanfattar strukturen i uppskattningen.

Tabell 2: Översiktlig struktur för kostnadsberäkningen

Workshopaktiviteter

Vi genomförde en workshop för att undersöka osäkerheterna i kostnadsberäkningen. Den involverade deltagare från företaget och dess professionella rådgivare, med en god kollektiv förståelse för alla de komponenter som anges i tabell 1 samt de kommersiella aspekterna av projektet.

Mängds- och prisvariationer

Potentiella variationsintervall bedömdes i workshopen som trepunktsskattningar, med hjälp av strukturerade datatabeller som tabell 3. För varje intervall uppskattades först de värsta (P99) och bästa (P1) värdena för att “konditionera” processen och motverka både övertroendebias och förankrings- och justeringsbias. Därefter användes pessimistiska (P90), optimistiska (P10) och sannolika åsikter om variationen från basuppskattningen för att definiera en triangulär fördelning (figur 1).

Tabell 3: Variation i mängden dammbetong

Figur 1: Tolkning av triangulär fördelning

Tidsschema och eskalering

En realistisk kassaflödesprofil användes för att “sprida” uppskattningen över projektets byggperiod. Ingen variation i byggstartdatum bedömdes.

Säkerhet i tidsplanen diskuterades under workshopen. En fördelning av tidsvariationer användes för att justera hela kassaflödesprofilen, med utgångspunkt i att eventuella tidsvariationer skulle gälla enhetligt för alla delar av arbetet. Till exempel skulle en 10-procentig ökning av tidtabellens längd leda till att det första årets arbete skulle förlängas med 10 procent, det andra årets arbete skulle börja en tiondels år senare och förlängas med ytterligare 10 procent, så att det tredje årets arbete skulle börja 0,2 år senare och så vidare.

Analysen tog hänsyn till reala (dagens dollar) och nominella (eskalerade) kassaflöden med en fastställd eskaleringshastighet. Upptrappningstakten varierades inte i den första analysen.

Tidsvariabla indirekta kostnader inkluderades för:

• Avtalsbaserade indirekta entreprenörskostnader för dammen
• Satsbaserade preliminära kostnader för väg- och tjänstekontraktet.

I varje fall justerades de indirekta kostnaderna eller de preliminära posterna i proportion till variationen i tidsplanens längd. Detta var ett konservativt tillvägagångssätt för de extra kostnader som skulle kunna uppstå vid en förlängning av projektets tidsplan.

Dessa justeringar flödade vidare till byggledningsavgifter och kostnader för huvudkontoret.

Andra risker

Risker i samband med växelkursfluktuationer beaktades inte specifikt på grund av den försumbara andelen importerade varor som krävdes för byggandet. Separata bedömningar av variationer i bränsle- och stålpriserna övervägdes för att införliva de mer relevanta effekterna av växelkursfluktuationer.

Ovisshet om konkurrensnivån på den inhemska byggmarknaden togs upp genom att ta hänsyn till variationer i indirekta kostnader och vinstmarginaler.

Och även om översvämningar skulle kunna ha en stor effekt tog priserna (inklusive försäkringar) och osäkerheten i tidsplanen hänsyn till denna risk.

Resultat

Vi utvecklade en Excel-kassaflödesmodell som undersökte kostnaderna i både nominella och reala termer, med @Risk för att modellera fördelningarna. Normaliserade byggkostnader illustreras i figur 2 och sammanfattas i tabell 4. (Observera: de modellresultat som visas här är uttryckta i reala termer; de har normaliserats till en baskostnad på 100 miljoner dollar.)

Figur 2: Byggkostnadsfördelning

Figur 3 visar de viktigaste drivkrafterna bakom osäkerheten i byggkostnaden.

• Säkerheten i stålpriset per enhet var förknippad med andra stora projekt i regionen, samt internationella marknadspåverkan på råstålspriser.
• Politiska faktorer låg till grund för de extra vägkostnaderna, där de lokala myndigheterna förväntades utnyttja sitt tillfälliga inflytande för att kräva att projektet skulle uppgradera de lokala vägarna.
• Om vissa aspekter av osäkerheten i fråga om varaktigheten kunde tillskrivas den fysiska konstruktionen, särskilt de geotekniska förhållandena, fanns det också sociala faktorer i samband med omlokaliseringen av gravar och den framtida användningen av det historiska huset som förväntades kräva ytterligare samråd med samhället.
• Omfattningen av återbeskogningen hade inte undersökts i detalj när vi genomförde denna analys, och det fanns en osäkerhet om huruvida ytterligare skogskompensation skulle krävas av miljötillståndsorganet.

Figur 3: Drivkrafter för osäkerhet kring byggkostnader

Lärdomar

Projektet som diskuteras här var relativt okomplicerat, komponenterna var välkända och det fanns få större risker förknippade med själva bygget. Bortsett från stålpriset var de största osäkerheterna förknippade med politiska, sociala och miljömässiga frågor.

Resultaten från modellen användes i affärsidén för dammen, och de nominella kassaflödena bidrog till analysen av finansieringsalternativ.