高速公路PPP 模式選擇研究方法探究

王艷彬WANG Yan-bin

（中交一公局第五工程有限公司，北京 100024）

0 引言

近年來，伴隨著我國高速公路和基礎設施建設的快速發展，我國的經濟產業綜合提升項目暴露出資金投入不足、生產效率低、收益不高等問題。對于高速公路投資建設而言，政府投資運營負債率比較高，投資建設困難較大，政府債務負擔很重。在高速公路項目中引入PPP 模式，通過引進社會資本來降低政府財政支出，有效緩解政府部門的資金壓力，提高高速公路的運營效率，為大眾提供高質量的服務。通過定性和定量評價項目的物有所值，采用合理的PPP 模式可以有效促進項目的建設，提高運營效率。

1 高速公路PPP 模式選擇的應用研究

1.1 PPP 模式下高速公路的可持續發展

根據市場調查研究表明，“貸款修路、收費還貸”政策已不能滿足我國高速公路的發展。李克強總理于2015 年提出鼓勵民間資本引入產業基金，通過聚集分散的投資者資金形成規范化資金，既解決了資金薄弱的企業可投資大型項目的問題，又避免了企業投資項目時的盲目性。展望未來，產業基金充當了高速公路PPP 模式下的社會資本的作用，以“共擔風險、共享收益”為目標，加快我國PPP模式下高速公路建設的步伐，采用何種投融資方式吸引社會資本方參與高速公路建設成為值得深思的重要問題。

1.2 高速公路PPP 模式可行性分析

在高速公路項目中，高速公路項目是否適合采用PPP模式需采用物有所值（VFM）評價體系進行評價。用VFM值代表物有所值定量分析評價值，用PSC 值代表公共部門比較值，用PPP 值代表政府支出成本凈現值（過渡版）或政府方凈成本現值（試行、意見版）：

VFM 代表值=PSC 代表值-PPP 代表值

當VFM 代表值≥0 時，則應采用能降低高速公路全生命周期成本的PPP 模式，表示高速公路PPP 模式比傳統政府采購模式更加物有所值；當VFM 代表值＜0 時，則表示傳統政府采購模式比PPP 模式更能實現高速公路的物有所值。

1.3 高速公路PPP 運作模式選擇評價指標體系構建

1.3.1 影響PPP 模式選擇的要素分析

本文以在基礎設施領域的PPP 項目模式選擇影響因素為基礎，結合高速公路項目性質特點凝練出適于本文項目的PPP 模式選擇的影響因素，總結出一系列切合實際的評價指標，最終對高速公路PPP 項目模式選擇進行分析和總結。

1.3.2 高速公路PPP 模式選擇指標體系確立原則

模式選擇模型的確立依具體評價問題而定，保證評價的真實、科學、可操作性，構建高速公路項目PPP 模式選擇評價指標體系應遵循簡約性原則、獨立性原則、可比性原則、可行性原則。

1.3.3 高速公路PPP 模式選擇體系構建方法

本文高速公路PPP 項目模式選擇體系的構建方法是：首先研究了國內外影響高速公路PPP 項目模式選擇的因素；然后以高速公路PPP 模式選擇影響因素和指標體系構建原則為基礎確立初步其評價指標體系雛形；最后通過向專家發函、利用專家的知識和經驗來征得專家對評價指標的意見，進而對結果進行統計處理，最終確定出詳細的評價指標體系。

2 高速公路PPP 模式選擇模型建立

2.1 PPP 模式選擇構建思路

高速公路PPP 項目模式選擇模型的構建思路如圖1所示。

圖1 PPP 模式選擇模型技術路線

2.2 模型構建方法綜述

2.2.1 層次分析法

層次分析法是指將一個多目標決策體系的總目標分解為多指標的目標層、準則層、方案層等不同層次結構，用專家學者的判斷標度進行客觀量化及定量分析，最終得出不同指標權重的一種決策方法，層次分析法的模型構造及分析步驟如下：

①構造層次分析結構。

②構造判斷矩陣。

其中，判斷矩陣的判斷指標采用“相對重要程度表”：其中，1 代表兩元素相比，二者同等重要，3 代表兩元素相比，前者稍微重要于后者，5 代表兩元素相比，前者明顯重要于后者，7 代表兩元素相比，前者強烈重要于后者，9 代表兩元素相比，前者極端重要于后者，2/4/6/8 代表上述相鄰判斷的中間值，倒數即：若aij=因素i/因素j，則aji=1/aij=因素j/因素i。

