基于AHP法的Z市污水处理厂BOT项目风险评价

2017-12-01李家锐闵勇章

水电站设计 2017年4期

关键词：项目风险处理厂排序

李家锐，闵勇章

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都 610072)

基于AHP法的Z市污水处理厂BOT项目风险评价

李家锐，闵勇章

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都 610072)

运用层次分析法对Z市污水处理厂BOT项目风险进行分析、评价，使风险管理者对项目的风险有一个全面认识，以便进一步研究风险的防范对策，为其他类似污水处理BOT项目风险管理提供有实际价值的依据。

AHP法； BOT项目；风险评价

1 工程概况

Z市污水处理厂BOT项目是Z市采用BOT方式建设的市政污水处理厂工程，特许经营期为25年，项目选址位于Z市工业园区东侧。该厂规模为1.5万t/d，占地1.5 hm2。

该厂污水处理采用改良A2/O工艺，设计出水水质达到《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。厂区主要建(构)筑物有：粗格栅及提升泵房、A2/O生物池及污泥泵池、二沉池、污泥脱水机房、鼓风机房等。工程涉及专业多，包括了给排水、建筑、机电安装、电气等，施工技术比较复杂。

通过招商，国内一家专业水务公司于2013年3月与Z市高新投资有限公司签订了BOT项目特许经营权协议，该项目于2013年9月10日开工建设，2015年4月1日开始商业运营。

2 项目的风险识别

本项目使用了德尔菲法进行专家调查，以识别本项目过程中可能出现的风险因素，被访对象是研究或者从事污水处理厂BOT项目的专家学者，包括政府、高校、水务项目公司、咨询公司及项目主要参与人员。采用了人员实地调查和电子邮件调查相结合的方式，共发放问卷100份，实际回收92份，其中有效问卷88份。根据调查结果，可以将本项目的主要风险归纳为：政治风险、不可抗力风险、施工风险、融资风险、运营维护风险、技术风险、合同风险等七大类。

2.1 政治风险

本项目是内资项目，国家政局稳定，但需要关注国内政策的稳定性和连续性，如与本项目相关的税收、土地以及环保政策等。

2.2 不可抗力风险

不可抗力风险包括当事人不能预见、不能避免并且不能克服的自然事件、人文环境灾难和社会风险等，如地震、洪水、暴雨、战争等，这类风险是投资人不能控制的，一旦发生就会对项目建设造成很大损失。

2.3 施工风险

本项目的施工风险包括了进度风险、安全风险、质量风险和采购风险。

本项目的土建及设备安装工程是由一家承包商完成的，其需要完成的施工内容包括厂区所有建(构)筑物的土建施工、设备安装等。如果承包商管理人员能力不足，缺乏现场管理经验，将对整个工程的施工进度产生很大影响，导致工程无法按期完工。

质量风险，指的是承包商没有完整的质量体系、措施或者由于技术和管理等方面的原因造成了工程质量达不到要求，从而导致工程出现返工。

本项目在施工期间涉及到设备吊装、深基坑开挖、大体积混凝土浇筑、电气安装等多项危险性较强的施工作业。如果承包商的安全管理出现疏漏，就有可能发生脚手架倒塌、边坡垮塌、火灾等重大安全事故，将会给工程带来无法弥补的损失。

采购包括设备和原材料采购。其中设备采购是项目的重要环节，可能发生的风险表现在：设备供货商出现供货延期，到厂的设备不符合设计要求、设备零件不够、质量出现问题等。

2.4 融资风险

BOT项目的资金需求较大，项目公司需要多方面进行融资，任何一个环节出现问题，都会给项目造成风险。本项目建设资金为水务公司的自有资金，未进行社会融资，故可认为融资风险较低。

2.5 运营维护风险

BOT项目的运营维护风险存在于项目的试运行和商业运营阶段。由于本项目必须在短时间内完成所有设备的联动调试，如果期间某一个关键设备出现问题，就会导致商业运营时间延后，从而影响到整个项目不能按照计划进行运转，影响运营收入。

