基于FAHP-Shapley值的水环境治理PPP项目风险分担研究

李燕楠

（中国安能集团第一工程局，广西 南宁 530000）

0 引言

目前，水环境治理受到各国重视，当前我国主要是靠各地财政投入来支付水环境治理的费用，久而久之，各地财政收入将难以承担水环境治理。为了弥补资金缺口，引入水环境治理PPP项目已经成为当前的发展趋势，在此基础上能够有效避免各地政府的债务风险。水环境治理PPP项目在应用期间由于组织结构的复杂和自身特殊性，导致项目风险难以掌控，而且我国PPP项目处于初级发展阶段，出现大部分项目难以执行的情况。因此，合理识别PPP项目的风险是当前最需要解决的问题。

1 水环境治理PPP项目风险概述

1.1 水环境治理PPP项目投资风险的特点

在水环境治理PPP项目中，投资主体主要负责对PPP项目进行投资建设。在此期间，为维持PPP项目的正常运营投资主体可能出现的资金亏损及主体破产的风险都是投资风险。首先，由于水环境治理PPP项目的风险随时都有可能发生，对投资过程中的风险分析属于投资风险的识别范围。因此，投资风险具有识别的复杂性。其次，投资风险的影响因素较多，大部分影响因素都不能预测投资风险，而且大都是定向指标。此外，投资风险周期长，从决策开始到投资结束全程都将使用PPP项目经营，经营期较长。最后，不同项目的投资风险具有差异性，决定项目投资风险的是风险的种类或大小，投资主体目标不同，则投资风险也不同[1]。

1.2 水环境治理PPP项目风险分担主体

水环境治理PPP项目的合同审批与实施主体是政府和社会资本，还包括供应商、承建商、保险公司、运营方等。也就是说，参与水环境治理PPP项目的各参与方就是项目风险分担的主体，政府机构与社会资本要合理分担风险，并将风险转移给具体项目参与主体，实现项目风险分担的全面性。与此同时，风险分担还能够对项目风险进行有效控制，进而降低项目成本。

1.3 水环境治理PPP项目风险影响因素

在水环境治理PPP项目风险分担过程中，经过综合分析，本文主要考虑中标后的项目风险，对项目风险影响因素进行总结。

（1）融资风险。利率变动是PPP项目中融资风险的一部分，在水环境治理PPP项目进行过程中，由于项目资金需求量较大，债务融资比例较高，利率变动会影响融资成本。利率上升，费用增加，资金需求大就意味着收益少，影响项目的获利能力。资金可获得性风险也是融资风险的一种，在水环境治理PPP项目进入融资阶段后，由于社会资本难以筹得资金，且融资结果过于单一，使资金获得受到影响，难以保证PPP项目的正常进行，进而产生融资风险.

（2）财务风险。成本超支风险是项目财务风险的组成部分，由于水环境治理系统不稳定，PPP项目容易受到限制，而且项目周期长，很有可能会超出成本预算，存在成本超支风险[2]。财务风险还包括项目收益不足风险，由于水环境治理PPP项目大部分产品和服务都是公共产品，外部经济明显，个人收益很有可能无法从预期投资或项目收入中收回，可能存在难以收回个人收益的风险。

（3）项目技术与管理风险。①技术集成风险。水环境治理PPP项目中涉及的专业较多，技术较复杂，若难以集成工种，将会严重影响项目的效果，存在技术集成风险。②水生态修复技术风险。水生态修复技术是水环境治理中的重要技术，但由于修复技术水平不高或者技术落后等问题，容易对治理效果造成一定程度的影响。另外，水环境治理PPP项目实施过程中极易受到自然与人文环境的影响，如果项目实施过程中遭到人为破坏或自然侵蚀，就会有运行维护管理风险。此外，该风险还与技术人员管理不严格相关。③因合同文件错误、条款不清晰，容易造成双方的矛盾，降低了项目的工作效率，存在合同文件不完备风险。

（4）政府规制风险。首先，当前水环境治理PPP项目中的考核标准不够清晰，存在考核模糊风险，影响项目进行。其次，上级政府对政策内容、程序的修改可能导致非本级政府所能控制的政策稳定性风险。政府延迟或暂缓履约将会对水环境治理PPP项目造成危害，例如补贴不及时或出现违约等，会引发项目政府信用风险。

（5）环境风险。在水环境治理PPP项目进行过程中，如若出现污水处理不当的情况，将会污染环境，有环境破坏的风险。项目周边建设用地或建筑拆迁问题也会影响社会稳定，从而出现社会稳定风险。另外，针对龙卷风、洪水等自然不可抗力导致的风险无法防范，称为不可抗力风险。此外，噪声过大也可能会引起公众不满，存在一定的舆论风险。

