基于多级可拓PPP模式综合管廊融资风险综合评价

舒 畅，刘 凯，刘士磊

(1.吉林建筑科技学院 a.管理工程学院；b.吉林省绿色建造与管理研究中心，吉林 长春 130114；2.中国建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 200082；3.长春海烨房地产开发有限公司，吉林 长春 130031)

进入21世纪以来，不断发展的城市化进程对基础设施建设的要求日渐提高。城市地下综合管廊作为新型的市政基础设施，因综合管廊前期一次性投入成本较大[1]、对地方财政能力要求严苛、回收期较长[2]等难点，单靠政府运营往往难以为继。因此，借鉴国外PPP(Public-Private Partnership)模式的成功应用，大力支持社会资本参与公共基础设施的建设，注入新的资金和运用管理技术，利用其优越的管理经验，提高管廊建设水平、建设效率和运营维护管理水平，激发经济活力和创造力[3,4]，有效打破社会资本进入综合管廊等市政基础设施领域的各种不合理限制，鼓励各类型企业积极参与，激发市场主体活力和发展潜力，缓解政府压力[5]。

在PPP模式融资风险研究中，Kumar等[6]通过识别交通流量和项目成本等参数研究PPP模式基础设施项目融资风险；并利用蒙特卡罗模拟支持的NPV(Net Present Value)风险工具识别关键风险，并讨论缓解策略。Car-Pušié[7]指出在发展中国家和发达国家开展PPP模式建设基础设施和公共设施的必要性；并为保障其顺利施行建议政府与社会资本双方应具有明确的责任和融资风险分担，以满足特定的公共需求。Du等[8]对PPP模式，从政府、社会资本和债权人的利益结构出发，建立内部收益率和偿债覆盖率的优化目标函数；并利用蒙特卡罗模拟得出最优的资本结构，为社会资本，贷款人和政府方面提供决策依据。李蒙等[9]根据高速公路PPP项目的融资特点、风险和股本结构进行分析，并针对融资主体、合同谈判、风险分担三个方面提出相应的解决方法。吴孝灵等[10]针对PPP项目风险、P2G(Private to Government)平台风险和投资舆情风险三个方面构建PPP+P2G融资风险评价指标体系，探讨P2G投资舆情对其融资风险的影响机制。吴方红[11]运用直觉模糊集(Intuitionistic Fuzzy Sets，IFS)与逼近理想解法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution，TOPSIS)相结合的城市基础设施项目融资风险评价方法，确立主要风险事件。赵佳等[12]指出风险管理是制约综合管廊PPP模式发展的关键因素，采用HHM(Hierarchical Holographic Modeling)法识别主要风险因素并进行过滤，并提出了有关完善法律政策体系、规范合同条款、重视运营管理和构建风险分担机制的风险防范和风险规避的相关建议。

上述文献利用不同的技术手段对PPP模式融资风险管理提出建议，但是研究仍存在以下不足之处：在研究领域方面，主要是根据历史数据和案例工程进行讨论，或者是PPP模式中某一主体单位分析其风险，未从PPP项目的系统性出发，全方位的探究融资风险对项目的影响。在研究思路方面，鲜有文献对综合管廊PPP模式融资风险地域经济特点进行研究，分析其项目所在地经济状况。综上所述，在面对城市综合管廊PPP项目融资风险评价问题上具有很强的灰色性、模糊性，并且在对融资风险进行评价的过程中难以解决信息准确度低、丢失等问题。鉴于此，本文提出了基于多级可拓PPP模式综合管廊融资风险评价模型，主要是利用MED(Multilevel Extension Diagnosis)基元理论、可拓集合理论和可拓逻辑对融资风险因素进行转换；依据MEA(Matter Element Analysis)定性和定量的角度探究变换的形式及内涵，结合建立关联函数的方法表达了量变与质变的过程，又通过对论域的变换，体现了从整体角度分析融资风险问题的思想；提高了城市综合管廊PPP项目融资风险评价的准确性。为城市地下综合管廊项目应用PPP模式风险控制提供了切实可行的解决思路，确保PPP项目顺利落地。

