徐 新
(中鐵第四勘察設計院集團有限公司, 湖北 武漢 430063)
GB/T-50875《工程造價術語標準》對“價差預備費”的定義是:為在建設期內(nèi)利率、匯率或價格等因素的變化而預留的可能增加的費用[1]。
鐵路工程區(qū)別于點狀、工點式的建筑工程,它是線狀拓展要素,且運距特征復雜,項目利益相關方多,造成其較為特殊的價差調(diào)整(下文均簡稱“調(diào)差”)模式。以我國為例,當前的鐵路工程調(diào)差分為設計階段調(diào)差和施工階段調(diào)差。設計階段價差分為調(diào)查價差和系數(shù)價差。調(diào)查價差主要針對鐵路主材和施工機械用汽油、柴油等燃料,編制期價格與基期價格的差額按價差計列。除上述材料外的其他材料,執(zhí)行鐵建設[2009]46號文,其編制期與基期的價差采用鐵路工程建設材料價差系數(shù)調(diào)整[2]。施工階段價差在年度驗工結(jié)算時予以調(diào)整,由建設單位根據(jù)甲、乙方承發(fā)包合同及建設具體情況,自行制定調(diào)整辦法[3]。
上述調(diào)差方法存在如下問題:
(1)只針對材料進行調(diào)差,對人工費和施工機械使用費的調(diào)整未明確。盡管該做法考慮了行業(yè)內(nèi)部特點,但從全費用的角度看,其邏輯不成立。
(2)對建設前期(決策、審批、設計、招標)考慮不周全。鐵路概、預算的編制期,一般處于初步設計或施工圖設計期,在完成施工圖設計至招標結(jié)束或項目開工,仍存在價格波動,忽視該時間區(qū)間而直接將設計調(diào)差和施工調(diào)差惡性分割,亦不符合實際。
(3)“亦步亦趨”的調(diào)差模式,難以滿足境外鐵路工程前期研究和招投標的需求。境外鐵路工程的總造價的時間維度延伸至項目竣工驗收或聯(lián)調(diào)聯(lián)試及試運營結(jié)束,我國鐵路行業(yè)暫未計列“價差預備費”的做法,如照搬至海外項目,會造成重大漏項。
(4)價差系數(shù)的時滯嚴重。價差系數(shù)目前僅更新至2012年,其后無正式的價差系數(shù)文件發(fā)布。
前述所存在的問題,對我國鐵路工程調(diào)差實踐“走出去”提出挑戰(zhàn)。目前亟待解決的問題包括:
(1)將工程費用進一步分解,對工、料、機費用應進一步細分。其中,對于人工費,因境外項目的人工通常分為當?shù)毓と?、中國工人和第三國技術工人,因此需將一定用工配比下的各國工人對應的工費進行分劈;對于材料費,既可按工程類別確定系數(shù),也可按照材料大類確定系數(shù);對于機械使用費,除應考慮水、電、燃料的價差外,還必須考慮編制期施工機械租賃費可能存在的漲跌。
(2)全面采用系數(shù)調(diào)差在項目前期計算“價差預備費”,本質(zhì)上是利用既有數(shù)據(jù)對未來情況進行預測。“既有數(shù)據(jù)”包括各類系數(shù)(或稱指數(shù)),使用系數(shù)進行預測并用于調(diào)差的實踐嘗試已非鮮見,劉振[4]利用已公布價差系數(shù),構(gòu)建了回歸-ARMA組合預測模型,用以預測鐵路工程價差系數(shù)預期值;戚瑞安[5]借助FIDIC條款下的公式,結(jié)合某檢測中心的預測數(shù)據(jù)對肯尼亞內(nèi)羅畢—西卡高速公路進行調(diào)價;姚悅鈴等[6]引進GM(1,1)預測模型,以南水北調(diào)穿黃工程中建筑工程價差為例進行分年度預測;金峰[7]提出價差預備費的蒙特卡洛分析模型。
運用各類系數(shù)進行預測,其原理是科學的,但諸多已有研究和實踐,均忽略了一個重要前提,即時間序列的平穩(wěn)性。
