INTRODUZIONE AL CORSO:COS’È L’ECONOMIA APPLICATA

ALL’INGEGNERIA (EAI)

Attività dell’ingegnere:- attività a contenuto tecnico- attività a contenuto economico

DI COSA SI OCCUPAL’ECONOMIA APPLICATA

ALL’INGEGNERIA?

Esempi di situazioni tipo:1. La R&S propone un nuovo prodotto: conviene

avviarne la commercializzazione?2. Si deve costruire un nuovo impianto di

termovalorizzazione: quale progetto conviene?3. L’azienda intende acquistare un sistema automatico

di saldatura: quale offerta scegliere?4. L’ufficio tecnico richiede la sostituzione della stazione

CAD per il disegno automatico con una nuova. Si deve accettare la proposta?

COS’HANNO IN COMUNELE SITUAZIONI DESCRITTE SOPRA?

Abbiamo a che fare con

• PROGETTI a contenuto ingegneristico• INVESTIMENTI di carattere

fisico/tecnico/industriale ()• VALUTAZIONE ECONOMICA• SCELTA/DECISIONE

INVESTIMENTO:

“Useremo l’espressione investimento per far riferimento agli IMPEGNI DI RISORSE effettuati nella speranza di REALIZZARE BENEFICI il cui verificarsi sia previsto lungo un periodo di TEMPO PRESUMIBILMENTE LUNGO nel futuro”

(Bierman, Smidt, 1993)

ECONOMIA APPLICATAALL’INGEGNERIA

• Ha come campo di applicazione la VALUTAZIONE sistematica e razionale di benefici e costi associati a PROGETTI di carattere tecnico-ingegneristico che comportano INVESTIMENTI, la QUANTIFICAZIONE di tali benefici e costi e il CONFRONTO tra progetti, per supportare le DECISIONI relativamente ad essi

• metodi e approcci per rispondere a questioni come:– Un progetto (ingegneristico) CONVIENE economicamente?– I RICAVI sono o no superiori ai COSTI?– quali i BENEFICI ECONOMICI di un progetto?– in quanto TEMPO recuperare le RISORSE?

EAI ovvero Engineering Economy:Origini, tappe

• A.D. Wellington: The Economic Theory of the Location of Railways (1887)

• Anni ’30-’40: i primi manuali di Engineering Economy (Grant, 1930; Woods & DeGarmo, 1942)

• Secondo dopoguerra: specializzazione della disciplina, diffusione di manuali, diffusione di corsi specializzati nelle facoltà di ingegneria

• Oggi: tematiche incluse diffusamente nei C.L. di ingegneria (anche in Italia)

EAI: gli elementi base

• Il concetto di ALTERNATIVA• la focalizzazione sulle DIFFERENZE• la coerenza della PROSPETTIVA• l’UNITÀ DI MISURA• il CRITERIO DI VALUTAZIONE• la consapevolezza dell’INCERTEZZA• l’ANALISI EX-POST

CONTENUTO DEL CORSO

• Origine e contenuti dell’Economia Applicata all’Ingegneria (Engineering Economy)

• Investimenti industriali e decisioni di investimento;il processo di valutazione ai fini decisionali

• Ricostruire il flusso di cassa di un investimento:processi di stima e previsione, e problemi relativi

• Valutare la convenienza economica degli investimenti: il valore del denaro nel tempo, interessi e formule relative, matematica finanziaria

• Valutare e scegliere tra alternative di investimento: gli approcci tradizionali (DCF)

• Bilancio e valutazione degli investimenti• Rischio e incertezza nella valutazione degli investimenti• Cenni all’analisi multiattributo (multicriterio)

PROCESSI DI VALUTAZIONE DEI PROGETTI DI

INVESTIMENTO AI FINI DECISIONALI

L’Economia Applicata all’Ingegneria richiede e comporta l’applicazione di criteri RAZIONALI di valutazione e l’uso di processi o approcci STRUTTURATI e SISTEMATICI

IDENTIFICARE IL PROBLEMA(O LE OPPORTUNITA’);

DEFINIRE GLI OBIETTIVI

IDENTIFICARE E FORMULARELE ALTERNATIVE

STIMARE GLI ELEMENTIECONOMICI DI CIASCUNA

ALTERNATIVA

STABILIRE IL CRITERIODI VALUTAZIONE (IL MODELLO,

IL METODO DI CALCOLO)

EFFETTUARE LA VALUTAZIONE;SCEGLIERE L’ALTERNATIVA

STIMARE GLI ELEMENTI ECONOMICI DI UN’ALTERNATIVA

(O DI UN PROGETTO)

STIMARE GLI ELEMENTI ECONOMICI DI UN’ALTERNATIVA/PROGETTO:

attività da svolgere1. Descrizione del progetto (elementi tecnici,

attività, componenti, ecc.)2. Identificazione degli elementi economici relativi

al progetto (voci/elementi di costo e di ricavo)3. Stima/previsione degli elementi economici di cui

al punto due

OBIETTIVO FINALE DEL PROCESSO DI STIMA: RICOSTRUIRE IL FLUSSO DI CASSA DEL

PROGETTO

FLUSSO DI CASSA:

rappresenta la sequenza degli esborsi (riferiti a spese, costi) e degli introiti (riferiti a ricavi e altre entrate) che sono stimati e previsti per un dato progetto di investimento nell’arco della sua durata prevista o dell’orizzonte temporale di riferimento

