基于霍尔三维结构的海绵城市建设PPP模式

喻博 李政道 白杰 姜炜

【摘要】为全面、系统地管理PPP海绵城市项目的全过程，首先总结海绵城市建设PPP模式的具体特点，构建基于霍尔三维结构的海绵城市建设PPP模式四维结构模型，并分别从时间维、逻辑维、知识维和空间维四个维度对海绵城市建设PPP模式展开系统性研究。其次，以时间维和逻辑维为例，通过建立二维活动矩阵实现对海绵城市项目某一状态点微观层面的具体分析，并以项目融资阶段为例，论证该方法的可行性和适用性。最后，构建基于四维结构的海绵城市建设PPP模式运行框架，旨在为PPP海绵城市项目的全过程管理提供新方法和新思路。

【关键词】霍尔三维结构；海绵城市；PPP模式；项目管理

【中图分类号】F284【文献标识码】A【文章编号】1004-0994（2019）23-0139-6

【基金项目】国家自然科学基金青年项目“装配式建筑项目风险动态测度及智能决策：基于复杂适应系统视角的研究”（项目编号：71801159）；教育部人文社会科学项目“装配式建筑项目风险识别与分担机制：基于利益相关者视角下的研究”（项目编号：18YJCZH090）；广东省自然科学基金项目“多主体视角下的装配式建筑供应链跨组织协同管理机制研究”（项目编号：2018A030310534）；深圳大学新进教师启动项目“基于社会网络理论的建筑信息模型（BIM）多利益相关者跨组织协同管理机理”（项目编号：8530300000125）

一、引言

海绵城市，即城市能够像海绵一样，在丰水期吸水、蓄水、渗水和净水，在枯水期则将储存的水释放并加以利用[1]。因此，海绵城市建设可以有效地解决我国水环境、水资源、水生态、水安全等一系列城市水系统问题。为了使海绵城市建设更好地落地实施，国家和地方政府也制定了相关政策。在国家层面，《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》中明确提出，到2030年，80%城市建设区应满足海绵城市的建设要求。在地方层面，各级地方政府也相应地出台了一系列政策法规。以深圳市为例，深圳市政府在2016年7月印发的《深圳市推进海绵城市建设工作实施方案》中，明确要求深圳市规土委组织开展《深圳市海绵城市规划要点和审查细则》的编制工作。截至目前，全国共有30个城市入选海绵城市建设试点城市。总的来说，海绵城市建设正逐渐成为我国城市可持续发展的趋势。

海绵城市建设与城市基础设施建设相类似，从理念到落地，均面临着多头管理、巨额投资、复杂的系统性关联以及回报机制不明等诸多挑战[2]。在此过程中，单凭政府一己之力难以为继，这就意味着需要通过市场化的方式使广泛的社会资本参与进来。因此，国家开始大力推广海绵城市建设PPP（PublicPrivate-Partnership，政府和社会资本合作）模式。在PPP模式下，引入社会资本参与项目投资、建设和运营，做到风险分担和利益共享，从而发挥项目的整体效益[3]。然而，由于海绵城市自身的复杂性以及受国内行业发展所处阶段的限制，如何高效高质地推行海绵城市建设PPP模式尚属新的研究课题[4]。目前，已有专家学者聚焦于海绵城市建设PPP模式的融资问题[5，6]、风险管控问题[7，8]、法律关系问题[9]等方面。此外，还有部分专家学者对实际典型案例进行经验总结，在结合我国现状的基础上，为进一步推进中国特色化海绵城市建设PPP模式提出了针对性的建议[10-12]。通过对现有文献的系统梳理不难发现，尽管在海绵城市建设PPP模式方面取得了一定的研究成果，但多偏向于宏观层面的探讨，缺乏微观层面的系统性分析，并且鲜有研究聚焦于海绵城市建设PPP模式下的管理方法和思路。

基于此，本文从系统管理的角度出发，结合海绵城市建设PPP模式的具体特点，在霍尔三维结构的基础上，构建了海绵城市建设PPP模式四维结构模型，并分别从时间维、逻辑维、知识维和空间维四个维度对海绵城市建设PPP模式展开系统性研究。在此基础上，建立二维活动矩阵，以期实现对项目某一状态微观层面上的具体分析。此外，本文还构建了基于四维结构的海绵城市建设PPP模式运行框架，旨在较为全面、系统地管理海绵城市项目的全过程。

