城市轨道交通PPP项目运营风险评价

李 旸,任 旭

(北京交通大学经济管理学院,北京 100044)

引言

国务院权威发布的《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》高度重视城市轨道交通(以下简称城轨)的建设与发展，并明确提出了从2015年到2020年间，城轨运营里程翻一番的发展目标，截止2019年底，我国城轨项目的运营里程达6 730.27 km，较2018年新增968.77 km，年复合增长率达16.8%[1]，未来数年内仍将按照发展计划推进，具有较大的发展空间。城轨项目具有投资金额巨大、建设过程复杂、运营时间较长等特征，因而其建设和运营均离不开巨量资金的支持，政府引入PPP融资模式，通过与民营企业深度合作，吸收民营企业资本金，不仅能够有效缓解财政压力，还可提高项目的服务质量和运营效率，发展前景广阔。但目前我国的城轨PPP项目在推行过程中仍存在诸多不确定性风险因素，项目前期所识别的风险因素更多的是基于理想化的假设且缺乏有效应对措施，而降低和减少各类风险因素对项目的影响是项目正常运营的关键，因此对城轨PPP项目进行风险评价并提出有效的风险管理建议至关重要[2]。

城轨PPP项目是一个复杂的动态系统，其风险因素具有隐蔽性、复杂性、相互影响性等特点，目前有多位学者进行了初步探讨。KARIM(2011)通过总结前人对于PPP项目的研究经验，将其的风险因素归纳为政治、法律、经济、运营、市场、项目融资和自然因素，并运用映射矩阵计算得出PPP项目各风险因素的频率，其中频率最高的是法律的变更、项目审批和许可的延误、土地征用[3]。顾曼(2014)立足于城市轨道交通PPP项目的前期准备阶段，将风险分为政治与法律、经济等系统风险和项目招标与融资、项目设计等非系统风险，并依据风险分担原则、前人实践与研究经验等得出合理风险分担结果[4]。尹贻林、尹晓璐(2013)、ROUMBOUTSOS等(2013)[5-6]结合北京地铁4号线PPP建设模式的特点对风险进行识别，并将其划分为政治、环境、经济、建造和运营五大风险，通过量化分析得出了风险分担结果。赵明明(2019)以西部地区城市轨道交通PPP项目为例，将其融资风险分为市场、运营等八大风险，并对其进行风险评估[7]。

由上述文献可以看出，当前针对城轨PPP项目运营阶段风险评价的研究成果较为匮乏，亟待改善。考虑到项目的正常运营是整个项目成功的必要保障，具有举足轻重的作用，本文首先识别出城轨PPP项目运营阶段的风险因素，并建立运营期风险的系统动力学评价模型，揭示运营阶段风险熵值随着时间推移的变化趋势，从理论角度弥补现有关于城轨PPP项目运营阶段风险研究的不足，并为实践提供借鉴。

1 城市轨道交通PPP项目运营期风险评价指标体系构建

1.1 研究现状

随着PPP模式在我国的广泛应用，学术界关于PPP融资模式的研究也进一步扩展到PPP项目的风险研究方面，目前更是有多位学者针对PPP项目运营期的风险因素进行了探讨。吴守荣(2016)采用层次分析法将城市轨道PPP项目运营阶段风险划分为市场、完工、安全、经营管理和不可抗力风险，并建立了系统动力学模型用以评估项目运营期风险[8]。王凯妮(2019)等结合城市轨道PPP项目运营期的特点，将风险分为运营成本超支、市场竞争等，并将财务风险预警理论引入可行性缺口模型，计算财务数据对项目可行性缺口补贴的敏感性系数，以此识别城市轨道交通项目运营期风险控制的主要对象[9]。刘秦南(2017)等将PPP项目运营阶段风险归纳为市场、经营管理和运营环境风险，并建立系统动力学模型对其进行动态评价[10]。

目前对PPP项目运营期风险的研究大多属于静态评价范畴，但由于城市轨道交通运营期一般为20～30年，对于整个运营期内风险的变化研究不足。鉴于此现状，在运用系统动力学方法构建城市轨道交通PPP项目运营阶段风险演化评价模型的基础上，对各级风险指标进行敏感性分析，从而确定运营阶段需重点关注的风险对象，为项目的正常运营提供保障。

