【作　　者】
赵 辉（副教授），董 骅，屈微璐

【作者单位】
青岛理工大学管理学院，青岛266520

【摘　　要】
    【摘要】环保PPP项目风险评价在理论和实践中都是亟待解决的问题。基于此，运用粗糙集（RS）动态约简出全生命周期内环保PPP项目的关键风险因素；采用熵值法和G1法并结合赋值优化系统动力学建立风险动态评价体系，通过仿真分析汇总出的雷达图获得在全生命周期内环保PPP项目的直观评价结果；以青岛—威立雅光大污水处理项目为例，验证了此评价体系是科学合理的，这为全生命周期内环保PPP项目的风险评价提供了参考。
【关键词】环保PPP项目；改进系统动力学；风险评价；动态评价体系
【中图分类号】F284；N941.3      【文献标识码】A      【文章编号】1004-0994（2017）27-0065-7

一、引言
目前，中国经济处于新常态发展的重要阶段，具有增长速度放缓、结构优化、转型升级等特点。但我国某些地方政府财政债务存在负担严重的情况，甚至在政府承受极限边缘徘徊。环保领域是我国经济可持续发展过程中不可或缺的一部分，经济发展的同时需要在环保领域保持适度的投资规模与地方政府债务压力过大的矛盾日益突出。为了平衡上述问题， PPP模式开始得到应用，自2014 年以来国家颁布了一系列政策。其中，《关于在公共服务领域推广政府和社会资本合作模式的指导意见》（国发［2015］42号）明确了要在环保领域广泛采用PPP模式，从而将PPP模式在环保领域的运用推向了高潮。
PPP模式是20世纪80年代末在英国兴起的融资方式。由于其能有效缓解环保领域的资金短缺问题，近年来在我国已经得到广泛应用并在多个层面被寄予厚望。实践证明，环保PPP项目的核心问题是风险。目前关于环保PPP项目风险评价的研究取得了一些成果，这些研究大多基于某种数学方法或几种方法的集成进行环保PPP项目风险评价。然而，现有研究仍有一些突出的问题亟待解决：①针对性方面。学者们大多把环保PPP项目并入基础设施PPP项目一起评价，只有极少数学者深入研究环保PPP项目，而且研究的是环保BOT项目，没有针对环保PPP项目进行研究。②动态性方面。现有的环保PPP项目风险评价模型都是静态地看待问题，而没有依据全生命周期不同阶段考虑环保PPP项目的风险因素，导致环保PPP项目风险评价的动态性不足。③评价方法方面。由于没有考虑到各风险因素的相互影响，导致环保PPP项目评价方法下风险的评价值偏低。
基于此，本文试图从全生命周期角度引入系统动力学构建适合环保PPP项目的风险动态评价体系，同时考虑到针对性、动态性等问题，对环保PPP项目在全生命周期内各阶段的主要风险做出判断，以期为环保PPP项目的投资决策提供更为准确的风险评价依据。
二、环保PPP项目风险评价机理
此前大部分学者是将项目的全生命周期看成一个整体对项目风险进行评价，或者选取全生命周期内比较关键的几部分去讨论，比如选取PPP项目的融资阶段来展开讨论。但是，从宏观来看，环保PPP项目风险在全生命周期内是一个具有阶段性特征、前后衔接又持续的过程，它既不能取整周期来判断主要风险，又不能分解成单独的某一阶段去判断。基此，本文依据环保PPP项目风险在全生命周期内不同时间段内展现的不同特征，将其划分为五个阶段：决策阶段、缔约阶段、融资阶段、建设阶段、运营阶段。
系统动力学（System Dynamics，SD）最早是由美国麻省理工学院J.W.弗雷斯特教授提出的一种对社会经济问题进行系统分析的方法。它是一种定性与定量相结合的分析方法，是一种以复杂反馈理论为基础、计算机仿真技术为手段的动态评价方法，不仅可以分析复杂系统中风险的发生对项目的影响环节以及风险之间的内部影响关系，还可以动态地分析风险。以此方法针对环保PPP项目构建的动态风险评价模型很好地实现了整体性、连续性、直观性三个特点，即以因果回路图和存量流量图为基础的整体性、以仿真分析为手段的连续性、以最终雷达图汇总的直观性。
直接将搜集到的关键风险因素拟合到系统动力学中会使风险系统冗余，造成动态性不足，关键风险因素的选取数量将直接影响到数值关系以及最后的结果。粗糙集理论（RS）中动态约简算法可以有效约简关键风险因素，提取精简的决策规则，得到的规则具有解释性，通过拟合可以提高系统的动态效率。在赋权方面以往都是单一地运用主观或者客观的赋权方法，带有一定的片面性，本文根据具体需要综合运用主客观赋权方法，使权重在符合主观意愿的前提下更贴近客观事实。全生命周期内基于改进系统动力学的环保PPP项目风险动态评价流程如图1所示。