二、海绵城市建设PPP模式的特点

基于现有的文献综述，总结海绵城市建设PPP模式具有以下特征：

1.资金需求量大，回报机制不稳定。海绵城市从实施阶段到运维阶段都面临着巨额资金的投入，致使地方政府存在较大资金压力[3]。因此，地方政府不得不筹集社会资金，持续稳定地投入海绵城市建设。此外，海绵城市建设属于公共服务建设范畴，很难在短时间内收回投资并取得相应利润。

2.项目类型多，系统性和公益性强。海绵城市建设是一个复杂的系统工程，不仅涉及市政、交通、给排水、燃气管道等多个领域，还涵盖了绿色屋顶、透水铺装、下沉式绿地、雨水花园、生物滞留带、生态树池、雨水湿地、生态河道等多个子系统[13]。此外，海绵城市建设具有较强的公益性，大多数项目设施不产生经营收益。

3.生命周期长，全过程管理难度大。海绵城市建设PPP模式从前期的可行性分析，到中期的融资建设，再到后期的运营移交，持续时间长，来自项目自身和外界环境的不可控因素较多，存在诸多潜在风险，导致项目全过程管理难度大。

4.利益相关者多，协调关系复杂。海绵城市建设不同于其他领域的PPP项目，其在建设和运营阶段同時涉及政府、社会投资者、PPP项目公司、金融机构等利益相关者。各利益相关者之间关系复杂，如从政府的角度来看，具体工作会涉及水利、市政、环保、城建、园林、财政等众多部门，这在很大程度上加大了各利益相关者之间的协调难度[4]。

由此可见，海绵城市建设PPP模式下项目全过程、全要素和全方位管理难度大，需通过切实可行的方法对其进行有效管理。

三、四维结构模型的构建与分析

霍尔三维结构是美国系统专家霍尔为解决大型复杂项目的管理问题而提出的一种系统工程方法论，它由时间维、逻辑维以及知识维三个维度组成[14]。目前，霍尔三维结构已应用于基础设施工程造价集成管理[15]、装配式建筑EPC总承包管理[16]、EPC工程总承包商合同管理[17]、PPP轨道交通项目风险动态管理[18]等方面。然而，从现代项目管理理论的角度来看，项目建设过程中所涉及的利益相关者不容忽视，因为他们的需求和期望在很大程度上会影响项目是否顺利实施。同时，海绵城市建设相对于其他基础设施项目而言，其利益相关者数量更多、关系更为复杂。因此，本文在霍尔三维结构的基础上，将利益相关者作为空间维而引入，从而构建海绵城市建设PPP模式四维结构模型，如图1所示。

（一）时间维

时间维是指系统工程活动的全过程，即海绵城市项目的全生命周期。海绵城市项目按PPP建设模式的时间顺序依次可分为前期分析、融资、实施、运营和移交5个主要阶段，各阶段相互关联、相互依赖。

1.前期分析阶段。前期分析阶段主要包括项目选择和可行性研究两个部分。政府部门按照海绵城市建设相关的专项规划筛选出适宜PPP模式的项目，并对项目进行经济、技术、市场等方面的评价，对社会资本参与项目的可行性进行评估。

2.融资阶段。融资阶段主要包括招标、投标、初选、谈判、签约等环节。政府部门应综合经营业绩、资金实力、服务价格、技术和管理水平、信誉等因素选择适合的社会投资者。

3.实施阶段。实施阶段即海绵城市的具体建设过程，政府部门应对项目建设过程进行实时监督，如出现不符合合同的情況或者质量问题，应及时与PPP项目公司联系，并确定责任主体，及时改进和纠偏。

4.运营阶段。运营阶段是指海绵城市项目验收之后，持续到特许权协议期满的时间段。在该时间段，PPP项目公司将收回投资并获取一定的利润，同时还需归还贷款、上缴政府税收并进行股东分红。

5.移交阶段。移交阶段是PPP项目运作的最后一个阶段，主要包括移交项目的经营权或所有权从而解散PPP项目公司。对于海绵城市项目而言，运营期外项目设施的维护管理交由政府或物业。

