基于層次分析法的PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化研究*

劉 璨，姜安民，2，董彥辰，2，熊奇?zhèn)?/p>

（1.湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411100；2.中南林業(yè)科技大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 長沙 410004；3.友誼國際工程咨詢股份有限公司，湖南 長沙 410005）

綜合管廊是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施。相比于傳統(tǒng)的地下管線布設(shè)，采用綜合管廊可以使地下空間資源得到有效利用，易于管線維修檢查，避免了反復(fù)開挖導(dǎo)致的費(fèi)用增加及對(duì)交通造成的不利影響。綜合管廊項(xiàng)目有著基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目投資大的特點(diǎn)，引入PPP模式可以帶來社會(huì)資本，大大減輕政府的財(cái)政壓力。PPP綜合管廊項(xiàng)目除投資大以外還具有建設(shè)周期長等特點(diǎn)，導(dǎo)致項(xiàng)目全壽命周期中風(fēng)險(xiǎn)因素較多且復(fù)雜，因此對(duì)PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化研究顯得尤為重要。

針對(duì)PPP綜合管廊項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)學(xué)者們進(jìn)行了很多相關(guān)研究，例如，韓立紅等[1]運(yùn)用OWA-模糊灰色聚類評(píng)價(jià)方法對(duì)城市地下綜合管廊PPP項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并結(jié)合白銀市地下綜合管廊PPP項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)例研究，驗(yàn)證了該方法的科學(xué)性與可操作性；趙丹等[2]對(duì)城市地下綜合管廊PPP項(xiàng)目融資風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，構(gòu)建了包含PPP項(xiàng)目政策、PPP項(xiàng)目法律與合同、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，運(yùn)用熵權(quán)法確定了評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，并通過聯(lián)系度計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)所處等級(jí)。學(xué)者們?cè)谶M(jìn)行PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)價(jià)研究的同時(shí)對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的分擔(dān)也進(jìn)行了相關(guān)研究，例如有維寶等[3]、于曉晨等[4]分別采用不同的方法進(jìn)行了PPP項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)研究。

本文在參考與借鑒前人研究的基礎(chǔ)上，基于PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期視角進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化研究，運(yùn)用層次分析法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化模型。該模型綜合考慮了各級(jí)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率、損失大小及風(fēng)險(xiǎn)的重要程度，具有一定的可靠性，同時(shí)，該模型計(jì)算簡單，可操作性強(qiáng)。本文最后結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了研究，得出了相關(guān)結(jié)論并給出了一些合理建議。

1 PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)體系建立

PPP綜合管廊項(xiàng)目普遍投資較大，涉及的參與方多，存在的風(fēng)險(xiǎn)因素較為復(fù)雜，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的過程中采取的方法存在一定差異。例如，強(qiáng)萬明等[5]運(yùn)用工作分解結(jié)構(gòu)、文獻(xiàn)對(duì)比等方法對(duì)綜合管廊全生命周期安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別結(jié)果貫穿策劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營4個(gè)階段，包含社會(huì)穩(wěn)定、項(xiàng)目融資等31個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)；劉菁等[6]通過文獻(xiàn)研究等方法對(duì)PPP綜合管廊項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，將風(fēng)險(xiǎn)劃分為政治、金融、建設(shè)、運(yùn)營及不可抗力5個(gè)大類，包含21個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。本文基于專家意見，結(jié)合評(píng)價(jià)對(duì)象的實(shí)際情況，借鑒王建波等[7]的研究成果，建立PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)體系，見表1。

表1 PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)體系

2 PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化模型構(gòu)建

2.1 基于層次分析法的指標(biāo)權(quán)重確定

在日常生活中，人們對(duì)一些因素作出重要性、影響力或優(yōu)先程度的判斷時(shí)往往難以量化，其主觀定性的判斷起了主要作用。鑒于此，Saaty T L等人在20世紀(jì)70年代提出了一種定性和定量相結(jié)合的方法，即層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）[8]。該方法具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和層次性。本文即采用該方法對(duì)PPP綜合管廊項(xiàng)目各級(jí)風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)的相對(duì)重要性進(jìn)行判斷，具體操作流程如下[9]。

2.1.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

層次結(jié)構(gòu)模型的最上層為目標(biāo)層，下面依次為中間層和指標(biāo)層。

2.1.2 構(gòu)造成對(duì)比較矩陣

通過對(duì)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，并根據(jù)其相對(duì)重要程度進(jìn)行量化，得到成對(duì)比較矩陣，具體量化規(guī)則見表2。

