PPP項目績效的系統(tǒng)動力學建模與分析
——以某高速公路為例

薛朝改（教授），周金庫

一、引言

PPP（Public Private Partnernerships）即政府與社會資本合作模式，其本質(zhì)是參與方對公共基礎(chǔ)項目以關(guān)系契約的方式合作融資、合作建設(shè)、共同經(jīng)營和項目移交的過程[1]。近年來，PPP模式在我國發(fā)展迅速，被廣泛應用于公眾基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域，尤其是應用于水利、道路、橋梁、垃圾處理等大型工程設(shè)施建設(shè)中[2]。然而在實踐中，融資難、項目績效低下等問題依然是PPP模式推進過程中的主要障礙[3]。有數(shù)據(jù)顯示，1990～2012年，我國立項的PPP項目合計達1064項，然而項目的實施質(zhì)量很不理想[4]。因此，研究PPP項目績效，分析其影響因素，對于提高項目運營質(zhì)量有重要的意義。

目前，國內(nèi)外學者主要從項目的風險和收益，項目的特許期、特許價格以及殘值等方面對PPP項目的績效問題進行了研究。對于項目風險的研究，亓霞等[5]基于對失敗的PPP案例的分析，從中找出了導致這些項目失敗或出現(xiàn)問題的主要風險因素。Brand?o等[6]認為，鑒于PPP項目投資風險較大，為了吸引社會資本的參與，政府應提供補貼和最低需求擔保等風險緩解機制。Xu等[7]以可行性研究報表為依據(jù)，提出了采用案例推理（CBR）定價調(diào)整方法來規(guī)避無法量化的風險因素。

對于項目收益的研究，孫春玲、任菲等[8]以天然氣項目為例分析了公私合營項目的收益問題，指出特許期、特許價格、年加氣量以及預期收益率等對項目收益存在顯著影響。對于項目特許價格的研究，段世霞、謝芳[9]利用系統(tǒng)動力學方法，分析了PPP項目特許價格的影響因素，發(fā)現(xiàn)政府補貼、客流量對城市軌道交通PPP項目的價格具有抑制作用，年運營成本和同類競爭項目對價格具有促進作用。對于PPP項目殘值的研究，Yuan等[10]通過文獻研究和問卷調(diào)查的方式，分析了PPP項目移交階段可能發(fā)生的風險。張寶震等[11]基于項目收益、項目成本、外部環(huán)境、客戶滿意度四個子系統(tǒng)分析了影響建筑節(jié)能項目績效的因素。王超等[12]基于CSF和KPI方法分析了PPP項目全壽命周期內(nèi)各個階段的績效影響因素，總結(jié)出經(jīng)濟狀況、社會環(huán)境、合作機制、法律法規(guī)等方面對PPP項目績效的影響。

總的來說，國內(nèi)外學者對PPP項目進行了多方面的研究，而涉及PPP項目績效的研究較少，PPP項目的融資難題依然存在，項目績效比較低下。為此，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對影響PPP項目績效的因素以及各因素之間的因果關(guān)系進行分析，通過引入系統(tǒng)動力學方法，以PPP項目績效作為終端輸出量，對相關(guān)因素進行量化，利用VENSIM軟件進行模擬仿真和靈敏度分析，找出影響PPP項目績效的關(guān)鍵因素，并對如何應對風險、提高績效水平提出相應的建議。

二、PPP項目績效的影響因素及其因果關(guān)系

1.PPP項目績效的影響因素。PPP項目具有投資金額大、合作主體眾多、合作周期較長、外部環(huán)境復雜等特點[13]，要提升PPP項目績效需考慮多方面的因素，而各因素之間既相互聯(lián)系又相互獨立。為了能夠合理地分析各因素對PPP項目績效的影響，筆者在閱讀大量文獻的基礎(chǔ)上，對PPP項目績效的影響因素進行了匯總，具體見表1。

PPP項目績效的影響因素可分成三類，包括項目投入子系統(tǒng)、項目風險成本子系統(tǒng)、項目效益子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)具有高階次、非線性，以及多重的反饋機制，它們結(jié)合而成復雜而開放的系統(tǒng)。