三、环保PPP项目风险动态评价体系 
近年来，系统动力学作为一种系统工程方法论和重要的模型方法被运用到各个领域。本文以这种方法为基础构建环保PPP项目风险动态评价体系，分为三个步骤：第一步，全生命周期内关键风险因素的约简，是通过粗糙集理论中的动态约简原理来实现的。第二步，关键/边界风险因素的整体拟合，并用主客观结合的赋权方法对边界风险因素赋权。第三步，仿真分析后将结果汇总到划分阶段的雷达图中，得到最终结果。具体逻辑过程如下。
1. 基于粗糙集的风险动态约简。本文采用的是（F，ε）动态约简的原理，S=（U，C⋃D）为决策表，U为论域，C为条件属性集，D为决策属性。B为决策表S的任一子决策表，B=（U"，C⋃D），U"⊆U。S所有的子决策表的集合为ρ（S），F⊆ρ（S）为决策表S部分子决策表的集合，被称为决策信息系统S的F族，|F|表示F族容量。（F，ε）动态约简为：
[DRε(S,F)=R∈RED(S):B∈F:R∈RED(B)F≥1-ε]
其中，DRε（S，F）为（F，ε）动态约简的集合。R同时是决策表S和B的约简，S的所有约简构成的集合称为S的约简集，记为RED（S），S的任意子决策表B的所有约简构成的集合称为B的约简集RED（B），0≤ε≤1。以上公式表明，原始决策表的约简R只要为F族中特定数量的子表的约简，就可以被认为是动态约简，具体取值由ε确定。
2. 环保PPP项目风险因果回路图。环保PPP项目中的各风险因素是相互制约的，且在各个阶段影响因素的不同致使风险也呈现出无序的动态性。因此，寻求SD方法以获取各风险因素在全生命周期内各阶段变化的动态结果和发展规律。环保PPP项目具有以下动态变化特征：①不同全生命周期阶段的主要风险不同。②各个阶段风险受不同边界因素的影响，但会间接影响主要风险。③对于衡量风险指标的模糊性，衡量标准会随着不同阶段有所偏移。
环保PPP项目具有融资规模大、建设周期长的特点，期间任何影响因素介入系统都会引起系统的变化。系统本来处于一个内部变化且相对稳定的状态，外部因素的干扰会使系统产生两种结果：①系统消化了外部因素对自身的干扰，保持相对稳定。②系统在外部因素的干扰下失稳，遭到破坏。所以，在建立系统之初就要考虑到可能的外来因素所带来的风险，防患于未然。以质量风险和进度风险为例建立因果回路图，其中，进度风险的增加会加大质量风险，质量风险的增加会造成返工的结果，返工又会加大进度风险，三者形成了一个循环回路。质量风险还受边界风险因素的影响，如偷工减料会加大质量风险，先进的技术会降低质量风险等。具体因果回路如图2所示。

因果回路图主要具备的功能是概括，它不需要过度注重细节的详细描述，选择过多的因果变量只会造成模型难以体现不同回路的交互关系以及反馈回路的整体结构，但是过度简略又会使整个模型的拟合能力下降。
3. 环保PPP项目风险存量流量图。流量和存量是系统动力学原理术语中两类最基本的变量。流量随时间的变化而变化，它是一段时间内变化的数值，流量的流出和流入之间的差值积累就是存量，存量体现的是一个时间点上的数值。存量流量图相对于因果关系图来说是系统本质更进一步的描述，它不仅可以更简洁直观地反映出系统中要素间（本文的要素是风险因素）的逻辑关系，还可以具体得到各变量的积累效应和积累速度。这里以质量风险和进度风险为例，如图3所示。

