“一带一路”电力投资项目安全成本分担的博弈模型分析

杨太华　李志翔　秦静

[摘要]“一带一路”倡议，为中国电力企业“走出去”带来机遇。考虑到沿线国家复杂的社会经济环境，我国投资企业与东道国政府作为“一带一路”电力投资项目全生命周期的主要利益相关者，面临多种安全风险，给双方的合作带来影响。合理确定安全成本分担，提升项目安全保障水平，事关整个投资项目的成败。本文在分析双方各自承担和共担安全风险的基础上，结合安全成本影响因素，构建了随机合作博弈分担模型。并通过实例研究发现，合理的安全成本分担比例，能够增加合作收益，降低安全风险给项目建设带来的不确定性影响。

[关 键 词]一带一路  电力投资项目  利益相关者  安全成本  随机合作博弈模型

[中图分类号]F407.2    [文献标识码]A    [文章编号]1008-7672（2019）03-0043-08

一、 引言

“一带一路” 是习近平在经济全球化背景下，为提升东西方贸易和文化交流而提出的全球合作倡议，目前已上升为国家战略和行动计划，而且正形成亚洲、欧洲和非洲国家间的新一轮贸易、政治、外交、文化等全方位的合作行动。①国家发展改革委、外交部与商务部共同发布的《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》指出，基础设施互联互通建设是“一带一路”的优先领域，②强调“增强能源基础设施互联互通，维护输气、输油管道等运输通道的安全，推进跨境电力和输电通道建设，积极合作对区域电网进行升级”。并提出“在水电、核电、风电、太阳能等清洁和可再生能源方面加强合作，就地就近加工转化能源，实现能源合作上下游一体化”。能源电力项目的投资建设正是这一国家战略的具体行动，为“一带一路”沿线国家的经济发展创造了条件。同时，也为我国电力企业通过开拓海外市场，实现区域电网互联互通，完善能源电力结构奠定了基础。①而“一带一路” 电力项目建设具有周期长、投资大、回报率低等特点，沿线国家经济基础薄弱，社会环境复杂，甚至存在政局动荡，社会不稳定等问题，投资项目面临不确定性，存在较大安全风险，②因此，需要提升投资项目安全保障水平，足够的安全投入是必须的。安全投入的增加，势必会提高安全成本（Safety Cost），影响到参与方对投资项目的收益。

所谓安全成本是指工程项目参与方为保证项目安全而支付的一切费用，包括因安全事故而产生的损失费用。③安全保障水平的提高既可以预防潜在的安全事故，又可以为项目的正常生产节省事故支出，从而提高投资项目利益相关方的收益。与沿线国家之间的合作具有明显的差异性和即时性，合作发展路径受资源禀赋优劣、自身社会经济条件、利益需求目标的影响，沿线各国自身利益及对项目的安全诉求存在差异，④项目参与各方面临的安全风险不一样，其承担的安全成本也不同，因此，如何合理地分配电力投资项目的安全风险，并确定其安全成本的分担方式及分担比例是“一带一路”能源电力投资项目合作能否成功的关键因素之一。针对“一带一路”电力投资项目安全成本的不确定性，本文在分析投资项目全寿命期主要利益相关方的基础上，运用博弈论思想，构建了东道国政府与电力投资方的随机合作博弈优化模型。该模型充分考虑了参与方的安全风险偏好，提出了双方确保投资项目安全保障水平的费用分担框架和最优比例，以便对主要利益相关方的安全风险管控进行指导，使安全成本分担更公平合理，从而有效地管控电力投资项目安全风险。

二、 一带一路电力投资项目利益相关者

“一带一路”电力投资项目的利益相关者指的是项目的全生命周期中，影响项目的实现或者使得项目受影响的参与者。根据影响程度的不同，将“一带一路”电力投资项目的利益相关者分为主要利益相关者和次要利益相关者。⑤主要利益相关者指的是一些组织与个人，没有他们的连续存在， 电力投资项目就不能连续生存。次要利益相关者指的是电力投资项目某阶段完全或部分受到其影响，但对电力投资项目的生存没有根本性影响。⑥电力投资项目全生命周期中，利益相关者的范围是动态变化的。在项目生命周期的不同阶段，利益相关者会随着项目目标任务的改变而改变。⑦在“一带一路”电力投资项目中，中国企业作为投资人，其利益贯穿于项目的整个过程，东道国政府作为项目的发起人、监督者及债务主体，其利益与项目的全寿命周期密切相关，双方在能源电力投资项目全寿命期的共同合作，是确保项目成功的基础，因此，中国企业和“一带一路”东道国政府是电力投资项目全寿命周期的主要利益相关者。如图1所示。