表1 PPP項目績效的影響因素

2.PPP項目績效影響因素及相互間的因果關(guān)系。構(gòu)建系統(tǒng)動力學模型的基礎(chǔ)是分析PPP項目績效影響因素之間的關(guān)系，利用系統(tǒng)動力學反饋原理繪制出其因果關(guān)系循環(huán)圖，如圖1所示，圖中帶“+”的箭頭表示某變量的增加將會引起相關(guān)變量的增加，帶“-”的箭頭表示某變量的增加將會引起相關(guān)變量的減少。

圖1 PPP項目績效的影響因素及相互間的因果關(guān)系

PPP項目績效系統(tǒng)由項目投入子系統(tǒng)、項目風險成本子系統(tǒng)和項目效益子系統(tǒng)組成，其中反饋路徑共有12條。各影響因素之間既相互聯(lián)系，又相互獨立，形成了多重因果反饋回路，共同作用于PPP項目績效。

三、PPP項目績效系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建

1.PPP項目績效系統(tǒng)動力學流圖。在研究PPP項目績效影響因素因果關(guān)系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建其績效的系統(tǒng)動力學模型。本文以投入產(chǎn)出比作為項目績效的評價指標，效益越高、投入結(jié)構(gòu)越復雜、成本越低，則績效越好。利用流量與存量的變化機制，構(gòu)建起PPP項目績效系統(tǒng)動力學流圖，如圖2所示。

由圖2可知，項目績效作為最終的輸出端，受項目投入、項目風險成本、項目效益三個子系統(tǒng)的直接影響，在進行系統(tǒng)各因素的量化處理時，對影響項目績效的因素進行分類，以項目投入、項目風險成本、項目效益三個子系統(tǒng)作為存量，以其他因素作為輔助變量進行建模，以事實為依據(jù)進行量化。

2.仿真方程及說明。根據(jù)系統(tǒng)動力學原理，利用VENSIM軟件進行仿真。以相關(guān)學者的研究和相關(guān)案例為基礎(chǔ)，確定模型中的主要變量、方程和參數(shù)（如表2所示），運用隨機正態(tài)分布函數(shù)、條件函數(shù)、隨機函數(shù)、線性非線性函數(shù)、表函數(shù)等進行仿真。

在PPP項目績效系統(tǒng)動力學流圖中，項目績效為最終的輸出值，項目投入、項目風險成本和項目效益子系統(tǒng)為項目特許期內(nèi)各個年份的累積量。利用現(xiàn)有的公式和相關(guān)案例通過數(shù)據(jù)擬合的方式進行仿真方程設(shè)定和某些變量的量化。比如車流量，根據(jù)已完成項目近幾年的運營情況，擬合特許期內(nèi)車流的變化等。

表2 仿真方程及說明

四、系統(tǒng)動力學模型有效性檢驗與靈敏度分析

1.案例簡介。某高速公路通過PPP模式進行建設(shè)，特許期為30年，在規(guī)定的特許期結(jié)束后將無條件地移交給政府部門。該項目于2006年開始施工，建設(shè)期為3年，建設(shè)投資見表3，運營成本見表4，年交通量見表5。

圖2 PPP項目績效系統(tǒng)動力學流圖

表3 建設(shè)投資 單位：萬元

表4 年運營成本 單位：萬元

表5 年交通量

上述數(shù)據(jù)來源于可行性研究報告，相關(guān)的參數(shù)設(shè)置如下所示。

年增長率=0.03

運營成本=4415.6×（1+年增長率）^time

自籌資本金、貸款資金、車流量為時間的表函數(shù)，其中自籌資本金為：｛［（1，0）-（33，49833）］，（1，19936），（2，49833），（3，29897），（4，0），（5，0），（6，0），（7，0），（8，0），（9，0），（10，0），（11，0），（12，0），（12，0），（13，0），（14，0），（15，0），（16，0），（17，0），（18，0），（19，0），（20，0），（21，0），（22，0），（23，0），（24，0），（25，0），（26，0），（27，0），（28，0），（29，0），（30，0），（31，0），（32，0），（33，0）｝，其他表函數(shù)表示方法與之類似。其他收入=廣告收入+加油費，其中：廣告收入為1000萬元/年；加油費，假設(shè)一半的車輛需要加油，且按每次加油200元計算。

