基于FAHP-Shapley值的水環(huán)境治理PPP項目風險分擔研究

2022-05-17 15:43:58李燕楠

低碳世界 2022年3期

李燕楠

（中國安能集團第一工程局，廣西南寧 530000）

0 引言

目前，水環(huán)境治理受到各國重視，當前我國主要是靠各地財政投入來支付水環(huán)境治理的費用，久而久之，各地財政收入將難以承擔水環(huán)境治理。為了彌補資金缺口，引入水環(huán)境治理PPP項目已經(jīng)成為當前的發(fā)展趨勢，在此基礎上能夠有效避免各地政府的債務風險。水環(huán)境治理PPP項目在應用期間由于組織結構的復雜和自身特殊性，導致項目風險難以掌控，而且我國PPP項目處于初級發(fā)展階段，出現(xiàn)大部分項目難以執(zhí)行的情況。因此，合理識別PPP項目的風險是當前最需要解決的問題。

1 水環(huán)境治理PPP項目風險概述

1.1 水環(huán)境治理PPP項目投資風險的特點

在水環(huán)境治理PPP項目中，投資主體主要負責對PPP項目進行投資建設。在此期間，為維持PPP項目的正常運營投資主體可能出現(xiàn)的資金虧損及主體破產(chǎn)的風險都是投資風險。首先，由于水環(huán)境治理PPP項目的風險隨時都有可能發(fā)生，對投資過程中的風險分析屬于投資風險的識別范圍。因此，投資風險具有識別的復雜性。其次，投資風險的影響因素較多，大部分影響因素都不能預測投資風險，而且大都是定向指標。此外，投資風險周期長，從決策開始到投資結束全程都將使用PPP項目經(jīng)營，經(jīng)營期較長。最后，不同項目的投資風險具有差異性，決定項目投資風險的是風險的種類或大小，投資主體目標不同，則投資風險也不同[1]。

1.2 水環(huán)境治理PPP項目風險分擔主體

水環(huán)境治理PPP項目的合同審批與實施主體是政府和社會資本，還包括供應商、承建商、保險公司、運營方等。也就是說，參與水環(huán)境治理PPP項目的各參與方就是項目風險分擔的主體，政府機構與社會資本要合理分擔風險，并將風險轉移給具體項目參與主體，實現(xiàn)項目風險分擔的全面性。與此同時，風險分擔還能夠對項目風險進行有效控制，進而降低項目成本。

1.3 水環(huán)境治理PPP項目風險影響因素

在水環(huán)境治理PPP項目風險分擔過程中，經(jīng)過綜合分析，本文主要考慮中標后的項目風險，對項目風險影響因素進行總結。

（1）融資風險。利率變動是PPP項目中融資風險的一部分，在水環(huán)境治理PPP項目進行過程中，由于項目資金需求量較大，債務融資比例較高，利率變動會影響融資成本。利率上升，費用增加，資金需求大就意味著收益少，影響項目的獲利能力。資金可獲得性風險也是融資風險的一種，在水環(huán)境治理PPP項目進入融資階段后，由于社會資本難以籌得資金，且融資結果過于單一，使資金獲得受到影響，難以保證PPP項目的正常進行，進而產(chǎn)生融資風險.

（2）財務風險。成本超支風險是項目財務風險的組成部分，由于水環(huán)境治理系統(tǒng)不穩(wěn)定，PPP項目容易受到限制，而且項目周期長，很有可能會超出成本預算，存在成本超支風險[2]。財務風險還包括項目收益不足風險，由于水環(huán)境治理PPP項目大部分產(chǎn)品和服務都是公共產(chǎn)品，外部經(jīng)濟明顯，個人收益很有可能無法從預期投資或項目收入中收回，可能存在難以收回個人收益的風險。

（3）項目技術與管理風險。①技術集成風險。水環(huán)境治理PPP項目中涉及的專業(yè)較多，技術較復雜，若難以集成工種，將會嚴重影響項目的效果，存在技術集成風險。②水生態(tài)修復技術風險。水生態(tài)修復技術是水環(huán)境治理中的重要技術，但由于修復技術水平不高或者技術落后等問題，容易對治理效果造成一定程度的影響。另外，水環(huán)境治理PPP項目實施過程中極易受到自然與人文環(huán)境的影響，如果項目實施過程中遭到人為破壞或自然侵蝕，就會有運行維護管理風險。此外，該風險還與技術人員管理不嚴格相關。③因合同文件錯誤、條款不清晰，容易造成雙方的矛盾，降低了項目的工作效率，存在合同文件不完備風險。

（4）政府規(guī)制風險。首先，當前水環(huán)境治理PPP項目中的考核標準不夠清晰，存在考核模糊風險，影響項目進行。其次，上級政府對政策內(nèi)容、程序的修改可能導致非本級政府所能控制的政策穩(wěn)定性風險。政府延遲或暫緩履約將會對水環(huán)境治理PPP項目造成危害，例如補貼不及時或出現(xiàn)違約等，會引發(fā)項目政府信用風險。