1 城市综合管廊PPP项目融资风险综合评价指标体系

1.1 综合管廊概念及特点

(1)概念

根据国务院办公厅下发的相关文件，综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。根据城市规划部门的统一规划，将原本分散地架设在地上或传统直埋敷设于地下的各种市政管线统一纳入综合管廊内，充分合理利用地下资源，增强地下空间的利用率，实现集约化、科学化的综合管理。

(2)特点

1)实现对市政地下管线的统一规划管理，减少了道路反复开挖频率，避免 “马路拉链”的出现，道路的使用寿命延长，缓解了城市交通因反复开挖路面造成拥堵、交通不畅的局面。

2)通过管廊内的监测系统，可以及时发现管廊内潜在不良隐患并实时处理，防止事故的发生，有效避免直埋敷设时因不可预见的管线质量问题带来的一系列安全隐患。

3)管线敷设于管廊内，方便新增管线的引入，更高效地综合利用地下空间，管廊可有效保护管线避免遭受雨水、土壤的侵蚀，延长管线使用寿命，降低管线维护成本。

4)地上架设的各种管线纳入管廊内，可有效改善“城市蛛网”乱象，给人们生活带来方便，塑造良好的城市环境和优美的城市景观。

5)管廊工程通常体量比较大，一次性投入资金较高，成本回收期长，但长期综合效益大，提高了管线的使用效率，节省了管线和道路的维修成本。

1.2 综合管廊的分类

根据综合管廊收纳的管线性质不同，分为干线综合管廊、支线综合管廊和缆线综合管廊。

干线综合管廊通常埋设于主干道之下，独立式分舱，用于连接支线综合管廊，主要纳入主干管线，不直接接户，通常断面较大，可满足人员的出入，监测系统等附属设施齐全，安全要求较高。

支线综合管廊主要设在道路的两侧或一侧，由干线综合管廊中引出，直接连接到用户端，容纳直接向用户服务的管线。

缆线综合管廊的断面较小，不能提供人员的出入，通常布置于人行道下面，缆线综合管廊的埋深较浅，一般设置可开启盖板供管线的维护管理，施工费用较低。

此外，综合管廊从舱室数量上还有单舱、双舱和多舱之分。

1.3 综合管廊应用PPP模式融资风险识别

融资风险是包括全国范围内的PPP项目普遍存在的难点，前期融资不到位，后期工作就得不到推进，牵一发而动全身，项目烂尾、合同终止等问题屡见不鲜，因此作为前期关键的一环，须牢牢把握融资风险问题，为项目做好扎实的基础，从而推进项目的顺利开展。根据财政部及发改委PPP项目库中城市地下综合管廊工程项目应用PPP模式的案例，结合省建设厅以及省内权威咨询单位、律所等相关的调查及访谈；在参照财政部文件《政府和社会资本合作模式操作指南(试行)》中PPP项目操作的5个阶段，19个步骤的基础上，分析总结出各阶段影响PPP模式应用于综合管廊工程项目融资的具体风险因素及风险点(见表1)。

表1 项目各阶段影响PPP模式在综合管廊工程应用的风险因素

此外，利率变化、通货膨胀以及税收调整所带来的经济风险，社会资本、政府、第三方的信用风险，自然不可抗力及政治不可抗力等风险，同样是综合管廊应用PPP模式项目融资所必须考虑的风险因素。

1.4 综合管廊应用PPP模式融资风险划分

根据以上识别出的风险以及专家调查问卷，过滤目前对综合管廊项目应用PPP模式影响不大的风险点，按其产生原因划分出当前影响综合管廊项目应用PPP模式的主要风险点，并进一步分析出影响程度更深的风险因素(见表2)。

表2 综合管廊工程应用PPP模式风险划分

2 多级可拓综合评价模型

可拓学是一门原创性横断学科，主要目的是探究事物在发展过程中的可能性。多级可拓综合评价方法在建立待评对象的可拓物元模型[13]的前提下，利用关联度函数，计算评价系统中各指标与等级之间的关联度，确定待评事物的效益程度。将系统中的定性描述转换成定量计算，以此得到对于事物较为准确的一种评价方法。