非平穩(wěn)(Non-Stationary)序列的方差常隨時間的推移而增加[8],用非平穩(wěn)變量進行回歸分析,將實際上不相關的兩個非平穩(wěn)變量用來回歸分析,是一種虛假回歸[9]。因此,絕大多數(shù)預測技術要求被分析的時間序列是平穩(wěn)的[10]。實際上,已有研究表明大多數(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)是非平穩(wěn)的[11],在進行系數(shù)調(diào)差時,如直接采用各類時間序列系數(shù),且該時間序列系數(shù)不平穩(wěn),則后續(xù)的預測工作已失去意義。
目前,對時間序列平穩(wěn)性的檢驗主要運用到以下兩種工具:
(1)單位根檢驗。對變量進行單位根檢驗可避免經(jīng)典回歸分析中的“虛假回歸”。
(2)脈沖響應函數(shù)。脈沖響應函數(shù)解釋了各變量對特定的沖擊響應的符號及響應的幅度,這對確定時間序列的長度意義顯著。
假定時間序列{Xt}(t=1,2,…),如果滿足下列條件:
(1)均值E(Xt)=μ是與時間t無關的常數(shù);
(2)方差Var(Xt)=σ2是與時間t無關的常數(shù);
(3)協(xié)方差Cov(Xt,Xt+k)=k(γ為參數(shù))是只與時期間隔k有關,與時間t無關的常數(shù)。
則稱該時間序列是平穩(wěn)的(Stationary)。
2.2.1ADF檢驗
迪基-福勒檢驗擴展為增廣迪基-福勒檢驗(Augmented Dickey-Fuller test,ADF檢驗)[12]。ADF檢驗較之于迪基-福勒檢驗,優(yōu)勢在于排除了自相關的影響。其檢驗方程為:
Δyt=γyt-1+εt
(1)
Δyt=a0+γyt-1+εt
(2)
Δyt=a0+γyt-1+a1t+εt
(3)
(4)
式中:a0,a1為參數(shù);εt是一個服從均值為零、方差為有限常數(shù)值的獨立分布。原假設為γ=0,通過臨界值與t統(tǒng)計量的比較,可以確定序列號是否存在單位根,這里的臨界值參照Dickey & Fuller 計算出的給定樣本容量條件下的經(jīng)驗近似臨界值。
2.2.2PP檢驗
菲利普斯-配榮(Phillips-Perron,PP)方法是由菲利普斯和配榮于1987年提出的[13]。PP檢驗方程為:
Δyt=a+βyt-1+εt
(5)
原假設H0:β=0。根據(jù)常規(guī)統(tǒng)計量t,得到PP檢驗的統(tǒng)計量t的推算式為:
(6)
(7)
2.2.3KPSS檢驗
KPSS檢驗是Kwiatkowski于1992年提出,它從與ADF相反的假設出發(fā),采用Neyman-Pearson準則,以yt漸進平穩(wěn)為備擇假設,以yt具有單位根為原假設[14]。KPSS檢驗法基于時間序列{Pt}可分解為:
Pt=μ+ωt+γt+μt
(8)
式中:γt為隨機游走過程;μt為擾動項。Lagrange Muiplier統(tǒng)計量為:
(9)
(10)
(11)
式中:T為樣本容量;e為殘差;ω(s,l)為可變權函數(shù)。
脈沖響應函數(shù)是用于衡量來自某個內(nèi)生變量的隨機擾動項的一個標準差沖擊(稱之為“脈沖”)對所有內(nèi)生變量的當期值和未來值所產(chǎn)生的影響程度[15]。通過分析隨機擾動對變量系統(tǒng)的動態(tài)沖擊,進一步解釋經(jīng)濟沖擊對經(jīng)濟變量的影響。
一個兩變量的向量自回歸模型為:
xt=a1xt-1+a2xt-2+b1zt-1+b1zt-2+ε1t
(12)
zt=c1xt-1+c2xt-2+d1zt-1+d1zt-2+ε2t
(13)
本研究構(gòu)建如下過濾機制模型:
第一步:對費用構(gòu)成進行篩選和分類,過濾出可調(diào)價項,并根據(jù)費用屬性,為其配置合適的調(diào)價系數(shù)。
第二步:對所選調(diào)價系數(shù)進行單位根檢驗,判別所選時間序列的平穩(wěn)性,對不平穩(wěn)的序列進行平穩(wěn)化處理。