（二）逻辑维

逻辑维是指时间维中每一特定阶段所要进行的工作内容都应遵循的思维程序，即解决海绵城市项目PPP建设模式下每一具体问题的思维过程。由于海绵城市项目是一项大型且复杂的项目，因此也可按照系统工程方法分析大型复杂项目时的7个步骤，即明确问题、选定目标、方案综合、系统分析、方案选择、决策以及实施[19]。

1.明确问题。即在时间维的每一阶段都应解决的问题。例如，在项目前期分析阶段，对适宜PPP模式的项目进行可行性评估就是该阶段需要明确并解决的问题之一。

2.选定目标。即进一步细化明确的问题，制定切实可行的具体目标。例如，在项目融资阶段，确定政府和PPP项目公司共同认同的PPP特许经营权和经营期限就是该阶段的目标之一。

3.方案综合。即对选定的目标进行多方案组合和优化，从而形成一组可供选择的系统方案。例如，基于不同的计算方法、思路和假设条件形成多种项目经营期限的计算方案。

4.系统分析。即对各待选方案进行优劣排序。例如，根据项目的自身情况以及项目所在地的政治、经济等外界环境因素对各项目经营期限的计算方案进行排序。

5.方案选择。即从各备选方案中挑选出最优方案。例如，在综合考虑各因素的前提下，挑选出最优的项目经营期限计算方案。

6.决策。即在综合分析、评价的基础上，选择解决该问题的最佳方案。

7.实施。即将最终选择的方案付诸实践。

（三）知识维

知识维是指与海绵城市项目以及PPP建设模式相关的专业知识和技术。由于海绵城市项目PPP建设模式具有投资规模大、技术环境复杂、经营周期长等特点，因此会涉及工程学、景观学、管理学、经济学、法学等诸多领域，每一特定阶段都需要根据不同的实际问题运用相应的知识来解决。本文将这些知识分为项目、财务、法律以及管理四大类。

1.项目知识。为更好地实现海绵城市项目PPP建设模式的全过程、全要素和全方位管理，在熟练掌握低影响开发、水敏性城市设计等专业知识的基础上，需及时控制好项目的质量、进度和成本，定期对项目的安全、风险和合同进行评估和管理，并协调好各利益相关者之间的关系，切实做好项目的“三控三管一协调”。

2.财务知识。根据现行国家政策和相关法律法规，从宏观和微观两个角度研究和管理海绵城市项目PPP建设模式的财务。以项目融资为例，合理的融资方案是项目成功的基础，需根据市场信息和项目的自身特点制定最佳的融资计划，并确定合理的融资结构。

3.法律知识。法律知识贯穿于海绵城市项目PPP建设模式的始终，即前期分析、融资、实施、运营和移交的全过程。各利益相关者都应按照合同的要求约束自己的行为，并通过法律的手段来解决项目实施过程中产生的纠纷，从而确保各利益相关者参与项目的公平性和公正性。

4.管理知识。由于海绵城市项目PPP建设模式涉及的利益相关者众多，项目建设运营周期长、外界环境复杂，因此项目管理人员只有具备较高的组织、沟通和协调能力，才能促使项目朝着有序的方向发展。

（四）空间维

空间维是指海绵城市项目PPP建设模式的主要参与主体，即所涉及的主要利益相关者。PPP模式运作中的利益相关者主要包括政府、社会投资者、PPP项目公司、金融机构、咨询公司、设计单位、施工单位、供货商、运营商、用户等其他各方，各利益相关者之间通过法律、合同等形式相互作用、相互约束，如图2所示。

1.政府。作为PPP项目的发起人，政府是项目履约管理的责任主体。在海绵城市建设过程中，政府需要对项目进行可行性分析并组织项目招标，通过综合权衡各参与投标的社会资本，确定最终的项目开发主体。政府通过给予项目PPP特许经营权或贷款担保为项目开发、融资、建设等环节提供支持。

2.社会投资者。由于PPP项目资金规模巨大，因此社会投资者需同时具备良好的信誉和雄厚的资金实力。一个PPP项目可拥有多个社会投资者，各投资者在投标以前应以合同的形式确定各自的出资方式和出资比例，并推选出项目领导小组。

3. PPP项目公司。PPP项目公司是PPP项目的实施者，负责项目从融资、实施、运营直至移交全过程的运作，其主要由政府和社会投资者组成。在移交海绵城市项目经营权或所有权后，PPP项目公司才得以清算和解散。

4.金融机构。在PPP项目资金组成中，社会资本和政府直接投资所占比例较小，大部分资金都来源于金融机构。目前，向海绵城市项目提供贷款的金融机构主要包括商业银行、国际金融机构、信托投资机构等。

