基于熵權TOPSIS法的農村垃圾資源化處理PPP項目風險分擔研究

劉娟

[摘 要]由于農村缺乏垃圾處理設施，導致垃圾不能有效處理，面臨著生態環境的嚴峻考驗。通過PPP模式引入社會資本，避免政府因在農村資金投入不足導致處理設施缺乏現象。PPP模式能夠順利實現的關鍵在于項目利益相關方之間如何理解和處理風險分擔的合作機制。明確風險分擔機理，選取反映項目利益相關方風險承擔能力的評價指標，采用熵權法客觀確定評價指標權重，然后利用熵權TOPSIS法測度參與方對綜合風險的承擔比例，構建評價模型。結果顯示：合理的風險分擔機制是項目順利實施的重要前提，私人投資者在PPP項目風險分擔中占據首要位置，其次是政府部門，為以后項目風險分擔體系研究提供了參考。

[關鍵詞]PPP模式;風險分擔;農村垃圾資源化處理;TOPSIS

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.10.030

[中圖分類號]F239.45 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2020）10-00-04

0? ? ?引 言

近年來，農民的生活水平不斷提高，但是農村垃圾總量不斷增加，由于垃圾清理過程簡單，導致垃圾收運難度大，此外，垃圾隨意堆放現象非常嚴重，成為我國亟待解決的環境和社會經濟問題。據住建部統計，截至2007年，農村地區的垃圾已致使1.3萬公頃農田不能耕種，3億農民的水源被污染，每年新增7 000萬噸生活垃圾未做任何處理。截至2016年，中國農村地區的垃圾總量已達到每年1.5億噸，其中經過處理的垃圾只占50%。農村垃圾處理設施屬于農村公共產品，根據西方經濟學公共產品的供給理論，公共產品主要由縣鄉、鄉村兩級政府出資進行構建，具有外溢性、消費者“免費搭便車”心理、交易成本高和滿足社會需求最大化等特征，而我國實行的特殊分稅制度使農村公共產品供給中存在地方財政事權與財力不匹配的基本矛盾，致使政府在公共產品的建設過程中存在資金投入不足和結構不合理等問題，忽略了民間私有資本可以共同參與治理公共服務的積極作用，社會資源無法高效配置，致使農村垃圾處理存在較大困難。

PPP（Public-Private Partnership，公私合作）模式的出現，為解決上述難題提供了方案。PPP模式最早在1992年提出，是由政府部門和私人企業共同合作的一種新的融資模式，成功的關鍵在于構建風險分擔模式，使項目利益相關方合理分擔項目風險。學術界對風險分擔模型的研究主要從定性的角度出發，如Grimsey D，Lewis MK等僅提出了風險分擔原則、框架和一些風險防范的措施和建議，主觀性比較強;李妍通過構建不完全信息動態博弈模型，得出政府和私人企業的風險分擔比例，但是沒有介紹其他利益相關者。因此，本文從PPP模式的各參與方入手，利用熵權法確定利益相關方風險承擔能力的評價指標，弱化主觀賦值法的影響，提高評價的客觀性和科學性。同時，構建合理的風險分擔機制，并采用TOPSIS方法對項目參與方承擔風險能力進行深入分析，為PPP模式應用于農村垃圾資源化處理項目提供依據。

1? ? ?我國農村垃圾處理概述

1.1? ?農村垃圾的成分

據衛健委統計，2015年中國農村人均日生活垃圾產生量約0.86 kg，人均日生產性垃圾產生量約2.03 kg，其中，廚余、糞便、紙類、橡塑類等是農村垃圾的主要成分。首先，以瓜果、菜幫、菜葉等餐廚類垃圾為主的農村垃圾占垃圾總量的37.83%;其次，橡塑、玻璃、紙類、紡織和金屬類等可回收垃圾含量占垃圾總量30.66%;最后，以混凝土渣、燃料灰分、家禽糞便等灰土含量為主的農村垃圾占垃圾總量的26.49%。此外，電池、家用電燈等廢品也不可忽視。農村垃圾隨著居民生活水平的提高和消費觀念的改變發生了一定的變化：廚余垃圾相對減少，廢舊家具及工業消費品、產品包裝與應用材料（如紙、金屬、玻璃）等可回收垃圾成分增多。