（5）環(huán)境風險。在水環(huán)境治理PPP項目進行過程中，如若出現(xiàn)污水處理不當?shù)那闆r，將會污染環(huán)境，有環(huán)境破壞的風險。項目周邊建設用地或建筑拆遷問題也會影響社會穩(wěn)定，從而出現(xiàn)社會穩(wěn)定風險。另外，針對龍卷風、洪水等自然不可抗力導致的風險無法防范，稱為不可抗力風險。此外，噪聲過大也可能會引起公眾不滿，存在一定的輿論風險。

1.4 水環(huán)境治理PPP項目風險分擔原則

（1）風險有效控制原則。風險有效控制原則指項目風險的分擔主體必須能夠有效地控制風險，也就是說項目分擔主體承擔的風險與其控制能力相對應。具體而言，政府機構在法律、制度層面對項目風險具有強大的控制能力，社會資本則對市場或自身的經(jīng)營風險具有較強的控制能力，但項目參與方不具有控制力，無法實現(xiàn)風險分擔的整體性，所以此原則不容易實現(xiàn)[3]。

（2）風險偏好原則。風險偏好原則是指項目參與主體對承擔的風險具有偏好系數(shù)，此時可以采用風險偏好原則。例如，政府機構對制度方面的風險具有承擔偏好。

（3）風險承擔上限原則。風險承擔上限原則指參與方承擔的風險不能超過自身實際能力。水環(huán)境治理PPP項目周期較長，發(fā)生風險的可能性比一般項目大，若風險承擔受限，項目將無法對超出部分進行有效控制，而且還會降低承擔風險主體的積極性，進而降低項目的工作效率，影響PPP項目的正常進行。因此，在項目進行過程中，必須要重視風險承擔上限原則，以免造成人力、財力的損失[4]。

（4）風險歸責原則。風險歸責原則在項目出現(xiàn)風險時確定風險責任主體，并承擔責任。項目開展前會簽署合同文件，在合同法中應該明確規(guī)定過錯責任原則，在風險分擔過程中通過不同的風險類型確定歸責原則，明確責任主體，避免出現(xiàn)過錯糾纏不清，無人分擔的情況。

（5）直接損失承擔原則。直接損失承擔原則是指確定項目參與方是風險的直接受害者后，風險將由參與方承擔。參與方的利益受到損害后，將會盡可能的采取措施規(guī)避、控制風險，降低風險發(fā)生的可能性，提高風險管理的效率，參與方應該積極采取措施防范風險，減少風險造成的損失。

2 云南省鎮(zhèn)雄縣水環(huán)境整治PPP項目總體情況

新建和改擴建項目包括鎮(zhèn)雄縣全縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水及污水處理企業(yè)。其中，擬新建供水廠15座，總供水量40 000 m3/d，改建供水廠5座，總供水量6500 m3/d，配套建設DN25-DN350管網(wǎng)共計694.20 km；新建23座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠，總處理規(guī)模為23 250 m3/d，配套建設DN150-DN600管網(wǎng)1015.25 km。存量項目包括12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)現(xiàn)有的規(guī)模化供水廠，總供水量為18621.4 m3/d，剩余15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)僅有部分供水管道納入存量，總計輸水管道202.95 km、配水管道349.23 km；8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的9座集鎮(zhèn)污水處理設施，其中污水處理廠7座、污水處理站2座，總處理規(guī)模7850 m3/d；其余19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)僅有部分污水管網(wǎng)可納入存量，管網(wǎng)總長87.51 km。PPP項目包括新建項目和存量項目兩部分，其中，新建項目包括20座新建或改建鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水廠及配套管網(wǎng)、新建23座鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠及配套管網(wǎng)；存量項目包括12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)現(xiàn)有的規(guī)模化供水廠，剩余15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)僅有部分供水管道納入存量，8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的9座污水處理設施，其余19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)僅有部分污水管網(wǎng)可納入存量。存量項目以委托運營方式實施，最終以政府和項目公司共同簽字確認的為準。項目合作期28年，其中建設期3年，運營期25年。

3 基于模糊層次修正Shapley值進行PPP項目風險分擔

3.1 適用性

Shapley值是合作博弈理論模型中的一種，是對聯(lián)盟成員風險分擔不等或風險分擔存在較大差異的狀況，需要根據(jù)風險分擔的比例對Shapley值法的利益分配方案做出適當?shù)男拚?。在水環(huán)境治理PPP項目中主要是對參與項目主體風險分擔不均的情況進行修正，其優(yōu)點在于原理和結果易于被視為公平的結果而被各方接受，在運算中遵循公平性原則，將各合作方之間的利潤、成本、損失、風險等進行合理分配。近些年，Shapley值在水環(huán)境治理PPP項目中的應用使項目運營模式轉變?yōu)楹献髀?lián)盟模式，公私雙方則為合作博弈理論模型中的參與者，通過修正使風險損失值降至最低，并由雙方分別合理承擔項目風險。

