基于灰色聚類方法的水利工程項(xiàng)目公共私營(yíng)合作制適用性研究

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(1.陜西省水工程勘察規(guī)劃研究院，陜西 西安 710003；2.新疆兵團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830000)

水利工程項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)于改善我國(guó)生態(tài)環(huán)境，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展方面具有重要意義[1]。長(zhǎng)期以來，水利工程項(xiàng)目因具有較強(qiáng)的戰(zhàn)略性、公益性、基礎(chǔ)性等特征通常由政府提供。然而，隨著城市化進(jìn)程的加快僅僅依靠政府建設(shè)水利工程項(xiàng)目已無法滿足發(fā)展需求，尋找新的發(fā)展渠道也越來越重要[2-5]。在我國(guó)許多領(lǐng)域中PPP模式作為項(xiàng)目實(shí)施與融資的重要手段得到了廣泛的應(yīng)用，該模式在解決水利工程資金投入高、使用效率低、競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制少、缺乏先進(jìn)的技術(shù)管理等方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的適用性與有效性。

在水利工程項(xiàng)目中PPP模式的涉及到的利益方較多，對(duì)其適用性研究不僅關(guān)系到項(xiàng)目的實(shí)施，而且涉及到項(xiàng)目參建各方的共同利益，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，國(guó)內(nèi)外涉及PPP項(xiàng)目的文獻(xiàn)相對(duì)較少，并且主要集中在政治、金融、經(jīng)濟(jì)等方面。定性方法為項(xiàng)目的PPP模式適用程度研究常用的方法，但是該方法無法進(jìn)行直觀準(zhǔn)確的判斷，并因此在指導(dǎo)PPP模式選擇時(shí)存在一定的局限性[6]。本文結(jié)合水利工程項(xiàng)目特點(diǎn)，利用灰色系統(tǒng)理論提出一種多指標(biāo)評(píng)價(jià)方法?；疑垲惙ň哂休^強(qiáng)的適用性，并且在數(shù)據(jù)有效的條件下能夠有效降低決策者的主觀因素影響，并提出可用于指導(dǎo)項(xiàng)目PPP模式?jīng)Q策的依據(jù)。

1 建立適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本文根據(jù)PPP模式的特點(diǎn)，考慮采用Christine Kessides等提出的可銷售性評(píng)價(jià)指標(biāo)為研究對(duì)象，其中可銷售性是指服務(wù)或產(chǎn)品在市場(chǎng)上存在的一種潛力，通過判斷產(chǎn)品的可買賣程度確定相應(yīng)的可銷售性[7]。將該理論應(yīng)用于水利工程項(xiàng)目中，可通過市場(chǎng)機(jī)制判斷私人部門提供基礎(chǔ)設(shè)施的潛力就得到相應(yīng)的可銷售性，因此在進(jìn)行PPP適用性評(píng)價(jià)時(shí)該理論方法具有良好的適用性。考慮到評(píng)價(jià)指標(biāo)的可獲取性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性等，本文在判斷私人部門基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)潛力時(shí)引入?yún)f(xié)調(diào)性、規(guī)模經(jīng)濟(jì)、排他性、競(jìng)爭(zhēng)性、外部性5個(gè)指標(biāo)作為研究對(duì)象，并建立項(xiàng)目PPP模式適用性指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 PPP模式適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

競(jìng)爭(zhēng)性指標(biāo)是指物品屬于私人的特性，產(chǎn)品成本在存在較多消費(fèi)者的情況下通常處于較高水平；沉沒成本指標(biāo)是指現(xiàn)在或?qū)淼臎Q策變化不會(huì)影響以前所做決策時(shí)產(chǎn)生的成本，企業(yè)進(jìn)入某一市場(chǎng)時(shí)必須有所投入，如果進(jìn)入市場(chǎng)失敗則無法收回所投入的固定成本，這種情況下也會(huì)產(chǎn)生沉沒成本；規(guī)模經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是指企業(yè)某一產(chǎn)品在產(chǎn)量的過大的情況下可降低其長(zhǎng)期平均成本，其中企業(yè)專業(yè)化水平的提升是形成單位生產(chǎn)成本下降的關(guān)鍵因素；協(xié)調(diào)性指標(biāo)是指建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)多個(gè)方面，如技術(shù)操作、設(shè)備運(yùn)行以及制定投資計(jì)劃時(shí)的協(xié)調(diào)性。

