高速公路PPP 模式选择研究方法探究

王艳彬WANG Yan-bin

（中交一公局第五工程有限公司，北京 100024）

0 引言

近年来，伴随着我国高速公路和基础设施建设的快速发展，我国的经济产业综合提升项目暴露出资金投入不足、生产效率低、收益不高等问题。对于高速公路投资建设而言，政府投资运营负债率比较高，投资建设困难较大，政府债务负担很重。在高速公路项目中引入PPP 模式，通过引进社会资本来降低政府财政支出，有效缓解政府部门的资金压力，提高高速公路的运营效率，为大众提供高质量的服务。通过定性和定量评价项目的物有所值，采用合理的PPP 模式可以有效促进项目的建设，提高运营效率。

1 高速公路PPP 模式选择的应用研究

1.1 PPP 模式下高速公路的可持续发展

根据市场调查研究表明，“贷款修路、收费还贷”政策已不能满足我国高速公路的发展。李克强总理于2015 年提出鼓励民间资本引入产业基金，通过聚集分散的投资者资金形成规范化资金，既解决了资金薄弱的企业可投资大型项目的问题，又避免了企业投资项目时的盲目性。展望未来，产业基金充当了高速公路PPP 模式下的社会资本的作用，以“共担风险、共享收益”为目标，加快我国PPP模式下高速公路建设的步伐，采用何种投融资方式吸引社会资本方参与高速公路建设成为值得深思的重要问题。

1.2 高速公路PPP 模式可行性分析

在高速公路项目中，高速公路项目是否适合采用PPP模式需采用物有所值（VFM）评价体系进行评价。用VFM值代表物有所值定量分析评价值，用PSC 值代表公共部门比较值，用PPP 值代表政府支出成本净现值（过渡版）或政府方净成本现值（试行、意见版）：

VFM 代表值=PSC 代表值-PPP 代表值

当VFM 代表值≥0 时，则应采用能降低高速公路全生命周期成本的PPP 模式，表示高速公路PPP 模式比传统政府采购模式更加物有所值；当VFM 代表值＜0 时，则表示传统政府采购模式比PPP 模式更能实现高速公路的物有所值。

1.3 高速公路PPP 运作模式选择评价指标体系构建

1.3.1 影响PPP 模式选择的要素分析

本文以在基础设施领域的PPP 项目模式选择影响因素为基础，结合高速公路项目性质特点凝练出适于本文项目的PPP 模式选择的影响因素，总结出一系列切合实际的评价指标，最终对高速公路PPP 项目模式选择进行分析和总结。

1.3.2 高速公路PPP 模式选择指标体系确立原则

模式选择模型的确立依具体评价问题而定，保证评价的真实、科学、可操作性，构建高速公路项目PPP 模式选择评价指标体系应遵循简约性原则、独立性原则、可比性原则、可行性原则。

1.3.3 高速公路PPP 模式选择体系构建方法

本文高速公路PPP 项目模式选择体系的构建方法是：首先研究了国内外影响高速公路PPP 项目模式选择的因素；然后以高速公路PPP 模式选择影响因素和指标体系构建原则为基础确立初步其评价指标体系雏形；最后通过向专家发函、利用专家的知识和经验来征得专家对评价指标的意见，进而对结果进行统计处理，最终确定出详细的评价指标体系。

2 高速公路PPP 模式选择模型建立

2.1 PPP 模式选择构建思路

高速公路PPP 项目模式选择模型的构建思路如图1所示。

图1 PPP 模式选择模型技术路线

2.2 模型构建方法综述

2.2.1 层次分析法

层次分析法是指将一个多目标决策体系的总目标分解为多指标的目标层、准则层、方案层等不同层次结构，用专家学者的判断标度进行客观量化及定量分析，最终得出不同指标权重的一种决策方法，层次分析法的模型构造及分析步骤如下：

①构造层次分析结构。

②构造判断矩阵。

其中，判断矩阵的判断指标采用“相对重要程度表”：其中，1 代表两元素相比，二者同等重要，3 代表两元素相比，前者稍微重要于后者，5 代表两元素相比，前者明显重要于后者，7 代表两元素相比，前者强烈重要于后者，9 代表两元素相比，前者极端重要于后者，2/4/6/8 代表上述相邻判断的中间值，倒数即：若aij=因素i/因素j，则aji=1/aij=因素j/因素i。