4. “差异驱动”和“功能驱动”集成赋权法。根据以上模型，找出模型中只受外界环境影响的边界风险因素，包括气温变化、洪水、滑坡、地震、利率、汇率等因素，为了保证结果的一致性，取0～10进行赋值，0表示无风险，10表示风险因素达到最大。
“差异驱动”赋权法的优点是赋权的原始信息直接来源于客观环境。近年来，在“差异驱动”赋权方法中运用较成熟的有熵值法，熵值法的计算原理是依据各指标自身的变异程度和对其他指标的影响程度，利用信息熵计算出各个指标的熵权，从而得出较为客观的指标权重。“功能驱动”赋权法的原理是评价指标的权重由评价指标的相对重要程度来确定。由于现实中的系统大部分是客观的，这时候就需要决策者主观上对评价指标的重视程度确定权重系数。本文借鉴东北大学郭亚军教授提出的G1法确定权重，G1法的优点是不需要进行一致性检验，考虑到了决策者的主观意愿，且与指标的分布特点无关。主观赋权的方法更加注重体现评价者的主观意识，但在综合评价结果中不可避免地会产生主观判断失误。客观赋权的方法以现有已被反复论证的数学理论与方法为基础，它更贴近事实，但同时忽略了决策者对于决策问题而言的主观意愿。集成赋权法集合了客观赋权法和主观赋权法的优点，是一种既能体现决策者主观意愿又能综合运用客观理论与方法的权重确定方法。
设pj是以“功能驱动”原理为基础的主观赋权法确定的指标xj的权重系数，qj是以“差异驱动”原理为基础的客观赋权法确定的指标xj的权重系数，则可以确定权重wj：
wj=k1pj+k2qj，j=1，2，…，m （1）
集成赋权法的关键是k1、k2数值大小的确定，系统的综合评价数值为：
yi=    wjxij=    （k1pj+k2qj）xij，i=1，2，…，n （2）
确定k1、k2，使得公式    yi=        （k1pj+k2qj）xij
取得最大值。
在满足             、k1>0、k2>0的前提条件下，运用Lagrange条件极值原理，可得：

5. 仿真分析及雷达图。以改进系统动力学为基础构建的评价体系可尽量依据项目实际情况全面地行仿真，及时调整和应对项目运行过程中产生的新信息，从而全面识别并得出不同全生命周期阶段下的关键风险因素。根据以上运算过程将边界风险因素数值及关系方程输入到Vensim_PLE软件中，可得到关键风险因素在环保PPP项目下全生命周期内动态的系统仿真图。系统仿真图只能得出每个关键风险因素在各阶段风险的变化趋势，因此本文将利用雷达图汇总全部关键风险因素，通过观察直观得出每个阶段的主要风险因素。PPP融资模式下全生命周期5个阶段如图4所示。
雷达图又称为戴布拉图、蜘蛛网图，它经常用于财务报表的分析，具有完整、清晰和直观的优点。本文将借鉴此方法，将其运用到工程领域的风险分析中，以仿真分析和全生命周期内的五个阶段划分为依据，建立适宜的坐标轴和轴刻度，并用不同的直线类型来表示各个关键风险因素的仿真结果。雷达图不仅汇总了各关键风险因素的仿真结果和各个关键风险的变化趋势，而且可进一步清晰地比较得出在同一坐标轴（同阶段内）中的主要风险因素及其风险评价值。
四、实证研究
为了验证模型的实用性和可行性，以青岛—威立雅光大环保PPP项目为例开展实证研究。青岛—威立雅光大环保PPP项目的建成，既提高了青岛市的整体污水处理能力，又促进了所属海域水质环境的改善，该项目总投资4280万美元。其项目参与方主要有青岛市排水公司、法国威立雅水务集团、中国光大国际有限公司。在研究角度的选取上，从投资方——光大银行的角度对青岛—威立雅光大环保PPP项目的全生命周期内各阶段的风险进行评价。
1. 关键风险因素约简。风险核对表法是将过去工程项目的可能风险列成表格，让风险管理人员快速找出通用于自身项目的风险，再结合自身项目的实际考虑添加相关风险，这种方法简便、容易掌握。在查阅风险核对表和相关文献并对环保建设充分调研的基础上，分析整理出24个风险因素。借助MATALAB 8.0工具，基于原始数据利用粗糙集（RS）对24个风险因素进行约简，最后约简整理出10个关键风险因素，如表1所示。