2 構(gòu)建灰色聚類模型

2.1 灰色聚類理論基礎(chǔ)

初灰色系統(tǒng)理論首次由鄧聚龍?zhí)岢?，灰色系統(tǒng)具有層次的指標(biāo)體系、模糊的結(jié)構(gòu)特征、不確定的指標(biāo)數(shù)據(jù)，在處理不確定性、模糊關(guān)聯(lián)問題時(shí)具有良好的適用性。該理論體系的核心內(nèi)容是，首先根據(jù)數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的原始矩陣，并通過對(duì)原始矩陣的白化變換得到更多的有用信息，然后對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的特征利用這些信息進(jìn)行闡述說明。為了對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)作進(jìn)一步的研究分析，采用灰色系統(tǒng)理論進(jìn)行評(píng)價(jià)方法即為灰色評(píng)價(jià)。在灰色系統(tǒng)理論中該方法應(yīng)用較為廣泛，不僅能夠反映客觀、定量的評(píng)價(jià)過程，本研究考慮采用該方法進(jìn)行項(xiàng)目PPP模式適用性的研究分析[8]。

2.2 評(píng)價(jià)方法

引入i、j、k分別為評(píng)價(jià)對(duì)象、指標(biāo)和灰類，因此可建立灰類評(píng)價(jià)體系{I，J，K}，其中I、J分別為水利工程項(xiàng)目待評(píng)價(jià)集和項(xiàng)目PPP模式適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。根據(jù)評(píng)級(jí)對(duì)象的實(shí)際情況和已有文獻(xiàn)可將評(píng)價(jià)灰類集K劃分為低、中、較高、高等4個(gè)適用性程度，據(jù)此可項(xiàng)目PPP適用性程度進(jìn)行科學(xué)合理的判斷。

根據(jù)文中所建立指標(biāo)體系內(nèi)涵，本文考慮對(duì)各指標(biāo)的數(shù)值采用專家評(píng)分法進(jìn)行求解并建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)矩陣。引入xij為評(píng)價(jià)對(duì)象關(guān)于指標(biāo)j的觀測(cè)值，因此組成的評(píng)價(jià)樣本矩陣{xij}可表示為如下形式：

(1)

本研究中對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重采用雙維量化方法進(jìn)行確定，通過邀請(qǐng)水利工程PPP項(xiàng)目領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富的專家，對(duì)上述各指標(biāo)利用問卷調(diào)查的形式進(jìn)行重要程度評(píng)分，其中3分、2分、1分、0分分別代表該指標(biāo)的重要性程度為很重要、重要、一般重要和可不用。10位專家的評(píng)分結(jié)果和重要性秩次結(jié)果如表2和表3所示。

表2 PPP模式適用性指標(biāo)重要性評(píng)分結(jié)果

表3 各指標(biāo)排序秩次表

由表2和表3計(jì)算結(jié)果可以看出，上述各指標(biāo)的權(quán)重積分點(diǎn)值分別為A1為1.12、A2為1.30、A3為0.76、A4為0.24、A5為0.31，各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果如表4所示。

(2)

通過上述計(jì)算可建立樣本的聚類向量，按照最大隸屬度原則即可得到相應(yīng)的聚類樣本等級(jí)類別，其中系數(shù)最大的聚類向量所對(duì)應(yīng)的灰類即為所屬灰類。

