ВВЕДЕНИЕ
Современные объекты капитального строительства характеризуются высокой капиталоёмкостью, технологической сложностью и длительным сроком эксплуатации. Выбор конструктивных, технологических и инженерных решений определяет не только первоначальную сметную стоимость, но и последующие расходы на энергопотребление, техническое обслуживание, ремонт, модернизацию и устранение последствий отказов. Поэтому экономическая оценка проектных альтернатив должна охватывать полный жизненный цикл объекта.
Ю.А. Никулина подчёркивает, что управление жизненным циклом объекта капитального строительства является «сложным, многогранным процессом», имеющим комплексный и системный характер [1]. Автор отмечает, что современные условия требуют постоянного совершенствования механизмов принятия решений для повышения эффективности функционирования объекта на всех этапах. Особую роль играет предынвестиционная стадия, поскольку принятые на ней концептуальные технические и экономические решения предшествуют их детальной разработке и оказывают стратегическое влияние на последующие стадии жизненного цикла.
Вместе с тем в практике инвестиционно-строительной деятельности выбор инженерных альтернатив нередко основывается преимущественно на сравнении сметной стоимости и сроков реализации. В результате предпочтение может получить вариант с минимальными капитальными затратами, но более высокими последующими расходами. Д.С. Мошкалёв указывает, что «стоимость строительства, как правило, не является постоянной величиной, неизменной на всем протяжении жизненного цикла объекта капитального строительства» [2]. На неё воздействуют внутренние и внешние факторы, состав и интенсивность которых изменяются в зависимости от стадии реализации проекта.
Системное ограничение существующей практики автор формулирует ещё определеннее: «основным недостатком действующей отечественной системы ценообразования в строительстве является отсутствие общепринятого системного подхода к управлению стоимостью строительства объекта на всем протяжении жизненного цикла» [2]. В итоге данные методы решают преимущественно локальные задачи, не образуя единой сквозной системы. Что ведет к расхождениям между предполагаемой, сметной и фактической стоимостью.
В своем исследовании С.А. Баронин, Т.В. Учинина и Н.С. Кочкин определяют переход к жизненно-цикловой оценке как актуальное направление развития строительной индустрии, позволяющее «минимизировать интегрированную стоимость жизненных циклов объектов капитального строительства», сокращать расходы на проектирование, строительство и эксплуатацию, одновременно повышая потребительскую ценность проектов [3]. Отмечая «приоритет сокращения стоимости владения объектами жилой недвижимости со стороны потребителей» на эксплуатационной стадии [3].
По мнению Ю.С. Прохоровой и И.В. Каракозовой «неотлаженный процесс взаимодействия, несогласованность участников инвестиционно-строительного процесса приводят к нежелательным последствиям — увеличению стоимости строительства объекта, срыву сроков реализации объекта, а также снижению качества» [4]. Следовательно, достоверность оценки инженерных решений зависит не только от расчётной методики, но и от качества информационного обмена, мониторинга и координации участников проекта.
Для объектов с длительным периодом реализации принципиальное значение имеет также дифференциация рисков по стадиям жизненного цикла. Д.С. Макарова и И.В. Брянцева отмечают, что строительные проекты связаны «с большим объёмом инвестиций на длительный период, что значительно увеличивает риски инвестора, особенно в условиях неопределённости внешней среды» [9]. Предложенный ими подход основан на учёте величины риска отдельно на предынвестиционной, инвестиционной и эксплуатационной стадиях, что повышает достоверность оценки экономической эффективности.
Таким образом, существующие исследования обосновывают необходимость сквозного управления стоимостью, учёта стадий жизненного цикла, цифрового мониторинга и риск-корректировки. Вместе с тем, большинство исследований рассматривая стоимость объекта и проекта в целом, организационные инструменты управления или особенности отдельных стадий, недостаточно охватывают тему методики экономического сравнения конкретных инженерных альтернатив. И как следствие научный разрыв, который заключается в отсутствии комплексной организационно-экономической модели, преодоление которого обусловило актуальность и цель исследования.
Научная новизна заключаются в формировании комплексного механизма оценки инженерных альтернатив с учётом риск-корректировки и последующего цифрового мониторинга. А практическая значимость в дальнейшем применении методик и подходов заказчиками, проектными и инжиниринговыми.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании использованы методы сравнительного и структурно-функционального анализа, дисконтирования денежных потоков, расчёта стоимости жизненного цикла, сценарного анализа, анализа чувствительности, риск-анализа и логико-концептуального моделирования. Для оценки инженерных альтернатив также применяются элементы Value Engineering, предполагающие сопоставление функций объекта и затрат на их обеспечение.
