基于熵权TOPSIS法的农村垃圾资源化处理PPP项目风险分担研究

刘娟

[摘 要]由于农村缺乏垃圾处理设施，导致垃圾不能有效处理，面临着生态环境的严峻考验。通过PPP模式引入社会资本，避免政府因在农村资金投入不足导致处理设施缺乏现象。PPP模式能够顺利实现的关键在于项目利益相关方之间如何理解和处理风险分担的合作机制。明确风险分担机理，选取反映项目利益相关方风险承担能力的评价指标，采用熵权法客观确定评价指标权重，然后利用熵权TOPSIS法测度参与方对综合风险的承担比例，构建评价模型。结果显示：合理的风险分担机制是项目顺利实施的重要前提，私人投资者在PPP项目风险分担中占据首要位置，其次是政府部门，为以后项目风险分担体系研究提供了参考。

[关键词]PPP模式;风险分担;农村垃圾资源化处理;TOPSIS

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.10.030

[中图分类号]F239.45 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2020）10-00-04

0     引 言

近年来，农民的生活水平不断提高，但是农村垃圾总量不断增加，由于垃圾清理过程简单，导致垃圾收运难度大，此外，垃圾随意堆放现象非常严重，成为我国亟待解决的环境和社会经济问题。据住建部统计，截至2007年，农村地区的垃圾已致使1.3万公顷农田不能耕种，3亿农民的水源被污染，每年新增7 000万吨生活垃圾未做任何处理。截至2016年，中国农村地区的垃圾总量已达到每年1.5亿吨，其中经过处理的垃圾只占50%。农村垃圾处理设施属于农村公共产品，根据西方经济学公共产品的供给理论，公共产品主要由县乡、乡村两级政府出资进行构建，具有外溢性、消费者“免费搭便车”心理、交易成本高和满足社会需求最大化等特征，而我国实行的特殊分税制度使农村公共产品供给中存在地方财政事权与财力不匹配的基本矛盾，致使政府在公共产品的建设过程中存在资金投入不足和结构不合理等问题，忽略了民间私有资本可以共同参与治理公共服务的积极作用，社会资源无法高效配置，致使农村垃圾处理存在较大困难。

PPP（Public-Private Partnership，公私合作）模式的出现，为解决上述难题提供了方案。PPP模式最早在1992年提出，是由政府部门和私人企业共同合作的一种新的融资模式，成功的关键在于构建风险分担模式，使项目利益相关方合理分担项目风险。学术界对风险分担模型的研究主要从定性的角度出發，如Grimsey D，Lewis MK等仅提出了风险分担原则、框架和一些风险防范的措施和建议，主观性比较强;李妍通过构建不完全信息动态博弈模型，得出政府和私人企业的风险分担比例，但是没有介绍其他利益相关者。因此，本文从PPP模式的各参与方入手，利用熵权法确定利益相关方风险承担能力的评价指标，弱化主观赋值法的影响，提高评价的客观性和科学性。同时，构建合理的风险分担机制，并采用TOPSIS方法对项目参与方承担风险能力进行深入分析，为PPP模式应用于农村垃圾资源化处理项目提供依据。

1     我国农村垃圾处理概述

1.1   农村垃圾的成分

据卫健委统计，2015年中国农村人均日生活垃圾产生量约0.86 kg，人均日生产性垃圾产生量约2.03 kg，其中，厨余、粪便、纸类、橡塑类等是农村垃圾的主要成分。首先，以瓜果、菜帮、菜叶等餐厨类垃圾为主的农村垃圾占垃圾总量的37.83%;其次，橡塑、玻璃、纸类、纺织和金属类等可回收垃圾含量占垃圾总量30.66%;最后，以混凝土渣、燃料灰分、家禽粪便等灰土含量为主的农村垃圾占垃圾总量的26.49%。此外，电池、家用电灯等废品也不可忽视。农村垃圾随着居民生活水平的提高和消费观念的改变发生了一定的变化：厨余垃圾相对减少，废旧家具及工业消费品、产品包装与应用材料（如纸、金属、玻璃）等可回收垃圾成分增多。

1.2   国内外农村垃圾处理

我国农村地区由于缺乏足够的资金支持和基础设施，大型垃圾处理设施在农村地区非常缺乏;农民的环保意识欠缺，习惯随地乱倒垃圾，致使大量生产、生活垃圾存放村头、公路边、田边以及沟渠里，成为“垃圾中的村庄”。部分农村地区开展垃圾处理实践性工作：“户分类、村收集、镇转运、县处理”，但是垃圾收集之后还是进行焚烧或者填埋，完全没有对“放错地方的资源”进行资源化处理，造成资源浪费。

