工程经济与管理 第四讲 工 程 决 策 博士 教授、博导 英国皇家特许工程师 胡 昊 上海交通大学工程管理研究所 2014年

导入案例

沪杭高铁轮轨与磁浮方案的比选 沪杭城际高速铁路，连接上海与杭州，是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一个组成部分。为满足2010年上海世博会期间沪浙之间近千万客流运输的需要而建。

1、高速轮轨 优点 缺点 国内高速轮轨技术成熟，磁悬浮很难拥有自主知识产权。 高速轮轨运输能力大于磁悬浮，约为其两倍左右。 京沪高铁、京津城际、沪宁城际 1、高速轮轨 国内高速轮轨技术成熟，磁悬浮很难拥有自主知识产权。 高速轮轨运输能力大于磁悬浮，约为其两倍左右。 高速轮轨具有高通用性、兼容性，与现有铁路形成网络。 优点 速度慢于磁悬浮 爬坡能力差，对建设地形要求高，对环境污染大 缺点

2、磁悬浮列车 磁悬浮列车是一种采用无接触的悬浮、导向和驱动系统的列车系统，必须借助特殊磁浮轨道运行，目前世界上磁悬浮研究最先进的国家是德国，其次是日本；目前磁悬浮列车轨道技术在中国，而磁悬浮列车技术仍在德国，中国引进的只是产品而不是技术，磁悬浮的技术、列车都必须从德国订购。中国是世界上第一个将磁悬浮投入商业运行的国家。

2、磁悬浮列车 优点 缺点 阻力小、速度快 振动低，爬坡能力强，安全舒适 噪音小，洁净，环境污染少 上海30公里悬浮列车 2、磁悬浮列车 阻力小、速度快 振动低，爬坡能力强，安全舒适 噪音小，洁净，环境污染少 在国外不完全具备实施的条件下中国领先实施，带动整个系统实现产业化，积累技术、培育人才，实现技术跨越式发展。 优点 磁悬浮的最佳规模在1000公里以上，短距离运行造价高，票价高昂 不能与其他铁路连接，换乘不便 不能变轨，只能在同一轨道上在起点和终点之间折返运行 缺点

磁浮高爬坡能力

3、上海磁浮试验线路情况 上海磁悬浮列车专线由中德两国合作开发,2004年5月正式开始商业运营，西起上海地铁２号线龙阳路站，东至浦东国际机场，全长29．863公里。设计最高运行速度为每小时430公里,仅次于飞机的飞行时速, 全程只需8分钟。是世界第一条商业运营的磁悬浮专线。

3、上海磁浮试验线路情况 原 因 据估计，列车载客负荷量明显低于50％。列车赔本运营，每年亏损超过3000万欧元。 ★票价高昂（50元），线路的设置地点偏远，只是作为游客游玩的设备。 ★线路延伸受限，短距离运营造成高成本、低收益。 ★高建设费用，高运行成本。造价为238亿元人民币，运行期间仅更换线圈、线头设备就耗资1.2欧元。 原 因

4、沪杭高铁的轮轨方案与磁浮方案 运行 速度 高速轮轨国内技术成熟，运行成本低 投资高速轮轨铁路147.5亿元，票价51.20元 磁悬浮需特有设备匹配，线圈等接头易老化，运行成本高 投资高速轮轨铁路147.5亿元，票价51.20元 投资磁悬浮需424.6亿元，票价120元 工程 造价 运行 成本 运行 速度 磁悬浮平均时速340公里（26分钟） 轮轨铁路平均时速252公里（38分钟） 环境 影响 安全 隐患 轮轨噪声污染 磁悬浮存在巨大的电磁场，造成电磁污染，电磁辐射致癌 磁悬浮无轮子，应急制动能力差