Информационно-аналитическую базу составили исследования по строительному инжинирингу, стратегическому контроллингу, комплексному контрактному сопровождению и контрактам жизненного цикла [1–7], а также работы, раскрывающие роль инновационной инфраструктуры и координации участников инвестиционных процессов [8; 9].
Стоимость жизненного цикла инженерного решения предлагается определять как сумму приведённых затрат:
где:
Cₒₚ,ⱼ,ₜ — эксплуатационные расходы в периоде t;
Cₘ,ⱼ,ₜ — затраты на техническое обслуживание;
Cᵣ,ⱼ,ₜ — затраты на ремонт, замену и модернизацию;
Cᵣᵢₛₖ,ⱼ,ₜ — ожидаемые затраты, обусловленные реализацией рисков;
RVⱼ,ₜ — остаточная стоимость решения в конце расчётного периода;
r — ставка дисконтирования;
T — расчётный срок эксплуатации.
Ожидаемые риск-обусловленные потери определяются по формуле:
где 
— экономические последствия его реализации.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Проведённый анализ показал, что традиционная оценка инженерных решений ориентирована преимущественно на первоначальную стоимость строительства. Однако инженерное решение воздействует на затраты и результаты объекта на всех стадиях его жизненного цикла. Поэтому экономически предпочтительным следует считать не вариант с минимальным CAPEX, а вариант, обеспечивающий оптимальное соотношение первоначальных вложений, эксплуатационных расходов, надёжности и остаточной стоимости.
Переход от сметно-ориентированного выбора к оценке стоимости жизненного цикла представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Трансформация подходов к экономической оценке инженерных решений
Источник: разработано автором на основе исследований [2; 5; 6].
Как следует из рисунка 1, применение жизненно-циклового подхода меняет критерий выбора: первоначальная экономия рассматривается только как один из элементов общей оценки. Вариант с более высоким CAPEX может оказаться экономически предпочтительным, если обеспечивает сокращение расходов на энергию, ремонт, обслуживание и устранение отказов.
Следующим этапом исследования стала систематизация составляющих стоимости жизненного цикла и механизмов их зависимости от инженерных решений. Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1
Структура стоимости жизненного цикла инженерного решения
|
Компонент стоимости |
Экономическое содержание |
Примеры влияния инженерного решения |
|
Предпроектные затраты |
Изыскания, обследования, разработка концепции, вариантный анализ |
Более полные изыскания снижают риск изменений проекта |
|
Расходы на проект |
Проектирование, моделирование, экспертиза, согласования |
BIM-координация уменьшает количество коллизий |
|
Капитальные затраты |
Материалы, оборудование, строительно-монтажные и пусконаладочные работы |
Выбор более надёжного оборудования увеличивает CAPEX, но снижает будущие расходы |
|
Эксплуатационные расходы |
Энергия, вода, персонал, расходные материалы |
Энергоэффективное решение снижает ежегодные платежи |
|
Техническое обслуживание |
Диагностика, регламентные работы, цифровой мониторинг |
Повышенная ремонтопригодность сокращает трудоёмкость обслуживания |
|
Ремонт и замена |
Текущий и капитальный ремонт, обновление оборудования |
Срок службы материалов определяет частоту замен |
|
Стоимость простоев |
Потери из-за остановки объекта или ограничения его функций |
Резервирование и предиктивный мониторинг снижают длительность отказов |
|
Риск-обусловленные затраты |
Ожидаемый ущерб от аварий, дефектов и изменения условий |
Защитные решения уменьшают вероятность и последствия отказов |
|
Модернизация |
Адаптация объекта к новым нормативным и технологическим требованиям |
Модульность решений снижает стоимость будущих изменений |
|
Завершение жизненного цикла |
Демонтаж, утилизация, рекультивация |
Пригодность материалов к переработке уменьшает конечные расходы |
|
Остаточная стоимость |
Рыночная или полезная стоимость элементов в конце расчётного периода |
Долговечное оборудование сохраняет часть стоимости |
Источник: разработано автором на основе данных исследований [3; 5–7].
Данные таблицы 1 показывают, что стоимость инженерного решения не исчерпывается сметой его реализации. Существенная часть экономического эффекта формируется после ввода объекта в эксплуатацию. Следовательно, для обоснованного выбора необходимо сопоставлять не только инвестиционные затраты, но и периодичность ремонтов, ресурс оборудования, энергоёмкость, ремонтопригодность и ожидаемый ущерб от отказов.
В дальнейшем, с целью внедрения LCC-подхода в управленческий цикл разработана и структурирована по направлениям и назначению система показателей экономической (см. таблицу 2).