第三步:對所選調(diào)價系數(shù)進行脈沖響應檢驗,計算出使系數(shù)序列平穩(wěn)所需的時間序列長度,對不滿足時間長度要求的序列進行更換或調(diào)整。
境內(nèi)、外項目在費用構(gòu)成上并無實質(zhì)性差異,關鍵在于項目角色定位和合同約定。然而不同國家和地區(qū),同種費用類別下的細目組成卻存在較大差異。以稅金為例,在印度的造價體系中,其稅金包含當?shù)亓隙怰oyalty(主要對砂、土、石等進行征稅)、屬地稅Octroi(各邦之間互相征稅)、增值稅Taxes和關稅Duties[17];泰國的取費辦法中,主導稅為VAT即增值稅;巴基斯坦在各成本類文件中,以所得稅作為主要稅種。
圖1所示為我國現(xiàn)行的建設項目工程造價構(gòu)成及可用于系數(shù)調(diào)差的項,其中利潤、規(guī)費、稅金、基本預備費被列為不可調(diào)差項,原因是上述費用一般在某一穩(wěn)定時期約定或規(guī)定了取費比例。與未來生產(chǎn)經(jīng)營有關的費用、與項目建設有關的費用,因各國的費用劃分不同,難以有適合的系數(shù)與之匹配。建設用地費用由于受各國政策影響極大,其預測已超出了基本的回歸分析范疇,如泰國將土地分為王權用地、政府土地和私人用地,部分王權用地不可占用必須避繞,而私人用地征收價格無統(tǒng)一標準,因此鮮有進行系數(shù)調(diào)差。
圖1 過濾機制步驟一:識別、篩選可調(diào)價項
費用構(gòu)成細目的差異,對境外鐵路項目調(diào)價系數(shù)的選擇提出了更高要求。目前國際上對各類系數(shù)進行跟蹤統(tǒng)計最多、分類最詳細的機構(gòu)為美國勞工統(tǒng)計局(U.S. Bureau of Labor Statistics),該機構(gòu)不僅對各行業(yè)指數(shù)進行統(tǒng)計和分析,還進行行業(yè)內(nèi)二次細分,以建筑業(yè)為例,該部門將價格指數(shù)區(qū)分為五類新建項目:工業(yè)廠房、倉庫、校舍、辦公樓、醫(yī)療樓,每類指數(shù)均有詳細的代碼和月度值[18]。
工業(yè)生產(chǎn)者物價格指數(shù)(Producer Price Index,PPI)結(jié)構(gòu)中,生產(chǎn)資料所占權重超過了70%,其包含采掘工業(yè)、原材料工業(yè)和加工工業(yè)3類。鐵路施工過程中的大斷面土石方涉及到采掘工作,碎石、砂、水泥、鋼材、木材、管材和線材則與原材料工業(yè)和加工工業(yè)密切相關,因此材料原價、設備原價、施工機械使用費(不含燃油)均可采用相應來源地的PPI作為初始數(shù)據(jù),供調(diào)價使用。
居民消費價格指數(shù)(Consumer Price Index, CPI)是反映一定時期內(nèi)城鄉(xiāng)居民所購買的生活消費品和服務項目價格變動趨勢和程度的相對數(shù)。建設工程中的工資性收入實質(zhì)是提供服務的結(jié)果[19],因此,境外鐵路項目在調(diào)整涉人工類費用時,可將CPI作為調(diào)價系數(shù)的初始數(shù)據(jù)。人工既包含建筑安裝工程中的勞工、也包括施工機械的機上人工,還包括企業(yè)管理所需的管理人員,與這三類人工有關的費用均可使用CPI。根據(jù)人工來源地的不同,可使用兩個及以上國別的CPI進行調(diào)價。
國際工程項目,尤其是非洲地區(qū)項目,運輸難度大,以乍得某鐵路項目所需的鋼軌材料為例,需經(jīng)內(nèi)陸運輸至中國某港,再海運至喀麥隆杜阿拉港,后經(jīng)鐵路運輸至恩剛代雷,并換汽車運輸至乍喀邊境,由此可見,因涉及到海運、清關等費用及項目所在國的陸運費用,境外鐵路項目的運雜費計算比國內(nèi)項目更為復雜,故除考慮與運輸服務密切相關的CPI外,還應考慮動力原料如燃油價格變化,本文以 FUEL代表燃油的價格系數(shù)。
