基于蒙特卡洛法的EPC+PPP項目投資風(fēng)險評估

許華江，施智輝

（中國港灣工程有限責(zé)任公司，北京100027）

基于蒙特卡洛法的EPC+PPP項目投資風(fēng)險評估

許華江，施智輝

（中國港灣工程有限責(zé)任公司，北京100027）

海外EPC+PPP項目，具有投資規(guī)模大、周期長、不確定因素多、風(fēng)險高等特點，傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)評價方法無法全面體現(xiàn)項目風(fēng)險。針對這一現(xiàn)狀，總結(jié)了此類項目特點，提出基于蒙特卡洛數(shù)值模擬法的EPC+PPP項目風(fēng)險評估方法，并以喀麥隆克里比深水港集裝箱碼頭運營項目為例進(jìn)行說明。結(jié)果表明，基于蒙特卡洛法的此類項目投資風(fēng)險評估能更全面、直觀地描述風(fēng)險。

國際工程；EPC+PPP；投資風(fēng)險評估；蒙特卡洛法

0 引言

隨著中國企業(yè)“走出去”戰(zhàn)略的深入，中國海外工程承包經(jīng)歷了從勞務(wù)合作，到設(shè)計-采購-施工（EPC），再到EPC+協(xié)助融資的轉(zhuǎn)變，并逐步向產(chǎn)業(yè)鏈上游延伸。一方面，隨著海外工程承包競爭程度的加劇，業(yè)主對承包商所提供服務(wù)的要求也越來越高，促使一些走在前沿的中國建筑企業(yè)逐步從承包商向投資商、一體化服務(wù)提供商轉(zhuǎn)變。另一方面，由于PPP模式自身優(yōu)勢及中國出口金融機構(gòu)對“建營一體”的政策支持，該模式也越來越得到業(yè)主青睞。將EPC及PPP模式相結(jié)合，既順應(yīng)了當(dāng)前國際工程承包市場的需求，也符合了承包商自身的發(fā)展需要，具有良好的市場前景[1]。

目前，大部分企業(yè)采用傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評價方法來判斷EPC+PPP項目的可行性。本研究針對傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評價方法的局限性，依托喀麥隆克里比深水港集裝箱碼頭運營項目，基于蒙特卡洛法建立模型，進(jìn)行演示計算。計算結(jié)果表明，采用上述方法，能更直觀、全面地體現(xiàn)此類項目投資風(fēng)險。

1 EPC+PPP模式

EPC+PPP模式，是指承包商除了承擔(dān)項目設(shè)計施工總承包外，還需要以一定比例入股，與業(yè)主成立項目公司共同經(jīng)營建成項目。目前，大部分承包商僅關(guān)注EPC項目完工交付，項目收益風(fēng)險則完全由業(yè)主承擔(dān)，而項目債務(wù)風(fēng)險則由金融機構(gòu)承擔(dān)，致使承包商與業(yè)主、金融機構(gòu)利益共同點較少，不利于承包商獲取市場。承包商不參與后期運營，利潤鏈條短。其次，由于國際工程項目風(fēng)險高，中國承包商海外運維經(jīng)驗不足，獨自參與投資風(fēng)險較高。

在此背景下，EPC+PPP模式凸顯出如下優(yōu)勢：

1）對接國家戰(zhàn)略，貼合出口信貸機構(gòu)政策；

2）運營所產(chǎn)生持續(xù)現(xiàn)金流能夠幫助承包商長久占據(jù)市場，改變建完就走的局面；

3）承包商可作為小股東入股項目公司，降低投資風(fēng)險及資金壓力，同時培育相關(guān)人才；

4）解決了業(yè)主缺乏融資及運營能力的難題，提供一體化服務(wù)，增加承包商競爭力；

5）以小額投資撬動大額EPC，做強主營業(yè)務(wù)[2]。

2 EPC+PPP投資風(fēng)險評估特點

EPC+PPP模式的投資風(fēng)險評估具有如下特點：

1）復(fù)雜性：較EPC項目相比，財務(wù)模型輸入?yún)?shù)多，評價期長，不確定性大；

2）相關(guān)性：各參數(shù)之間互相影響，相關(guān)性強，多參數(shù)共同變化。一個參數(shù)的微小變化可能經(jīng)過“連鎖反應(yīng)”對最終評價結(jié)果產(chǎn)生較大影響；

