社会资本进入城市再生水资源项目的综合评价<br/>——以北京市为例

社会资本进入城市再生水资源项目的综合评价
——以北京市为例

2016-03-23周振民巴晓杰姜伯铮华北水利水电大学郑州4500南阳市水利局河南南阳47000黄河水利水电开发总公司河南济源45907

中国农村水利水电 2016年3期

周振民，巴晓杰，姜伯铮，张静，孙琪(.华北水利水电大学，郑州 4500；.南阳市水利局，河南南阳 47000；．黄河水利水电开发总公司，河南济源 45907)

面对日益严峻的水资源短缺问题，国务院在2011年中央“一号文件”《关于加快水利改革发展的决定》中明确提出，要加强水资源配置工程建设，大力推进污水处理回用，以补充城市供水的缺口。2015年4月，国务院印发了《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)，再一次将污水处理回用的重要措施提上议程，鼓励发展使用再生水，促进多元融资，成为缓解城市供水压力的有效措施。

再生水回用是指城市污水经过净化处理，达到再生水水质标准和水量要求，并用于景观环境、城市杂用、工业和农业等用水的全过程。我国对再生水的利用起步较晚，近些年虽然在一些城市开展了再生水回用项目，但由于再生水利用领域缺乏专项的法规和细化的政策措施，加之地方政府不够重视等原因，造成目前污水回用率低、企业运营成本偏高、行业发展较慢的局面。然而，再生水作为城市的第二水源，具有巨大的潜力和市场前景，同时，中国经济的快速发展积累了大量的社会资本，这些资本也在不断寻找投资渠道[1]，若能将社会资本有效集中利用起来，参与城市再生水资源项目建设，不仅能有效减轻政府的财政压力，缓解日益严峻的水资源短缺问题，也为改善水环境，推进社会主义生态文明建设发挥积极作用。

1 社会资本投资再生水的情况

我国再生水厂投资主要集中在淮河以北的各省(自治区、直辖市)且经济较发达地区，主要原因是由于水资源的匮乏且经济发展用水需求强劲，具有开发使用再生水资源的内在动力。而南方地区由于水资源丰富，再生水投资利用较少[2]。

“十二五”期间，全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划投资近4 300亿元。其中，各类设施建设投资4 271亿元，设施监管能力建设投资27亿元。目前我国再生水厂建设投资资金来源中，中央财政投资、地方财政投资和其他投资分别占16%, 26%和58%，而再生水管网建设主要以地方政府财政投资为主，约占65%，中央投资仅为2%，其他投资约占33%，其他投资包括企业自筹资金、银行贷款、外国政府或金融组织优惠贷款和赠款。

由此可见，社会资本进入城市再生水资源项目，仍具有较大的发展空间。近年来，国家多次鼓励社会资本进入公用事业领域，已取得初步成效，但由于城市再生水资源项目具有准公益性的特点，企业对政府财政支持的信心不足和对投资环境的疑虑，致使部分社会资本“望而却步”[3]。分析社会资本进入城市再生水资源项目利用的不足及制约因素，是本文研究的重点。

2 基于AHP的社会资本进入城市再生水资源项目的综合评价

2.1 建立层次结构模型

2.1.1模型选择

结合本文的研究特点，经过多方面对比，选用层次分析法更具有适用性，主要原因如下：①层次分析法自创立以来，经过不断完善和发展，具有较成熟的理论基础；②从企业投资方面考虑，将决策者的经验给予量化，避免决策者在结构复杂和方案较多时逻辑推理上的失误[4]；③目前国家大力提倡引入社会资本参与公用事业建设，此评价体系通过分析社会资本参与城市再生水资源项目的影响因素，结合典型城市实例，较直观地反映出当前再生水市场投资方面面临的诸多问题。

2.1.2模型构建

根据评价指标体系建立的原则，广泛征求专家意见，将城市再生水资源项目综合评价分为3层。①目标层：城市再生水资源项目综合评价指标体系，以A表示；②准则层：分为投资费用评价、技术可行性评价、经济可行性评价、风险评价、社会效益和环境效益6个指标，分别以B1～B6表示；③指标层:分为建设投资、运营成本、设备及管理费用、水质达标率、废水回收利用率等19个指标，分别以C1～C19表示。具体构建结果如图1。

