基于蒙特卡洛法的EPC+PPP项目投资风险评估

许华江，施智辉

（中国港湾工程有限责任公司，北京100027）

基于蒙特卡洛法的EPC+PPP项目投资风险评估

许华江，施智辉

（中国港湾工程有限责任公司，北京100027）

海外EPC+PPP项目，具有投资规模大、周期长、不确定因素多、风险高等特点，传统的经济评价方法无法全面体现项目风险。针对这一现状，总结了此类项目特点，提出基于蒙特卡洛数值模拟法的EPC+PPP项目风险评估方法，并以喀麦隆克里比深水港集装箱码头运营项目为例进行说明。结果表明，基于蒙特卡洛法的此类项目投资风险评估能更全面、直观地描述风险。

国际工程；EPC+PPP；投资风险评估；蒙特卡洛法

0 引言

随着中国企业“走出去”战略的深入，中国海外工程承包经历了从劳务合作，到设计-采购-施工（EPC），再到EPC+协助融资的转变，并逐步向产业链上游延伸。一方面，随着海外工程承包竞争程度的加剧，业主对承包商所提供服务的要求也越来越高，促使一些走在前沿的中国建筑企业逐步从承包商向投资商、一体化服务提供商转变。另一方面，由于PPP模式自身优势及中国出口金融机构对“建营一体”的政策支持，该模式也越来越得到业主青睐。将EPC及PPP模式相结合，既顺应了当前国际工程承包市场的需求，也符合了承包商自身的发展需要，具有良好的市场前景[1]。

目前，大部分企业采用传统经济评价方法来判断EPC+PPP项目的可行性。本研究针对传统经济评价方法的局限性，依托喀麦隆克里比深水港集装箱码头运营项目，基于蒙特卡洛法建立模型，进行演示计算。计算结果表明，采用上述方法，能更直观、全面地体现此类项目投资风险。

1 EPC+PPP模式

EPC+PPP模式，是指承包商除了承担项目设计施工总承包外，还需要以一定比例入股，与业主成立项目公司共同经营建成项目。目前，大部分承包商仅关注EPC项目完工交付，项目收益风险则完全由业主承担，而项目债务风险则由金融机构承担，致使承包商与业主、金融机构利益共同点较少，不利于承包商获取市场。承包商不参与后期运营，利润链条短。其次，由于国际工程项目风险高，中国承包商海外运维经验不足，独自参与投资风险较高。

在此背景下，EPC+PPP模式凸显出如下优势：

1）对接国家战略，贴合出口信贷机构政策；

2）运营所产生持续现金流能够帮助承包商长久占据市场，改变建完就走的局面；

3）承包商可作为小股东入股项目公司，降低投资风险及资金压力，同时培育相关人才；

4）解决了业主缺乏融资及运营能力的难题，提供一体化服务，增加承包商竞争力；

5）以小额投资撬动大额EPC，做强主营业务[2]。

2 EPC+PPP投资风险评估特点

EPC+PPP模式的投资风险评估具有如下特点：

1）复杂性：较EPC项目相比，财务模型输入参数多，评价期长，不确定性大；

2）相关性：各参数之间互相影响，相关性强，多参数共同变化。一个参数的微小变化可能经过“连锁反应”对最终评价结果产生较大影响；

3）EPC及PPP密不可分：同时作为承包商及投资商，不能将工程建设及投资完全独立考虑。比如某项目投资收益不可观，无法达到企业经济指标要求，但是如果EPC利润足够覆盖大部分投资，则该项目可能具备可行性。

项目经济评价中所取的参数很大一部分来自于假设或者经验，依靠由此得出经济指标进行投资决策带有很大的风险[3]。虽然在传统经济评价中，会加入单因素或多因素不确定性分析。但是面对因素多、相关性强、变化复杂的情况，无法准确描述多因素同时变化对结果的影响。概率统计分析方法能够综合多因素同时变化对经济指标的影响，以事件发生概率的方式，定量描述项目的抗风险能力。而蒙特卡洛法是概率统计分析方法中较常用的分析法之一，被广泛应用于金融、军事、重大项目等领域的风险评估。