政府補貼=IF THEN ELSE（ 車流量Time＜最低車流量標準，政府補貼，0），這里取車流量小于2500輛，實行政府補貼。借鑒張智勇[15]的研究，政策風險系數(shù)=0.8，政府信用風險系數(shù)=0.8。

2.系統(tǒng)動力學模型的有效性檢驗與仿真分析。為便于計算，本文在項目建設(shè)期間把部分收入（如廣告收入）和某些運營成本平均分攤到特許期內(nèi)的每一年，特許期內(nèi)PPP項目績效如圖3所示。

圖3 PPP項目績效

在建設(shè)期間，項目投入資金巨大、項目風險成本高而項目效益較低，使得建設(shè)期間項目績效接近為0。隨著項目的正常運行，收入逐漸增多，項目效益也越來越好，項目績效水平也越來越高，但后期隨著運營成本的增大，項目績效的增率也在逐漸下降，在圖形中曲線先下降再上升，斜率逐漸平緩。因此，模型與事實基本吻合，證明模型是有效的。

3.系統(tǒng)動力學模型的靈敏度分析。靈敏度主要是指某些參數(shù)的變化對模型輸出結(jié)果的影響程度。通過對PPP項目績效各項影響因素進行靈敏度調(diào)試，得出政策風險、政府信用風險、運營成本增率、公眾滿意度以及投資回報系數(shù)等對PPP項目績效的影響較大。

（1）政策風險調(diào)整。本文借鑒張智勇[15]的研究，假設(shè)在原始狀態(tài)下，政策風險系數(shù)為0.8，當政策風險系數(shù)降低20%時，PPP項目績效變化如圖4所示，與圖中current（原始狀態(tài)）相比，項目績效從第7年之后上升比較明顯，說明PPP項目績效受政策的影響較大。因此，為了降低由政策風險而增加的成本，一般采用轉(zhuǎn)嫁風險的方式。一方面，PPP項目公司可以通過與政府前期的談判，并簽訂各種協(xié)議，將政策風險轉(zhuǎn)嫁給政府部門；另一方面通過與保險公司簽訂相關(guān)的保險合同，將政策風險轉(zhuǎn)嫁給保險公司，進而減少因政策風險引起的成本增加。

圖4 政策風險、政府信用風險、運營成本增率變化對項目績效的影響

（2）政府信用風險調(diào)整。政府信用風險是指由于政府領(lǐng)導班子換屆或者雙方在簽訂合同時考慮得不夠周全，導致發(fā)生了高額的合同履行成本，或者政府盲目擴張使財政支付能力不夠而導致違約，從而增加了PPP項目的政府信用成本。本文借鑒張智勇[15]的研究，假設(shè)政府信用風險系數(shù)為0.8，當政府信用風險降低20%時，項目績效變化如圖4所示，第9年之后項目績效變化明顯，說明政府信用對PPP項目績效也有一定的影響。為此，可采取風險轉(zhuǎn)嫁和增加信用評估的方式降低政府信用風險。一方面，雙方在簽訂合同時要明確各自的權(quán)利和義務(wù)，確定合理的權(quán)責邊界，明確違約責任；另一方面，PPP項目公司在項目建設(shè)前期應認真考察政府的業(yè)績、信用程度，建立政府信用評估體系等，盡量規(guī)避政府信用風險。

（3）運營成本增長率調(diào)整。運營成本增長率受外界環(huán)境的影響較大，比如戰(zhàn)爭、洪水、臺風等因素引起經(jīng)濟形勢的不穩(wěn)定，進而影響運營成本的增長。本文假設(shè)運營成本的增長率為3%，由于PPP項目周期較長，項目面臨的不確定因素較多，當運營成本的增長率上升1%時，如圖4所示，與圖中current相比，從第17年起項目績效開始下降，如果增率變化的幅度加大，績效的變化會更加明顯。說明外界環(huán)境的變化影響著項目成本，而項目成本又影響著PPP項目的績效水平。因此，應在全生命周期內(nèi)根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行合理的預測和及時調(diào)整，以降低項目的運營成本，增加項目收益。