1.4 水环境治理PPP项目风险分担原则

（1）风险有效控制原则。风险有效控制原则指项目风险的分担主体必须能够有效地控制风险，也就是说项目分担主体承担的风险与其控制能力相对应。具体而言，政府机构在法律、制度层面对项目风险具有强大的控制能力，社会资本则对市场或自身的经营风险具有较强的控制能力，但项目参与方不具有控制力，无法实现风险分担的整体性，所以此原则不容易实现[3]。

（2）风险偏好原则。风险偏好原则是指项目参与主体对承担的风险具有偏好系数，此时可以采用风险偏好原则。例如，政府机构对制度方面的风险具有承担偏好。

（3）风险承担上限原则。风险承担上限原则指参与方承担的风险不能超过自身实际能力。水环境治理PPP项目周期较长，发生风险的可能性比一般项目大，若风险承担受限，项目将无法对超出部分进行有效控制，而且还会降低承担风险主体的积极性，进而降低项目的工作效率，影响PPP项目的正常进行。因此，在项目进行过程中，必须要重视风险承担上限原则，以免造成人力、财力的损失[4]。

（4）风险归责原则。风险归责原则在项目出现风险时确定风险责任主体，并承担责任。项目开展前会签署合同文件，在合同法中应该明确规定过错责任原则，在风险分担过程中通过不同的风险类型确定归责原则，明确责任主体，避免出现过错纠缠不清，无人分担的情况。

（5）直接损失承担原则。直接损失承担原则是指确定项目参与方是风险的直接受害者后，风险将由参与方承担。参与方的利益受到损害后，将会尽可能的采取措施规避、控制风险，降低风险发生的可能性，提高风险管理的效率，参与方应该积极采取措施防范风险，减少风险造成的损失。

2 云南省镇雄县水环境整治PPP项目总体情况

新建和改扩建项目包括镇雄县全县乡镇供水及污水处理企业。其中，拟新建供水厂15座，总供水量40 000 m3/d，改建供水厂5座，总供水量6500 m3/d，配套建设DN25-DN350管网共计694.20 km；新建23座乡镇污水处理厂，总处理规模为23 250 m3/d，配套建设DN150-DN600管网1015.25 km。存量项目包括12个乡镇现有的规模化供水厂，总供水量为18621.4 m3/d，剩余15个乡镇仅有部分供水管道纳入存量，总计输水管道202.95 km、配水管道349.23 km；8个乡镇的9座集镇污水处理设施，其中污水处理厂7座、污水处理站2座，总处理规模7850 m3/d；其余19个乡镇仅有部分污水管网可纳入存量，管网总长87.51 km。PPP项目包括新建项目和存量项目两部分，其中，新建项目包括20座新建或改建乡镇供水厂及配套管网、新建23座乡镇污水厂及配套管网；存量项目包括12个乡镇现有的规模化供水厂，剩余15个乡镇仅有部分供水管道纳入存量，8个乡镇的9座污水处理设施，其余19个乡镇仅有部分污水管网可纳入存量。存量项目以委托运营方式实施，最终以政府和项目公司共同签字确认的为准。项目合作期28年，其中建设期3年，运营期25年。

3 基于模糊层次修正Shapley值进行PPP项目风险分担

3.1 适用性

Shapley值是合作博弈理论模型中的一种，是对联盟成员风险分担不等或风险分担存在较大差异的状况，需要根据风险分担的比例对Shapley值法的利益分配方案做出适当的修正。在水环境治理PPP项目中主要是对参与项目主体风险分担不均的情况进行修正，其优点在于原理和结果易于被视为公平的结果而被各方接受，在运算中遵循公平性原则，将各合作方之间的利润、成本、损失、风险等进行合理分配。近些年，Shapley值在水环境治理PPP项目中的应用使项目运营模式转变为合作联盟模式，公私双方则为合作博弈理论模型中的参与者，通过修正使风险损失值降至最低，并由双方分别合理承担项目风险。

3.2 基于FAHP-Shapley值的水环境治理PPP项目风险分担模型构建

3.2.1 初始Shapley值的风险分担模型

作为水环境治理PPP项目的核心参与者，政府机构和社会资本部门要在合作联盟中形成合作博弈的模式（N，V）。其中，N表示政府机构与社会资本部门的总体，V表示合作博弈的特征函数，函数将项目参与者集合的非空子集合s⊆N映射至特征值v（s），用来表示双方参与者组成不同合作联盟需要承担的风险损失，则有：

