Seria: B U D O W N IC TW O z. 93 N r kol. 1514
Michał BĘTKOW SKI*
Politechnika Śląska
OKREŚLANIE RYZYKA KOSZTU REALIZACJI PROCESU BUDOWLANEGO
Streszczenie. Jednym z kluczowych problemów związanych z przygotowaniem procesu budowlanego jest określenie kosztu realizacji zadania. W artykule autor przeprowadził próbę określenia ryzyka związanego z podjęciem realizacji procesu przy założonym poziom ie kosztów oraz określenia maksymalnych kosztów przy akceptowalnym poziom ie ryzyka.
ESTIMATING RISK OF COST REALIZATION OF CONSTRUCTION PROCESS
Sum m ary. One from the main problems with preparation o f construction process is qualification o f a cost realization assignment. In this paper the author made an estimation test qualification o f risk connected with col
lection o f realization process at founded level o f costs and qualifications o f maximum costs at acceptable level of risk.
1. Wstęp
W ostatnich latach w iele przedsiębiorstw budow lanych przeżyw a trudności z pow odu pro
blemów finansow ych zw iązanych z błędnym oszacow aniem kosztów przedsięw zięcia oraz ryzyka finansow ego zaangażow ania się w nie. Ryzyko to m oże być jed n ak źródłem sukcesu, jeżeli przedsiębiorstw o będzie w stanie radzić sobie z nim lepiej niż inni [1],
Istotną spraw ą zw iązaną z realizacją robót budow lanych je st określenie przew idyw anych m aksym alnych kosztów przeznaczonych na realizację przedsięw zięcia oraz ryzyka z tym zw iązanego. Z jednej strony rynek w ym usza obniżanie ceny w ykonanych robót, z drugiej w dużej m ierze stochastyczny charakter czynników w arunkujących procesy w ym aga przew i
dzenia niekorzystnych zm ian w pływ ających na koszt realizacji procesu budow lanego.
* O piekun naukow y: Prof, dr hab. inż. Janusz Szw abow ski.
48 M. Bętkowski W artykule przedstaw iono próbę rozw iązania tego problem u za pom ocą stw orzonego m o
delu sym ulacyjnego procesu budowlanego.
2. Czynniki ryzyka w produkcji budowlanej
Budow nictw o je s t dziedziną techniki, w której realizacja poszczególnych procesów tech
nologicznych przebiega w specyficznych w arunkach, w porównaniu do innych dziedzin go
spodarki [3,5,6]. Do głów nych czynników ryzyka m ożna zaliczyć:
• zależność od w pływ u czynników atm osferycznych,
• brak dokładnego przedm iaru na etapie planow ania robót,
• brak pełnej znajom ości w arunków gruntowych,
• m ożliw ość zm iany zakresu prac w trakcie ich w ykonania, pojawienie się nowych zadań,
• w dużej m ierze zależny od losowych czynników rozrzut czasu w ykonania procesów bu
dow lanych,
• prototypow y charakter wielu realizacji.
Dlatego w budow nictw ie mam y często do czynienia z procesam i o charakterze stocha
stycznym zarów no pod w zględem poniesionych nakładów, ja k rów nież ich w ystępowania.
3. Przykładowy proces budowlany
Przeanalizujm y następujący przypadek, w którym m am y określić ryzyko kosztow e zw ią
zane z realizacją określonego procesu budow lanego. N a przykładow ym obiekcie budowlanym inw estor po opinii rzeczoznaw cy podjął decyzję o rem oncie fundam entów obiektu. Chce on pow ierzyć w ykonaw cy kom pleksow ą realizację, obejm ującą w ykonanie dokum entacji i prac budow lanych za zryczałtow aną cenę. Interesuje nas, ja k ie będzie praw dopodobieństw o zm ieszczenia się poniżej przyjętego przez nas za m aksym alny progu kosztów oraz jaki ich m aksym alny poziom pow inniśm y przyjąć, aby ryzyko było dla nas akceptowalne.