2.1 一级评价

建立对于二级指标中经典域、节域、待评物元。

(1)二级指标集经典域的确定：

(1)

式中：g=1,2,…,m，m为一级指标的个数；i=1,2,…,n，n为二级指标的个数；Cgi为二级指标的评价等级；Vgji〈agji，bgji〉为经典域，Nj(j=1,2,…,f)为一级指标的评价等级；〈agji，bgji〉为经典域关于Nj的取值范围。

(2)二级指标集节域的确定：

(2)

式中：VgUi为二级指标的评价等级Cgi的节域。

(3)二级指标集的待评物元确定：

(3)

式中：P为待评物元；Xgi为待评物元P的实际数值。

2.2 二级指标权重的确定

目前，指标权重的确定方法很多，如AHP(Analytic Hierarchy Process)法、专家评判法、BP(Back Propagation)神经网络法等，但这些方法依靠人的主观性过大或者是需要大量的调查数据，过于复杂，容易造成主观极值偏差对权重准确性的影响，不利于实际应用。鉴于此，本文采用可拓理论中的简单关联函数法确定二级指标的权重[14]，能够考虑到对于评价指标实际取值的不同，采取分级措施，提高对系统评价的精确度，使得权重取值更具灵活性和客观性。

在多级可拓综合评价模型中，评价等级归属于正向有限区间[15]，其中：正maxk(x)=k(M)=1,域有限区间X=〈a,b〉，x∈(-,+)，M∈X，其中当M=a时，则有：

(4)

式中：r(x)为待评物元P中元素Xgi的关联度；k(x)为待评物元P中元素Xgi的关联函数；a，b为待评物元P中元素Xgi的取值范围；M为待评物元P中元素Xgi的取值点。

当M=(a+b)/2时，则有：

(5)

当M=b时，则有：

(6)

(7)

当二级指标Cgi的级别较小时，对应权重取值为：

(8)

当二级指标Cgi的级别较大时，对应权重取值为：

(9)

可以得到二级指标Cgi的权重为：

(10)

3 改进关联函数的构建

在一般模型应用中，通常将关联函数的最优点定义在区间的中间值。但是在处理实际问题时，这种最优的状态很难达到，如果完全套用，就会在很大程度上影响评价结果的精确性[16]。则改进关联函数为：

当关联函数的最优点位于区间左侧时，其左侧距可以表示为：

(11)

式中：xgi为二级指标的实际值；ρ(xgi,agji,X0)为二级指标xji的关联度；X0为二级指标的经典域，最优点x0=agji。

当关联函数的最优点位于区间右侧时，其右侧距可以表示为：

(12)

式中：最优点x0=bgji。

当关联函数的最优点位于区间中间值时，其中点距可以表示为：

ρ(xgi，X0)=|xgi-(a+b)/2|-(b-a)/2

(13)

可以得到改进关联函数k(x)为：

(14)

式中：XU为二级指标的节域。

一级融资风险指标对应不同等级j的关联度：

(15)

在二级评价中：

(1)一级指标的权重ag的确定

(16)

(2)待评事物P关于不同等级j的关联度

(17)

(3)级别变量特征值j*的确定

令

则

(18)

式中：j*为关联度评价结果偏差程度。

4 实证分析

吉林省内各市县生产总值差距较大(图1)，长春市居前列，吉林、松原、四平、通化、延边居中等水平，辽源、白山、白城较低。从全国来看(图2)，吉林省经济总体发展缓慢，GDP及经济增速低位运行，落后于全国平均水平，2019年审计署点名批评吉林省虚增财政收入，在主动核减后，吉林省负债率20.89%，债务率高达263.71%(表3)，超出90%～150%的安全线，加之吉林省经济欠发达，甚至出现财政收入负增长，不仅加大了政府债务偿还压力，还给未来PPP项目的推广发展埋下隐患。