1.2 风险评价指标的选取

欧盟《成功实施公私合作项目指南》(2003)中提出，风险是指在工程建设过程中可能发生，并影响工程项目目标(费用(资金)、进度(工期)、质量和安全)实现的事件。在综合考虑项目运营阶段巨大的资金需求量、复杂的利益相关方情况以及公益性与盈利性并存等特点的基础之上，结合上述学者所总结的城轨PPP项目的风险因素和以往类似项目发生的风险，采用风险核对表法将出现频次大于3次的运营期风险因素进行筛选、识别，得出以下五类风险。

(1)政治风险

政治环境的稳定是项目顺利运营的重要保障，城轨PPP项目往往由于政府政策的变动导致项目成本的增加和收益的降低，或因政府中途变更合约等导致政府信用风险的爆发，而负责项目的官员利用职务之便谋取非法收入，诸如为项目额外支出“维持关系费”，或在分包过程中受贿舞弊等腐败行为，不仅徒增项目费用，甚至可能引发政府信用风险的发生。因此，严冬(2016)[11]、王桂花(2017)[12]、史玉芳等(2019)[13]认为运营期政治风险主要包括政府宏观政策变动、政府部门信用评级、官员腐败等风险，本文沿用此观点，认为政治风险包括政府政策变动、政府信用、官员腐败。

(2)经济风险

在整个城轨PPP项目运营期间，复杂多变的市场大环境会从多个维度增加经济风险发生的可能性。侯嫚嫚(2017)认为其他同类项目的大量出现更为项目的盈利带来巨大挑战[14]；唐文彬(2011)[15]、CHAN(2010)[16]等人认为通货膨胀、利率变化等国家宏观经济环境的不确定性因素导致市场价格波动，进而增加项目运营的成本。本文在总结前人经验的基础上，将运营期经济风险归纳为：市场竞争、通货膨胀、利率变化、市场价格变动、市场需求变化。

(3)经营管理风险

唐文彬(2011)[15]、有维宝等(2018)[15，17]提出将PPP模式引入到城轨项目的市场化运作过程中，部分项目公司的管理层由于缺乏经验、组织结构混乱、权责分配不当等因素导致运营期管理不当，服务质量低下，运营收入不足；周鲜华(2017)指出市场需求变化、设备更新维护、相关工作人员对市场环境认识不足等因素会导致运营管理成本超支[18]；资本运作不当、监管不力或缺失等原因导致融资不畅或者项目资金链断裂，进而产生财务风险。因此，将经营管理风险总结为：运营成本超支、运营收入不足、管理能力、服务质量、财务风险。

(4)运营安全风险

运营安全风险属于运营期易发风险。吴守荣(2016)[8]、陈鹏等(2016)[19]认为轨道交通车站人员密集，当现场突发事故时，由于大多数乘客缺乏应急能力，且现场疏散难度较大，容易发生踩踏等安全事故，造成人员伤亡；设备的稳定运行同样对轨道交通的安全运营起着至关重要的作用，一旦发生设备故障可能导致行车中断、影响车站秩序，极端情况下会造成人员伤亡等安全事故；胡汉宁(2015)提出车站工作人员的不规范操作、乘客的违规行为均可能导致火灾等事故的发生，对公共环境与财产安全造成严重损失[20]。因此，本文总结归纳前人相关研究，认为运营安全风险包括人员、设备及环境安全风险。

(5)不可抗力风险

不可抗力风险主要指项目在运营过程中，合同双方都无法提前预测，产生时又无法有效规避、可能会对项目造成损失的风险事件，一般指地震、洪涝等自然灾害或者暴乱等风险。

综上，总结得出城轨PPP项目运营阶段的风险指标(表1)。

1.3 数据来源及风险指标权重的确定

采用问卷调查法收集研究数据，问卷将打分范围设置在1～5，1表示这类风险不可能发生，5表示这类风险肯定会发生。采用线上和线下两种方式共计发放问卷138份，收回有效问卷113份，有效问卷率达81.88%，满足本研究需要。此次问卷调查对象包括政府部门、项目公司相关人员、项目咨询公司以及高校专家学者等。通过回收问卷、数据整理分析，进而对上述19项风险指标发生的概率进行评价。

表1 运营期风险指标

基于调查数据，利用AHP-熵值法计算出各风险因素的综合权重，综合权重是在层次分析法计算出反映专家个人意志的主观权重基础上，用熵值法的差异性系数计算客观权重，得出优化权重组合。该方法消除了层次分析法专家个人主观意见的干扰，同时大幅降低熵值法因样本数据不足所带来的偏差影响，最后获取的综合权重更为客观、合理。