境外項目與國內(nèi)項目相比,匯率(Exchange Rate,ER)風險極大,因此在選用系數(shù)調(diào)差時,必須考慮匯率對不同幣種結(jié)算制度的顯著影響,匯率成為調(diào)差的重要輔助系數(shù)。
綜上,本過濾機制模型先過濾出設備原價、設備運雜費、人工費、材料原價、材料運雜費、施工機械使用費、企業(yè)管理人員工資作為調(diào)價的基數(shù)。其他費用項或隨基數(shù)的變化而自動調(diào)整,或不予調(diào)整。一般情況下,可將系數(shù)PPI配置予材料原價、設備原價和施工機械使用費(不含機上人工及燃油),將CPI配置予全部人工類費用和運雜費的一部分,將FUEL配置予燃油類費用,將匯率配置予多幣種結(jié)算引起的價格變化。
對所選調(diào)價系數(shù)進行單位根檢驗,分別對所選時間序列系數(shù)CPI、PPI、FUEL、ER逐一進行ADF、PP和KPSS單位根檢驗,綜合判定各時間序列系數(shù)的平穩(wěn)性,對不平穩(wěn)的時間序列,過濾掉原始數(shù)據(jù),以處理后的新數(shù)據(jù)序列進行替換,該過程一般可采用差分處理,對原始時間序列進行一階差分后再檢驗,若仍未通過檢驗,則需要進行二次差分變換,一般到此步驟時間序列即可平穩(wěn)。
單位根檢驗保證了所使用的新的時間序列系數(shù)的平穩(wěn)性,且滿足借助平穩(wěn)歷史數(shù)據(jù)進行預測的前提。然而,為使預測工作捕獲均值回歸行為,需對時間序列長度進行分析,從而實現(xiàn):即使經(jīng)處理平穩(wěn)后的時間序列受到未料沖擊,甚至形成結(jié)構(gòu)斷點,亦能最終吸收脈沖影響。脈沖響應函數(shù)分析是基于風險價值模型(Value at Risk,VAR)和漸近解析法模擬,并由Cholesky分解轉(zhuǎn)換形成脈沖響應函數(shù)曲線,該方法可檢測出將脈沖影響完全驅(qū)散所需的時間長度。對于時間長度不滿足要求的序列,應進行再調(diào)查或補充,直至符合分析要求為止。
筆者于2015~2016年期間參與幾內(nèi)亞某礦山鐵路項目前期研究,該項目位于幾內(nèi)亞南部,靠近塞拉利昂邊界,線路全長646 km,為單線內(nèi)燃鐵路,線路等級為重載鐵路,軸重40 t,年運量1億t;正線數(shù)目為單線;設計行車速度為重車80 km/h,空車100 km/h;限制坡度為重車方向8‰,空車方向18‰;牽引種類為內(nèi)燃;到發(fā)線有效長度為3200 m。本次研究的需求方為澳洲某礦業(yè)集團,故涉及本項目估算的所有資料均參照英國標準、規(guī)范和經(jīng)驗執(zhí)行。
綜合分析本項目的施工組織設計、組織結(jié)構(gòu)和項目預期控股模式,項目人力資源主要包括:幾內(nèi)亞當?shù)貏诠ぁ⒅袊鴦诠?、承包方中方管理人員、承包方澳籍人員,業(yè)主方澳籍管理人員、中國籍管理人員和幾內(nèi)亞當?shù)毓芾砣藛T,因此按照過濾機制模型的步驟一,選取中、幾、澳三國的CPI,分別用CPI-China,CPI-Guinea,CPI-Australia表示。項目材料主要來源于幾內(nèi)亞當?shù)睾椭袊?,選取幾內(nèi)亞和中國的PPI統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為系數(shù)初始值,分別用PPI-Guinea,PPI-China表示。項目中大部分施工機械和鐵路工程常用設備均依賴中國進口,機車暫假設從美國通用電氣公司購進,因此選取PPI-China和PPI-America作為設備調(diào)價的基礎系數(shù)。本次研究引入了匯率影響,選取各結(jié)算貨幣兌換美元的匯率,以匯率ER作為基礎系數(shù)。以上數(shù)據(jù)主要來源于國際貨幣基金組織(International Monetary Fund,IMF)、中國國家統(tǒng)計局等機構(gòu)。本次研究對燃油進行獨立分析,選取按業(yè)主要求執(zhí)行的燃油價差系數(shù)FUEL作為基礎系數(shù)。