1.2? ?國內外農村垃圾處理

我國農村地區由于缺乏足夠的資金支持和基礎設施，大型垃圾處理設施在農村地區非常缺乏;農民的環保意識欠缺，習慣隨地亂倒垃圾，致使大量生產、生活垃圾存放村頭、公路邊、田邊以及溝渠里，成為“垃圾中的村莊”。部分農村地區開展垃圾處理實踐性工作：“戶分類、村收集、鎮轉運、縣處理”，但是垃圾收集之后還是進行焚燒或者填埋，完全沒有對“放錯地方的資源”進行資源化處理，造成資源浪費。

國外對農村垃圾的處理起步比較早，對我國農村垃圾的處理具有重要的借鑒意義。李佳等研究了美國分散式農村垃圾治理，美國對農村垃圾的填埋、焚燒都制定了嚴格的標準，并按照垃圾量來收取垃圾處理費，從源頭減量處理，立法、撥款鼓勵垃圾回收、處理。此外，國內其他學者通過國外文獻研究，分別介紹英國、德國、美國和日本從垃圾處理的法律法規、管理與運作、垃圾分類、處理費用、處理方法等5個方面建立了完善的垃圾處理體系。

2? ? ?PPP模式農村垃圾資源化處理項目利益相關方概述

PPP項目的投資較大，建設周期比較長，涉及的項目參與方眾多，在簽約的過程中，對參與方等成本的分擔花費過多的時間和成本，因此，建立風險分擔體系，確定項目利益相關方的風險分擔比例是PPP項目的關鍵，而對項目利益相關者的確定和分析是風險分擔方案確定的前提。考慮PPP項目參與方和農村垃圾處理設施的特殊性，農村垃圾資源化處理的利益相關者主要包括政府機構、私營企業、SPC（特許經營公司）、咨詢公司、金融機構、農戶、施工單位、保險公司等，他們通過合同或協議相互聯系，如圖1所示。

3? ? ?PPP模式下農村垃圾資源化處理項目風險

PPP項目具有投資大、建設周期長、相關利益方眾多、風險大等工程特點，因此風險識別是風險分擔的首要步驟。Grimsey D、Lewis M K等認為PPP項目面臨技術、建設、運營、環境、項目缺省、政策法規等風險;范曉軍通過研究，得出PPP模式下基礎設施建設面臨著包括政治、法律、信用、建設、市場、金融以及自然環境等七大風險，并進一步細化出33個風險指標。本文在參考大量的文獻基礎上，結合農村垃圾資源化處理項目的特點，對PPP項目進行了分析，其中，該項目面臨的主要風險如表1所示。

4? ? ?PPP模式下農村垃圾資源化處理項目風險分擔模型

4.1? ?風險分擔機制

Shresth等認為風險分擔依據某種理論得到的規律性的結果;Al-Bahar和Grant研究認為項目風險應在政府部門和私營企業之間進行合理分配。因此，本文在Al-Bahar風險分配方法的基礎上進行改進，得到農村垃圾資源化處理項目風險分擔流程圖，如圖2所示。

政府部門和私人企業通過相關協議和合同，對整個項目進行信息溝通和交流，進行項目風險的初次分配，然后政府部門和私人企業對初次分配的風險進行評估，若任何一方不能接受所分配的風險則進行再次評估、再次分配，直到兩者都接受所分配的風險。政府部門采取措施對所分配的風險進行管理，而私人企業則對分擔的風險進行再評估，將相應的風險分配給其他參與的私人企業，如咨詢、施工、保險、金融機構等，再由其他機構對分配的風險進行評估，若都能接受則進行風險管理，如不能達成一致，則對風險進行重新分配，直至所有的參與方達成一致，最后采取措施對風險進行管理，然而如何使相關利益方都滿意垃圾資源化處理項目風險的分配比例，則需要進行進一步研究。