4、沪杭高铁的高速轮轨方案与磁浮方案 初期： 后期： 为实现沪杭半小时互通的“同城效应”，拟采用悬浮方案 居民担心电磁辐射，上访抗议 核心技术缺乏，向德国购买使用权 为减少10分钟，票价增加70元，建设投资增加200亿，投资回报率低 最终，在工程造价、运行成本、速度、运输能力、安全隐患和环境影响等多因素考虑下，选择了沪杭高速轮轨方案。

5、沪杭高铁的现状 ★正线全长160公里，全线设车 站9座，新建车站7座，2010年 10月正式通车营运。设计时速为 350公里，通过最新轨道技术的 采用，最高可达416.6公里（弥补 与悬浮列车的差距)。 ★大大缩短了沪杭间的列车运行时 间，从上海虹桥至杭州最快只需45 分钟，比目前沪杭既有线最快的列车缩短33分钟。 ★沪杭每天安排开行动车组列车80对，其中高铁50对,年送旅客可达8000万人次，平均上座率120%。

工程决策

乐观准则法、悲观准则法、等可能性法··· 决策方法 决策 是指为达到预定目标而在多种可行方案中依照某个准则选择最优（或满意）方案的分析判断过程。 决策 问题 确定型 风险型 不确定型 乐观准则法、悲观准则法、等可能性法··· 期望值法 环境 环境不确定 概率已知 环境确定 概率未知， 主观倾向 优化模型求解

1、乐观准则法（大中取大法） 决策者从最乐观的角度出发,对每个策略，只考虑其最有利的状态下的最大收益。 进行决策时，首先计算各方案在不同自然状态下的收益，并找出各方案所带来的最大收益，然后进行比较，选择在最好自然状态下收益最大的方案作为所要的方案。 仓库项目收益表 （单位：百万元） 自然状态 可选决策 需求强劲（s1） 需求疲软（ s2） 小型仓库（d1） 8 7 中型仓库（d2） 14 5 大型仓库（d3） 20 -9 max

2、悲观准则法（小中取大法） 决策者将每一种方案在各种自然状态下的收益值中的最小值选出，从各个最小收益中选出最大者，所对应的方案就是要选用的方案。 仓库项目收益表 （单位：百万元） 自然状态 可选决策 需求强劲（s1） 需求疲软（ s2） 小型仓库（d1） 8 7 中型仓库（d2） 14 5 大型仓库（d3） 20 -9 max

3、等可能准则法 决策人在决策过程中，认为各种状态出现的可能性相等，如果有 n个自然状态，那么每个自然状态出现的概率即为1/n，然后按收益最大的或损失最小的期望值(或矩阵法)进行决策。 仓库项目收益表 （单位：百万元） 自然状态 可选决策 需求强劲（s1） 需求疲软（ s2） 小型仓库（d1） 8 7 中型仓库（d2） 14 5 大型仓库（d3） 20 -9 期望收益 1/2*8+1/2*7=7.5 9.5 5.5 max

4、期望值决策法 属于风险型决策，决策时分别估算各不确定性因素每种情况下发生的概率，计算可选决策的期望值。常用的期望值法有最大期望收益决策和最小期望机会损失决策。 N=自然状态的数量 P (sj )=自然状态sj 发生的概率 可选决策的期望值（expected value, EV） EV(di)= vij

4、期望值决策法——最大期望收益决策 仓库项目收益表（单位：百万元） 设市场需求强劲的概率有0.8，疲软的概率是0.2 计算出三个可选决策方案的期望值 自然状态 可选决策 需求强劲（s1） 需求疲软（ s2） 小型仓库（d1） 8 7 中型仓库（d2） 14 5 大型仓库（d3） 20 -9 max

4、期望值决策法—最小期望机会损失决策 设概率不变 方案的预期机会损失(expectedopportunity loss, EOL) 恒通仓库项目的机会损失表 自然状态 可选决策 需求强劲（s1） 需求疲软（ s2） 小型仓库（d1） 12 中型仓库（d2） 6 2 大型仓库（d3） 16 min

案例 上海物流地产投资区域研判

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