3）EPC及PPP密不可分：同時作為承包商及投資商，不能將工程建設(shè)及投資完全獨立考慮。比如某項目投資收益不可觀，無法達(dá)到企業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求，但是如果EPC利潤足夠覆蓋大部分投資，則該項目可能具備可行性。

項目經(jīng)濟(jì)評價中所取的參數(shù)很大一部分來自于假設(shè)或者經(jīng)驗，依靠由此得出經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行投資決策帶有很大的風(fēng)險[3]。雖然在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評價中，會加入單因素或多因素不確定性分析。但是面對因素多、相關(guān)性強、變化復(fù)雜的情況，無法準(zhǔn)確描述多因素同時變化對結(jié)果的影響。概率統(tǒng)計分析方法能夠綜合多因素同時變化對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，以事件發(fā)生概率的方式，定量描述項目的抗風(fēng)險能力。而蒙特卡洛法是概率統(tǒng)計分析方法中較常用的分析法之一，被廣泛應(yīng)用于金融、軍事、重大項目等領(lǐng)域的風(fēng)險評估。

3 蒙特卡洛法基本原理

蒙特卡洛法（Monte Carlo method），也稱統(tǒng)計模擬方法，是20世紀(jì)40年代中期由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子計算機的發(fā)明，而被提出的一種以概率統(tǒng)計理論為指導(dǎo)的一類非常重要的數(shù)值計算方法。是指使用隨機數(shù)（或更常見的偽隨機數(shù)）來解決很多計算問題的方法，與它對應(yīng)的是確定性算法。蒙特卡洛法在金融工程學(xué)、宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、計算物理學(xué)（如粒子輸運計算、量子熱力學(xué)計算、空氣動力學(xué)計算）等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

蒙特卡洛法的基本思想是：假定函數(shù)y= f（x1，x2，……xn），其中變量x1，x2，……xn分別符合一定概率分布。蒙特卡洛方法產(chǎn)生一系列符合該概率分布的隨機數(shù)，并隨機抽樣取出x1i，x2i，……xni，然后根據(jù)函數(shù)yi=f（x1，x2，……xn），計算出yi= f（x1i，x2i，……xni）。反復(fù)獨立抽樣m次后，便可得到函數(shù)y的一批抽樣數(shù)據(jù)。經(jīng)過足夠多次數(shù)的模擬后，便可得出與實際情況相近的函數(shù)y的概率分布與其數(shù)字特征。從該法的原理可以看出，抽樣數(shù)組越多，函數(shù)y的概率分布也越精確。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，大量的模擬隨機抽樣變得越來越容易[4]。

4 實例

4.1 項目概況

喀麥隆克里比深水港位于幾內(nèi)亞灣克里比市，一期工程包括新建1個4萬t多用途碼頭及1個5萬t集裝箱泊位，合同總價為4.53億美金，目前已經(jīng)完工交付。二期工程包括新建1個7萬t及1個10萬t的集裝箱泊位，合同總價為7.9億美金，承包商為中國港灣工程有限責(zé)任公司，85%資金由中國進(jìn)出口銀行優(yōu)惠買方信貸提供，15%配套資金由業(yè)主自籌。由于財政困難，業(yè)主無力支付二期項目所需的15%配套資金，導(dǎo)致二期工程難以落實?？死锉茸鳛榭溌∥ㄒ簧钏?，腹地涵蓋喀麥隆、中非、乍得等國家，是目前非洲西海岸水深條件最優(yōu)越的港口，地域優(yōu)勢明顯，通過運量分析，未來集裝箱箱量較有保證。

在上述背景下，中國港灣、法國博洛雷集團(tuán)及法國達(dá)飛海運集團(tuán)，分別作為國際知名的碼頭承建商和港機設(shè)備提供商、碼頭營運商及船東，組成聯(lián)營體，參與克里比深水港集裝箱碼頭運營的投標(biāo)，并成功中標(biāo)。根據(jù)招標(biāo)文件要求，當(dāng)?shù)毓究梢哉J(rèn)購一定比例SPV公司的股份。SPV公司將出資解決二期EPC配套資金，向業(yè)主提供運營服務(wù)并繳納一定特許經(jīng)營費。合作模式如圖1。

4.2 建立模型

為方便演示，經(jīng)過適度簡化，并對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整后建立模型。