图1 社会资本进入城市再生水资源项目的综合评价指标体系Fig.1 The comprehensive evaluation system of social capital into the urban renewable water resources projects

2.2 构造判断矩阵

判断矩阵表示针对上一层次因素，本层次有关因素之间的相对重要性的比较。权重的确定与分配是评价指标体系设计中的关键步骤[5]，假定上一层元素Bk作为准则，对下一层元素C1,C2,…,Cn有支配关系，我们的目的是要在准则Bk下按它们的相对重要性赋予C1,C2,…,Cn相应的权重。针对准则层，两个元素Ci，Cj哪个重要，重要性的大小需要由熟悉问题的专家独立地给出，专家通过两两比较的重要性给出在每一层次上各元素之间重要性程度的比较判断矩阵C=(Cij)n×n：

矩阵C有如下性质：

数学上称这种矩阵为正反矩阵。在层次分析法中，为了使决策判断定量化，形成判断矩阵，常根据一定的比率标度将判断定量化[6]。1～9标度法使用比较广泛，具体标度及含义见表1。

表1 判断矩阵标度及含义Tab.1 Scale and meaning of judgment matrix

2.3 权向量计算及一致性检验

记C的最大特征值为λmax，属于λmax的标准化的特征向量为ω=(ω1,…,ωn)T，则ω1,…,ωn给出了因素C1,…,Cn相应于因素Bk的按重要(或偏好)程度的权重排序。一般来说，构建的矩阵只要做到具有相对一致性，即接近一致性就能满足需要。计算对比矩阵一致性程度的公式为：

(2)

显然，当CI=0时，判断矩阵具有完全一致性。对于1～9阶判断矩阵，RI的值分别列于表2中。当CR<0.1时，认为矩阵A的一致程度可以被接受，如果CR≥0.1，则认为矩阵A一致程度无法接受，需要对矩阵中第i元素相对于第j元素重要性进调整，直到矩阵满足CR<0.1的标准为止。

表2 平均随机一致性指标RI值Tab.2 The mean random consistency index of

2.4 模型计算

上面我们得到的是同一组元素对上一层中某元素的权重向量，而我们的最终目的是得到最低层各方案对于目标的权重排序，从而选出方案。这就需要自上而下地将单准则下的权重进行合并，最后得到总的排序权重[7]。综合评价结果的计算公式为：

(3)

式中：F为有效性评价结果；m为指标个数；Wj为指标j的权重；Mj为第j个指标的数值[8]。

3 实例应用——以北京市为例

3.1 北京市再生水利用情况

由于人口、环境等因素的影响，北京市对再生水的利用全国领先。北京市土地面积16 411 km2，城区面积87.1 km2，常住人口2 168.9万。作为我国典型的水资源缺乏城市，北京市人均水资源量已从多年前的近300 m3降至100 m3左右，是全国人均水资源占有量的1/20，不足世界人均水资源占有量的1/80[9]。再生水利用有效地补充了城市水资源，在一定程度上缓解了北京市的供水压力。

至2013年，北京市建成排水管网总长度12 665 km，城市污水年排放总量152 010万m3，污水年处理总量126 411万m3/a，城市污水处理率达83.1%[10]。中心城区现有污水处理厂10座，总处理能力273万m3/d。排水管网5 216 km，再生水管网783 km，再生水生产能力104万m3/d，目前由于再生水管道铺设等配套设施尚不完善，实际供应能力仅为77万m3/d。再生水广泛应用于工业冷却、河道景观、农业灌溉、市政杂用等领域。

3.2 北京市社会资本进入城市再生水资源项目的综合评价

通过对有效问卷的整理，构造层次判断矩阵，用MATLAB对指标相对重要性和量化值进行描述性统计分析得到各指标的均值，通过层次排序和一致性检验，得到各层指标的相对权重如表3～9所示。最后，根据公式(3)计算北京市社会资本进入城市再生水资源项目的综合评价计算结果如表10所示。