在商业运营阶段，如果项目运行的实际情况满足要求，那么应该能够获得足够的现金流量支付生产经营费用和偿还债务，并为投资者带来预期的收益。在此阶段，项目的风险因素将逐渐减少，主要表现在外部环境和一些不可预见因素方面。

2.6 技术风险

本项目的工艺方案经过专家评审后选择的是近年来国内外污水处理厂使用较多的水解酸化+A2/O处理工艺，该工艺比较成熟，减少了由于设计、工艺方案不合理需要更改而产生的风险。

但是随着国家对出水水质的要求越来越高，污水处理厂的设计、工艺和设备标准都会相应提高，这就给污水处理厂项目在技术层面提出了新的要求。本项目在运营期间将面临着技术工艺不能保持先进，被新技术、新工艺、新材料所替代等问题，特别是污水处理厂的设备大部分为电子仪器，更新换代快，所以存在着一定的技术风险。

2.7 合同风险

合同风险主要包括了合同条款遗漏，定义不准确，条文不清晰、不严密、不完整，合同双方的责权利关系表达不清楚等。

本项目实施过程中涉及的合同较多，包括特许经营权协议、设计合同、施工合同、设备采购合同等。同时，项目涉及的专业多、范围广、工序繁多，很多工作需要相关方之间相互配合，因此合同管理的好坏直接影响项目的成败。

3 运用层次分析法对风险进行分析

层次分析法(简称AHP法)由美国大学教授A·L·SOATY于上世纪提出的，它是一种用于解决多目标复杂问题的定性与定量相结合的决策分析方法[1]。其核心是将一个项目风险管理目标分解成若干个项目风险因素，并按不同属性分成若干组，每个因素又受到若干子因素的影响，最后根据目标、因素和子因素相互间的关系构成一个风险层次结构。该法将思维过程和客观判断数学化，简化了工作量计算，有助于项目决策者保持其思维过程和决策原则的一致性，利用此法分析项目风险可得到比较满意的结果[2]。

3.1 运用层次分析法进行风险分析的步骤

3.1.1 建立层次结构模型

将项目风险管理目标分解成若干个因素，每个因素同时又受到若干个子因素影响，再根据相互间的关系建立一个层次结构模型。

3.1.2 构造判断矩阵

通常采用1～9标度法，向相关专家咨询各指标的相对重要性，从而来构造判断矩阵，见表1、2。

表1 因素两两间相对重要性评估准则及其赋值(1-9标度法)

表2 判断矩阵A 中的赋值

3.1.3 层次单排序

先对判断矩阵B进行计算：BW=λmaxW，求出判断矩阵的最大特征根λmax和特征向量W。

在本项目的应用中，判断矩阵的最大特征根和特征向量采用了方根法计算。

3.1.4 单排序一致性检验

由于是根据专家凭经验、意见打分，故所得判断矩阵就会有偏差，因此，需要计算一致性指标，对判断矩阵的一致性进行检验。一致性指标CI的计算公式如下：

(1)

公式(1)中，n为判断矩阵的阶数。

然后查随机性指标RI，它是一致性指标CI的平均值，通常RI取值可查下表3。接下来需要计算一致性比例CR=CI/RI，当CR≤0.1时，可以认为判断矩阵通过一次性检验。

3.1.5 层次总排序

假设经过计算可以得到上一层元素A1，A2，…，Am的权值a1，a2，…，am，和对应于上层元素Ai的相邻下层的元素为B1，B2，…,Bn，单排序的权值b1i，b2i，…,bni，此时可以得出层次的总排序权值，见表4。

3.1.6 总排序一致性检验

同样对风险总层次进行一致性检验，计算方法跟层次单排序一致性检验类似。计算公式为：

(2)