3 蒙特卡洛法基本原理

蒙特卡洛法（Monte Carlo method），也称统计模拟方法，是20世纪40年代中期由于科学技术的发展和电子计算机的发明，而被提出的一种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值计算方法。是指使用随机数（或更常见的伪随机数）来解决很多计算问题的方法，与它对应的是确定性算法。蒙特卡洛法在金融工程学、宏观经济学、计算物理学（如粒子输运计算、量子热力学计算、空气动力学计算）等领域应用广泛。

蒙特卡洛法的基本思想是：假定函数y= f（x1，x2，……xn），其中变量x1，x2，……xn分别符合一定概率分布。蒙特卡洛方法产生一系列符合该概率分布的随机数，并随机抽样取出x1i，x2i，……xni，然后根据函数yi=f（x1，x2，……xn），计算出yi= f（x1i，x2i，……xni）。反复独立抽样m次后，便可得到函数y的一批抽样数据。经过足够多次数的模拟后，便可得出与实际情况相近的函数y的概率分布与其数字特征。从该法的原理可以看出，抽样数组越多，函数y的概率分布也越精确。随着计算机技术的发展，大量的模拟随机抽样变得越来越容易[4]。

4 实例

4.1 项目概况

喀麦隆克里比深水港位于几内亚湾克里比市，一期工程包括新建1个4万t多用途码头及1个5万t集装箱泊位，合同总价为4.53亿美金，目前已经完工交付。二期工程包括新建1个7万t及1个10万t的集装箱泊位，合同总价为7.9亿美金，承包商为中国港湾工程有限责任公司，85%资金由中国进出口银行优惠买方信贷提供，15%配套资金由业主自筹。由于财政困难，业主无力支付二期项目所需的15%配套资金，导致二期工程难以落实。克里比作为喀麦隆唯一深水港，腹地涵盖喀麦隆、中非、乍得等国家，是目前非洲西海岸水深条件最优越的港口，地域优势明显，通过运量分析，未来集装箱箱量较有保证。

在上述背景下，中国港湾、法国博洛雷集团及法国达飞海运集团，分别作为国际知名的码头承建商和港机设备提供商、码头营运商及船东，组成联营体，参与克里比深水港集装箱码头运营的投标，并成功中标。根据招标文件要求，当地公司可以认购一定比例SPV公司的股份。SPV公司将出资解决二期EPC配套资金，向业主提供运营服务并缴纳一定特许经营费。合作模式如图1。

4.2 建立模型

为方便演示，经过适度简化，并对原始数据进行调整后建立模型。

项目计算期为25 a，折现率取10%。根据设计文件，项目达产后吞吐量为130万TEU。根据周边港口定价，首年平均每标箱收入取130欧元，收费标准按照每年1.5%增长。

图1 合作模式Fig.1Cooperation Model

项目成本主要分为管理成本、设备维修费、特许经营费、堆场使用费、保险费、燃料动力费、人员工资、销售费用和其他经营成本。由于项目二期的2个集装箱泊位将在第5年度投入使用，营业成本相应将在第5年度增加，人力成本、燃料动力费及其他成本均为以第5年度为分界线的分段线性函数。

特许经营费按照前4年固定特许经营费减半，可变经营费为营业额25%取值。考虑到中西非地区基本通胀率约为5%，人力成本每年增加按5%考虑，燃油动力成本每年增加6%，其他成本，如保险费、通讯费等，按照每年5%增加。堆场费、维修费等按照确定性方法取值。

其中，对收入影响较大的变量为吞吐量及平均每标箱收入，营业收入则与特许经营费正相关。对成本影响较大变量有：人力成本、燃油动力成本及其他成本。选取上述参数为风险假设变量，并按表1设置。其中，达产后吞吐量概率分布见图2。

