Inženýrské finance: South Mountain Freeway vs Tempe Streetcar

Pochopení nákladů a přínosů investic do stavebnictví

V současné době probíhají v mém domovském metropolitní oblasti dva zajímavé stavební projekty (Phoenix AZ, včetně Tempe, Mesa, Gilbert a dalších měst v Údolí slunce). Prvním z nich je velmi drahé prodloužení dálnice 202, která bude směřovat na západní hranici z Nového Mexika na cestě do Los Angeles, aniž by projížděla centrem Phoenixu. Podle ministerstva dopravy v Arizoně se jihohorská dálnice nazývá „největším projektem ve státní historii“.

Odhaduje se, že dálnice stojí téměř 2 miliardy dolarů, a podle zprávy o hospodářském dopadu z roku 2012 ušetří nová dálnice motoristům současnou hodnotu přesahující 3 miliardy dolarů při sníženém přetížení cest. (Při 5% úrokové sazbě by investice ve výši 2 B mohla vydělat přibližně 100 milionů USD ročně).

Současná hodnota úspory času na cestu pro každou akční alternativu mezi rokem 2020 a 2035 by byla mezi 3 miliardami a 3,4 miliardami dolarů. Tyto přínosy se příznivě porovnávají s odhadovanými celkovými náklady na projekt ve výši 1,9 miliardy USD. - Zpráva o hospodářských dopadech, Jižní koridor pro dopravní dopravu v Maricopa County Arizona (2012).

Miliarda dolarů za asi 25 let zní jako uklizený zisk pro motoristy z oblasti Phoenixu. Ve státě, který zahrnuje velké investice do civilní infrastruktury, jako je projekt Central Arizona (336 mil kanálů a akvaduktů, které odvádějí vodu z řeky Colorado a dodávají ji až do Tusconu), přehrada Hoover a jadernou elektrárnu Palo Verde, nazvat jihohorskou dálnici „největším projektem ve státní historii“, se zdá být trochu hyperbolický. Ale je to velké.

Druhý je skromnější a může být zajímavější. Říká se tomu tramvaj Tempe. (Raději bych tomu říkali Tempe Trolley, který má tu výhodu, že má kouzlo a aliteraci, ale ten projekt by nemusel vyhovovat tak charismatickému jménu). Náklady na projekt tramvaje se odhadují na méně než 200 milionů dolarů. Bude otevřen v roce 2021 a očekává se, že přínosy budou podobné dálnici South Mountain: snížení zpoždění provozu, snížení emisí z volnoběžných vozidel, zvýšená mobilita.

Tramvaj bude jezdit přes 3 míle (celkem) z traťových a servisních 14 stanic. Očekává se, že náklady na provoz a přepravu 800 cestujících za den budou při otevření otevřeny 4 miliony dolarů ročně a do roku 2035 1700 cestujících denně.

Oba projekty považuji za obrovské a drahé experimenty ve veřejné politice. Zprávy o hospodářském dopadu nemusí být příliš věrohodné. Pokud si tyto zprávy přečtete, nenajdete analýzu kritických nejistot, protože by to mohlo podkopat politickou podporu výdajů, a existuje mnoho důvodů, proč konzultanti, kteří tyto ekonomické analýzy vytvářejí, chtějí, aby vypadali příznivě - včetně vyhlídka na další konzultační práce pro nové ekonomické analýzy.

Zde je výňatek z environmentálního hodnocení Tempe Streetcar, který pojednává o některých ekonomických dopadech:

Pokud je poskytována trvalá investice do tranzitu, z pozorování vyplývá, že místní ekonomiky obecně profitují podle následujících trendů:
- Trvalá investice do tranzitu má potenciál v krátkodobém horizontu (během prvního roku) přinést zvýšení obchodní produkce o 2 miliony USD a osobní příjem o 0,8 milionu USD na každých 10 milionů USD;
- Z dlouhodobého hlediska (v průběhu roku 20) se tyto výhody zvýší na 31 milionů USD a 18 milionů USD na podnikovou produkci a osobní příjem.
- Dodatek C: Tempe tramvaj, posouzení vlivů na životní prostředí, hodnocení ekonomických dopadů (2015).