公式(2)中，CIk表示的是K层总排序的一致性指标，CIk-1表示的是K层对应于(K-1)层元素Bi的判断矩阵的一致性指标，bi为Bi的权值。

(3)

公式(3)中，RIk表示的是K层总排序随机的一致性指标，RIk-1表示的是K层对应于(K-1)层元素Bi的判断矩阵的一致性指标(可以查表获得)。

CRk=CIk/RIk

(4)

公式(4)中，CRk表示的是K层的总排序一致性比例。当CRk≤0.1时，可以认为判断矩阵通过一次性检验。

3.2 建立风险层次模型

将Z市污水处理厂BOT项目风险管理目标分解成若干个因素，建立本项目层次结构模型，如图1所示。

3.3 数据处理及分析

(1)通过对数据的分析和整理，得出相应的判断矩阵，见表5。

表3 随机性指标RI数值

表4 层次总排序

表5 第一层污水项目A的风险判断矩阵

图1 Z市污水处理厂BOT项目风险层次模型

(2)层次单排序及其一次性检验。计算最大特征根和特征向量：

同理求得：

对向量W=(0.404 6,0.544 7,3.287 5,0.404 6,1.635 9,1.486 6,1.402 8)T进行归一化处理得到特征向量：

W=(0.044 1,0.059 4,0.358 6,0.044 1,0.178 5,0.162 2,0.153 0)T

则判断矩阵的最大特征根：

由上可知，判断矩阵通过一致性检验。

同理计算出各层各自的权值W、最大特征根λmax和一致性指标CI，分别见表6～11。

表6 政治风险(B1)的子风险判断矩阵

λmax=2，n=2，RI=0，CI=0，CR=0lt;0.1。

表7 不可抗力风险(B2)的子风险判断矩阵

λmax=3.013 8，n=3，RI=0.59，CI=0.006 9，

CR=0.011lt;0.1。

表8 施工风险(B3)的子风险判断矩阵

λmax=4.134 1，n=4，RI=0. 9，CI=0.044 7，CR=0.05lt;0.1。

表9 运营维护风险(B5)的子风险判断矩阵

λmax=2，n=2，RI=0，CI=0，CR=0lt;0.1。

表10 技术风险(B6)的子风险判断矩阵

λmax=2，n=2，RI=0，CI=0，CR=0lt;0.1。

表11 合同风险(B7)的子风险判断矩阵

λmax=2，n=2，RI=0，CI=0，CR=0lt;0.1。

由以上结果得到，各层一致性检验CRlt;0.1，所以单排序的结果均通过一次性检验。

(3)层次总排序及其一次性检验。层次总排序计算结果见表12。

总排序的一致性检验为：

CRk=CIk/RIk=0.016 4/0.257 8=0.046lt;0.1

故总排序也通过一致性检验。

表12 层次总排序计算结果

根据以上计算出来的结果可以得出，施工风险对本项目的影响最大，在风险因素权重值位列第一位是质量下降风险，主要原因是污水处理厂对施工质量和设备有很高的要求。工程质量是污水处理厂的生命，它直接决定着项目能否按期正常投入运营，并在运营期间降低维护费用，增加项目盈利。

其次对本项目来说，影响较大的因素是运营维护风险。如果因为在运行期间没有收益，那么整个项目就达不到预期的效益。运营维护风险是本项目风险控制的一个重点。

针对风险评价结果，可以采用相对的风险防范对策，质量下降风险主要采用成立工程质量领导小组，健全质量控制组织，实施标准化质量管理等措施来预防和减轻风险，运营维护风险通过政府提供最低收益率保证和获取政府补贴的方式，防范和降低风险。当然其他风险的影响也是不容小视的，也需要采取一定的防范对策，避免其对项目产生不利后果。

在本项目的实施过程中，风险管理者采用了上述风险管理体系，污水处理厂顺利完成了质量、成本、工期等控制目标，取得了比较圆满的成功，也充分论证了风险管理模型在本项目中的运用。