1.3.1 基于层次分析法的主观权重计算

首先，采用1～9标度法构造两两判断矩阵，以经营管理风险为例，经由相关专业人士对上述指标因素集进行重要度打分，得到各级指标的判断矩阵，计算判断矩阵的特征值和最大值，进行层次单排序的一致性检验(表2)。

其中，λmax(判断矩阵的最大特征值)为5.347，一致性比例为0.077<0.1，满足一致性检测。二级风险因素的权重系数：运营成本超支ω1=0.556、运营收入不足ω2=0.194、管理能力ω3=0.110、服务质量ω4=0.041、财务风险ω5=0.099，同理计算其他风险权重。

1.3.2 基于熵值法的客观权重计算

采用5级评判法，每个评价等级分别对应风险等级的大小，依次为低、较低、一般、较高、高[21]，记为V={V1，V2，V3，V4，V5}={低、较低、一般、较高、高}={1，2，3，4，5}。其实施步骤如下。

表2 经营管理风险相关因素的判断矩阵

(1)原始数据标准化

(2)归一化处理

(i=1，2，3，…，n;j=1，2，3，…，m)

式中，n为一级评价指标个数；m为二级评价指标个数。

(3)计算二级指标下第j项指标熵值ej

式中，k=1/ln(n)，ej≥0。

(4)计算差异性系数gj

gj=1-ej(j=1，2，3，…，m)

(5)得到差异系数集Wj

Wj=(g1，g2，g3，…，gj)={0.023，0.034，0.043，0.056，0.053，0.051，0.061，0.072，0.079，0.068，0.052，0.042，0.043，0.069，0.061，0.053，0.051，0.048，0.040}

1.3.3 风险指标综合权重的确定

为弥补层次分析法主观性较强的不足，基于熵值法的差异化系数进行客观权重计算，最终计算出综合权重。

(1)调整权重

Wp=Wj·ωi=[ω11，ω22，ω33，…，ωij]

(2)归一化处理

(3)计算综合权重

W=p1ωi+p2W1

其中

计算可得：p1=0.998，p2=0.004

根据以上计算结果，得出运营阶段风险指标的综合权重(表3)。

表3 风险指标的综合权重

2 城市轨道交通PPP项目运营期风险系统动力学评价模型构建

2.1 项目运营期风险形成路径及因果关系分析

系统动力学(System Dynamics)是一门利用系统科学理论和计算机仿真模拟技术描述、解决复杂系统问题的科学[17]。城轨PPP项目运营周期长，其运营阶段风险是一个交互复杂的系统，各个子系统相互关联，任何一个风险因素的发生都有牵动其他风险因素爆发的可能，从而影响到整个项目的正常运营。因此对其风险评价应体现整体性、直观性及连续性，而系统动力学方法是按照系统论的思路解决“黑箱”内部与整体行为的复杂关系，因此本文建立了系统动力学评价体系模型，用以评价城轨PPP项目运营阶段的风险。

识别出运营阶段的风险因素后，运用软件——Vensim PLE构建城轨PPP项目运营阶段风险评价体系因果回路图，分析各个风险因素之间的相互作用关系及其影响路径。根据图1可得，城市轨道PPP项目运营阶段政治、经济、经营管理、运营安全及不可抗力风险这五大风险间相互作用，进而影响到运营期的风险。

图1 经营管理风险反馈图

根据因果回路图，以“经营管理风险”为例进行详细说明。由管理能力等因素逐级反向追溯，得到如图2所示的经营管理风险反馈图。城市轨道PPP项目，主要以票价收入、辅助业务及政府补贴来平衡成本支出，定价水平是影响居民乘坐需求的最大因素，不可抗力风险也会在一定程度上引起收支的波动，容易引发运营收入不足的风险。由于工作人员管理能力不足、市场竞争超预期、设备维护费用升高等因素也会造成运营成本超支。因此，项目运营期间该风险受到运营成本超支、运营能力不足、管理能力、服务质量、财务风险的直接影响，同时又间接受市场需求变化、市场价格变动、人员和设备安全、不可抗力因素交互关联的影响。

图2 运营期风险体系因果回路图

2.2 项目运营期风险存量流量图及分析

因果回路图直观地展现了城轨PPP项目运营阶段各项风险及其之间的相互作用关系，并以此为基础建立各个变量间的函数关系得到存量流量图(图3)。其将项目运营阶段风险系统分为状态变量：运营期风险(OR)、政治风险(PR)、经济风险(ER)、经营管理风险(OMR)、运营安全风险(OSR)以及不可抗力风险(FR)。速率变量：政治风险熵增(PRSZ)、经济风险熵增(ERSZ)、经营管理风险熵增(MRSZ)、运营安全风险熵增(SRSZ)及不可抗力风险熵增(FRSZ)；辅助变量、常量等。并可依据其中的因果关系、反馈回路进行模拟仿真计算，从而对城轨PPP项目运营阶段风险进行评估。