Descrizione “tecnica” di un progetto: la WBS (Work Breakdown Structure)

C o m po n e nte /a ttiv ità 1D ig ita re il t ito lo

so ttoco m p o ne n teo a ttiv ità 2 .1 .1

so ttoco m p o ne n teo a ttiv ità 2 .1 .2

so tto com po ne n teo a tt iv ità 2 .1

so ttoco m p o ne n teo a tt iv ità 2 .2

C o m po n e nte /a ttiv ità 2D ig ita re il t ito lo

C o m po n e nte /a ttiv ità 3D ig ita re il t ito lo

P ro g e tto

Progetto: costruzione di un’abitazione

F O N D A M E N T A E S T E R N O

... ...

L IN E E D IS P O S IT IV I P U N T I L U C E

E L E T T R IC O R IS C A L D A M . ID R A U L IC O T L C

IM P IA N TI IN T E R N O T E T T O

C AS A

CARATTERISTICHE DELLA WBS• Descrive il progetto e lo “identifica” rispetto a ciò che non ne fa

parte• Elementi funzionali (le attività) e fisici (i componenti)• Progetto come sommatoria delle varie parti• Elementi possono essere sia ricorrenti (ad es. un’attività di

manutenzione) sia non ricorrenti (es. costruzione iniziale)• Il numero di livelli dipende da:

– caratteristiche e complessità del progetto– risorse che si è in grado di dedicare– stime economiche che si desidera ottenere

CICLO DI VITA DEL PROGETTO

TEMPO

progettazioneimpianto

produzione evendita dismissione

L’ORIZZONTE TEMPORALE DEL PROGETTO

• Ci si riferisce a concetti quali ad es. la DURATA o VITA UTILE prevista (ciclo di vita)

• Dipende da elementi quali:– la durata delle attrezzature/impianti/macchinari– il tempo utile per lo sfruttamento economico del progetto

• Si tratta però di stabilire un intervallo di tempo (orizzonte) che si ritiene “ragionevole” ai fini della stima del flusso di cassa– trade-off tra affidabilità delle stime e completezza dell’analisi

IDENTIFICAZIONE DELLE VOCI DI COSTO E RICAVO

• Inclusione nell’analisi di tutti gli elementi economici rilevanti

• Esclusione degli elementi non pertinenti (problema dei “confini” dell’analisi)

• Identificare i costi/ricavi in relazione al TEMPO• Essenziale per l’analista una conoscenza (anche

tecnica) del progetto

CHECK LISTI DI COSTI E RICAVIPOSSIBILI COSTI:- investimento iniziale- costi di materiale- costo del lavoro- costi di manutenzione- costi del capitale circolante- costo dell’energia- costi di assicurazione- imposte e tasse- interessi sui prestiti (passivi)- costi legati alla qualità e/o dovuti a scarti di

produzione- costi indiretti; generali- costi di dismissione, smaltimento ecc.- altri costi

POSSIBILI RICAVI:- ricavi dalle vendite- risparmi (!)- valore di recupero- altre entrate (ad es. recuperi

fiscali, interessi attivi, ecc.)

APPROCCI ALLE STIME DEL FLUSSO DI CASSA DI UN

PROGETTO

QUAL È IL RISULTATO DI UN PROCESSO DI STIMA?

1. L’obiettivo NON È ottenere dati certi sul futuro (cosa virtualmente impossibile) ma ottenere RAGIONEVOLI PREVISIONI fondate su elementi concreti

2. per sua natura, non ci si può aspettare che una stima sia ESATTA3. anche per questo, un procedimento di stima può fornire risultati espressi in forme diverse a

seconda della situazione:1. un dato singolo puntuale (es: investimento iniziale = 350.000 euro),2. un insieme di valori (ad es. valore “pessimistico”, “ottimistico”, “più probabile”) (es.: costi

di energia al minimo 10.000 e anno, al massimo 20.000 e, probabilmente 15.000 E)3. un intervallo di valori (costi di energia tra 10.000 e 20.000 e anno)4. un insieme o intervallo di valori a cui sono associate probabilità, ecc.

4. nel momento in cui si valuta il progetto di investimento si deve saper trattare adeguatamente le stime su cui tale valutazione si basa (e i problemi affrontati nel ricavarle)

LE FONTI DEI DATI1. La contabilità aziendale2. Altre fonti interne all’azienda

1. documentazione interna2. esperienza e conoscenze del personale

3. Fonti esterne1. materiale documentale (rapporti, studi, manuali, bollettini

statistici, cataloghi di fornitori, ecc.2. contatti con “esperti”, consulenti, ecc.

