社會資本進入城市再生水資源項目的綜合評價
——以北京市為例

周振民，巴曉杰，姜伯錚，張 靜，孫 琪(.華北水利水電大學，鄭州 4500；.南陽市水利局，河南 南陽 47000；．黃河水利水電開發總公司，河南 濟源 45907)

面對日益嚴峻的水資源短缺問題，國務院在2011年中央“一號文件”《關于加快水利改革發展的決定》中明確提出，要加強水資源配置工程建設，大力推進污水處理回用，以補充城市供水的缺口。2015年4月，國務院印發了《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)，再一次將污水處理回用的重要措施提上議程，鼓勵發展使用再生水，促進多元融資，成為緩解城市供水壓力的有效措施。

再生水回用是指城市污水經過凈化處理，達到再生水水質標準和水量要求，并用于景觀環境、城市雜用、工業和農業等用水的全過程。我國對再生水的利用起步較晚，近些年雖然在一些城市開展了再生水回用項目，但由于再生水利用領域缺乏專項的法規和細化的政策措施，加之地方政府不夠重視等原因，造成目前污水回用率低、企業運營成本偏高、行業發展較慢的局面。然而，再生水作為城市的第二水源，具有巨大的潛力和市場前景，同時，中國經濟的快速發展積累了大量的社會資本，這些資本也在不斷尋找投資渠道[1]，若能將社會資本有效集中利用起來，參與城市再生水資源項目建設，不僅能有效減輕政府的財政壓力，緩解日益嚴峻的水資源短缺問題，也為改善水環境，推進社會主義生態文明建設發揮積極作用。

1 社會資本投資再生水的情況

我國再生水廠投資主要集中在淮河以北的各省(自治區、直轄市)且經濟較發達地區，主要原因是由于水資源的匱乏且經濟發展用水需求強勁，具有開發使用再生水資源的內在動力。而南方地區由于水資源豐富，再生水投資利用較少[2]。

“十二五”期間，全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃投資近4 300億元。其中，各類設施建設投資4 271億元，設施監管能力建設投資27億元。目前我國再生水廠建設投資資金來源中，中央財政投資、地方財政投資和其他投資分別占16%, 26%和58%，而再生水管網建設主要以地方政府財政投資為主，約占65%，中央投資僅為2%，其他投資約占33%，其他投資包括企業自籌資金、銀行貸款、外國政府或金融組織優惠貸款和贈款。

由此可見，社會資本進入城市再生水資源項目，仍具有較大的發展空間。近年來，國家多次鼓勵社會資本進入公用事業領域，已取得初步成效，但由于城市再生水資源項目具有準公益性的特點，企業對政府財政支持的信心不足和對投資環境的疑慮，致使部分社會資本“望而卻步”[3]。分析社會資本進入城市再生水資源項目利用的不足及制約因素，是本文研究的重點。

2 基于AHP的社會資本進入城市再生水資源項目的綜合評價

2.1 建立層次結構模型

2.1.1模型選擇

結合本文的研究特點，經過多方面對比，選用層次分析法更具有適用性，主要原因如下：①層次分析法自創立以來，經過不斷完善和發展，具有較成熟的理論基礎；②從企業投資方面考慮，將決策者的經驗給予量化，避免決策者在結構復雜和方案較多時邏輯推理上的失誤[4]；③目前國家大力提倡引入社會資本參與公用事業建設，此評價體系通過分析社會資本參與城市再生水資源項目的影響因素，結合典型城市實例，較直觀地反映出當前再生水市場投資方面面臨的諸多問題。

2.1.2模型構建

根據評價指標體系建立的原則，廣泛征求專家意見，將城市再生水資源項目綜合評價分為3層。①目標層：城市再生水資源項目綜合評價指標體系，以A表示；②準則層：分為投資費用評價、技術可行性評價、經濟可行性評價、風險評價、社會效益和環境效益6個指標，分別以B1～B6表示；③指標層:分為建設投資、運營成本、設備及管理費用、水質達標率、廢水回收利用率等19個指標，分別以C1～C19表示。具體構建結果如圖1。

圖1 社會資本進入城市再生水資源項目的綜合評價指標體系Fig.1 The comprehensive evaluation system of social capital into the urban renewable water resources projects

2.2 構造判斷矩陣

判斷矩陣表示針對上一層次因素，本層次有關因素之間的相對重要性的比較。權重的確定與分配是評價指標體系設計中的關鍵步驟[5]，假定上一層元素Bk作為準則，對下一層元素C1,C2,…,Cn有支配關系，我們的目的是要在準則Bk下按它們的相對重要性賦予C1,C2,…,Cn相應的權重。針對準則層，兩個元素Ci，Cj哪個重要，重要性的大小需要由熟悉問題的專家獨立地給出，專家通過兩兩比較的重要性給出在每一層次上各元素之間重要性程度的比較判斷矩陣C=(Cij)n×n：