图3 运营阶段风险存量流量图

3 城市轨道交通PPP项目运营期风险评价系统关系建立及结果分析

3.1 风险因素函数关系建立

PPP项目的运营周期一般为20～30年，因此在系统动力学评价体系模型中选取的时间段为30年。若要进行风险评估，构建系统动力学方程，还需要明确各风险因素数值之间的函数关系。以经营管理风险和运营期风险为例，根据风险因素的综合权重得出系统方程如下。

(1)线性函数关系

MRSZ=0.555×运营成本超支+0.195×

运营收入不足+0.110×管理能力+0.042×

服务质量+0.099×财务风险

OMR=INTEG(MRSZ，0)

ORSZ=0.040×PR+0.238×ER+0.495×

OMR+0.140×OSR+0.088×FR

OR=INTEG(ORSZ，0)

同理可得出其他风险因素的系统方程。

(2)非线性函数关系

在此模型中，部分因素间确切的函数关系难以确定，但依据专家访谈、实际经验、现场情况及历史资料等可得因素之间在某些具体点的对应关系，针对此类情况，采用表函数来表达这些因素之间的关系：根据变量间的因果关系确定函数的增减规律，再依据变化幅度大小调整各阶段间隔点间隔及点密度。以运营收入不足风险为例，运营收入主要以“票价+额外收入”模式累积获得，由于前期投入巨量建设资金，而以票价收入为主的运营收入远不能相抵，因此运营初期风险很高；但相关人员的管理能力、服务质量以及市场的需求均会随着运营时间的增长得到提升，多因素协同作用下，运营收入呈稳定上升趋势，因而运营收入不足的风险快速下降；运营后期，市场需求达到饱和、服务质量成熟稳定，因此收入不足的风险将达到低位平稳的状态。综上所述，运营收入在运营期内整体呈现先骤降后趋稳缓降的非线性趋势，本文中以表函数方式表达，如图4所示。

图4 运营收入不足风险关于时间的表函数

3.2 模型有效性检验及结果分析

城轨PPP项目运营期风险是一个复杂的系统，整个系统的熵值随时间叠加至某个临界点时风险必定发生，因此通过对各个子系统风险进行敏感性分析，可确定整个项目运营阶段需重点控制的风险对象。

通过直观检查，模型运行检查，参数极端化以及模型的参数灵敏度与结构灵敏度检验等，将上述方法综合使用，运行结果显示正常。将上述所建立的风险因素间函数关系输入软件并运行，得出运营阶段各个风险指标熵值变化趋势，如图5所示。经营管理风险熵值随时间变化增长速率最大，熵值越大说明系统风险越不稳定，项目运营过程中需重点控制和防范；5个指标熵值随时间增长幅度为：经营管理风险>经济风险>运营安全风险>不可抗力风险>政治风险。

图5 风险指标熵值变化趋势

以经营管理风险为例，采用控制变量法进行单因素变动模拟，探究各个二级风险因素对其的影响路径，即在保持其他风险因素不变的前提下，分别增加运营成本超支、运营能力不足、管理能力、服务质量、财务风险熵值的1倍，观察经营管理风险熵值的变化。运营后期，运营成本超支熵值的增加会使经营管理风险熵值大幅度上升，所以应当采取措施重点防范；其次是管理能力和运营收入不足风险，二者熵值的增加同样会导致经营管理风险系统熵值的提升，增加系统的不稳定性；服务质量和财务风险二者对经营管理的风险影响则较小，见图6。

图6 经营管理风险敏感性分析

城轨PPP项目运营阶段风险由政治、经济、经营管理、运营安全以及不可抗力风险5个子系统构成，运营全过程的风险变化如图7所示。其中经营管理风险是整个PPP项目运营阶段风险熵值最重要的影响因素，具有举足轻重的地位，运营初期，运营收入不足的影响会因后期票价收入的累积、管理能力和服务质量的提高等因素逐渐降低；随着运营时间的累积，车辆、设备的磨损和故障在导致运营效率降低的同时，亦使普修的频率和费用逐渐上升，进而导致运营成本增加；在运营后期，由于设备逐渐老化，面临大修的风险，导致运营成本大幅超支，因此经营管理风险出现陡增现象。其次为经济风险，风险水平同运营时间成正比，总体呈现平稳上升趋势，其中从10年～18年属于技术变化的周期性变革阶段，会对城轨的票价、客流产生较大影响，继而使其风险加大，因此处于各类风险熵值中的最高水平，在此阶段应特别注意该风险的防范。而运营安全风险起初同运营时间成反比，其中在运营前10年为最大风险因素，最终趋于平稳，原因是人员安全意识的提高和设备安全的逐步完善。对于政治风险和不可抗力风险，整个运营期保持在较低水平，原因是达到地铁建设门槛的多为一二线城市，政治环境相对稳定，且地铁建设规划方案均经由多方专家论证，安全性得以保障，综上可得两者带来的风险无足轻重。结果显示均合理有效。