4. Analisi condotte “ad hoc”1. es.: sperimentazioni pilota, indagini di mercato, ecc.

GLI APPROCCI ALLA STIMAStime“dell’ordine di grandezza”

Stimedettagliate(o “definitive”)

Stimesemi-dettagliate(o “di budget”)

grado di accuratezza

costo del processo di stima

accuratezza

precisione!

costo del processodi stima

stimedettagliate

grado di accuratezza

stime di ordine di grandezza

BASSOALTO

alto

basso

COME SCEGLIERE LA TECNICA DI STIMA?

IN RELAZIONE A:• tempo e risorse da dedicare al lavoro di stima• difficoltà di stima degli elementi in gioco• grado di innovatività del progetto• grado di complessità (dimensione) del progetto• i metodi che si è in grado di usare a seconda della

situazione specifica• le competenze di analisti ed estimatori• la sensibilità dei risultati delle stime ai metodi usati, ai dati,

alle fonti

ALCUNI APPROCCI E TECNICHE DI STIMA

Stima analitica (ingegneristica)

• Approccio ”bottom-up”– costruzione di una WBS dettagliata– stima dei costi della singola componente– sommatoria di tutti i costi

• Vantaggi:– massima accuratezza (stima dettagliata)

• Limiti:– indipendenza delle componenti del progetto– propagazione degli errori– i costi potrebbero non essere stabili nel tempo– lavoro lungo e costoso

Stima per analogia

progetto A (realizzato in passato)

progetto B (da realizzare)

Stima per analogia

• confronto con un progetto “simile” già realizzato (o sue parti)

• stima “rapida”• per stime di massima (spesso in fase preliminare

di analisi)• utile anche come raffronto

Stima per analogia: LIMITI• Necessaria esperienza professionale

– interna– esterna (consulenti) ma costosa

• Inapplicabile o troppo imprecisa se i progetti sono troppo diversi• l’analogia non è applicabile

?

Tecniche quantitative

• Uso di modelli matematici• Per stime più o meno accurate a seconda:

– del progetto– del modello– del grado di innovatività del progetto (!)

• Possibili anche in combinazione con altre tecniche

Alcuni esempi di modelli quantitativi

FATTORI DI COSTO UNITARIO

ESEMPI• costi di impianto per kw installato• costi di carburante per km percorso• costi di impianto per telefono installato• costi di costruzione al mq.• ecc……STIMA COSTO progetto = f x U

NEL CASO DI PIU’ COMPONENTI: C= fi Ui

 Costruzioni autostradali:costo di costruzione per METRO LINEARE DI CARREGGIATA

Tipologia Sub A.strada tipo: strada di sezione tipo A con due corsieper carreggiata con corsia di emergenzaper carreggiata, larghezza m 47.70 (ecc…) AFO1 (trincea/rilevato) £ 6016060 € 3107,04AFO2 (galleria) £ 166950000 € 86222,48AFO3 (viadotto) £ 71550000 € 36952,50

Fonte: A u t o r i t à p e r l a v i g i l a n z a s u i l a v o r i p u b b l i c iO s s e r v a t o r i o d e i l a v o r i p u b b l i c i

INDICI DI COSTO

)(k

nkn I

ICC

k = anno di riferimenton = anno della stimaCn= Costo del bene anno n (stima)Ck = Costo del bene anno k

Mese Base 1995 = 1001996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

Gennaio 100,5 103,4 101,9 103,6 106,6 109,6 114,1Febbraio 100,6 103,1 102,0 103,7 106,8 109,5 114,2Marzo 100,7 103,4 102,5 103,8 107,0 109,8 114,3Aprile 100,7 103,5 102,5 104,3 107,1 109,8 114,5Maggio 100,8 103,5 102,5 104,5 107,2 110,0 114,6Giugno 101,0 103,6 102,7 104,6 107,7 110,1 114,8Luglio 102,4 104,9 102,9 104,8 107,8 110,4 115,0Agosto 102,4 105,0 103,4 104,9 108,0 110,6 115,1Settembre 102,7 105,2 103,4 105,0 108,3 110,8 115,3Ottobre 102,9 105,3 103,6 105,2 108,5 110,8 115,3Novembre 102,9 105,4 103,7 105,4 108,7 111,0 115,4Dicembre 103,4 105,3 103,6 105,6 108,9 111,0 115,5Media anno 101,8 104,3 102,9 104,6 107,7 110,3 114,8

INDICI DI COSTO EDILIZIA: edifici residenziali

(fonte: ISTAT)

STIME PARAMETRICHE- relazioni di stima

Sistema cost driver

Edifici superficie calpestabile, superficie del tetto, sup. pareti

Autovetture potenza, peso a vuoto, numero di posti, volume interno

Centrali elettriche potenza erogata (megawatt)

Aerei peso a vuoto, velocità, superficie alare

Satelliti peso

Motori a combust. potenza, consumo

Computer velocità del processore, capacità di memoria

Software numero di righe di codice

Contenit. a press. volume - capacità

Manuali scritti numero di pagine

Legge di potenza e dimensionamento

• CA= costo impianto A

• CB= costo impianto B

• SA= dimensione (scala) impianto A

• SB= dimensione (scala) impianto B• X = coefficiente di scala

X

B

A

B

A

S

S

C

C)(