M ożem y w yróżnić następujące procesy składowe: w ykonanie wstępnego projektu, następ
nie po zatw ierdzeniu, prac w stępnych polegających na częściow ym odkryciu fundam entu i na tej podstaw ie opracow anie szczegółow ej dokum entacji. W trakcie opracow yw ania projektu m oże zaistnieć potrzeba w ykonania dodatkowych badań i ekspertyz. N astępnie m ożna przy
stąpić do odkrycia fundam entu - w zależności od uw arunkow ań lokalnych m ożna to wykonać
ręcznie lub c z ę śc io w o m echanicznie. W przypadku stw ierdzenia znacznych odstępstw od za
kładanego stanu obiektu nastąpi zm iana projektu, będzie to w ym agało zatw ierdzenia. K olej
nym etapem je s t w ykonanie robót budow lanych, obiór, ew entualne w ykonanie robót dodat
kowych, zasypanie w ykopu, obiór k ońcow y. K oszty w ykonania p oszczególn ych etapów za
dania określono na podstaw ie kalkulacji w łasnych przedsiębiorstwa, a rozrzuty w artości oraz praw dopodobieństw o w ystąpienia danych procesów oparto na dośw iadczeniach zdobyte przy realizacji podobnych zadań. W yniki zestaw ion o w ta b .l.
Tabela 1 K oszty p oszczególn ych elem en tów składow ych
Lp. N azw a p ozycji Prawdop.
w yst.
Koszt
1. Koszty ogólne w czasie realizacji zdania 1 10000+/-4000
2. W stępne uzgodnienie koncepcji realizacji zadania l 3000+/ 1000
3. Prace przygotowawcze 1 4000 +/- 2000
4. Opracowanie dokumentacji. l 5000+/-1000
5. K onieczność wykonania dodatkowych badań 0,25 2000+/- 1500
6. Prace ziem ne
Ręczne 0,5 10000+/- 4000
C zęściow o wyk. mechanicznie 0,5 8000 +/- 3000
7. Ocena adekwatności przyjętych rozwiązań 1 500
8. Zmiana przyjętych w projekcie rozwiązań 0,2 3000 +/- 2000
9. Zatwierdzenie zmian 0,85 0
10. W ykonanie prac bud. 1 45000+/-15000
11. Odbiór częściow y prac zanikowych 1 0
12. W ykonanie poprawek 0,25 3500 +/-2500
13. Prace ziem ne 1 4000+/- 1500
14. Odbiór końcow y 1 0
15. Roboty nieprzewidziane 0,25 5000+/-4000
4. Metoda rozwiązania problemu
N aszym zadaniem je s t określenie ryzyka fin an sow ego jak ie b ędzie tow arzyszyło przyjęciu określonego poziom k osztów m aksym alnych. N a w czesn ym etapie planow ania na o g ó ł nie dysponujem y kom pletem niezbędnych danych do precyzyjnego oszacow an ia parametrów procesu, a jed y n ie m ożem y podać w artości zb liżon e i ew entualnie określić rozrzut wartości.
Jedną z n iew ielu m etod pozw alających na przeprow adzenie analizy w celu uzyskania żądanej odpow iedzi przy tego typu danych je s t m etoda sym ulacji. Sym ulacja pozw ala na badanie
50 M. Bętkowski system ów , na których nie m ożna przeprow adzić eksperym entów w naturze lub przeprow a
dzenie byłoby zbyt kosztow ne i długotrwałe. Jest to m etoda stosunkowo elastyczna, gdyż pozw ala na płynną zm ianę param etrów system u i obserw ację je g o zachow ania na opracow a
nym m odelu. U m ożliw ia ona badanie zachow ania system u i w yciąganie w niosków dotyczą
cych rzeczyw istości [3]. R ozw iązanie problem u za pom ocą m etody sym ulacji kom puterowej w ym aga stosow ania podejścia system ow ego. Polega ono na ujęciu problem u w postaci sys
temu, zbudow aniu m odelu sym ulacyjnego i jego oprogram ow aniu w celu w ykonania ekspe
rym entów z m odelem na kom puterze [4].
5. Budowa modelu systemu
System y produkcyjne w budow nictw ie są złożonym i obiektam i. Z godnie z zasadam i anali
zy system ow ej, m ogą być dla celów ich badania rozłożone na poszczególne proste elem enty składow e. Z asada dekom pozycji pozw ala na podział i rozdzielny opis każdego elem entu, a następnie w w yniku procesu syntezy łączy się poszczególne elem enty w system . Podział sys
temu na elem enty w naszym przypadku w ynika z technologii realizacji naszego zadania.
M odel system u składa się z elem entów , których realizacja pociąga za so b ą koszty z okre
ślonym rozrzutem w artości, oraz relacji m iedzy nimi, pozw alających przem ieszczać się do innych elem entów z danym praw dopodobieństw em . Zarów no droga przejścia przez model, ja k i koszt poszczególnych procesów ma charakter stochastyczny. Schem at m odelu realizacji procesu je s t odw zorow any na ry s.l. Pokazuje on kolejne etapy przedsięw zięcia i relacje m ie
dzy nimi.