图7 运营期风险因素变化趋势

因此，各利益相关方应重点关注经营管理风险和经济风险，制定对应的风险防范措施，力求降低此类风险对整个项目运营的影响。

3.3 基于分析结果的相关风险管理建议

在全面分析城轨PPP项目运营阶段各项风险的基础之上，从以下几个方面提出相关建议加以防范，以保证项目的顺利运营。

(1)政府应建立、健全PPP融资模式的相关法律法规体系，完善各项优惠政策，从政策方面保障项目的顺利运营。到目前为止，我国出台的PPP模式相关指导文件仍然较少，而且大部分是部委文件或地方性法规，如建设部颁布的《市政公用事业特许经营管理办法》，在有效指导项目方面仍然欠缺，因此，项目投资者和地方政府部门应以相关政策文件为基础，针对具体项目制定项目实施框架，形成城轨PPP项目的专营管理办法。同时应为社会资本方提供更多的税收优惠、财政补贴政策，降低PPP项目运营期政治风险，进而推动整个PPP项目的发展。

(2)在整个城轨PPP项目的运营期间，私营部门拥有确保项目正常、高效运营的责任与义务。而在其经营管理过程中也面临着诸多风险，针对运营成本超支风险，私营部门应明确风险产生的原因，若因私营部门自身原因所致，应及时与施工单位沟通，签订相关维修保障合同以降低机车维修费用、洞体维护费用等；若因自身不可控的外因所致，则应采取风险规避或风险转移的措施，例如充分利用政府相关优厚政策降低风险的发生，亦可通过购置相应保险将不可抗力风险造成的损失向保险公司转移，以确保项目的正常运营。针对服务质量风险，应择优选取有实力的专业运营管理公司进行管理，制定相关奖惩制度，激励员工的工作积极性，进而降低该风险的发生。

(3)应制定公平合理的风险分配机制厘清需由公私双方共同承担的风险。如市场需求变化风险，城轨一般以票价、市民出行需求程度、线路合理性等因素为基础测算市场需求量，从而确定项目的建设规模以及未来投入运营后的盈利能力，但由于项目的运营期较长，未来数年内市场需求量可能因为受到多方因素的影响未能达到预期理想，进而导致该风险的发生，针对此类风险，应制定合理的风险分担机制由公私双方共同承担，确保风险发生后能够迅速应对。当需求在一定范围内变化时，由私人部门承担由此带来的影响；当需求变化超过某一界限时，政府部门应给予适当补贴或进行收益分配，具体数额和变化范围在特许协议中列明。由于我国正处于经济转型、产业结构调整的关键时期，项目的通货膨胀风险不可避免。对于该风险可以通过设置临界通货膨胀率来划分公私双方的风险承担范围，当超过该利率时，可以通过票价调整和政府财政补贴等方式来降低该风险对PPP项目运营阶段的影响。否则，私人部门独自承担。

4 结语

围绕城轨PPP项目运营阶段的风险评价问题进行深入研究，试图构建一个适合城轨PPP项目运营阶段的风险评价体系，以此为项目管理者在运营期间有效地规避风险提供相应建议。该体系通过总结前人经验，针对城轨PPP项目建设投资规模巨大、运营周期较长等特点对其风险因素进行识别，并综合运用层次分析法和熵值法计算出更加客观、合理的风险指标的权重，据此建立了城轨PPP项目运营阶段风险演化的系统动力学模型，通过模型仿真模拟对项目运营阶段风险及各个子系统风险累积熵值进行敏感性分析，分析结果可知在PPP项目运营阶段，应及时注意防范经营管理风险和经济风险，以此降低整个运营系统的风险水平。因此，各利益相关方应针对不同风险因素采取对应措施，划清各自责任范围，保证风险发生能够迅速应对，进而实现PPP融资模式的双赢。