③層次單排序。

層次單排序中用判斷矩陣的最大特征根所對應的特征向量作為本層次有關因素對上一層目標因素影響的權重。層次單排序的計算問題轉化為特征值與特征向量的計算。求解判斷矩陣的最大特征根和特征向量的方法步驟如下所示：

4）根據Wi，可得出判斷矩陣的最大特征根λmax

其中（AW）i表示向量AW 的第i 個元素。

5）將CI（判斷矩陣最大特征根以外的其余特征根的負平均值）作為判斷矩陣一致性檢驗的指標，即

（其中CR 代表隨機一致性比率，RI 代表判斷矩陣的平均隨機一致性檢驗指標）RI 經由平均隨機一致性指標表查找得出。1，2 階判斷矩陣具有完全一致性，值均默認為0；當判斷矩陣階數大于2，CR=＜0.10 時，認為構建的判斷矩陣滿足一致性要求，否則需重新調整判斷矩陣，直至CR＜0.10 為止。

表1 RI 取值表

7）層次總排序下的綜合指標權重的計算。

本模型結構共有2 個邏輯網絡層，若設第1，2 個邏輯網絡層的相對權重分別為ωi，ωij，則總評價指標的相對權重為：W=ωiωij（n 為準則層中所有元素的個數，i 為方案層的第n 個元素，j 為準則層中的第n 個元素。）

2.2.2 基于三角模糊數的Topsis 法決策矩陣

①定義：設M（x）為實數域R 上的模糊數，M（x）的公式表達如下，將此M 記作三角模糊數，記為M=（aL，aM，aR）模糊數。M（x）的模糊數圖示如下所示。

數域R 上的模。

若aM-aL=aR-aM，則稱M 為對稱三角模糊數。

②三角模糊數的距離：

若M=[a1，b1，c1]，N=（a2，b2，c2）代表兩個不同三角模糊數，則三角模糊數M 與N 間的距離為

③三角模糊數標準化處理：

不同指標因屬性不同可按成本和效益兩種類型進行指標劃分，設指標的初始決策矩陣為A=（aij）m×n，標準化（規范化）后的決策矩陣為R=（rij）m×n，則效益型屬性指標和成本型屬性指標采用以下公式對初始決策矩陣進行標準化（規范化）后得到為：

→效益型

→成本型

構造加權規范化決策矩陣V

④確定正、負理想解X+和X-[70-72]。

⑤計算不同方案到正、負理想解的加權距。

⑥計算各個方案與理想方案的相對貼近度Ci。

最終根據Ci的大小決定方案優劣排序。

2.3 基于層次分析法和三角模糊數-Topsis 的模型建立

①在高速公路項目中構造PPP 模式選擇層次結構模型指標體系。

②基于層次分析法對高速公路PPP 模式選擇中的各評價指標進行權重計算。

③方案集和指標集的確定。

高速公路PPP 項目模式選擇的選擇指標集為方案層的各指標的集合，記為：V={V1，V2，V3，…，Vn}，高速公路PPP 項目的方案集為各PPP 模式的集合，記為：U={U1，U2，U3，…，Un}。

④建立初始決策矩陣。

⑤初始決策矩陣規范標準化。

本文通過專家打分得到由評價指標評價值組成的初始決策矩陣，采用三角模糊數法對初始決策矩陣進行規范標準化。本文所利用的屬性指標為效益型屬性指標，規范標準化公式如下所示：

效益型

⑥構造加權規范化決策矩陣V。

vij=rijwj（i=1，2，…，n），其中W={W1，W2，…，Wn）T，其中W 為屬性權重向量，根據AHP 法計算出各指標權重，根據權重及因素評價語義與三角模糊數對照表確定本項目的指標屬性權重向量W，最終得出V=（vij）m×n，其中確定的權重程度及因素評價與三角模糊數對照表如表2 所示。

表2 權重程度及因素評價與三角模糊數對照表

⑦確定正、負理想解X+和X-。

本文為方便計算，統一采用效益型屬性指標，即

⑨計算相對貼近度Ci。

3 結論

本文通過分析白山至臨江高速公路PPP 項目實例，建立PPP 模式選擇模型，依據各評價指標項建立決策矩陣，采用三角模糊數-Topsis 法選出適于白山至臨江高速公路項目的最佳PPP 模式。經研究表明，三角模糊數-Topsis 法能充分考慮項目的各項指標，清晰明確地選擇方案集中的某種方案，以求達到降低成本、減小風險、增加效益的目的。此種方法下的方案選擇更加具有科學、合理性。總結其成功經驗和失敗教訓，為以后PPP 項目模式的選擇提供更多寶貴的指導意見。