三、 安全成本分担原则与流程

（一） 安全成本分担原则

“一带一路”的建设遵循共商、共享、共建原则。一般情况下，电力投资项目安全风险由实力最强的一方承担，安全成本的分配應该公平合理，只有利益相关者都认可或满意的安全成本分担方案，才能保证双方合作的顺利进行和投资项目取得成功。东道国政府和中国企业作为电力投资项目的主要利益相关方，其安全成本分担应符合如下原则：

（1） 互惠互利原则。安全成本分担方案，以不损害参与方应得的利益为基础，双方合作使得电力投资项目利益相关者均“有利可图”。

（2） 就近原则。电力投资项目安全成本分担并不是要参与各方平均分配项目总的安全成本，而是由对该安全风险最有管控力的一方分担相应的安全成本。

（3） 匹配原则。电力投资项目主要利益相关者之间的合作应满足：获得的收益与分担的安全成本相匹配。

（4） 上限原则。分担的安全成本要有上限。对于一些安全风险，主要利益相关者没法单独承担安全成本，需要双方协商讨论得出成本分担比例。

（二） 安全成本分担流程

东道国政府和项目投资人对待安全风险的偏好不同，承担安全风险的能力也不同，导致安全成本的分配具有复杂性。“一带一路”电力投资项目的建设具有持续性和动态性，其安全成本管控是一个动态的过程。①依据上述原则，安全成本分担的流程如图2所示：

作为电力投资项目主要利益相关者，东道国政府和投资人根据当地的经济、社会发展情况以及项目所处的自然环境，对拟实施的电力项目进行安全风险识别，判断双方各自分别面临哪些安全风险，据此确定应承担的安全成本。明确是独自承担还是共同承担，对于共同承担部分，通过协商谈判，按照安全成本分担原则，确定分担比例，最后达成共识，签订协议。科学合理的安全成本分担比例是确保电力投资项目取得成功，合作双方利益最大化的可靠保证。

四、 安全成本的分担

结合上述安全成本分担原则与流程，将“一带一路”电力投资项目可能遇到的安全风险分为两类：东道国政府、投资人独自承担的安全风险，其安全成本为V1;以及双方共担的安全风险，其安全成本为V2。

设东道国政府和项目投资人的安全成本分担大小分别为A、B;项目安全风险共有m种，其安全成本分别编号为1，2，…，m。其中1，2，…，g为自担安全成本，g，…，m为共担安全成本;wi为各类安全成本的权重;ai+bi=1。

A=w1·a1+w2·a2+…+wm·am         （1）

B=w1·b1+w2·b2+…+wm·bm         （2）

根据安全风险识别的结果，参与各方管控能力内的安全风险，其安全成本由对该风险最具管控力的一方单独承担，安全成本分担比例为1，另一方为0。而参与方自己控制范围外的安全风险，其安全成本应按一定分担比例，由项目参与各方共同承担（本文主要考虑东道国和项目投资方）。

可以看出，合作的双方对投资项目的价值取向不同，存在信息不对称，其安全成本的分担具有不确定性。随机合作博弈模型在解决双方合作成本和收益分配的不确定性问题上已经取得了显著的成果。①本文结合“一带一路”电力投资项目安全成本影响因子修正Shapley值，在项目收益分配方案中考虑利益相关方对安全成本分担的实际情况，以解决电力投资项目共担安全成本的分配比例问题。

五、 随机合作博弈模型

随机合作博弈的表述为：Г=N，R（S）S?θ，

i∈N，N表示电力投资项目的合作者;S表示电力投资项目中小的合作联盟，?S∈N;R（S）表示电力投资项目参与方的非负随机收益，表示电力投资项目里合作方的偏好关系集。θ表示电力投资项目非零随机收益联盟的集合。电力投资合作联盟S的参与者个数为|S|。p表示共担安全成本分担权重，pR（S）表示电力投资合作联盟S的收益分配，piR（S）表示S中成员i的收益，当pi=1，该分配有效。