表3 A层与B层之间的判断矩阵Tab.3 Judgment matrix of horizon A and B

表4 B1层与C层之间的判断矩阵Tab.4 Judgment matrix of horizon B1 and C

表5 B2层与C层之间的判断矩阵Tab.5 Judgment matrix of horizon B2 and C

根据北京市社会资本进入城市再生水资源项目的综合评价结果来看，可以得出以下结论：

表6 B3层与C层之间的判断矩阵Tab.6 Judgment matrix of horizon B3 and C

表7 B4层与C层之间的判断矩阵Tab.7 Judgment matrix of horizon B4 and C

表8 B5层与C层之间的判断矩阵Tab.8 Judgment matrix of horizon B5 and C

表9 B6层与C层之间的判断矩阵Tab.9 Judgment matrix of horizon B6 and C

表10 城市再生水资源项目综合评价指标权重Tab.10 The index weight of Urban renewable water projects evaluation

(1)对再生水企业而言，由于利益影响，经济可行性评价是企业最关心的。其中增加再生水用水户和调整再生水与自来水的合理差价，对社会资本投资再生水行业更具吸引力，而政府适当的财政补贴有助于缓解再生水厂的财务压力。

(2)投资费用评价是再生水企业其次关心的问题。由于建设投资和设备管理费用较难调整，企业主要通过降低运营成本来减少投资费用。

(3)风险评价是社会资本进入城市再生水资源项目的另一项重要指标。由于再生水资源项目具有高投入、低回报的特点，企业的投资收益率难以保障。对企业来说，基准收益率>资金费用率>借贷利率，才是合理的。大多数投资企业表示，当基准收益率达到11%左右时，企业才有意愿投资城市再生水资源项目，而再生水资源项目投资回收期较长，政府信用及信贷风险因素也需要考虑。

(4)技术可行性已不是目前制约社会资本进入城市再生水资源项目的主要因素。社会效益和环境效益从公众评价及政府决策角度来看影响较大，但由于社会资本具有较强的逐利性，企业不做重点考虑。

3.3 结果对比分析

北京市某再生水厂总投资3.8亿元，其中30%的资金为企业自融，70%的资金采用银行贷款。再生水处理工艺采用混凝——沉淀——过滤——消毒反硝化滤池+硝化滤池处理，日生产能力为10万m3，目前由于再生水管道铺设等配套设施尚不完善，实际日供应能力仅为5万m3。北京市现行再生水价格(以居民、工业、市政杂用、园林景观为主)为1.0元/m3，而自来水价格按不同用途以5.0元/m3起价。假设该项目以PPP模式签约，特许经营期为30 a。当项目设施的总投入值小于总产出值时，建设项目对整个社会来说才是合算的[11]。根据风险收益对等定价原理，该项目第t年的总收入Bt[12]如下：

Bt=PQt+Yt+St

(4)

式中:Bt为项目第t年总收入；P为公共基础设施产品或服务的平均价格；Qt为项目第t年的服务量；Yt为项目第t年主营业务外收入；St为项目第t年因未达到特许权协议约定的政府担保的最低服务量、最低收入或利率和汇率的变化导致的损失并在政府担保范围内而应给予的补贴。

经计算，此再生水厂14年财务总成本为4 500万/a，若无政府补贴，再生水平均成本为：

元/m3

远小于再生水价格1.0元/m3，因此企业成本倒挂严重，这是目前国内多数再生水厂的共同困境，企业要想实现盈利，主要通过增加再生水用户、提高再生水价格、政府财政补贴和降低生产运营成本等渠道，目前北京市给予再生水厂一定的财政补贴。若将该厂再生水供应能力增至10万m3/d，则企业亏损额将减少30%，同时若将再生水价格提高至1.23元/m3，则无需政府补贴，企业即可实现收支平衡。按国外通行惯例，再生水价格一般为自来水价格的50%～70%较合理，而北京目前再生水价格偏低，仅为居民自来水价格的20%，因此再生水价格应控制在2.5～3.5元/m3，可见北京市再生水价格具有较大的调整空间。目前再生水正处于发展用户阶段，再生水价格提高过快可能会导致用户排斥使用再生水，因此，增加用水户及与自来水形成合理价差对再生水企业长足发展具有重要意义。据了解，北京市再生水将由政府定价管理调整为政府最高指导价管理，今后将逐步调价，但每立方米价格不超过3.5元。

虽然短期内政府财政补贴对维持再生水企业财政收支平衡具有一定的作用，但随着中国市场化进度的加快和制度的完善，政府公信力将逐步提升，再生水企业若想取得长远发展，应具有成熟稳固的市场基础而不是靠政府补贴支撑企业运营。由此可见，此评价体系主要指标较符合北京市再生水行业投资评价实际，且在全国范围内具有一定适用性。