項目計算期為25 a，折現(xiàn)率取10%。根據(jù)設(shè)計文件，項目達(dá)產(chǎn)后吞吐量為130萬TEU。根據(jù)周邊港口定價，首年平均每標(biāo)箱收入取130歐元，收費標(biāo)準(zhǔn)按照每年1.5%增長。

圖1 合作模式Fig.1Cooperation Model

項目成本主要分為管理成本、設(shè)備維修費、特許經(jīng)營費、堆場使用費、保險費、燃料動力費、人員工資、銷售費用和其他經(jīng)營成本。由于項目二期的2個集裝箱泊位將在第5年度投入使用，營業(yè)成本相應(yīng)將在第5年度增加，人力成本、燃料動力費及其他成本均為以第5年度為分界線的分段線性函數(shù)。

特許經(jīng)營費按照前4年固定特許經(jīng)營費減半，可變經(jīng)營費為營業(yè)額25%取值?？紤]到中西非地區(qū)基本通脹率約為5%，人力成本每年增加按5%考慮，燃油動力成本每年增加6%，其他成本，如保險費、通訊費等，按照每年5%增加。堆場費、維修費等按照確定性方法取值。

其中，對收入影響較大的變量為吞吐量及平均每標(biāo)箱收入，營業(yè)收入則與特許經(jīng)營費正相關(guān)。對成本影響較大變量有：人力成本、燃油動力成本及其他成本。選取上述參數(shù)為風(fēng)險假設(shè)變量，并按表1設(shè)置。其中，達(dá)產(chǎn)后吞吐量概率分布見圖2。

表1 風(fēng)險變量概率分布參數(shù)Table 1Parameters of probability distribution of risk variable

圖2 達(dá)產(chǎn)后吞吐量概率分布Fig.2Probability distribution of target throughout

4.3 模擬結(jié)果

常用的風(fēng)險分析工具有Oracle Crystal Ball、Matlab等。本文采用Oracle Crystal Ball軟件進(jìn)行模擬，該軟件是基于電子表格的應(yīng)用產(chǎn)品，操作方便，界面直觀，不需要進(jìn)行編程。Crystal Ball具備數(shù)值模擬分析能力，可以用概率分布來替代單個數(shù)值，并生成隨機參數(shù)，進(jìn)行數(shù)值模擬，還可對模擬結(jié)果進(jìn)行概率分析、擬合函數(shù)等操作[5-7]。

設(shè)定模擬次數(shù)10 000次，得到稅前內(nèi)部收益率及稅前凈現(xiàn)值的概率分布圖，如圖3所示。

圖3 稅前NPV及IRR概率直方圖Fig.3Probability histogram of NPV and IRR before tax

并利用計算機對所得概率分布進(jìn)行擬合，得知NPV及IRR符合正態(tài)分布，概率分布參數(shù)見表2。

表2 經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)概率分布參數(shù)Table 2Distribution parameter of economic evaluation indicator

根據(jù)正態(tài)分布的特性，可得NPV及IRR的置信區(qū)間，結(jié)果見表3。

表3 經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)置信區(qū)間Table 3Confidence interval of economic evaluation indicator

通過表3看出，NPV有95%的概率處于14 907~27 551這個區(qū)間內(nèi)，IRR則有95%概率處于19%~23%之間。假設(shè)企業(yè)對此類投資項目指標(biāo)要求稅前NPV>20 000，IRR>20%。通過概率累計圖，可得以下結(jié)論：該項目有68%的概率滿足IRR指標(biāo)要求，有65%的概率滿足NPV指標(biāo)要求。通過演示可以看出，將蒙特卡洛方法用于經(jīng)濟(jì)評價風(fēng)險評估，可以綜合多因素同時變化對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，并以概率形式定量地體現(xiàn)其風(fēng)險，對風(fēng)險的描述更全面、更客觀，給決策者提供更好的決策支持。

5 結(jié)語

目前，針對EPC+PPP合作模式的研究較少，對該領(lǐng)域的投資風(fēng)險評估研究也不夠充分。喀麥隆克里比深水港集裝箱碼頭的建設(shè)與運營是第一個在海外成功實施的EPC+PPP港口項目。本研究依托上述工程，對該類項目的風(fēng)險評估方法進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明，針對此類項目，蒙特卡洛方法是一種良好的風(fēng)險分析方法，其評價結(jié)果能夠更好反映客觀規(guī)律，更全面、直觀地描述項目投資風(fēng)險。