（一） 共担安全成本分摊态度

电力投资项目利益相关者在风险方面的态度有回避型、中立型和爱好型。②不同的态度决定着在不同的安全成本分担态度。假定在一带一路电力投资合作联盟里，东道国政府与电力项目投资方都属于回避型，对分担安全成本均持谨慎态度，区别在于谨慎程度不同。效用函数满足ui=e，ri表示一带一路电力项目利益相关者i投入安全成本的风险规避度，ri>0，ri越大，利益相关者对风险越是回避，分担安全成本态度越谨慎。

当XY，合作者i对风险X分担安全成本的意愿强于对风险Y分担安全成本的意愿;当X?iY，合作者i认为对于风险X或Y分担安全成本均可;当XY，合作者i对风险X分担安全成本的意愿强于对风险分担安全成本的意愿。

（二） 共担安全成本下随机合作博弈的Shapley值

Shapley值法由Shapley L. S.于1953年提出，遵循贡献与收益相匹配原则，按照参与者的边际贡献，分配合作聯盟的成本与收益。这种方法利用博弈论解决多人合作对策问题，不仅解决安全成本分担问题，还将其与收益结合起来。Shapley 值法要求合作者之间满足个体理性与超可加性，更容易令主要利益相关者接受安全成本分担结果。①

对于任意参与方i∈N，存在严格单调连续递增函数f i：R→RV，使得对任意S∈v，T∈t，t′∈R，当且仅当t?t′时，有f iS（t）R（S）f iT（t′）R（T）。②有转换函数αi：v×v→I·R，有唯一值，使X～αi（X，Y）Y，即αi（X，Y）使X与Y无差异。当X=piR（S）， Y=qiR（Y）时，转换函数αi（X，Y）=f iT，且αi（0，0）=1。

令f iS（t）=t/E（Ui（R（S））），此时转换函αi（X，Y）=E（UiR（S））/E（UiR（T）），E（Ui）表示期望效用。

对于电力投资项目任一利益相关者i，均有一个确定性等价mi，通过转换函数，使其等同于i的随机收益。③

将确定性等价代入转换函数中，可得：

αi（R（S），R（T））=（3）

随机合作博弈的Shapley值为：

xi=（n！）-1

σ∈N αi

Y，R（N）

R（N）（4）

σ∈N表示N的一个字典排序，（n！）-1代表安全成本分担比例。

本文的研究对象是一带一路东道国政府和电力项目投资方，所以只存在2个字典排序。Y表示字典排序σ下，参与者i的边际贡献，表示为：

Y=1-

ασ（k）

Y，R（Stσ）

R（Stσ） （5）

在不考虑安全成本影响因子对安全成本分担造成的影响下，东道国政府与电力项目投资方的Shapley值是：

x1=α1（R（1），R（N））R（N）+（1-α2（R（2），R（N）））R（N）

x2=α2（R（2），R（N））R（N）+（1-α1（R（1），R（N）））R（N）

（6）

R（1），R（2）分别代表东道国政府和电力项目投资方的随机收益，R（N）表示双方合作产生的随机收益，共担安全成本V2平均分担。

将确定性等价mi代入上式中，得：

mi（xi）=E（xi）-riVar（xi），   i=1，2。 （7）

E（xi）、Var（xi）表示电力投资项目主要利益相关者获得收益的期望与方差。

F（xi）=riVar（xi）表示在项目建设中，项目风险产生的风险溢价。

（三） 考虑安全成本影响因子的Shapley值改进

上述随机合作博弈Shapley值公式，避免了收益的平均分配，具有一定的科学性。但该分配简单的将共担安全成本V2分担权重表示为，没有考虑到实际情况中个体差异性对分担安全成本所造成的影响。“一带一路”电力投资项目的实际建设中，东道国政府与电力项目投资方之间的经济水平、技术水平、社会影响力、安全意识等因素④的不同，会造成安全成本分担结果不一样。因此需要结合上述因素对Shapley值进行修正。

在这里本文使用P=（p1，p2，…，pn）代替（n！）-1，pi=1。结合上述安全成本影响因素，设置修正因素集合K={k}，k=1，2，3，4，分别代表影响共担安全成本U2分摊的四个因素：经济水平、社会影响力、技术水平和安全意识。建立分析表如表1所示。

