穆輝 邵銘

【摘 要】城市軌道交通包括地鐵、輕軌、單軌、有軌電車、市域快速軌道等交通方式。國內(nèi)城市主要選擇地鐵和輕軌2種敷設方式。文章介紹了當前我國正在大規(guī)模建設軌道交通的一些基本情況，指出城市軌道交通投資費用高，如果決策不當，會對城市造成極大的影響。然后引出城市軌道交通的壽命周期概念，建立考慮資金時間價值的城市軌道交通壽命周期成本動態(tài)數(shù)學模型。以某特大城市軌道交通建設為案例，根據(jù)城市軌道交通的壽命周期成本和資金時間價值理論，進行城市軌道交通敷設方式的決策分析。

【關鍵詞】城市軌道交通；壽命周期成本；資金時間價值

【中圖分類號】U215.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）12-0083-03

0 引言

城市軌道交通是采用獨立的輪軌系統(tǒng)，以固定車輛編組，運送大批客流量的公共交通。城市軌道交通具有運量大、污染低、高效快捷等特點，在緩解大城市交通擁堵、減少能源消耗、節(jié)約社會勞動生產(chǎn)率、拉動地方經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。我國大部分的省會城市和特大城市都進行了城市軌道交通規(guī)劃研究及建設工作，然而城市軌道交通建設平均每1 km造價達5萬～7萬元，按照一個城市規(guī)劃200 km線路，需要1 000億～1 400億元的投資，再加上每年的運營補貼費用，極大地考驗著地方政府的財政實力。

根據(jù)中國“十三五”城市軌道交通發(fā)展規(guī)劃，南寧、杭州、鄭州等33座城市規(guī)劃建設軌道交通線路55條，總長度達4 000 km，投資額約14 000億元[1]。城市軌道交通具有準公共產(chǎn)品屬性，依靠企業(yè)自身無法負擔高額的投資費用，在我國實質(zhì)上絕大多數(shù)城市軌道交通是由企業(yè)融資貸款和地方政府承擔投資費用。我國大城市軌道交通投資巨大，因此必須對項目決策進行論證，以選擇最合適的城市交通發(fā)展方式。然而，目前大多數(shù)城市進行軌道交通決策時只考慮項目前期建設費用，而對運營期間成本、利潤、殘值等較少考慮。實際上，城市軌道交通運營維護成本也是一筆不小的費用，幾乎都是依靠政府資助金補助，只能勉強維持企業(yè)的生存與發(fā)展。筆者認為，一個城市應當從壽命周期費用的角度考慮城市軌道交通建設問題，然后從投資的角度選擇適合城市自身的軌道交通制式。

1 城市軌道交通的壽命周期成本分析

1.1 概念

城市軌道交通項目的壽命周期是指將規(guī)劃、設計、建設、運營直至報廢回收的全過程考慮在一條城市軌道交通線路中，然后對項目壽命周期內(nèi)（決策、設計、施工、運營維護、報廢回收）的成本進行分析。城市軌道交通的壽命周期成本理論能夠科學、全面、系統(tǒng)地指導城市軌道交通規(guī)劃、設計和建設，確保在既定功能、使用價值保持不變的前提下，實現(xiàn)降低項目的壽命周期成本的目標。

1.2 全壽命周期成本組成

軌道交通與其他公共基礎設施一樣，具有公共產(chǎn)品屬性特征。本文將城市軌道交通壽命周期成本分為內(nèi)部和外部成本，并將其進一步細化。內(nèi)部成本由4個階段（即決策設計、建設階段、運營維護階段和報廢回收階段）成本組成。外部成本則充分考慮城市軌道交通外部性特征，分為促進經(jīng)濟增長、土地房產(chǎn)升值、減少能源消耗、節(jié)約社會勞動生產(chǎn)率、節(jié)約旅行時間等。在進行城市軌道交通壽命周期成本分析過程中，只有全面地考慮內(nèi)部成本與外部成本，才能使項目決策更具有系統(tǒng)性、針對性、科學性[4]。