綜合考慮數(shù)據(jù)的時效性和項目估算的編制期,本研究所使用的CPI和PPI樣本尺度暫按1996~2016年以年度截取,匯率(波動較明顯)暫按2011年2月8日~2016年2月7日以日為單位截取,燃油價格按照業(yè)主提供的數(shù)據(jù)按年度(共16年)截取,所選各系數(shù)的樣本尺度均小于或等于該區(qū)間。對所有CPI和PPI的水平序列取對數(shù),可緩解時間序列中數(shù)據(jù)的劇烈波動和異方差,幾內(nèi)亞、中國和澳大利亞的CPI值(對數(shù)級)變化趨勢如圖2所示(圖中數(shù)據(jù)來源于IMF的World Economic Outlook Database(世界經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫一覽)統(tǒng)計年鑒,其中,Log CPI-Australia, Log CPI-China, Log CPI-Guinea,分別代表澳大利亞、中國和美國CPI的對數(shù)值),幾內(nèi)亞、中國和美國的PPI值(對數(shù)級)變化趨勢如圖3所示(圖中數(shù)據(jù)來源于IMF的World Economic Outlook Database(世界經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫一覽)統(tǒng)計年鑒和中國國家統(tǒng)計局,其中2016年中國PPI值還未公布,因此該數(shù)據(jù)于2016年缺項。其中,Log PPI-America, Log PPI-China, Log PPI-Guinea,分別代表美國、中國和幾內(nèi)亞PPI的對數(shù)值)。從圖2,3可以看出,幾內(nèi)亞的CPI和PPI,趨勢項和漂移項較為明顯,圖形預判法基本已能預測其為非平穩(wěn)時間序列,而中國和澳大利亞的CPI,中國和美國的PPI均不能直接從圖中判別出,需分別對所選時間序列系數(shù)CPI,PPI,F(xiàn)UEL,ER,利用EVIEWS 9.0逐一進行ADF,PP,KPSS單位根檢驗,檢驗結(jié)果如表1所示。檢驗結(jié)果表明,除美元兌幾內(nèi)亞法郎匯率ER(USD/GNF)外,其他所有CPI,PPI,F(xiàn)UEL,ER的水平級別序列(即對數(shù)化處理的原級)均表現(xiàn)出不平穩(wěn)。對不平穩(wěn)的時間序列作一階差分處理后,ΔLCPI-Australia,ΔLFUEL,ΔLPPI-China,ΔLPPI-America,ΔLER(USD/AUD),ΔLER(USD/CNY)均變?yōu)橐浑A單整序列。但ΔLCPI-China,ΔLCPI-Guinea,ΔLPPI-Guinea的平穩(wěn)性仍不理想,未通過檢驗,故對原水平序列作二次差分處理,最終Δ2LCPI-China,Δ2LCPI-Guinea,Δ2LPPI-Guinea通過單位根檢驗,時間序列平穩(wěn)性良好。
圖2 幾內(nèi)亞某鐵路項目相關國CPI變化趨勢
圖3 幾內(nèi)亞某鐵路項目相關國PPI變化趨勢
上述數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,費用的分類和系數(shù)的配置,并非系數(shù)與基礎估算進行組價的緊前工作,當前普遍存在的現(xiàn)象是:找到對應屬性系數(shù)后直接用于調(diào)差或回歸預測后調(diào)差,該做法有失偏頗。本項目所選的10個系數(shù)中,僅有美元兌幾內(nèi)亞法郎匯率所形成的時間序列較為平穩(wěn),其他時間序列均不可用。更甚在于,剩余9組時間序列經(jīng)一次差分處理后,仍有中國CPI、幾內(nèi)亞CPI和PPI三組序列不滿足平穩(wěn)性要求,需進行二次差分處理后方可使用。通過運用上文提出的過濾機