表2 成對(duì)比較矩陣量化規(guī)則

成對(duì)比較矩陣示意見表3。

表3 A-B成對(duì)比較矩陣

2.1.3 確定指標(biāo)權(quán)重

在計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的過程中，本文采用特征向量法。以表3成對(duì)比較矩陣為例，即A的最大特征根（λmax）對(duì)應(yīng)的特征向量為權(quán)重向量ω，即

2.1.4 一致性檢驗(yàn)

1）計(jì)算一致性指標(biāo)CI，計(jì)算公式為

2）查找隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，見表4。

表4 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

3）計(jì)算一致性比率CR，計(jì)算公式為

當(dāng)比值小于0.1時(shí)，即檢驗(yàn)通過，否則需要修正。

4）層次總排序及一致性檢驗(yàn)。同樣，要求CR小于0.1，否則需要修正。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)量化模型構(gòu)建

為確保模型的可操作性及量化結(jié)果的可靠性，基于層次分析法，綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及損失大小，本文構(gòu)建了PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化模型，具體為

式中：V為綜合風(fēng)險(xiǎn)量；W為風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)重；F為風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率；C為風(fēng)險(xiǎn)損失的大小。

3 工程實(shí)例研究

本文以A市某PPP綜合管廊項(xiàng)目為例進(jìn)行研究。該項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模為9.3km，總投資149 732.49萬元，建設(shè)實(shí)施單位為A市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)。該市PPP綜合管廊項(xiàng)目資金來源為政府的自有資金、社會(huì)資本方的自有資金以及金融機(jī)構(gòu)貸款，項(xiàng)目特許經(jīng)營期為25 a。結(jié)合該工程實(shí)際情況，本文對(duì)PPP綜合管廊項(xiàng)目進(jìn)行全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化研究。

3.1 項(xiàng)目的全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)權(quán)重確定

基于層次分析法，本文根據(jù)各指標(biāo)的相對(duì)重要程度構(gòu)造成對(duì)比較矩陣，確定風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)權(quán)重，其一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)權(quán)重見表5。

表5 一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)權(quán)重

運(yùn)用同樣方法，本文計(jì)算了二級(jí)量化指標(biāo)權(quán)重，具體數(shù)值為

3.2 項(xiàng)目的全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)量化

1）項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分。綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及風(fēng)險(xiǎn)損失的大小，本文將PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)劃分為5個(gè)等級(jí)，即風(fēng)險(xiǎn)低、風(fēng)險(xiǎn)較低、風(fēng)險(xiǎn)中等、風(fēng)險(xiǎn)較高、風(fēng)險(xiǎn)高，具體賦值區(qū)間見表6。

表6 項(xiàng)目全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

2）項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)量化。邀請(qǐng)5位對(duì)本工程較為熟悉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的專家對(duì)本工程各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及可能帶來的損失進(jìn)行打分，分值取1～10。打分標(biāo)準(zhǔn)參考表6中的賦值區(qū)間，即分為（8，10）、（6，8］、（4，6］、（2，4］、（0，2］5個(gè)賦值區(qū)間，并計(jì)算F·C，具體結(jié)果見表7。

表7 F·C量化打分表

基于量化指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果及式（4），本文計(jì)算了PPP綜合管廊項(xiàng)目全壽命周期各級(jí)風(fēng)險(xiǎn)量化值，具體為

基于表6，本文整理出各級(jí)風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)所處風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，見表8。

表8 各級(jí)風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)所處風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

4 結(jié)束語

目前學(xué)術(shù)界針對(duì)PPP綜合管廊項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的研究較多，但基于全壽命周期的研究相對(duì)較少，同時(shí)很多研究方法存在過于復(fù)雜、可操作性不強(qiáng)等問題?；诖?，本文在全壽命周期視角下對(duì)PPP綜合管廊項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化研究。綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率、損失大小及重要程度三方面因素，本文構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)量化模型，保證了模型的可靠性，并結(jié)合A市某PPP綜合管廊項(xiàng)目進(jìn)行了實(shí)例研究，得出一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)建設(shè)前期風(fēng)險(xiǎn)、建設(shè)期風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)營期風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境及其他風(fēng)險(xiǎn)分別為中等、中等、較低、較低，總體風(fēng)險(xiǎn)為中等，當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)處于可控狀態(tài)的結(jié)論。在PPP綜合管廊項(xiàng)目實(shí)施過程中仍需加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理，并及時(shí)采取措施對(duì)風(fēng)險(xiǎn)量較高的因素進(jìn)行應(yīng)對(duì)，只有這樣才能保證PPP綜合管廊項(xiàng)目順利完成。