矩陣C有如下性質：

數學上稱這種矩陣為正反矩陣。在層次分析法中，為了使決策判斷定量化，形成判斷矩陣，常根據一定的比率標度將判斷定量化[6]。1～9標度法使用比較廣泛，具體標度及含義見表1。

表1 判斷矩陣標度及含義Tab.1 Scale and meaning of judgment matrix

2.3 權向量計算及一致性檢驗

記C的最大特征值為λmax，屬于λmax的標準化的特征向量為ω=(ω1,…,ωn)T，則ω1,…,ωn給出了因素C1,…,Cn相應于因素Bk的按重要(或偏好)程度的權重排序。一般來說，構建的矩陣只要做到具有相對一致性，即接近一致性就能滿足需要。計算對比矩陣一致性程度的公式為：

(2)

顯然，當CI=0時，判斷矩陣具有完全一致性。對于1～9階判斷矩陣，RI的值分別列于表2中。當CR<0.1時，認為矩陣A的一致程度可以被接受，如果CR≥0.1，則認為矩陣A一致程度無法接受，需要對矩陣中第i元素相對于第j元素重要性進調整，直到矩陣滿足CR<0.1的標準為止。

表2 平均隨機一致性指標RI值Tab.2 The mean random consistency index of

2.4 模型計算

上面我們得到的是同一組元素對上一層中某元素的權重向量，而我們的最終目的是得到最低層各方案對于目標的權重排序，從而選出方案。這就需要自上而下地將單準則下的權重進行合并，最后得到總的排序權重[7]。綜合評價結果的計算公式為：

(3)

式中：F為有效性評價結果；m為指標個數；Wj為指標j的權重；Mj為第j個指標的數值[8]。

3 實例應用——以北京市為例

3.1 北京市再生水利用情況

由于人口、環境等因素的影響，北京市對再生水的利用全國領先。北京市土地面積16 411 km2，城區面積87.1 km2，常住人口2 168.9萬。作為我國典型的水資源缺乏城市，北京市人均水資源量已從多年前的近300 m3降至100 m3左右，是全國人均水資源占有量的1/20，不足世界人均水資源占有量的1/80[9]。再生水利用有效地補充了城市水資源，在一定程度上緩解了北京市的供水壓力。

至2013年，北京市建成排水管網總長度12 665 km，城市污水年排放總量152 010萬m3，污水年處理總量126 411萬m3/a，城市污水處理率達83.1%[10]。中心城區現有污水處理廠10座，總處理能力273萬m3/d。排水管網5 216 km，再生水管網783 km，再生水生產能力104萬m3/d，目前由于再生水管道鋪設等配套設施尚不完善，實際供應能力僅為77萬m3/d。再生水廣泛應用于工業冷卻、河道景觀、農業灌溉、市政雜用等領域。

3.2 北京市社會資本進入城市再生水資源項目的綜合評價

通過對有效問卷的整理，構造層次判斷矩陣，用MATLAB對指標相對重要性和量化值進行描述性統計分析得到各指標的均值，通過層次排序和一致性檢驗，得到各層指標的相對權重如表3～9所示。最后，根據公式(3)計算北京市社會資本進入城市再生水資源項目的綜合評價計算結果如表10所示。

表3 A層與B層之間的判斷矩陣Tab.3 Judgment matrix of horizon A and B

表4 B1層與C層之間的判斷矩陣Tab.4 Judgment matrix of horizon B1 and C

表5 B2層與C層之間的判斷矩陣Tab.5 Judgment matrix of horizon B2 and C

根據北京市社會資本進入城市再生水資源項目的綜合評價結果來看，可以得出以下結論：

表6 B3層與C層之間的判斷矩陣Tab.6 Judgment matrix of horizon B3 and C

表7 B4層與C層之間的判斷矩陣Tab.7 Judgment matrix of horizon B4 and C

表8 B5層與C層之間的判斷矩陣Tab.8 Judgment matrix of horizon B5 and C

表9 B6層與C層之間的判斷矩陣Tab.9 Judgment matrix of horizon B6 and C

表10 城市再生水資源項目綜合評價指標權重Tab.10 The index weight of Urban renewable water projects evaluation

(1)對再生水企業而言，由于利益影響，經濟可行性評價是企業最關心的。其中增加再生水用水戶和調整再生水與自來水的合理差價，對社會資本投資再生水行業更具吸引力，而政府適當的財政補貼有助于緩解再生水廠的財務壓力。