图1 2019年吉林省各市县生产总值

图2 2019年全国各省市GDP及经济增速

表3 2019年吉林省政府债务信息情况

项目位于吉林省T市境内，拟建管廊布置在市中心城区内关键市政管线所在道路以及列入规划拓展建设在内的城港经济带。该项目建设内容包括新建地下综合管廊80.96 km(不含管线)，建成后管廊可使用空间预计达到 107 万m3。项目估算建设投资为567184 万元，贷款利率暂按5年及以上贷款基准利率(4.9%)上浮20%(5.88%)计算，建设期利息为90291 万元，流动资金按照每年1100 万元，项目投资总额为658575 万元。项目建成后形成资产如表4所示。

表4 吉林省T市综合管廊项目资产组成 万元

4.1 划分评价等级

综合评价指标体系中的指标等级通过专家打分确定，计算规则主要根据p=0.5(ai+bi)，i=1,2,…,24，其中ai，bi分别表示专家对于地下综合管廊融资风险指标测评的最大值和最小值。等级划分情况如表5所示。

4.2 多级可拓评价物元模型

(1)经典域的确定。根据式(1)及表5可以得到二级指标集Cgi的经典域R0。

表5 吉林省T市综合管廊 PPP项目融资风险评价指标体系

(2)节域的确定。根据式(2)及表5可以得到二级指标集Cgi的经典域RU。

(3)待评物元的确定。根据式(3)及表5可以得到二级指标集Cgi的待评物元R。

(4)各级指标权重的确定

依据式(16)可以确定一级指标的权重ag，利用式(4)～(6)可以求得二级指标对应的评价等级，为提高评价结果的准确性，通过式(7)～(10)确定二级指标的权重值，当二级指标Cgi实际数值较大时，则表明其风险较大。一级指标、二级指标权重计算结果如表6所示。

表6 评价指标权重

4.3 融资风险多级可拓综合评价结果及分析

根据式(11)～(14)可以得出二级指标对应等级j的关联度kj(xgi)，同理根据式(15)得到一级指标的关联度kj(xg)，计算结果如表7所示。

表7 多级可拓综合评价关联度汇总

由表7可知，吉林省T市某地下综合管廊工程应用PPP模式项目融资风险等级应为二级，即该PPP项目的融资风险较大。再结合表6，7数据可知，该PPP项目的一级指标融资结构、政府管理和项目公司SPV均属于风险较大的范畴；以及在二级指标中对于融资额度、融资利率、融资期限、项目折现率属于风险较大的影响因素。

5 结 论

(1)本文基于多级可拓理论建立PPP模式综合管廊融资风险综合评价模型，依据工程项目全生命周期理论对PPP模式管廊项目识别其融资风险，通过建立融资风险可拓物元模型，将PPP模式融资系统中的风险定性描述转换成定量计算，利用改进关联度函数，计算评价系统中各指标与等级之间的关联度，确定PPP模式融资风险等级。为提高评价结果的准确性，将融资风险的论域进行变换，确保从整体角度分析PPP模式融资风险。为城市地下综合管廊项目应用PPP模式风险控制提供了切实可行的解决思路。

(2)通过本文建立的融资风险评价模型对吉林省T市某地下综合管廊工程应用PPP模式案例评价可知，该地下综合管廊PPP项目融资风险等级为二级，即该PPP项目的融资风险较大。对于一级指标融资结构、政府管理和项目公司SPV均属于风险较大的范畴；以及在二级指标中对于融资额度、融资利率、融资期限、项目折现率属于风险较大的影响因素。究其原因，东北地区经济发展相较于南方发达地区，其财政能力和风险管理手段稍弱，除了试点城市及试点项目，普通综合管廊项目应用PPP模式由于缺乏资金支持，加上地方财政能力的匮乏，很难保证管廊项目正常的入廊收益，以至于开展PPP模式基础设施建设融资风险较大。综上所述，对于欠发达地区或贫困地区来说，应用PPP模式建设地下综合管廊需对融资结构、政府管理和项目公司管理作为融资风险控制的重点。