5.咨询公司。由于PPP项目具有一次性、长期性、不完备契约性等特点，导致PPP项目公司面临着更多、更复杂的风险，因此咨询公司在其中扮演着重要角色。咨询公司主要为PPP项目公司提供政策咨询、协助确定融资方案、协助制定风险管理方案、协助选择合作伙伴、协助项目开发运营等服务。

6.其他各方。与其他建设项目一样，海绵城市项目在设计、建设和运营过程中也涉及设计单位、施工单位、供货商、运营商、用户等其他各方，他们通过合同的形式与PPP项目公司建立合作关系。

四、四维结构模型的二维活动矩阵

为了更加形象、直观地探讨海绵城市项目PPP建设模式，在本文构建的四维结构模型中任意选取两个维度，将其简化为多重平面结构，以活动矩阵的形式进一步细化和优化。在该活动矩阵中，任意两个维度所形成的交点用m×n个元素来表示，具体如下：

本文以时间维和逻辑维为例，结合海绵城市建设PPP模式的5个阶段和7个逻辑步骤，最终形成由35个元素组成的海绵城市建设PPP模式的活动矩阵，如表1所示。其中，活动矩阵中的每一个交点Sij（i=1，2，…，5；j=1，2，…，7）均代表海绵城市建设PPP模式下的每一具体活动。

在项目的具体实施过程中，时间维中的每一阶段又可以细分为多个子阶段，例如项目融资阶段又可以分为招标、投标、初选、谈判和签约5个子阶段。如果某一子阶段仍较为复杂，还可对其进行下一步分解，实现目标的不断细化，从而更加全面地掌握每一活动内容，确保整个项目的顺利实施。本文以项目融资阶段为例，建立以时间维和逻辑维为平面的活动矩阵，如表2所示。由表2可知，在项目融资阶段的每一子阶段中，又可运用逻辑维中的7个逻辑步骤全面地分析和呈现该阶段的具体工作内容，便于各利益相关者更好地开展相关工作。

五、基于四维结构的海绵城市建设PPP模式运行框架

为了进一步全面、系统地管理海绵城市项目的全过程，本文在现有海绵城市建设PPP模式的基础上，将时间维、逻辑维、知识维和空间维中的各要素有机地结合起来，从而构建基于四维结构的海绵城市建设PPP模式运行框架，如图3所示。

由图3可知，在海绵城市建设PPP模式下，PPP项目公司与政府、社会投资者、金融机构、咨询公司以及包括设计单位、施工单位、供货商、运营商和用户在内的其他各方通过合同、协议等形式建立合作关系，各利益相关者运用项目知识、财务知识、法律知识以及管理知识，并基于逻辑维中的7个逻辑步骤解决海绵城市建设全生命周期中遇到的各种实际问题，从而确保整个项目的顺利进行。

六、结语

如何高效高质地推行海绵城市建设PPP模式尚属新的研究课题，现有研究多偏向于宏观层面的问题探讨，缺乏微观层面的系统性分析，并且鲜有研究聚焦于海绵城市建设PPP模式下的管理方法和思路。本文在全面总结海绵城市建设PPP模式具体特点的基础上，构建了基于霍尔三维结构的海绵城市建设PPP模式四维结构模型，并分别从时间维、逻辑维、知识维和空间维四个维度对海绵城市建设PPP模式展开系统性研究。同时，以时间维和逻辑维为例，通过建立二维活动矩阵实现对海绵城市项目某一状态点微观层面的具体分析，并以项目融资阶段为例，论证了该方法的可行性和适用性。此外，还构建了基于四維结构的海绵城市建设PPP模式运行框架，旨在为PPP海绵城市项目的全过程管理提供有效的新方法和新思路。然而，本文的不足在于仅从系统管理的角度对海绵城市建设PPP模式进行了理论层面的研究和分析，未结合具体的实际工程案例。因此，在未来的研究中，要理论结合实际，建立更为完善的PPP海绵城市项目管理体系和框架。

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作者单位：1.深圳大学土木与交通工程学院，深圳518061；2.中建四局第五建筑工程有限公司，深圳518000。李政道为通讯作者