在實際應(yīng)用過程中，還存在著一些問題，值得進(jìn)一步研究。1）通過蒙特卡洛法與通過傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評價方法求得結(jié)果會有少許差異，在做投資決策需要適當(dāng)考慮。2）大部分企業(yè)的投資相關(guān)制度是基于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)評價方法制定，應(yīng)用該方法來對項目決策，需要重新編制相應(yīng)規(guī)章制度，如規(guī)定某因素符合分布、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)概率為多少則可行等。3）通過數(shù)十年的發(fā)展，蒙特卡洛方法已相對成熟，但是計算機產(chǎn)生的隨機數(shù)為偽隨機數(shù)，其隨機數(shù)產(chǎn)生算法的優(yōu)劣對模擬結(jié)果會產(chǎn)生一定影響，在航空航天、金融工程等要求較高的領(lǐng)域應(yīng)用時不能忽略該風(fēng)險。

[1]賈懷遠(yuǎn)，佟剛.結(jié)合出口信貸融資推廣國際公私合營（PPP）模式[J].海外投資與出口信貸，2015（2）：40-45. JIA Huai-yuan,TONG Gang.Combining export credit financing to promote the international public-private partnership(PPP)model [J].Overseas Investment and Export Credit,2015(2):40-45.

[2]施穎，劉佳.基于PPP模式的城市基礎(chǔ)設(shè)施特許經(jīng)營期決策研究[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì)管理，2015，37（6）：18-23. SHI Ying,LIU Jia.City infrastructure concession period decisionmaking research based on PPP model[J].Contemporary Economic Management,2015,37(6):18-23.

[3]阮嬌嬌.蒙特卡洛方法在儲量計算和經(jīng)濟(jì)評價中的應(yīng)用[D].荊州：長江大學(xué)，2015. RUAN Jiao-jiao.The Application of Monte Carlo Method in the calculation of reserves and the economic evaluation[D].Jingzhou: Yangtze University,2015.

[4]王志征，朱維鵬.某集裝箱港口投資項目的蒙特卡洛風(fēng)險分析[J].集裝箱化，2005（3）：26-27. Wang Zhi-zheng,Zhu Wei-peng.Monte Carlo risk analysis of a container port investment project[J].Journal of Containerization, 2005(3):26-27.

[5]徐麟.基于蒙特卡洛分析的港口項目財務(wù)風(fēng)險研究[D].大連：大連海事大學(xué)，2008：56-58. XU Lin.Risk management of port projects on Monte Carlo Basis [D].Dalian:Dalian Maritime University,2008:56-58.

[6]胡耀，張健.PPP項目投資決策流程及其關(guān)鍵因素識別[J].中國港灣建設(shè)，2013（4）：92-96. HU Yao,ZHANG Jian.PPP Project investment decision-making process andidentification of key factors[J].China Harbour Engineering,2013(4):92-96.

[7]陳俊松.基于蒙特卡羅法的公路工程經(jīng)濟(jì)評價概率分析[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2008：6-7. CHEN Jun-song.Probability analysis in highway engineering economic evaluation based on Monte-Carlo Method[D].Nanjing:Nanjing Forestry University,2008:6-7.

EPC+PPP project investment risks evaluation based on Monte Carlo method

XU Hua-jiang,SHI Zhi-hui
（China Harbour Engineering Co.,Ltd.,Beijing 100027,China）

Overseas"EPC+PPP"projects feature large investment scales,long pay-back periods,numerous uncertainties and high-risks.Traditional economic analysis method may fail to evaluate such projects comprehensively.Thus,in view of the characteristics of such projects,an"EPC+PPP"risk evaluation method based on Monte Carlo simulation method is proposed. Cameroon Kribi Deep Sea Port Container Terminal Operation Project will be cited as an example to illustrate the point.The result shows that the risk evaluation based on Monte Carlo method is more comprehensive and intuitive.

overseas project;EPC+PPP;investment risks evaluation;Monte Carlo method

U674.31

A

2095-7874（2017）07-0113-04

10.7640/zggwjs201707026

2016-11-24

2017-01-19

許華江（1976—），男，廣東湛江人，副總經(jīng)濟(jì)師，主要研究方向工程經(jīng)濟(jì)管理。E-mail：158116786@qq.com