通过Shapley值法进行计算，能够将合作博弈中的项目风险合理分配至项目全部参与者（N）中，在求得每人应当分担的风险，可以用式（2）来表示Shapley值。

其中：si——包含i的所有集合；|s|——集合中元素的个数；W（|s|）——si出现的概率参与者对集合的边际风险贡献。

3.2.2 引入水环境治理PPP项目风险分担修正因子

Shapley值能够在合作联盟模式中科学分配项目风险承担。水环境治理PPP项目周期较长、投资大等特点使风险受到众多因素的影响，这些因素有风险的承受力、态度、控制力及认真程度。利用FAHPShapley值进行修正可以保障风险分担的公平。

3.2.3 基于模糊层次分析方法确定修正因子的权重

层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）是美国匹兹堡大学T.L.Saaty教授在20世纪70年代初期提出的，是一种对定性问题进行定量分析的简便、灵活而又实用的多准则决策方法。它可以降低问题的复杂性，通过对各种因素的分类，将问题划分为相互联系的有顺序的层次，根据主观判断结构将客观判断结果相结合，将一层次元素两两比较的重要性进行定量描述。AHP在实际运用中采用1~9标度，有一定的实用性，但忽略了评价人员思考的模糊性，进而影响结果。在构建矩阵时，由于矩阵较为烦琐，检验过程艰难，本文采用的FAHP能够将AHP与模糊理论结合，在AHP的基础上结合评价人员的模糊性，通过0.1~0.9标度的比较来判断矩阵，进一步提高了AHP结果的准确性。

具体操作步骤如下。

第一步，明确标度准则，在进行比较打分时专家可以采用“极端重要”“重要得多”等具有模糊性的语言。

第二步，构造模糊互补判断矩阵，若模糊矩阵R=（rij）n×n满足rij+rji=1（i=1，2，…，n；j=i=1，2，…，n），那就说明R是模糊矩阵，由社会资本部门和政府机构对风险承担的影响因子进行比较，rij表示ri对rj的重要程度，用模糊层测分析法的标度得出矩阵公式。

第三步，求模糊互补判断矩阵的权重。

其中：i＝1，2，3…n，能够有效绩效判断结果。

第四步，对矩阵进行检验，再求出ωi后要对其是理性进行检验，未经检验的权重值不可信，检验方法如下。

其中：R——模糊互补矩阵，W——权重值，若CI（R1R2）≤α，C（IR，W）≤α，就证明次模糊互补矩阵可以被接受，α值越小说明对矩阵的一致性要求越高，一般取值为0.1。

第五步，通过模糊加权得到风险因素对公司部门影响的综合判断，由于多个专家同时判断，需要将专家的所有结果通过加权平均来进行整合。

3.2.4修正Shapley值进行PPP项目风险分担

基于模糊层次分析法（FAHP）的基础上，计算出风险影响因素系数，在通过修正Shapley值进行分配风险，可以根据公式[λ1，λ2]=w-×R，其中λ1经过调整之后的风险因素对政府机构和社会资金部门的影响程度，针对两个部门来说，风险分担因素将调整为，在修正后可以通过此方法来计算风险分配值。

3.2.5 算例研究

云南省镇雄县在采用水环境治理PPP项目后将对全县27个乡镇进行治理，项目合作期28年，运营期25年。根据分析，当不可抗风险发生时，如不采取管理方式，项目预期损失500万元；若采取公私合作，项目预期损失150万元；若不采取合作PPP模式，将损失350万元；由私营单独建设预期损失300万。

（1）计算原始Shapley值的方式如下。

（2）确定风险分担因素的权重。

通过专家评价，得到以下比较矩阵：

将其转化为模糊一致矩阵：

算出加权平均数ω＝（0.275，0.25，0.221，0.254），再采用0.1~0.9标度，得到：

（3）修正Shapley值。

计算修正后的风险损失公私部门分别为136万元、214万元，如表1所示。

表1 修正前后Shapley值公私双方承担风险损失值比较

通过表1能看出，政府机构将部分风险损失转向私营部门，这与项目实际情况相符，修正后的风险损失值也符合风险承担原则，因此结果有意义。

4 结语

综上所述，水环境治理PPP项目的实施具有一定的意义，项目在实施过程中需要将风险进行合理分配，通过FAHP修正Shapley值，并遵守风险分担原则，通过矩阵验证PPP模式的可行性，进一步实现高质量的水环境治理。