国外对农村垃圾的处理起步比较早，对我国农村垃圾的处理具有重要的借鉴意义。李佳等研究了美国分散式农村垃圾治理，美国对农村垃圾的填埋、焚烧都制定了严格的标准，并按照垃圾量来收取垃圾处理费，从源头减量处理，立法、拨款鼓励垃圾回收、处理。此外，国内其他学者通过国外文献研究，分别介绍英国、德国、美国和日本从垃圾处理的法律法规、管理与运作、垃圾分类、处理费用、处理方法等5个方面建立了完善的垃圾处理体系。

2     PPP模式农村垃圾资源化处理项目利益相关方概述

PPP项目的投资较大，建设周期比较长，涉及的项目参与方众多，在签约的过程中，对参与方等成本的分担花费过多的时间和成本，因此，建立风险分担体系，确定项目利益相关方的风险分担比例是PPP项目的关键，而对项目利益相关者的确定和分析是风险分担方案确定的前提。考虑PPP项目参与方和农村垃圾处理设施的特殊性，农村垃圾资源化处理的利益相关者主要包括政府机构、私营企业、SPC（特许经营公司）、咨询公司、金融机构、农户、施工单位、保险公司等，他们通过合同或协议相互联系，如图1所示。

3     PPP模式下农村垃圾资源化处理项目风险

PPP项目具有投资大、建设周期长、相关利益方众多、风险大等工程特点，因此风险识别是风险分担的首要步骤。Grimsey D、Lewis M K等认为PPP项目面临技术、建设、运营、环境、项目缺省、政策法规等风险;范晓军通过研究，得出PPP模式下基础设施建设面临着包括政治、法律、信用、建设、市场、金融以及自然环境等七大风险，并进一步细化出33个风险指标。本文在参考大量的文献基础上，结合农村垃圾资源化处理项目的特点，对PPP项目进行了分析，其中，该项目面临的主要风险如表1所示。

4     PPP模式下农村垃圾资源化处理项目风险分担模型

4.1   风险分担机制

Shresth等认为风险分担依据某种理论得到的规律性的结果;Al-Bahar和Grant研究认为项目风险应在政府部门和私营企业之间进行合理分配。因此，本文在Al-Bahar风险分配方法的基础上进行改进，得到农村垃圾资源化处理项目风险分担流程图，如图2所示。

政府部门和私人企业通过相关协议和合同，对整个项目进行信息沟通和交流，进行项目风险的初次分配，然后政府部门和私人企业对初次分配的风险进行评估，若任何一方不能接受所分配的风险则进行再次评估、再次分配，直到两者都接受所分配的风险。政府部门采取措施对所分配的风险进行管理，而私人企业则对分担的风险进行再评估，将相应的风险分配给其他参与的私人企业，如咨询、施工、保险、金融机构等，再由其他机构对分配的风险进行评估，若都能接受则进行风险管理，如不能达成一致，则对风险进行重新分配，直至所有的参与方达成一致，最后采取措施对风险进行管理，然而如何使相关利益方都满意垃圾资源化处理项目风险的分配比例，则需要进行进一步研究。

4.2   基于熵权法的TOPSIS分担模型

TOPSIS法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution，优劣解距离法）是C.L.Hwang和K.Yoon于1981年提出的一种多目标决策优选的方法，利用选定的标准化后的原始数据矩阵，找出有限方案中的最优方案和最劣方案，然后通过欧氏距离计算得出某方案与最优方案和最劣方案的距离，计算出方案之间的接近程度，然后依据相对接近度确定方案中相关利益者的风险承担次序。考虑到TOPSIS法中指标权重的确定，熵权法是根据各指标所含信息有序度的差异性确定指标权重，相对层次分析法具有较好的客观性，所以本文引入熵权法改进传统的TOPSIS法使结果更具科学性、客观性。

设有n个项目利益相关者，m个评价指标，利用选定的标准化后的原始数据矩阵，找出有限方案中的最优方案和最劣方案，现阐述其数学模型如下所示。

（1）构建n个项目利益相关者m个评价指标的原始矩阵R=（Xij）n×m，xij表示第j个利益相关者在第j个评价指标的指标值（i=1，2，3，…，n; j=1，2，3，…，m），然后对原始矩阵根据熵权值归一化的原则进行归一化的处理，得到归一化的矩阵R?=（X?ij）n×m。

（2）确定评价指标的熵。

其中，k=1/ln（n）。

（3）计算熵权值。

dj=1-ej（4）

应用上述公式，即可得到对相关利益者评价指标的权重。

（4）构建项目n个相关利益方与项目面临的m个风险原始矩阵V=（vij）n×m，（i=1，2，…，n; j=1，2，…，m），根据TOPSIS标准化的方法，得到标准化矩阵V?=（v?ij）n×m。