Таблица 2
Показатели LCC-подхода
|
Направления оценки |
Показатели |
Экономическое назначение |
|
Первоначальные вложения |
CAPEX инженерного решения |
Определение потребности в инвестиционных ресурсах |
|
Эксплуатационная нагрузка |
Среднегодовой OPEX |
Оценка регулярных расходов собственника |
|
Полная стоимость |
Дисконтированная LCC |
Сопоставление альтернатив за единый расчётный период |
|
Экономия затрат |
Разница LCC базового и альтернативного вариантов |
Определение совокупного экономического эффекта |
|
Инвестиционная эффективность |
NPV дополнительного инвестиционного решения |
Оценка целесообразности увеличения первоначальных вложений |
|
Окупаемость |
Дисконтированный срок окупаемости |
Определение периода возврата дополнительных инвестиций |
|
Надёжность |
Ожидаемая стоимость отказов |
Включение технического риска в экономический расчёт |
|
Ремонтопригодность |
Затраты и длительность восстановления |
Оценка влияния отказов на расходы и доступность объекта |
|
Энергоэффективность |
Затраты энергии на единицу функции |
Сопоставление ресурсов, потребляемых вариантами |
|
Эксплуатационная доступность |
Коэффициент готовности объекта |
Оценка способности объекта выполнять заданные функции |
|
Остаточная стоимость |
Приведённая стоимость актива в конце периода |
Учёт неиспользованного ресурса и возможности повторного применения |
|
Устойчивость расчёта |
Чувствительность LCC к ключевым параметрам |
Проверка решения при изменении тарифов, ставки и срока службы |
Источник: разработано автором на основе данных исследований [2; 5; 6].
Согласно данным таблицы 2 авторская система сочетает абсолютные и относительные показатели. LCC определяет полную приведённую стоимость, NPV показывает выгоду дополнительных инвестиций, а анализ чувствительности позволяет установить, при каких изменениях исходных параметров выбранное решение утрачивает экономическое преимущество.
В дальнейшем для оценки применимости подхода, предложен трехуровневый механизм сравнения трёх инженерных альтернатив:
Тип 1 - предполагает минимальные первоначальные затраты и стандартный уровень надёжности;
Тип 2 - повышенные инвестиции в энергоэффективность и качество;
Тип 3 - максимальный уровень автоматизации, мониторинга и резервирования.
Таблица 3
Трехуровневый механизм сравнения трёх инженерных альтернатив
|
Показатель |
Тип 1: минимальный CAPEX |
Тип 2: сбалансированный |
Тип 3: технологически расширенный |
|
CAPEX, усл. ед. |
100 |
118 |
140 |
|
Приведённые эксплуатационные расходы |
105 |
72 |
58 |
|
Приведённые затраты на ремонт и замену |
46 |
30 |
23 |
|
Прогноз риск-обусловленных потерь |
29 |
14 |
8 |
|
Затраты на цифровой мониторинг |
2 |
8 |
17 |
|
Остаточная стоимость |
5 |
12 |
22 |
|
Итоговая LCC |
277 |
230 |
224 |
|
Экономия LCC относительно варианта А |
— |
47 |
53 |
|
Уровень эксплуатационного риска |
Высокий |
Умеренный |
Низкий |
|
Рекомендуемое применение |
Объекты с коротким периодом использования |
Большинство долгосрочных объектов |
Критическая и непрерывно функционирующая инфраструктура |
Источник: разработано автором на основе данных исследований
В результате анализ данных выявил, что Тип 1 обладает минимальной первоначальной стоимостью, однако характеризуется максимальной LCC. Тип 2 имеет наиболее высокий CAPEX, но обеспечивает минимальную полную стоимость жизненного цикла. При этом разница между вариантами Типом 2 и Типом 3 несущественна. И следовательно окончательный выбор должен учитывать критичность объекта, требования к доступности, допустимый уровень риска и бюджетные ограничения заказчика.
В итоге, на основе полученных данных исследования разработана и предложена к рассмотрению авторская организационно-экономическая модель выбора инженерного решения на основе стоимости жизненного цикла, представленную на рисунке 2.
Рис. 2. Схема авторской организационно-экономическая модели оценки и выбора инженерных решений
Источник: разработано автором на основе данных исследований [1–7].
Анализ рисунка 2 позволяет сделать вывод о том, что авторская модель предусматривает дополнительные этапы оценки и тем самым расчёт LCC не завершается на стадии проектирования. В итоге, после ввода объекта в эксплуатацию плановые показатели должны сопоставляться с фактическими расходами, данными технического мониторинга и сведениями об отказах. В комплексе все этапы, позволяют уточнять нормативы стоимости, совершенствовать последующие проекты и формировать корпоративную базу данных инженерных решений.
ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные результаты свидетельствуют, что применение концепции стоимости жизненного цикла изменяет сам подход к выбору инженерных решений. Если при традиционной оценке основным критерием выступает величина первоначальных капитальных вложений, то в рамках LCC-подхода объектом анализа становится совокупность затрат, возникающих на протяжении всего периода эксплуатации. Такой подход позволяет учитывать влияние конструктивных и технологических решений на будущие эксплуатационные расходы, ремонтопригодность, уровень риска и остаточную стоимость объекта, обеспечивая более обоснованный выбор инженерной альтернативы [2; 3; 11; 12].
Сопоставление полученных результатов с существующими исследованиями показывает, что большинство авторов рассматривают стоимость жизненного цикла преимущественно как инструмент управления строительным объектом или контрактом в целом [3; 5; 10]. В предложенной модели единицей экономического анализа становится отдельное инженерное решение. Это позволяет оценивать последствия выбора материалов, оборудования, конструктивных схем и технологических решений ещё на стадии проектирования, когда влияние на будущие затраты является максимальным.
Практическая ценность предложенного подхода заключается в объединении технических, экономических и цифровых инструментов управления. Расчёт стоимости жизненного цикла дополняется риск-корректировкой, анализом чувствительности и последующим цифровым мониторингом эксплуатационных показателей. Благодаря этому стоимость жизненного цикла используется не только как расчётный показатель, но и как элемент системы управления объектом после ввода его в эксплуатацию. Использование информационного моделирования, цифрового мониторинга и накопления эксплуатационных данных обеспечивает возможность корректировки расчётных параметров и формирования базы знаний для последующих проектов [6; 7; 8].
Отдельного внимания заслуживают результаты сравнительного анализа инженерных альтернатив. Выполненные расчёты подтверждают, что минимизация первоначальных капитальных затрат далеко не всегда приводит к минимальным совокупным расходам. Для объектов транспортной, промышленной и коммунальной инфраструктуры экономические последствия аварий, внеплановых ремонтов и простоев зачастую значительно превышают дополнительный объём первоначальных инвестиций. Следовательно, экономически оправданным следует считать решение, обеспечивающее минимальную приведённую стоимость жизненного цикла при соблюдении требований надёжности, безопасности и эксплуатационной готовности объекта.
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что управление стоимостью жизненного цикла должно рассматриваться как самостоятельная функция строительного инжиниринга, обеспечивающая взаимосвязь инженерного проектирования, инвестиционного анализа, цифрового сопровождения и последующего управления эксплуатацией объекта. Именно такая интеграция создаёт предпосылки для принятия долгосрочно эффективных инвестиционных решений.
Для обобщения результатов исследования и отражения взаимосвязи между этапами экономической оценки инженерных решений разработана концептуальная схема управления стоимостью жизненного цикла (рисунок 3).
Рис. 3. Концептуальная модель управления стоимостью жизненного цикла инженерного решения
Представленная схема на рисунке 3 показывает, что управление стоимостью жизненного цикла представляет собой непрерывный процесс, объединяющий этапы проектирования, экономической оценки и эксплуатации объекта. Обратная связь между фактическими эксплуатационными показателями и последующими проектными решениями обеспечивает накопление данных, повышение точности расчётов и совершенствование инженерных решений на последующих инвестиционно-строительных проектах.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Экономическая оценка инженерных решений, основанная исключительно на сравнении первоначальных капитальных затрат, не позволяет объективно определить наиболее эффективный вариант для объектов капитального строительства с продолжительным сроком эксплуатации. Проведённое исследование показало, что применение концепции стоимости жизненного цикла обеспечивает комплексную оценку инженерных альтернатив за счёт учёта капитальных, эксплуатационных, ремонтных и риск-обусловленных затрат, а также остаточной стоимости объекта. Такой подход позволяет принимать инвестиционные решения с учётом долгосрочных экономических последствий, а не только первоначальной стоимости строительства.
Разработанная организационно-экономическая модель объединяет вариантное инженерное проектирование, расчёт стоимости жизненного цикла, риск-корректировку, сценарный анализ, цифровой мониторинг и последующую актуализацию эксплуатационных данных. Практическое применение предложенного инструментария создаёт основу для повышения обоснованности инвестиционных решений, снижения совокупной стоимости владения объектами капитального строительства и формирования единой системы управления эффективностью инженерных решений на протяжении всего жизненного цикла объекта.