6. Sformułowanie programu komputerowego symulatora
W celu uproszczenia procesu pisania program ów sym ulacji system ów opracow ano wiele specjalistycznych języków program ow ania. Jednym z nich je st G PSS (General Purpose Sys
tems Sim ulator). W ykorzystuje on m etodę śledzenia obiektów opracow ana przez IBM.
O party on je s t na schem atach blokowych, w których każdy blok przedstaw ia kolejne działa
nie. O pis działania system u dokonuje się przy użyciu podstaw owych typów bloków[2].
52 M. Bętkowski
Do napisania sym ulatora w ykorzystano im plem entację ję zy k a w w ersji G PSS/PC opraco
wany przez M IN U TEM A N SO FTW A R E - W orld Student V ersion 4.21 [7], Poniżej przedstaw iony je s t tabulogram symulatora:
* Model symulacji kosztu realizacji zadania
* Autor: Michał Bętkowski
10 GENERATE 1
20 POCZ MARK 1
30 KOSZTOG ADVANCE 80, 40
40 UZGOD ADVANCE 30,10
50 PRC_PRZYG ADVANCE 40,20
60 OPRAC_DOK ADVANCE 50,10
70 TRANSFER .75,DOD_BAD,RODZ
80 DOD_BAD ADVANCE 20,15
90 TRANSFER , RODZ
100 RODZ TRANSFER .500,MECH,RECZ
110 MECH ADVANCE 80, 30
120 TRANSFER ,OCENA
130 RECZ ADVANCE 100,40
140 OCENA ADVANCE 5
150 TRANSFER .80,ZMIANA,PRC_BUD
160 ZMIANA ADVANCE 30,20
170 ZATW ADVANCE 0
180 TRANSFER . 85 , ZMIANA, PRC_BUD
190 PRC_BUD ADVANCE 450,150
200 ODBC TRANSFER .75,POPRAW,ZASYP
210 POPRAW ADVANCE 35,25
220 TRANSFER , ODBC
230 ZASYP ADVANCE 40, 15
240 TRANSFER .750,ROB_DOD,ODBIOR
250 ROB_DOD ADVANCE 50, 40
260 ODBIOR ADVANCE 0
270 TABULATE KOSZT
280 TERMINATE 1
290 KOSZT TABLE MP1,500,10,80
Z adanie je s t generowane w bloku G ENRATE, następnie przechodzi przez bloki A D V A N CE, które obciążają jego przejście o koszt zw iązany z realizacją poszczególnych procesów. W blokach TR A N SFER zadnie je st przekierow ane do kolejnego bloku odzw ier
ciedlającego proces z określonym praw dopodobieństw em . Zadanie je s t usuw ane z systemu poleceniem TER M IN A TE. W tabeli statystycznej KOSZT je st rejestrow any koszt całkowity realizow anego zadania w każdym przebiegu. Krok m odelowy wynosi 100.
7. Wykonanie przebiegów symulacyjnych i analiza wyników
Przeprow adzono na m odelu eksperym ent sym ulacyjny składający się z 1 000 000 przebie
gów. Poniżej je s t zaprezentow any histogram otrzym anych w yników przeprow adzonego eks
perymentu sym ulacyjnego:
Koszt
Rys. 2. Histogram wyników Fig. 2. Result experiment
Koszt
Rys. 3. Zależność przyjętego poziomu kosztu od prawdopodobieństwa nieprzekroczenia Fig. 3. Dependence o f accepted level o f cost from credibility not outreaching
Koszty zw iązane z realizacją zadania w ahały się w przedziale od 53 tys. do 128 tys. Prze
ciętny koszt realizacji zadania w ynosił 81 tys. Jak w idać na rys.3, w początkow ym przedziale istnieje w ysoka zależność przyjętego poziom u m aksym alnych kosztów od w ystępującego ryzyka. N aw et niew ielkie zw iększenie tego poziom u pozw ala na istotne zm niejszenie ryzyka.
Poziom kosztów 75 tys. m a poniżej 30% szans na pow odzenie, a poziom 85 tys ju ż 65%.
Przy założeniu ryzyka na poziom ie 10% m aksym alne koszty nie pow inny przekroczyć 94
54 M. Bętkowski
tys., a przy poziom ie ryzyka 5% 97 tys. Od kwoty 103 tys. ryzyko spada poniżej 1%. Zw ięk
szanie bezpieczeństw a od pewnego poziom u poza istotnym w zrostem przew idywanych środ
ków nie niesie istotnej poprawy bezpieczeństw a.