4.2? ?基于熵權法的TOPSIS分擔模型

TOPSIS法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution，優劣解距離法）是C.L.Hwang和K.Yoon于1981年提出的一種多目標決策優選的方法，利用選定的標準化后的原始數據矩陣，找出有限方案中的最優方案和最劣方案，然后通過歐氏距離計算得出某方案與最優方案和最劣方案的距離，計算出方案之間的接近程度，然后依據相對接近度確定方案中相關利益者的風險承擔次序。考慮到TOPSIS法中指標權重的確定，熵權法是根據各指標所含信息有序度的差異性確定指標權重，相對層次分析法具有較好的客觀性，所以本文引入熵權法改進傳統的TOPSIS法使結果更具科學性、客觀性。

設有n個項目利益相關者，m個評價指標，利用選定的標準化后的原始數據矩陣，找出有限方案中的最優方案和最劣方案，現闡述其數學模型如下所示。

（1）構建n個項目利益相關者m個評價指標的原始矩陣R=（Xij）n×m，xij表示第j個利益相關者在第j個評價指標的指標值（i=1，2，3，…，n; j=1，2，3，…，m），然后對原始矩陣根據熵權值歸一化的原則進行歸一化的處理，得到歸一化的矩陣R?=（X?ij）n×m。

（2）確定評價指標的熵。

其中，k=1/ln（n）。

（3）計算熵權值。

dj=1-ej（4）

應用上述公式，即可得到對相關利益者評價指標的權重。

（4）構建項目n個相關利益方與項目面臨的m個風險原始矩陣V=（vij）n×m，（i=1，2，…，n; j=1，2，…，m），根據TOPSIS標準化的方法，得到標準化矩陣V?=（v?ij）n×m。

（5）根據正負理想解的計算公式，確定最優分擔方案U +，最劣分擔方案U -：

U +={Uj+=max（v?ij）}j=1，2，…，n（6）

U -={Uj-=min（v?ij）}j=1，2，…，n（7）

（6）計算相關利益方風險分擔方案與最優方案、最劣方案之間的歐氏距離：

公式（8）（9）中，uj為熵權值法得到的指標權重值。

（7）計算各風險分擔方案與最優方案的相對貼近值。

對得到的相對貼近值進行標準化處理，得到項目相關利益者對風險的分擔程度。

5? ? ?模型應用

5.1? ?評價指標熵值權重的確定

想要項目利益相關者更好地承擔風險，風險評價指標的選取至關重要，指標選取的原則是指標具有完備性、獨立性、代表性，定性與定量相結合。本文得出PPP模式下農村垃圾資源化處理項目風險的主要評價指標為風險控制能力、風險損失承受能力、風險應對能力、承擔風險的意愿、風險的識別能力，將這5個因素構建評價指標集，即：U=（u₁，u₂，u₃，u₄，u₅），用以綜合描述項目利益相關者對風險的綜合承受能力，使項目利益和利益相關者的利益相一致。

采用多位專家打分，取平均數值對項目利益相關者的風險評價指標進行打分，建立評價矩陣，如下所示。

其中，矩陣橫行表示項目的利益相關者，即政府部門、私人企業、咨詢公司、施工企業、金融機構、SPC公司、保險公司和農戶;矩陣縱列表示風險評價指標，即風險控制能力、風險損失承受能力、風險的應對能力、承擔風險的意愿、風險的識別能力。根據專家打分和上述熵權值的計算公式，得到農村垃圾資源化處理項目的相關利益者對風險的綜合承受能力。

5.2? ?熵權TOPSIS評價

本文以安徽省全椒縣某PPP項目為實例，采用問卷調查、實地訪談和專家評測相結合的方法，對相關利益者面臨的風險進行無量綱化處理，得到項目利益相關者與面臨風險承受能力原始矩陣V=（vij）n×m，如下所示。

其中，矩陣的每一列依次代表：政策法律風險、技術風險、經濟風險、營運風險、不可抗力風險、認知風險、市場風險、社會風險和第三方風險。矩陣的每一行依次表示：政府部門、私人投資者、咨詢公司、施工企業、金融機構、SPC公司、保險公司和農戶。

