營建專案需要多少應變準備金?
這個營建專案要有 80% 的信心水準,須在基準估算 2,620 之上加 259 的應變準備金(金額皆為千美元)。這是用蒙地卡羅模擬算出來的,不是在估算上套一個固定百分比。基準估算加總的是各項最可能成本,但在 5,000 次模擬結果中,有 94.2% 的成本高於它。
總成本有 80% 的結果不超過 2,879(P80),有 90% 不超過 2,937(P90);應變準備金就是選定的水準與基準估算之間的差額。Excel 檔案裡的預算 2,900,有 16.1% 的結果會超出。
模型
這個 Excel 檔案就是一般的成本估算:六個成本項目各有最可能成本,另有一份風險登記冊,列出四個可能發生也可能不發生的風險事件。時程放在另一張工作表。公式都是 =SUM(C3:C8)+SUM(E11:E14) 這類一般寫法,沒有增益集函數。
模擬時,每個成本項目設一個三點範圍(從最小、最可能到最大的 PERT 分配);每個風險事件依機率決定發不發生,發生就加上成本。這些範圍是在 xellstorm 裡設定的,Excel 檔案裡沒有:下載的檔案和一般估算一樣,只有最可能成本與風險登記冊。
| 項目 | 最小 | 最可能 | 最大 |
|---|---|---|---|
| 場地工程 | 100 | 120 | 170 |
| 基礎 | 300 | 340 | 460 |
| 結構 | 760 | 820 | 1,010 |
| MEP | 540 | 610 | 780 |
| 裝修 | 400 | 450 | 560 |
| 設備 | 260 | 280 | 330 |
| 風險 | 機率 | 發生時的成本 |
|---|---|---|
| 地質條件 | 25% | 150 |
| 設計變更 | 35% | 90 |
| 供應商延誤 | 20% | 60 |
| 惡劣天氣 | 30% | 40 |
為什麼基準估算偏樂觀
基準估算加總各項最可能成本,得到 2,620。但成本範圍右偏:項目的實際成本可能遠高於最可能成本,卻很少遠低於。風險事件在基準估算裡不占成本,一旦發生卻會增加成本。兩者合計,平均結果來到 2,785,比基準估算高 165(6.3%),而且有 94.2% 的模擬總成本高於基準估算。基準估算不是可能出現的結果,而是接近最佳情況。
結果
| 基準估算(各項最可能成本之和) | 2,620 |
|---|---|
| 模擬總計的平均值 | 2,785 |
| P50(一半的結果成本較低) | 2,776 |
| P80 | 2,879 |
| P90 | 2,937 |
| 最差 5% 的平均值(CVaR) | 3,035 |
| 超出 2,900 預算的機率 | 16.1% |
| 第 60 週之後才完工的機率 | 27.2% |
設定應變準備金
應變準備金,就是在基準估算上再加多少,才能達到想要的信心水準。從 S 曲線讀出來:
| 信心水準 | 預算 | 應變準備金 |
|---|---|---|
| P50 | 2,776 | 156 |
| P80 | 2,879 | 259 |
| P90 | 2,937 | 317 |
機構常以 P50、P80 或 P90 編列資本專案的預算;採用哪個百分位數,是願意承擔多少超支風險的政策決定。在基準估算上加固定百分比,看不出範圍有多寬,也看不出專案有哪些風險;模擬兩者都量得出來。P50、P80 與 P90說明各百分位數的意義,以及為什麼總成本的 P80 不等於各部分 P80 的加總。
在 xellstorm 裡,把滑鼠移到 S 曲線上,就能讀出成本不超過任何金額的機率;在機率欄位輸入預算,則會顯示超出預算的機率。
影響風險的因素
變異貢獻度顯示哪些輸入造成總成本的波動;xellstorm 依試驗的等級估算,與應用程式顯示的方式相同。「地質條件」風險排第一,占 32.9%;四個風險事件合計貢獻 55.7%,最大的成本項目則為 14.9%。風險登記冊對總成本的影響大於任何單一成本項目,所以該先看其中最大的風險,例如簽約前先做現場調查。龍捲風圖與敏感度分析會說明這些指標。
時程:延誤完工的機率
同一次執行也會模擬時程。晚於第 60 週完工的結果占 27.2%,P80 完工時間為第 60.7 週。工期和成本一樣,可能遠長於最可能值,卻很少短很多;惡劣天氣一旦發生,還會造成延誤。MEP(機械、電氣與給排水)與裝修又是平行施作,每個結果都得等較慢的那一項完成。這些因素加起來,時程延誤的頻率就比最可能工期所顯示的更高;時程風險分析會逐一衡量各項成因。
親自試試
- 在 xellstorm 開啟模型,輸入、輸出和兩個目標都已設好;不必安裝,也不必註冊,Excel 檔案直接在瀏覽器計算。
- 照相同的亂數種子與試驗次數執行,就會得到本頁的平均值、P50、P80、P90、機率與影響因素;P50、P80 與 P90 是百分位數表中的各列。
- 在 Distributions 步驟改一個範圍或風險機率,再執行一次,看 P90 與超出預算的機率怎麼變。
- 接著開啟自己的估算,在模型圖上點選沒把握的儲存格。
只用 Excel 也做得到嗎?
做得到,只是比較費工:把每個估計值換成會抽出亂數的公式,用資料表重複計算,再彙整結果。Excel 蒙地卡羅模擬示範這些公式,也說明交給工具執行後有哪些不同。
常見問題
應變準備金該涵蓋哪個信心水準?
這要看政策:P50 需要 156,P80 需要 259,P90 需要 317。P50、P80 與 P90說明各百分位數的意義,以及選擇時該權衡什麼。
為什麼使用 PERT 分配?
PERT 分配和三角分配用同樣三個數字(最小、最可能、最大),但最可能值附近的權重較高,極端值的權重較低,適合專家估計。xellstorm 另有三角分配、對數常態分配、韋伯分配等。請參閱 Excel 的 PERT 分配。
5,000 次試驗足以支撐 P90 預算嗎?
以這個模型來說,足夠:不預設分配形式的 95% 信賴區間顯示,P90 的誤差約在 ±8 以內,和 P80 與 P90 之間相差的 58 相比很小。P50、P80 與 P90說明這個區間怎麼求;其他模型請見需要多少次試驗。
風險事件需要設定相關性嗎?
若一項風險會讓另一項更容易發生,就要:為兩者設定相關性,或讓同一個儲存格同時帶動兩者。本例為求簡單,讓它們彼此獨立。
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