3.2 基于FAHP-Shapley值的水環(huán)境治理PPP項目風險分擔模型構建

3.2.1 初始Shapley值的風險分擔模型

作為水環(huán)境治理PPP項目的核心參與者，政府機構和社會資本部門要在合作聯(lián)盟中形成合作博弈的模式（N，V）。其中，N表示政府機構與社會資本部門的總體，V表示合作博弈的特征函數(shù)，函數(shù)將項目參與者集合的非空子集合s?N映射至特征值v（s），用來表示雙方參與者組成不同合作聯(lián)盟需要承擔的風險損失，則有：

通過Shapley值法進行計算，能夠將合作博弈中的項目風險合理分配至項目全部參與者（N）中，在求得每人應當分擔的風險，可以用式（2）來表示Shapley值。

其中：si——包含i的所有集合；|s|——集合中元素的個數(shù)；W（|s|）——si出現(xiàn)的概率參與者對集合的邊際風險貢獻。

3.2.2 引入水環(huán)境治理PPP項目風險分擔修正因子

Shapley值能夠在合作聯(lián)盟模式中科學分配項目風險承擔。水環(huán)境治理PPP項目周期較長、投資大等特點使風險受到眾多因素的影響，這些因素有風險的承受力、態(tài)度、控制力及認真程度。利用FAHPShapley值進行修正可以保障風險分擔的公平。

3.2.3 基于模糊層次分析方法確定修正因子的權重

層次分析法（analytic hierarchy process,AHP）是美國匹茲堡大學T.L.Saaty教授在20世紀70年代初期提出的，是一種對定性問題進行定量分析的簡便、靈活而又實用的多準則決策方法。它可以降低問題的復雜性，通過對各種因素的分類，將問題劃分為相互聯(lián)系的有順序的層次，根據(jù)主觀判斷結構將客觀判斷結果相結合，將一層次元素兩兩比較的重要性進行定量描述。AHP在實際運用中采用1~9標度，有一定的實用性，但忽略了評價人員思考的模糊性，進而影響結果。在構建矩陣時，由于矩陣較為煩瑣，檢驗過程艱難，本文采用的FAHP能夠將AHP與模糊理論結合，在AHP的基礎上結合評價人員的模糊性，通過0.1~0.9標度的比較來判斷矩陣，進一步提高了AHP結果的準確性。

具體操作步驟如下。

第一步，明確標度準則，在進行比較打分時專家可以采用“極端重要”“重要得多”等具有模糊性的語言。

第二步，構造模糊互補判斷矩陣，若模糊矩陣R=（rij）n×n滿足rij+rji=1（i=1，2，…，n；j=i=1，2，…，n），那就說明R是模糊矩陣，由社會資本部門和政府機構對風險承擔的影響因子進行比較，rij表示ri對rj的重要程度，用模糊層測分析法的標度得出矩陣公式。

第三步，求模糊互補判斷矩陣的權重。

其中：i＝1，2，3…n，能夠有效績效判斷結果。

第四步，對矩陣進行檢驗，再求出ωi后要對其是理性進行檢驗，未經(jīng)檢驗的權重值不可信，檢驗方法如下。

其中：R——模糊互補矩陣，W——權重值，若CI（R1R2）≤α，C（IR，W）≤α，就證明次模糊互補矩陣可以被接受，α值越小說明對矩陣的一致性要求越高，一般取值為0.1。

第五步，通過模糊加權得到風險因素對公司部門影響的綜合判斷，由于多個專家同時判斷，需要將專家的所有結果通過加權平均來進行整合。

3.2.4修正Shapley值進行PPP項目風險分擔

基于模糊層次分析法（FAHP）的基礎上，計算出風險影響因素系數(shù)，在通過修正Shapley值進行分配風險，可以根據(jù)公式[λ1，λ2]=w-×R，其中λ1經(jīng)過調(diào)整之后的風險因素對政府機構和社會資金部門的影響程度，針對兩個部門來說，風險分擔因素將調(diào)整為，在修正后可以通過此方法來計算風險分配值。

3.2.5 算例研究

云南省鎮(zhèn)雄縣在采用水環(huán)境治理PPP項目后將對全縣27個鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行治理，項目合作期28年，運營期25年。根據(jù)分析，當不可抗風險發(fā)生時，如不采取管理方式，項目預期損失500萬元；若采取公私合作，項目預期損失150萬元；若不采取合作PPP模式，將損失350萬元；由私營單獨建設預期損失300萬。

（1）計算原始Shapley值的方式如下。