2. 因果反馈图及存量流量图。在全生命周期内极有可能发生汇率变动、利率的增长、通货膨胀、同行间激烈的竞争，以及由需求量增加带来的价格波动等，这些都会使经济风险增加。与此同时，法律法规的不健全以及政府许可批准困难等会引起政策、法律风险的增加，而政策、法律风险的增加又会使经济风险增加。比如业界较为重视的信用问题，不遵法守法、超越能力范畴承揽工程、资金不足等会加大信用风险，信用缺失会引发偷工减料，偷工减料又会导致质量风险加大，质量风险受技术风险、管理风险的影响，它的增加会造成返工的结果，返工又会影响工程的进度，从而造成进度风险增加等。图5是依据约简后的关键风险因素建立的环保PPP项目风险因果回路图。
总结各风险因素与外部影响因素之间的相互影响和制约关系，依据环保PPP项目风险因果回路图模型，构建以状态变量、速率变量和辅助变量为表达形式的环保PPP项目各风险系统动力学存量流量图，具体如图6所示。
3. 确定各风险因素权重。
（1）估计系统边界风险值。根据环保PPP项目因果回路图找出不受系统内部影响的边界风险因素，比如通货膨胀、竞争、需求、利率、汇率、不可抗力、天气原因等。其中不可抗力、天气原因等类似因素可以通过查阅相关历史资料获得，无法确定的数值则可通过专家打分法获得。
为了保证专家打分结果的一致性，赋值范围为0[~]1，0表示此类事件不可能发生，1表示此类事件一定会发生。专家打分法的调查问卷通过网络和纸质两种形式发放，被调查者为相关单位工作人员、高校师生、政府评价机构、专业的咨询单位等。本次发放调查问卷127份，收回有效问卷79份，有效回收率为62.2%。利用SPSS软件对有效问卷进行分析，克朗巴哈信度系数为0.67>0.6，符合最低0.6的标准；巴特利检验KMO为0.79>0.7，偏相关性尚可；巴特利球度检验的P值Sig为0.0413，小于显著性水平0.05。因此数据可以进行下一步分析。
（2）确定系统内部风险因素权重。运用熵值法确定各风险因素，下面以政策、法律风险为例做详细介绍。对调查问卷中① ~ ④（如表2所示）四项的打分值计算Dij，进而计算Sj、gj、wj，得到表2的结果。

熵值法确定的权重为0.251、0.271、0.197、0.280。利用G1法确定的权重为0.237、0.247、0.221、0.252。以公式（2）、（3）、（4）为基础运用综合集成赋权法得到的权重为0.244、0.259、0.209、0.265。
可以得出政策、法律风险的关系方程：政策、法律风险=0.224×①+0.259×②+0.209×③+0.265×④，由此可以推出剩余9个风险因素的关系方程。
4. 系统仿真及雷达图。将边界风险因素数值及关系方程输入到Vensim_PLE软件中，本文的时间单位为年。只考虑从决策阶段开始之后的25个月内的数据，可以预测到之后运营期内的仿真结果变化不大，趋于稳定，所以不加考虑。由此得到10个风险指标的系统仿真图，如图7所示。
将雷达图划分为上文所述的决策阶段、缔约阶段、融资阶段、建设阶段、运营阶段五个阶段，依据系统仿真结果选取仿真中的关键点，汇总到雷达图中，可以使工程的利益相关方更加直观地看出不同阶段面临的主要风险，并加以规避。汇总出的雷达图如图8所示。
由图8可以看出：决策阶段的主要风险是经济风险、政策法律风险；缔约阶段的主要风险是信用风险和合同风险；融资阶段的主要风险是经济风险、信息风险和合同风险；建设阶段的主要风险是质量风险、进度风险和技术风险；运营阶段的主要风险是管理风险、质量风险和环境风险。
五、结语
本文从光大银行投资的角度研究在全生命周期内各阶段环保PPP项目的关键风险评价问题，旨在建立一个适宜的环保PPP项目风险评价体系。该体系重点考虑了风险的“动态性”和全生命周期内风险的“阶段性”两个问题：①动态性。考虑了在全生命周期内风险因素之间的相互制约和影响。②准确性。针对环保PPP项目深入研究，并且运用了更为科学的评价方法。具体分为四步：首先，对风险因素进行整理，运用RS约简次要风险，并把风险分为关键风险因素和边界风险因素。其次，以系统动力学为基础，充分考虑风险的动态性，将关键风险因素和边界风险因素拟合成为一个整体。再次，输出关键风险结果，在雷达图内可以观察出各阶段的主要风险。最后，进行实证研究，结果表明该评价方法是科学可行的，其为识别全生命周期内环保PPP项目各风险阶段的主要风险提供了一种新的思路。

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