表1 單位根檢驗結(jié)果
注:單位根檢驗的滯后階數(shù)按照施瓦茲信息準則確定,*表示通過10%的顯著水平,* *表示通過5%的顯著水平,* * *表示通過1%的顯著水平。Δ和Δ2分別代表一階差分處理和二階差分處理后的系數(shù)
制模型第二步驟進行處理,本項目調(diào)價系數(shù)由1組水平序列,6組一階單整序列,3組二階單整序列組成,且各時間序列均具有良好的平穩(wěn)性。
按照步驟三,對所選時間序列系數(shù)進行脈沖響應函數(shù)分析(圖4),本次分析按照Box-Jenkins原則,滯后階數(shù)為3,在此基礎上,分別對平穩(wěn)后的時間序列進行自回歸模型構(gòu)建和正沖擊檢驗。給一、二階差分處理后的CPI一個正沖擊,發(fā)現(xiàn)一階單整中國CPI、一階單整美國CPI、二階單整幾內(nèi)亞CPI在第4,7,10期上下波動,在第16期以后趨于穩(wěn)定,故本項目所選CPI的21年樣本尺度能抵抗脈沖,可用于預測。給一、二階差分處理后的PPI一個正沖擊,發(fā)現(xiàn)一階單整澳大利亞PPI、二階單整中國PPI、二階單整幾內(nèi)亞PPI在第4,7,10期上下波動,在第16期以后趨于穩(wěn)定,則本項目所選PPI的樣本尺度21年能抵抗脈沖,可用于預測。給一階單整的各匯率序列一個正沖擊,發(fā)現(xiàn)人民幣兌美元和人民幣兌澳元匯率,除在第4期有小幅波動外,在第8期以后均趨于平穩(wěn),但幾內(nèi)亞法郎在正沖擊后波動顯著,在70期以前均在±0上方持續(xù)震蕩,后逐漸衰減,在第80期以后趨于平穩(wěn),可見幾內(nèi)亞匯率對時間長度的要求較高,需要大量基礎數(shù)據(jù),本項目對三個國家匯率值樣本的選取均超過1000,因此樣本數(shù)量符合時間長度的要求。本次燃油系數(shù)的數(shù)據(jù)由業(yè)主方提供,給一階單整的燃油價格一個正沖擊,發(fā)現(xiàn)該序列在第19期仍有較小幅度震蕩,表明該時間序列受沖擊后捕獲均值回歸的能力較弱,因此建議再往前溯源補充10期左右的燃油價格,形成新的時間序列后,再分別進行單位根檢驗和脈沖響應分析,該建議得到業(yè)主同意。本項目最終除燃油價格系數(shù)時間序列增加了時間長度外,其他系數(shù)經(jīng)差分處理后均能通過單位根檢驗,且符合脈沖響應函數(shù)的均值回歸預期。上述過濾機制的模型結(jié)構(gòu)、操作步驟、過濾及調(diào)整結(jié)果得到業(yè)主方認可,并被授意將各系數(shù)時間序列用于本項目的系數(shù)調(diào)差工作中。本項目的編制期估算價格為6746435570美元,按項目總體組構(gòu)建并由業(yè)主工程師認可的過濾模型進行分析、預測和計算,得出價差預備費為585970819美元,占編制期估算的8.69% 。
圖4 脈沖響應函數(shù)圖
我國鐵路工程概預算編制辦法中的系數(shù)調(diào)差法,僅能滿足編制期價格水平,若采用歷史價格系數(shù)進行預測,其平穩(wěn)性和抗擾性均未得以驗證,難以適應國際工程項目投資分析的要求。構(gòu)建系數(shù)調(diào)差的過濾模型,按選擇系數(shù)、驗證系數(shù)和調(diào)整系數(shù)的步驟為系數(shù)調(diào)差做原則性準備工作,是實現(xiàn)正確計算價差預備費的前提。后續(xù)工作應圍繞檢驗我國當前鐵路工程價差系數(shù)的平穩(wěn)性、抗干擾性和細化本模型的費用篩選、系數(shù)匹配功能展開。
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