1.3 城市軌道交通全壽命周期成本特征

軌道交通建設作為一個城市的重大的基礎設施，其壽命周期成本與一般項目的特征有所不同，主要表現(xiàn)在以下方面。

（1）壽命長。城市軌道交通項目的壽命一般比較長，地上基礎設施短則幾十年，地下隧道部分壽命長達百年。

（2）運營維護成本比較高。城市軌道交通運營需要車輛、信號、電力、接觸網(wǎng)、輪軌等系統(tǒng)相互配合，任何一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將導致城市軌道交通無法安全使用。

（3）邊際成本低。城市軌道交通項目在設計的荷載范圍內(nèi)，運營中增加相對的人數(shù)，對其能源消耗少之又少。

1.4 意義

將壽命周期成本理論納入城市軌道交通決策中，對節(jié)約軌道交通投資成本，減少后期運營管理費用，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，實現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和便捷舒適的城市軌道交通具有重要作用。具體意義如下。

1.4.1 節(jié)約項目建設成本

近年來，城市軌道交通發(fā)展迅速，高額的投資費用會影響到一個城市今后的發(fā)展方向、資金流向及產(chǎn)業(yè)配套等指標建設。同時，我國正在進行社會主義現(xiàn)代化建設，一大批農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科教文衛(wèi)等項目都需要大量資金作為支撐，對于城市軌道交通項目建設，事實上，地方政府可用資金極為有限，使得人民日益需求的交通問題與資金不足的矛盾日益突出。通過研究軌道交通成本組成，合理分配政府和社會建設資金，使得項目建設費用最低，這對軌道交通建設起到重要作用。

1.4.2 科學決策城市軌道交通建設項目

軌道交通項目投資費用高昂，建成后幾乎無法改變，對城市的影響是長期且深遠的，如果決策錯誤，將對城市交通、景觀、經(jīng)濟發(fā)展造成巨大的影響，因此必須結(jié)合每個城市的實際情況，對城市軌道交通項目進行科學決策。項目決策應充分考慮設計、建設、運營及殘值等費用，結(jié)合項目內(nèi)部、外部成本，進行定量和定性分析論證，從而得出正確的結(jié)論。本文全面地計算了壽命期各個年度、階段的成本及效益，結(jié)合環(huán)境、社會、效益成本，采用成本效益法，通過定量分析計算，為城市軌道交通項目科學決策提供參考[3]。

1.4.3 為政府審批提供依據(jù)

本文研究成果可為政府審批城市軌道交通的項目建議書、可行性研究報告、初步設計等文件提供借鑒，促進城市公共基礎設施建設的良性和健康發(fā)展。

1.5 評價模型

2011年，陳進杰對城市軌道交通全壽命周期成本模型進行分析，并詳細建立內(nèi)部成本與外部成本各子系統(tǒng)之間的模型算法。筆者從工作實際中考慮，將大部分數(shù)據(jù)進行定量給出，并且為給廣大讀者起到一個借鑒的作用，同時為簡化起見，本文將壽命周期成本模型簡化為項目收益與壽命周期成本的比值，比值最大的最優(yōu)。具體如下：CE（成本收益）=SE（項目收益）/LCC（壽命周期成本）。

此外，運用壽命周期成本理論要考慮一個資金等值計算問題，也就是在項目建設、投產(chǎn)、運營、報廢等各階段發(fā)生的費用，折算到統(tǒng)一的時間點上，這樣更有利于企業(yè)進行投資比選，使得方案論證更有說服力。下面簡要介紹資金時間價值理論[3]。

在工程經(jīng)濟領域，不同時間點發(fā)生的一筆資金，受到銀行利率、通貨膨脹率、物價上漲等因素制約是不能直接進行計算的。通常我們要設定一個社會折現(xiàn)率，然后進行等值計算，常用的等值計算方法主要包括2種，即期末支付和等額支付[3]。