（5）根据正负理想解的计算公式，确定最优分担方案U +，最劣分担方案U -：

U +={Uj+=max（v?ij）}j=1，2，…，n（6）

U -={Uj-=min（v?ij）}j=1，2，…，n（7）

（6）计算相关利益方风险分担方案与最优方案、最劣方案之间的欧氏距离：

公式（8）（9）中，uj为熵权值法得到的指标权重值。

（7）计算各风险分担方案与最优方案的相对贴近值。

对得到的相对贴近值进行标准化处理，得到项目相关利益者对风险的分担程度。

5     模型應用

5.1   评价指标熵值权重的确定

想要项目利益相关者更好地承担风险，风险评价指标的选取至关重要，指标选取的原则是指标具有完备性、独立性、代表性，定性与定量相结合。本文得出PPP模式下农村垃圾资源化处理项目风险的主要评价指标为风险控制能力、风险损失承受能力、风险应对能力、承担风险的意愿、风险的识别能力，将这5个因素构建评价指标集，即：U=（u₁，u₂，u₃，u₄，u₅），用以综合描述项目利益相关者对风险的综合承受能力，使项目利益和利益相关者的利益相一致。

采用多位专家打分，取平均数值对项目利益相关者的风险评价指标进行打分，建立评价矩阵，如下所示。

其中，矩阵横行表示项目的利益相关者，即政府部门、私人企业、咨询公司、施工企业、金融机构、SPC公司、保险公司和农户;矩阵纵列表示风险评价指标，即风险控制能力、风险损失承受能力、风险的应对能力、承担风险的意愿、风险的识别能力。根据专家打分和上述熵权值的计算公式，得到农村垃圾资源化处理项目的相关利益者对风险的综合承受能力。

5.2   熵权TOPSIS评价

本文以安徽省全椒县某PPP项目为实例，采用问卷调查、实地访谈和专家评测相结合的方法，对相关利益者面临的风险进行无量纲化处理，得到项目利益相关者与面临风险承受能力原始矩阵V=（vij）n×m，如下所示。

其中，矩阵的每一列依次代表：政策法律风险、技术风险、经济风险、营运风险、不可抗力风险、认知风险、市场风险、社会风险和第三方风险。矩阵的每一行依次表示：政府部门、私人投资者、咨询公司、施工企业、金融机构、SPC公司、保险公司和农户。

根据公式（6）和（7）得到最优、最劣分担方案如下。

U +=（0.435 0.403 0.564 0.525 0.486 0.376 0.572 0.775）T（14）

U -=（0.435 0.403 0.564 0.525 0.486 0.376 0.572 0.775）T（15）

根据公式（8）和（9）得出以下方案。

D+=（0.065  0.051  0.10  0.105  0.082  0.027  0.14  0.10）T（16）

D-=（0.088  0.10  0.079  0.105  0.094  0.025  0.097  0.045）T（17）

根据公式（10），得出以下方案。

Ci=（0.578 0.663 0.441 0.499 0.532 0.487 0.410 0.307）T（18）

归一化处理，得出以下方案。

C?i=（0.148 0.169 0.113 0.127 0.136 0.124 0.105 0.078）T（19）

从以上公式可知，PPP模式下农村垃圾资源化处理项目的相关利益方承担综合风险的次序为：私人投资者、政府部门、金融机构、施工企业、SPC公司、咨询公司、保险公司、农户，承担项目综合风险的比例分别为0.169、0.148、0.136、0.127、0.124、0.113、0.105、0.078。

6     结 语

随着经济的发展和人们环保意识的提高，公共产品在农村基层发挥的作用越来越重要。本文通过对PPP模式下农村垃圾资源化处理项目进行风险分析，构建项目风险分担模型，明确各方责任，使由对风险控制力最强的一方控制相应的风险，顺利实现农村垃圾资源化的处理。①从PPP模式下农村垃圾资源化处理项目利益相关方的分担比例看，私人投资者承担的比例最大，社会资本和资源化处理的先进技术在农村垃圾资源化处理中发挥重要作用，政府部门应该积极引进社会资本来弥补政府资金和技术短缺，加快基础设施建设，构建社会新农村。②PPP模式下农村垃圾资源化处理项目的参与方都是“理性人”，合理的风险分担结构是吸引社会资本的前提，也是项目成功的关键，如沈阳第九水厂的失败在于风险分担不合理，同时风险分担体系具有动态变化的特点，结合新的形势随时对体系进行调整，以便风险分担更加合理。

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