(2)投資費用評價是再生水企業其次關心的問題。由于建設投資和設備管理費用較難調整，企業主要通過降低運營成本來減少投資費用。

(3)風險評價是社會資本進入城市再生水資源項目的另一項重要指標。由于再生水資源項目具有高投入、低回報的特點，企業的投資收益率難以保障。對企業來說，基準收益率>資金費用率>借貸利率，才是合理的。大多數投資企業表示，當基準收益率達到11%左右時，企業才有意愿投資城市再生水資源項目，而再生水資源項目投資回收期較長，政府信用及信貸風險因素也需要考慮。

(4)技術可行性已不是目前制約社會資本進入城市再生水資源項目的主要因素。社會效益和環境效益從公眾評價及政府決策角度來看影響較大，但由于社會資本具有較強的逐利性，企業不做重點考慮。

3.3 結果對比分析

北京市某再生水廠總投資3.8億元，其中30%的資金為企業自融，70%的資金采用銀行貸款。再生水處理工藝采用混凝——沉淀——過濾——消毒反硝化濾池+硝化濾池處理，日生產能力為10萬m3，目前由于再生水管道鋪設等配套設施尚不完善，實際日供應能力僅為5萬m3。北京市現行再生水價格(以居民、工業、市政雜用、園林景觀為主)為1.0元/m3，而自來水價格按不同用途以5.0元/m3起價。假設該項目以PPP模式簽約，特許經營期為30 a。當項目設施的總投入值小于總產出值時，建設項目對整個社會來說才是合算的[11]。根據風險收益對等定價原理，該項目第t年的總收入Bt[12]如下：

Bt=PQt+Yt+St

(4)

式中:Bt為項目第t年總收入；P為公共基礎設施產品或服務的平均價格；Qt為項目第t年的服務量；Yt為項目第t年主營業務外收入；St為項目第t年因未達到特許權協議約定的政府擔保的最低服務量、最低收入或利率和匯率的變化導致的損失并在政府擔保范圍內而應給予的補貼。

經計算，此再生水廠14年財務總成本為4 500萬/a，若無政府補貼，再生水平均成本為：

元/m3

遠小于再生水價格1.0元/m3，因此企業成本倒掛嚴重，這是目前國內多數再生水廠的共同困境，企業要想實現盈利，主要通過增加再生水用戶、提高再生水價格、政府財政補貼和降低生產運營成本等渠道，目前北京市給予再生水廠一定的財政補貼。若將該廠再生水供應能力增至10萬m3/d，則企業虧損額將減少30%，同時若將再生水價格提高至1.23元/m3，則無需政府補貼，企業即可實現收支平衡。按國外通行慣例，再生水價格一般為自來水價格的50%～70%較合理，而北京目前再生水價格偏低，僅為居民自來水價格的20%，因此再生水價格應控制在2.5～3.5元/m3，可見北京市再生水價格具有較大的調整空間。目前再生水正處于發展用戶階段，再生水價格提高過快可能會導致用戶排斥使用再生水，因此，增加用水戶及與自來水形成合理價差對再生水企業長足發展具有重要意義。據了解，北京市再生水將由政府定價管理調整為政府最高指導價管理，今后將逐步調價，但每立方米價格不超過3.5元。

雖然短期內政府財政補貼對維持再生水企業財政收支平衡具有一定的作用，但隨著中國市場化進度的加快和制度的完善，政府公信力將逐步提升，再生水企業若想取得長遠發展，應具有成熟穩固的市場基礎而不是靠政府補貼支撐企業運營。由此可見，此評價體系主要指標較符合北京市再生水行業投資評價實際，且在全國范圍內具有一定適用性。

4 結 語

本論文選擇了適宜的評價指標，初步建立了社會資本進入城市再生水資源項目的綜合評價指標體系，經過系統分析與評價，本體系具有以下特點：

(1)本文彌補了層次分析法在社會資本進入城市再生水資源項目建設中應用的不足，以實地調研資料為基礎，以專家意見為指導，建立的評價指標體系符合社會資本投資實踐。此評價體系具有較好的客觀性、通用性和實用性，較好地反映了社會資本進入城市再生水資源項目的制約機制和投資需求。

(2)通過對北京市某再生水廠生產運營的計算評價，驗證了該評價體系的適用性，可為社會資本進入城市再生水資源項目投資及今后的政策制定與行業發展提供有效的參考依據。

(3)隨著社會的發展，指標之間的關系和權重會有所改變，此方法的綜合評價指標可進行不斷完善和補充，也可以進一步深入研究和擴散。

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