1.5.1 期末支付的情形

期末支付是指分析項目中的現(xiàn)金流入和流出，分別在時點上各自發(fā)生一次。終值計算（已知P求F），現(xiàn)有假定的一筆資金P，年利率為i，按復利計算，則第n年末的本利和F為多少？即已知P、i、n，求F。其計算公式如下[3]：F=P×（1+i） n。

為計算方便，假定一個i和計息周期數(shù)n，計算出（1+i） n的值，然后結(jié)合當前發(fā)生的現(xiàn)值P，求得終值F。

1.5.2 多次支付的情形

在工程實踐中，多次支付是最常見的支付方式。多次支付不是發(fā)生在某一時間點上，而是現(xiàn)金流量在多個時間點上集中且等額發(fā)生。其計算公式如下：P=A×■=A×（P/A，i，n）。等額支付現(xiàn)值系數(shù)（P/A，i，n）可從復利系數(shù)表查得。從復利系數(shù)的結(jié)構(gòu)和等值計算原理可知，等值計算受到折現(xiàn)率、資金流量及發(fā)生的時間點的影響。

2 案例分析

某特大城市為改善目前已嚴重擁堵的某城市主干道交通狀況，擬投建一個交通項目，有地鐵、輕軌2個方案。該2個方案的使用壽命均按50 a計算，分別需每15 a、10 a大修一次。單位時間價值為10元/h，基準折現(xiàn)率為8%，其他有關數(shù)據(jù)見表1。

不考慮建設工期的差異，即建設投資按照期初一次性投資考慮，不考慮動拆工作和建設期間對交通的影響，2個方案均不計殘值。每年按360 d計算。若采用壽命周期成本的成本收益（CE）法，應選擇哪個方案？

本案例地鐵與輕軌運營年限均為50 a，首先需要利用資金時間價值理論中的終值、現(xiàn)值（見表2）、年值之間的換算關系，將建設投資、年度維修費、每次大修費折算到運營期的每一年，計算得出年度成本；其次從運營收入、節(jié)約時間、土地升值角度計算年度收益；最后將年度收益與年度成本進行比較，比值最大的最優(yōu)。為簡化起見，本文只計算地鐵的年度成本收益（輕軌同理）。地鐵的計算方法如下。

（1）年度建設成本=1 000 000×（A/P，8%，50）=81 746（萬元）。

（2）年度使用成本=10 000+40 000×[（P/F，8%，15）+（P/F，8%，30）+（P/F，8%，45）]×（A/P，8%，50）=11 455（萬元）。

（3）年度成本=81 746+11 455=93 201（萬元）。

（4）年度系統(tǒng)收益SE=50×（0.7×10+3）×360+50 000=230 000（萬元）。

（5）年度成本收益CE=SE/LCC=230 000/93 201=2.47。

按照上述同樣的方法，計算輕軌年度成本收益CE=SE/LCC=137 200/50 891=2.70。

由于輕軌的成本收益最高，因此應選擇建設輕軌。

3 結(jié)語

以某特大城市軌道交通規(guī)劃建設為實例，計算了輕軌和地鐵不同敷設方式的壽命周期成本。結(jié)果表明，輕軌的投資收益高于地鐵，從投入與產(chǎn)出的角度考慮，應選擇輕軌作為該城市交通方式。

參 考 文 獻

[1]鄭陽，陳立娜，劉威偉.城市軌道交通的全壽命周期造價控制[J].石家莊鐵道學報，2015（6）：29-32.

[2]朱國宏，李志青，楊小勇.城市軌道交通全壽命周期成本分析[J].交通運輸工程學報，2010（1）：83-86.

[3]劉伊生.建設工程造價管理[M].北京：中國計劃出版社，2014：97-105.

[4]孫續(xù)元.投資項目時間價值風險的定量評價原理及應用[J].科學與技術管理，2000（1）：17-20.

[責任編輯：陳澤琦]