Protože učím inženýrské finance, je mou prací vybavit studenty nástroji, které potřebují k vyhodnocení nároků, jako jsou nároky uvedené v této zprávě. Takto nařídím svým studentům, aby to udělali, na základě interní míry návratnosti projektu:

  1. Nakreslete diagramy peněžních toků, které představují očekávané výdaje a příjmy za období analýzy. Pro projekt Tempe Streetcar to znamená nakreslení diagramu znázorňujícího stavební a provozní náklady se šipkami dolů a očekávané přínosy (např. Zvýšený obchodní výkon a osobní příjem) jako šipky směrem nahoru.
  2. Napište rovnost pro současnou hodnotu nákladů a současnou hodnotu výhod a vyřešte diskontní sazbu, která vyhovuje rovnici. Diskontní sazba, která splňuje rovnost, je stejná jako vnitřní míra návratnosti projektu a představuje výpůjční náklady, které by projekt mohl nést bez ztráty peněz. Například, pokud diskontní sazba, která způsobuje náklady = přínosy, je 20%, pak si město mohlo dovolit půjčit si peníze za úrokovou sazbu 20% a společnost jako celek by se i přesto na projektu zlomila. (To neříká nic o tom, jak by byly půjčky splaceny - ať už z tranzitního jízdného, ​​daní z prodeje nebo daní z benzínu. Nezáleží na tom, jak se generují příjmy při zvažování rozdělení výhod v různých odvětvích hospodářství nebo různých typů spotřebitelů, ale pro účely hodnocení projektu jako celku je to irelevantní). Řešení této rovnosti není pro většinu studentů strojírenství triviálním problémem, protože termíny současné hodnoty na obou stranách rovnice jsou zřídka redukovatelné na něco, co lze vložit do programovatelné kalkulačky. Spíše je často nutné použít tabulku a řešení bude nalezeno graficky nebo pomocí odhadu a kontroly.
  3. Porovnejte výše diskontní sazby s typickými výpůjčními náklady, které mají subjekty financující projekt k dispozici. Pokud jsou náklady na výpůjčky obvykle nižší než diskontní diskontní sazba, lze argumentovat, že je projekt ekonomicky opodstatněný. Ve stavebnictví je však typické používat faktor bezpečnosti. („Opravdu, jen faktor nevědomosti,“ řekl mi jednou můj učitel, profesor vzdělávání). Například ve stavebním inženýrství bychom mohli znásobit zatížení očekávané, že struktura nese o 1,4 nebo více, jen abychom zajistili, že nesprávné odhady nebo odhady z naší strany nebudou mít za následek katastrofické selhání konstrukce. Když jsou započítány všechny faktory bezpečnosti (neznalost), může se budova skončit tak, že bude postavena podle standardů, které jsou několikrát větší než stres, který ve skutečnosti zažívá. Stále však existují strukturální poruchy. Důsledky ekonomického selhání však nejsou tak akutní - jsou rozptýleny v čase a rozloženy na mnohem větší populaci - v důsledku toho nemusí platit faktory bezpečnosti, které se vztahují na pozemní stavitelství. Je však rozumné trvat na tom, aby byla kompenzována rizika takových velkých investic lepší než rovnovážná sazba.

Existují i ​​jiné způsoby, jak porovnat nebo vyhodnotit investice do stavebnictví, včetně poměrů přínosů a nákladů, jednoduché období návratnosti (počet let čistých přínosů požadovaných k úhradě nákladů) a čisté současné hodnoty. Výhodou vnitřní míry návratnosti je to, že umožňuje srovnání mnoha různých typů projektů, včetně projektů s různými obdobími analýzy, a je nezávislé na velikosti projektu. To znamená, že jak dálnice South Mountain, tak projekt Tempe Streetcar lze hodnotit na stejném interním základě míry návratnosti, a to i přes rozdílný rozsah a dobu analýzy. Nevýhodou je, že může být obtížné vypočítat, a protože ignoruje počáteční kapitálové výdaje, neuznává, že mohou existovat omezení, pokud jde o výpůjční kapacitu agentury poskytující financování.

Na základě výše uvedených výpočtů vnitřní míry návratnosti a na základě údajů z poskytnuté ekonomické analýzy by bylo zajímavé porovnat, který projekt je výhodnější investicí. Tento týden budu mít své studenty stavebního inženýrství na Arizonské státní univerzitě, aby to přesně udělali.