根據公式（6）和（7）得到最優、最劣分擔方案如下。

U +=（0.435 0.403 0.564 0.525 0.486 0.376 0.572 0.775）T（14）

U -=（0.435 0.403 0.564 0.525 0.486 0.376 0.572 0.775）T（15）

根據公式（8）和（9）得出以下方案。

D+=（0.065? 0.051? 0.10? 0.105? 0.082? 0.027? 0.14? 0.10）T（16）

D-=（0.088? 0.10? 0.079? 0.105? 0.094? 0.025? 0.097? 0.045）T（17）

根據公式（10），得出以下方案。

Ci=（0.578 0.663 0.441 0.499 0.532 0.487 0.410 0.307）T（18）

歸一化處理，得出以下方案。

C?i=（0.148 0.169 0.113 0.127 0.136 0.124 0.105 0.078）T（19）

從以上公式可知，PPP模式下農村垃圾資源化處理項目的相關利益方承擔綜合風險的次序為：私人投資者、政府部門、金融機構、施工企業、SPC公司、咨詢公司、保險公司、農戶，承擔項目綜合風險的比例分別為0.169、0.148、0.136、0.127、0.124、0.113、0.105、0.078。

6? ? ?結 語

隨著經濟的發展和人們環保意識的提高，公共產品在農村基層發揮的作用越來越重要。本文通過對PPP模式下農村垃圾資源化處理項目進行風險分析，構建項目風險分擔模型，明確各方責任，使由對風險控制力最強的一方控制相應的風險，順利實現農村垃圾資源化的處理。①從PPP模式下農村垃圾資源化處理項目利益相關方的分擔比例看，私人投資者承擔的比例最大，社會資本和資源化處理的先進技術在農村垃圾資源化處理中發揮重要作用，政府部門應該積極引進社會資本來彌補政府資金和技術短缺，加快基礎設施建設，構建社會新農村。②PPP模式下農村垃圾資源化處理項目的參與方都是“理性人”，合理的風險分擔結構是吸引社會資本的前提，也是項目成功的關鍵，如沈陽第九水廠的失敗在于風險分擔不合理，同時風險分擔體系具有動態變化的特點，結合新的形勢隨時對體系進行調整，以便風險分擔更加合理。

主要參考文獻

[1]Beidleman C R，Fletcher D，Veshosky D.On Allocating Risk：The Essence of Project Finance[J].Sloan Management Review，1990（3）：47-55.

[2]莊文靜，王利，姜朋明.基于熵權——TOPSIS模型的綜合管廊PPP項目風險初步分擔研究[J].江蘇科技大學學報：社會科學版，2017（2）：90-97.

[3]李妍.不完全信息動態博弈視角下的PPP項目風險分擔研究——基于參與方不同的出價順序[J].財政研究，2015（10）：50-57.

[4]李佳，胡子君.美國分散式農村垃圾治理的對策[J].世界農業，2017（3）：33-37.

[5]Bing L，Akintoye A，Edwards P J，et al.The Allocation of Risk in PPP/PFI Construction Projects in the UK[J].International Journal of Project Management，2005（1）：25-35.

[6]Grimsey D，Lewis M K.Evaluating the Risks of Public Private Partnerships for Infrastructure Projects[J].International Journal of Project Management，2002（2）：107-118.

[7]范小軍，王方華，鐘根元.大型基礎項目融資風險的動態模糊評價[J].上海交通大學學報，2004（3）：450-454.

[8]Shrestha，Asheem.Risk Allocation in Public Private Partnerships： a Principal Agent Approach[J].Water Resources Management Vii，2015（171）：85-97.

[9]Al-Bahar，Jamal F，Crandall K C.Systematic Risk Management Approach for Construction Projects[J].Journal of Construction Engineering & Management，1990（3）：533-546.

[10]Grant T.Keys to Successful Public–Private Partnerships[J].Canadian Business Review，1996（3）：27-28.