N a posiadanym m odelu m ożem y dokonać wielu dodatkow ych badań, np. ja k na przewi
dyw any koszt końcow y oraz ryzyko w płynie zm iana poszczególnych param etrów lub w yłą
czenie pew nych procesów poprzez zlecenie prac podw ykonaw com i przejęcie przez nich czę
ści ryzyka. M ożem y rów nież na dow olnym etapie realizacji zadania badając rozkłady zm ien
nych losow ych określić ich param etry. W tym celu w prow adzono do m odelu procedurę reje
strującą param etry zw iązane z w ykonaniem całości prac zw iązanych z uzgodnieniam i, opra
cow aniem dokum entacji projektow ej i wykonaniem niezbędnych badań oraz ewentualnych zm ian projektu.
Koszt Rys. 4. Histogram wyników II
Fig. 4. Result experiment II
Koszt
Rys. 5. Zależność przyjętego poziomu kosztu od prawdopodobieństwa nieprzekroczenia Fig. 5. D ependence o f accepted level o f cost from credibility not outreaching
Na rys.4. został przedstaw iony histogram uzyskanych w yników . K oszt przeprow adzenia prac projektowych w ahał się w przedziale od 12 do 40 t y s . , a przeciętny koszt w ynosił 18 tys.
z szansami na sukces 64% . Z abezpieczenie kosztów na poziom ie 22,5 tys. gw arantowało w 95% pow odzenie tego etapu. Zw iększanie zasobów powyżej 25 tys. daw ało efekt poprawy bezpieczeństwa poniżej 1 %.
Dokonywanie tego typu sym ulacji pozw ala ocenić ryzyko zw iązane z realizacją danego zadania oraz podjąć działania w celu je g o m inim alizacji - np. przesunięcie ryzyka na inne podmioty - podw ykonaw ców , dostaw ców , projektantów , czy m odyfikacja technologii i harmonogramu w celu uodpornienia na czynniki zew nętrzne i w ew nętrzne m ogące zakłócić proces. Końcow a decyzja o przystąpieniu do realizacji zadania pow inna być podyktow ana maksymalnym poziom em przew idyw anych kosztów przy akceptow alnym poziom ie ryzyka.
Jednocześnie w arto pam iętać, że je s t to praw dopodobieństw o nieprzekroczenia, czyli odw rot
nością jego je s t szansa na odniesienie korzyści spow odow anych niższym kosztem niż zakła
dany poziom m aksym alny.
8. Wnioski
Analizując pow yższy przykład m ożna stw ierdzić:
• Przed podjęciem ostatecznej decyzji o realizacji zadania pow inno się przeprow adzić do
kładną analizę konsekw encji zarów no pod w zględem m ożliw ych korzyści ja k i strat.
• W zrost przew idyw anego poziom u kosztów od pewnego poziom u środków nie niesie za sobą istotnej popraw y bezpieczeństw a finansow ego, a obniża konkurencyjność oferty.
• M etoda sym ulacji pozw ala poznać zachow anie się system u i je g o zm iany spow odow ane zm ieniającym i się param etram i oraz śledzenie go na poszczególnych etapach realizacji.
• M ożna za pom ocą badań na m odelu sym ulacyjnym określić ryzyko finansow e realizacji procesu budow lanego na podstaw ie w stępnych danych o charakterze szacunkowym .
56 M. Bętkowski L ITER A TU R A
1. B izon-G órecka J.: M etodyka zarządzania ryzykiem w produkcji budowlanej. Rozprawy nr 89, B ydgoszcz 1998.
2. G ordon G.: Sym ulacja system ów . W N T, W arszaw a 1974 .
3. Jaworski K.M .: M etodyka projektow ania realizacji budowy. PW N, W arszawa 1999.
4. K ondradow icz L.: M odelow anie sym ulacyjne systemów. W NT, W arszawa 1978.
5. M iłosz M., S obotka A.: O rganizacja i zarządzanie w budow nictwie, cz. IV, W ydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 1993.
6. W erner W.: Ryzyko w zarządzaniu projektem inw estycyjnym , Ekologia w inżynierii proce
sów budow lanych. Lublin - K azim ierz Dolny 1998.
7. G PSS W orld R eference M anual M inutem an Softw are H olly Springs, NC, USA. 2000.
Recenzent: Dr hab. inż. Andrzej Kosecki
Abstract
O ne from the main problem s with preparation o f construction process is qualification of a cost realization assignm ent. M arket forces disinflating o f executed jo b from one part however from other site in m any cases random character o f conditioning factors o f given processes will disadvantageously influencing on changes putting into on cost o f realization. In this paper the author m ade an estim ation test qualification o f risk connected with collection o f realization process at founded level o f costs and qualifications o f m axim um costs at acceptable level of risk.