③层次单排序。

层次单排序中用判断矩阵的最大特征根所对应的特征向量作为本层次有关因素对上一层目标因素影响的权重。层次单排序的计算问题转化为特征值与特征向量的计算。求解判断矩阵的最大特征根和特征向量的方法步骤如下所示：

4）根据Wi，可得出判断矩阵的最大特征根λmax

其中（AW）i表示向量AW 的第i 个元素。

5）将CI（判断矩阵最大特征根以外的其余特征根的负平均值）作为判断矩阵一致性检验的指标，即

（其中CR 代表随机一致性比率，RI 代表判断矩阵的平均随机一致性检验指标）RI 经由平均随机一致性指标表查找得出。1，2 阶判断矩阵具有完全一致性，值均默认为0；当判断矩阵阶数大于2，CR=＜0.10 时，认为构建的判断矩阵满足一致性要求，否则需重新调整判断矩阵，直至CR＜0.10 为止。

表1 RI 取值表

7）层次总排序下的综合指标权重的计算。

本模型结构共有2 个逻辑网络层，若设第1，2 个逻辑网络层的相对权重分别为ωi，ωij，则总评价指标的相对权重为：W=ωiωij（n 为准则层中所有元素的个数，i 为方案层的第n 个元素，j 为准则层中的第n 个元素。）

2.2.2 基于三角模糊数的Topsis 法决策矩阵

①定义：设M（x）为实数域R 上的模糊数，M（x）的公式表达如下，将此M 记作三角模糊数，记为M=（aL，aM，aR）模糊数。M（x）的模糊数图示如下所示。

数域R 上的模。

若aM-aL=aR-aM，则称M 为对称三角模糊数。

②三角模糊数的距离：

若M=[a1，b1，c1]，N=（a2，b2，c2）代表两个不同三角模糊数，则三角模糊数M 与N 间的距离为

③三角模糊数标准化处理：

不同指标因属性不同可按成本和效益两种类型进行指标划分，设指标的初始决策矩阵为A=（aij）m×n，标准化（规范化）后的决策矩阵为R=（rij）m×n，则效益型属性指标和成本型属性指标采用以下公式对初始决策矩阵进行标准化（规范化）后得到为：

→效益型

→成本型

构造加权规范化决策矩阵V

④确定正、负理想解X+和X-[70-72]。

⑤计算不同方案到正、负理想解的加权距。

⑥计算各个方案与理想方案的相对贴近度Ci。

最终根据Ci的大小决定方案优劣排序。

2.3 基于层次分析法和三角模糊数-Topsis 的模型建立

①在高速公路项目中构造PPP 模式选择层次结构模型指标体系。

②基于层次分析法对高速公路PPP 模式选择中的各评价指标进行权重计算。

③方案集和指标集的确定。

高速公路PPP 项目模式选择的选择指标集为方案层的各指标的集合，记为：V={V1，V2，V3，…，Vn}，高速公路PPP 项目的方案集为各PPP 模式的集合，记为：U={U1，U2，U3，…，Un}。

④建立初始决策矩阵。

⑤初始决策矩阵规范标准化。

本文通过专家打分得到由评价指标评价值组成的初始决策矩阵，采用三角模糊数法对初始决策矩阵进行规范标准化。本文所利用的属性指标为效益型属性指标，规范标准化公式如下所示：

效益型

⑥构造加权规范化决策矩阵V。

vij=rijwj（i=1，2，…，n），其中W={W1，W2，…，Wn）T，其中W 为属性权重向量，根据AHP 法计算出各指标权重，根据权重及因素评价语义与三角模糊数对照表确定本项目的指标属性权重向量W，最终得出V=（vij）m×n，其中确定的权重程度及因素评价与三角模糊数对照表如表2 所示。

表2 权重程度及因素评价与三角模糊数对照表

⑦确定正、负理想解X+和X-。

本文为方便计算，统一采用效益型属性指标，即

⑨计算相对贴近度Ci。

3 结论

本文通过分析白山至临江高速公路PPP 项目实例，建立PPP 模式选择模型，依据各评价指标项建立决策矩阵，采用三角模糊数-Topsis 法选出适于白山至临江高速公路项目的最佳PPP 模式。经研究表明，三角模糊数-Topsis 法能充分考虑项目的各项指标，清晰明确地选择方案集中的某种方案，以求达到降低成本、减小风险、增加效益的目的。此种方法下的方案选择更加具有科学、合理性。总结其成功经验和失败教训，为以后PPP 项目模式的选择提供更多宝贵的指导意见。