表1 风险变量概率分布参数Table 1Parameters of probability distribution of risk variable

图2 达产后吞吐量概率分布Fig.2Probability distribution of target throughout

4.3 模拟结果

常用的风险分析工具有Oracle Crystal Ball、Matlab等。本文采用Oracle Crystal Ball软件进行模拟，该软件是基于电子表格的应用产品，操作方便，界面直观，不需要进行编程。Crystal Ball具备数值模拟分析能力，可以用概率分布来替代单个数值，并生成随机参数，进行数值模拟，还可对模拟结果进行概率分析、拟合函数等操作[5-7]。

设定模拟次数10 000次，得到税前内部收益率及税前净现值的概率分布图，如图3所示。

图3 税前NPV及IRR概率直方图Fig.3Probability histogram of NPV and IRR before tax

并利用计算机对所得概率分布进行拟合，得知NPV及IRR符合正态分布，概率分布参数见表2。

表2 经济评价指标概率分布参数Table 2Distribution parameter of economic evaluation indicator

根据正态分布的特性，可得NPV及IRR的置信区间，结果见表3。

表3 经济评价指标置信区间Table 3Confidence interval of economic evaluation indicator

通过表3看出，NPV有95%的概率处于14 907~27 551这个区间内，IRR则有95%概率处于19%~23%之间。假设企业对此类投资项目指标要求税前NPV>20 000，IRR>20%。通过概率累计图，可得以下结论：该项目有68%的概率满足IRR指标要求，有65%的概率满足NPV指标要求。通过演示可以看出，将蒙特卡洛方法用于经济评价风险评估，可以综合多因素同时变化对经济指标的影响，并以概率形式定量地体现其风险，对风险的描述更全面、更客观，给决策者提供更好的决策支持。

5 结语

目前，针对EPC+PPP合作模式的研究较少，对该领域的投资风险评估研究也不够充分。喀麦隆克里比深水港集装箱码头的建设与运营是第一个在海外成功实施的EPC+PPP港口项目。本研究依托上述工程，对该类项目的风险评估方法进行研究。研究结果表明，针对此类项目，蒙特卡洛方法是一种良好的风险分析方法，其评价结果能够更好反映客观规律，更全面、直观地描述项目投资风险。

在实际应用过程中，还存在着一些问题，值得进一步研究。1）通过蒙特卡洛法与通过传统经济评价方法求得结果会有少许差异，在做投资决策需要适当考虑。2）大部分企业的投资相关制度是基于传统经济评价方法制定，应用该方法来对项目决策，需要重新编制相应规章制度，如规定某因素符合分布、经济指标达标概率为多少则可行等。3）通过数十年的发展，蒙特卡洛方法已相对成熟，但是计算机产生的随机数为伪随机数，其随机数产生算法的优劣对模拟结果会产生一定影响，在航空航天、金融工程等要求较高的领域应用时不能忽略该风险。

[1]贾怀远，佟刚.结合出口信贷融资推广国际公私合营（PPP）模式[J].海外投资与出口信贷，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]施颖，刘佳.基于PPP模式的城市基础设施特许经营期决策研究[J].当代经济管理，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]阮娇娇.蒙特卡洛方法在储量计算和经济评价中的应用[D].荆州：长江大学，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，朱维鹏.某集装箱港口投资项目的蒙特卡洛风险分析[J].集装箱化，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项目财务风险研究[D].大连：大连海事大学，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，张健.PPP项目投资决策流程及其关键因素识别[J].中国港湾建设，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]陈俊松.基于蒙特卡罗法的公路工程经济评价概率分析[D].南京：南京林业大学，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

许华江（1976—），男，广东湛江人，副总经济师，主要研究方向工程经济管理。E-mail：158116786@qq.com