通过表1，影响安全成本分担的修正矩阵C：

C=c11    c12   c13   c14

c21    c22   c23   c24

将C归一化处理，得到矩阵D=dij。按照专家打分法得到每个影响因素对安全成本分担的影响程度为γ=[γ1   γ2   γ3   γ4]Τ，得：

[p1   p2]Τ=D×γ（8）

综合安全成本影响因素后，东道国政府与电力项目投资方的修正Shapley值为：

x1=p1α1（R（1），R（N））R（N）+p2（1-α2（R（2），R（N）））R（N）

x2=p2α2（R（2），R（N））R（N）+p1（1-α1（R（1），R（N）））R（N）

（9）

随机收益确定性等价mi（xi）=E（xi）-riVar（xi），xi根据p的变化而变化，因此mi（xi），Var（xi）都是p的函数。

从电力项目主要利益相关者个体理性角度出发，当项目通过合作产生的期望效益大于其保留效益时，投资方才会参加该电力项目。而对于东道国政府，电力投资项目的社会效益和经济效益对其管理与决策有着重要的影响，东道国政府希望能够实现社会效益与经济效益的最大化。因此， “一带一路”电力投资项目成功的关键在于合作者是否能够通过安全成本的合理分担，激发各自在安全问题管理方面的能力，发挥双方不同的优势，使得电力项目主要利益相关者的收益在满足大于单独建设所获得的收益时，安全风险产生的风险溢价得到降低。

综合考虑经济水平、技术水平、社会影响力和安全意识四个安全成本因素，修正利益分配方案，能够激发合作方参与项目的积极性，合作联盟得到的确定性收益增加，风险为项目带来的不确定性减小。

六、 算例分析

某东南亚国家水电站项目，总投资36亿美元，装机容量600万千瓦，由中国企业投资建设。由于该项目没有正确进行安全风险评估和处理好项目利益相关方的诉求问题，导致文化、政治、环保问题接踵而至，该水电站建设项目被东道國政府搁置，①从而使项目投资面临重大损失。中国投资方已在前期投入70亿元人民币，人员维护与财务付息费用仍以每年3亿元递增，赔付供应商、施工单位等有关合同方巨额违约费。而电站停建，东道国国内生产总值每年将损失50亿美元。这表明投资项目安全风险的存在，对双方的利益都有影响，因此，东道国政府和中国企业都意识到必须重启该项目，提升电站建设安全保障水平，控制项目安全风险，才能降低双方损失，获得较好收益。而合理的安全风险分担，使投资项目双方安全成本按一定的比例进行分配，才能具有足够的安全投入，以提升投资项目整体安全保障水平，使双方的利益最大化。②本文提出的模型适合解决此类问题。

由于该项目处于建设前期，很多工作仍没有展开，无法获得项目真实具体的财务数据，因此，只能根据项目背景资料对相关参数做合理有效的假设，以检验各自承担风险和共担风险安全成本分配模型的有效性。

项目的主要利益相关者为东道国政府与中国投资企业（简称项目投资人）。合作双方具有共同的安全意识，项目投资人的经济水平优于东道国政府，可设其经济水平比为7：3。基于政策、文化与国情的优势，东道国政府的社会影响力优于项目投资人，可将双方的安全管控能力比设为6：4。而技术上，电力投资人较东道国政府有先进优势，东道国政府与投资人的技术水平比2：8。根据专家评价，安全因素对安全成本的影响系数γ=[0.5  0.2  0.2  0.1]。根据水电站项目的综合用途，东道国政府与电力项目投资人在该项目中的收益满足正态分布。若东道国政府独自出资建设并经营该项目，其收益满足正态分布R（1）～（8，1.44）。当电力项目投资人不参与该电力工程建设，而将资金用于其他项目上，其收益满足正态分布R（2）～（4，1）。双方的合作收益满足正态分布R（N）～N（14，4）。电力项目投资人较东道国政府的投资态度更加谨慎，东道国政府的风险规避度r1=1，电力项目投资人的风险规避度r2=1。

第一步，由公式（7），可计算出未合作前东道国政府与电力项目投资方的确定性收益分别是：

m（x1）=7.28，   m（x2）=3

此时，双方的确定性收益之和为10.28，风险溢价为1.72。

第二步，利用随机合作博弈模型计算东道国政府与电力项目投资方的原始Shapley值，通过公式（3）得：

α1（R（1），R（N））=0.61，  α2（R（2），R（N））=0.3

由公式（6），可以计算Shapley值修正前为：

x1=α1（R（1），R（N））R（N）+（1-α2（R（2），R（N）））R（N）=0.655R（N）;

x2=α2（R（2），R（N））R（N）+（1-α1（R（1），R（N）））R（N）

=0.345R（N）

将x1、x2代入公式（7），得到东道国政府与电力项目投资方的确定性收益：

m（x1）=8.31195，   m（x2）=4.3539

此时，双方合作下的确定性收益为12.66585，风险溢价为1.33415。显然，与未合作前相比，安全成本完全由各自承担，其安全保障水平有限，合作后安全风险部分转移，部分安全成本由双方共同分担，安全保障水平有一定的提高，项目确定性收益增大，风险溢价减少。