（4）公眾滿意度調(diào)整。公眾對PPP項目的滿意度受許多因素的影響，比如項目的服務(wù)質(zhì)量、運營管理水平、服務(wù)價格以及公眾自身的收入水平等。如果公眾對項目較為滿意，則其對項目的信任度提高，最終提高項目的效益。在模型仿真中，當公眾滿意度下降20%時，項目績效變化如圖5所示。隨著運營時間的變化，項目績效水平明顯下降，說明公眾滿意度將直接影響項目的績效水平。為此，對于項目公司來說，應及時解決客戶反映的問題，提高服務(wù)水平和公眾滿意度。

圖5 公眾滿意度變化對項目績效的影響

（5）投資回報系數(shù)的調(diào)整。投資回報是社會資本方關(guān)注的焦點，社會資本方投資PPP項目的最終目的是以最小的投資獲得最大的收益。PPP項目由于投資回收期較長、外界環(huán)境的不確定性較大，對其發(fā)展情況的預測難免會出現(xiàn)偏差，造成實際與預測的投資回報有所差別，本文用投資回報風險成本來表示。投資回報風險成本越高，則投資回報越低，項目績效就越低。為便于分析，現(xiàn)假設(shè)一個投資回報系數(shù)來計算投資回報風險成本，投資回報系數(shù)的變化對投資回報風險成本的影響如圖6所示。投資回報期越長，外界環(huán)境對PPP項目的影響就越大，投資回報風險成本就越高，在圖中表現(xiàn)為逐漸上升的曲線；當投資回報系數(shù)下降時，投資回報風險成本逐漸增加，造成投資回報降低，項目績效下降。由此，投資回報系數(shù)的變化引起投資回報風險成本的變化，進而影響投資回報和項目績效。這說明投資回報率對整個項目的績效具有重要的影響。為此，對社會資本方來說，在項目的可行性研究期間要詳細調(diào)查該地的市場經(jīng)濟狀況，分析類似的成功案例，結(jié)合本地的實際情況合理預測投資回報率，以降低投資回報風險、提高項目績效。

圖6 投資回報系數(shù)變化對投資回報風險成本的影響

五、結(jié)論及建議

PPP模式的主要參與方為政府、社會資本方及社會公眾，本文從三方的角度分析了影響PPP項目績效的主要因素。運用系統(tǒng)動力學的方法，通過對某高速公路中項目投入、項目風險成本以及項目效益的影響因素分析，構(gòu)建了PPP項目績效的系統(tǒng)動力學模型，運用VENSIM軟件對案例進行分析并得出結(jié)論。

就政府來說，政策風險和政府信用風險是影響PPP項目績效的重要因素，政府進行公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的目的是為社會謀福利，所以政府應當行使好自己的監(jiān)督權(quán)力，并維持國內(nèi)社會經(jīng)濟環(huán)境的穩(wěn)定，同時嚴格按照與社會資本方簽訂的合同履行責任和義務(wù)，當客流量不足時，給予社會資本方適當?shù)恼a貼，調(diào)動其積極性，促使其更好地為公眾做貢獻。

就社會資本方來說，運營成本增長率和特許價格是影響PPP項目績效的關(guān)鍵因素，對此社會資本方應當根據(jù)當前社會經(jīng)濟形勢盡可能降低運營管理成本，可以在管理方面充分調(diào)動工作人員的積極性，提高工作效率；在運營維護方面，應充分了解項目狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，以免造成不必要的損失，從而降低運營成本，提高項目績效。對于項目的特許價格，則需要項目公司充分搜集歷史數(shù)據(jù)，對公眾滿意度進行及時的反饋與分析，以合理地制定使用價格，提高公眾滿意度及項目績效。

就公眾來說，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)能夠極大地方便人民的生活，提高人民生活品質(zhì)，而基礎(chǔ)設(shè)施項目服務(wù)的好壞需要接受人民的評判。因此，公眾滿意度是影響PPP項目績效的重要因素，也是PPP項目獲取收入的重要保障，公眾在享受PPP項目提供服務(wù)的同時，應積極行使監(jiān)督和反饋的權(quán)力，對項目做出客觀、合理的評價。