2.3 模型的應(yīng)用

在我國(guó)水利工程中，根據(jù)項(xiàng)目服務(wù)對(duì)象和目標(biāo)的不同可將其劃分為防洪工程、農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、鋼運(yùn)和港口工程、城鎮(zhèn)供水和引排水工程等，其中農(nóng)田水利工程也可稱為灌溉與排水工程，主要是用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其目的有抗旱、防洪等；港口與航運(yùn)工程主要是為改善、創(chuàng)建各類航運(yùn)條件和設(shè)施的服務(wù)。為確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性與客觀性[9]，本文以新疆地區(qū)某水力發(fā)電、灌溉工程為例，其主要功能系統(tǒng)由水力發(fā)電、灌溉、防汛、供水、污水處理等。本文利用灰色聚類法對(duì)上述各子系統(tǒng)的PPP模式適用性進(jìn)行評(píng)價(jià)。設(shè)置10分制，通過邀請(qǐng)20位經(jīng)驗(yàn)豐富的專家學(xué)者對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行打分，計(jì)算各評(píng)分均值作為樣本值，并構(gòu)建相應(yīng)的評(píng)價(jià)矩陣，如表5所示。

表4 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

表5 樣本評(píng)分值

表5中各數(shù)值均為20位專家打分的平均值，利用上表數(shù)據(jù)可建立相應(yīng)的聚類樣本矩陣，結(jié)果如下：

根據(jù)文中所述聚類系數(shù)計(jì)算公式和上述結(jié)果，可建立水利工程項(xiàng)目PPP模式適用性聚類向量，結(jié)果如下：

對(duì)比分析上述評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，利用可銷售性理論對(duì)水利工程項(xiàng)目PPP模式的實(shí)用性評(píng)價(jià)時(shí)與利用灰色聚類法判定得出的結(jié)論保持良好一致性。灰色聚類法相對(duì)于可銷售理論分析時(shí)需要對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定量數(shù)據(jù)的分析，而可銷售理論往往是指進(jìn)行中、高、低的定性分析，對(duì)PPP模式的適用程度可直接按照灰色聚類法進(jìn)行分類，具有更加直觀、科學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，因此，在判定水利工程項(xiàng)目是否適用PPP模式時(shí)采用灰色聚類法更加可靠，本文所構(gòu)建的評(píng)價(jià)模型具有更好的準(zhǔn)確性與客觀性。

3 結(jié)語

本文在詳細(xì)分析了灰色聚類法的基礎(chǔ)上構(gòu)造可銷售理論的PPP模式適用性多指標(biāo)評(píng)價(jià)模型，通過選取灰色聚類系數(shù)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)建立了相應(yīng)的聚類模型。然后通過對(duì)新疆地區(qū)某水利工程的5項(xiàng)子系統(tǒng)的研究分析，驗(yàn)證了該方法的可行性與有效性，得出的主要結(jié)論如下：

(1) 灰色聚類法相對(duì)于定性評(píng)價(jià)法能夠更好的解決人為因素帶來的不確定性問題，降低人為主觀判斷對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，有效提高了評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。在實(shí)際應(yīng)用過程中該方法計(jì)算較為簡(jiǎn)單，能夠更加客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)PPP模式適用性問題，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

(2) 項(xiàng)目所屬灰類的劃分的主要判斷依據(jù)為聚類系數(shù)，各樣本值在不同灰類下的隸屬程度可通過聚類系數(shù)矩陣中各數(shù)值的大小進(jìn)行反映，通過這些數(shù)據(jù)的分析可得到更多的有效信息，并為項(xiàng)目決策提供一定參考和依據(jù)。

(3) 利用可銷售性理論對(duì)水利工程項(xiàng)目PPP模式的實(shí)用性評(píng)價(jià)時(shí)與利用灰色聚類法判定得出的結(jié)論保持良好一致性。灰色聚類法相對(duì)于可銷售理論分析時(shí)需要對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定量數(shù)據(jù)的分析，而可銷售理論往往是指進(jìn)行中、高、低的定性分析，對(duì)PPP模式的適用程度可直接按照灰色聚類法進(jìn)行分類，具有更加直觀、科學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。