第三步，考虑安全风险转移后安全成本分担因素，对Shapley值进行修正。

根据电力投资项目的相关情况，对安全成本分担因素进行归一化处理后的修正矩阵：

D=0.3    0.6   0.2   0.5

0.7    0.4   0.8   0.5

由公式（8），通过同行专家对该电力投资项目打分，可计算出安全风险转移后安全成本分担权重为：

p1=0.36，     p2=0.64

再由公式（9），得到双方安全成本分担的修正Shapley值：

x1=p1α1（R（1），R（N））R（N）+p2（1-α2（R（2），R（N）））R（N）

=0.6676R（N）;

x2=p2α2（R（2），R（N））R（N）+p1（1-α1（R（1），R（N）））R（N）

=0.3324R（N）

将其代入公式（7），东道国政府与电力项目投资方的确定性收益分别为：

m（x1）=8.4564，    m（x2）=4.2136

由此得出双方合作下安全风险转移后总的确定性收益为12.67，风险溢价为1.33。与修改Shapley值前相比，双方总的确定性总收益由原来的12.66585，增加到12.67，总风险溢价由原来的1.33415，减少到1.33，其相关的实际费用有明显变化。说明考虑安全成本分担因素后，东道国政府安全成本分担比例为0.36，电力投资方安全成本分担比例为0.64，此时总的确定性收益增加，安全风险溢价降低，安全成本分担比例相对最优，满足安全成本分摊原则。在进行工程项目建设期，充分利用电力投资方充足的建设资金和先进的技术经验，结合东道国政府对该国的安全管控能力，提升投资项目的安全保障水平，可以有效降低合作中的安全风险，提高投资项目建设效率。

七、 结论与建议

东道国政府与电力项目投资方作为“一带一路”电力投资项目的主要利益相关者，参与了投资项目的整个生命周期，双方顺利的合作为电力投资项目的成功起到重要的作用。而“一带一路”沿线国家复杂的经济和社会环境导致在其进行电力项目建设存在诸多安全问题，如何实现安全风险有效管控，是我国电力企业“走出去”面对的首要问题。

本文运用博弈论思想，分析了项目主要利益相关者在经济水平、社会影响力、技术水平和安全意识等因素之间的差异性和收益分配特点，构建“一带一路”安全成本分摊随机合作博弈模型，通过实例验证，在考虑安全成本影响因素后，其修正Shapley值所得确定性总收益有向好趋势，风险溢价也会降低，研究表明，东道国政府和电力投资企业在项目上合作应对安全风险，比单独建设独立面对，取得的收益更高，安全成本分担也会最佳，从而大大提升投资项目的安全保障水平，确保项目取得成功。这与现实的投资情况基本相符。

“一带一路”大多数东道国政府均属风险规避者，在能源电力等基础设施的建设过程中都会选择以双方或多方合作的形式来谈判，这有利于我国投资企业“走出去”。由于投资项目全寿命期各参与方不同的風险偏好，面临的安全成本也不一样，其安全保障水平也不相同，对参与方的收益和风险控制有较大影响，因此，只有设置适当的目标和投资收益，合理进行安全成本分担，确定其安全风险承受水平和范围，才能保障投资项目的成功，实现互利共赢。

Game Model Analysis of Safety Cost Sharing in Power Investment Project along  “The Belt and Road”

YANG Taihua，  LI Zhixiang，  QIN Jing

（School of Economics and Management， Shanghai University of Electric Power， Shanghai  200090， China）

Abstract： Taking into account the complex socio-economic environment of countries along “the Belt and Road”， Chinas investment enterprises and host governments are the main stakeholders in the life cycle of the power investment project along “the Belt and Road”. This paper is based on the analysis of the respective risks and shared risks， combined with the influencing factors like safety costs， constructing a stochastic cooperative game sharing model. Through case studies， it is found that a reasonable proportion of safety costs can increase the benefits of cooperation and reduce the uncertainty caused by safety risks.

Key words： the Belt and Road; power investment project; stakeholder; safety costs; stochastic cooperative game