城市地下综合管廊PPP 项目风险分担研究

邵 宇，刘 菁

（北京交通大学 经济管理学院，北京 100044，E-mail：18125662@bjtu.edu.cn）

城市地下综合管廊具有充分利用地下空间、实现市政管线高度集约化等优势，是我国城市更新改造的一项重要任务。但由于其建设周期长、技术复杂、投资巨大，政府部门很难独立承担其建设重任。PPP 作为城市地下综合管廊建设的创新模式，可实现公共部门和私营部门的优势互补、资源整合，更高效地发挥公共部门的规划、组织、协调能力和私营部门在资金、技术、信息、管理经验等方面优势，提高建设规模和运营效率，打造城市发展新动力。

目前，我国城市地下综合管廊PPP 模式的应用仍处于探索期，由于参与主体多元，且各方的利益驱动点不同，造成了PPP 项目风险分担困境，而科学的风险分担原则和方法也受到越来越多的重视。在风险分担原则方面，国内外学者Loose more[1]、李丽红[2]、柯永建[3]等的研究与政策层面的规定已基本达成共识，针对项目实际情况，可稍作调整与补充；在风险分担方法方面，有Albert[4]、郭薇[5]等专家学者的定性研究，有Francesca[6]、王颖林[7]等的定量研究，也有有维宝[8]、何亚伯等[9]构建TOPSIS-UT 模型、熵权-AHP 等模型的定性定量结合研究。很明显，单一的定性或定量研究结果均缺乏科学性，而现有定性定量结合的研究方法大多存在数据调研方式不够多元、权重计算方法尚需修正等局限；在风险分担主体上，K.C.Lam[10]、Li-Yin Shen[11]、柯永建[3]等国内外专家学者大多聚焦在公私双方的风险分担，分担主体太过单一。另外，财政部PPP 管理库22 个城市地下综合管廊PPP 项目案例中，91%的项目风险也仅在公私双方之间进行了初步分担，且对于双方或多方共担风险未明确分担比例或分担方法。本文基于利益相关者理论，明确特定项目风险承担主体，考虑风险分担影响因素的同时通过构建熵权-ANP-Shapley 模型确定共担风险最优承担比例，并以长春市城区地下综合管廊项目为例进行实证研究。

1 风险分担流程

本文主要针对多方共担风险的分担比例展开研究，在明确风险分担原则及承担主体基础上，构建风险分担模型，以确定最优分担比例。

1.1 确定风险承担主体

项目的风险承担主体往往是那些和项目有利益相关的个体或群体，在PPP 项目中不同的承担主体对风险的控制及应对能力往往存在差异。确定风险承担主体需要仔细考虑分析项目的契约关系及可能对项目产生影响的个人或群体，过于宽泛地确定承担主体可能会使项目陷入困境、遭受损失。

（1）基于利益相关者理论，分析项目的核心风险承担主体。结合城市地下综合管廊PPP 项目特征，本文将利益相关者定义为：在共同目标指引下，与项目存在直接合法性的契约关系，并投入专用性资产或其他对项目有价值的东西，从而承担相应风险、获得相应收益的个体或群体。

（2）结合项目背景及运作方式，确定特定风险的承担主体。风险承担主体因项目和风险因素而异，本文将在实证研究中展开分析。

1.2 归纳风险分担原则

（1）风险分担与控制力对称原则。控制力原则是学术界、政治界公认的原则之一，风险承担主体应拥有降低风险或获得足够资源的能力，以有效降低或转移风险。综合管廊项目具有基础性、长期性与高度不可逆性，项目建设贴近公众生活，对风险控制力提出了更高要求。

（2）风险承担意愿原则。风险应分配给最有承担意愿的一方承担，也即有足够动机花费资源管理风险的一方，最大限度发挥风险承担主体优势与积极性，提高风险应对效率。

（3）责、权、利、险平衡原则。在市场经济环境下，社会资本参与项目、承担风险的目的即获利。利险平衡可激励其主动承担并应对风险，激发市场活力。同时，将风险划归对等权责方承担，可合理转移风险。

（4）风险上限原则。地下综合管廊建设规模大、推进速度快，项目实施过程中极易产生超预估风险。对于控制能力范围外的风险，一旦发生风险，必然会降低项目建设或服务地效率，增加控制风险的总成本。因此，在风险分担时，应根据风险承担主体的资金、技术、管理能力等因素设定的风险损失承担上限，确保发生的风险在承担主体控制范围内。

（5）风险动态分担原则。城市地下综合管廊建设及运营周期长，随着项目推进易产生新增风险，同时城市地下既有管线纵横交错，缺乏集约化管理，更是增加了风险的不确定性。因此，动态管理项目发展带来的风险差异，合理进行风险分担，对综合管廊PPP 项目具有重要意义。

1.3 建立风险分担指标体系

风险分担影响因素指标体系描述了风险分担的各类影响因素，王蕾等[12]、王舒[13]等从合作机制、风险属性、风险控制和承担能力等维度梳理了PPP项目风险分担的影响因素。本文借鉴了前人研究的主要风险分担影响指标选取的维度，并将风险分担原则与影响指标相对应，结合城市地下综合管廊PPP 项目参与方特征，引入参与各方风险承担能力及应对能力、合作机制、风险属性4 个二级影响指标，并细化为12 个可量化的三级影响指标，以求全面精准考虑风险分担影响因素。风险分担影响因素的指标体系，如图1 所示。

图1 风险分担影响指标体系

（1）风险承担能力。考虑风险承担主体的现 存资源量、纵向社会资本量、管理体系健全度指标，用以反映其对风险损失及不确定性的承受和抵补能力。现存资源量包括承担主体现有物质资源、资金资源和信息资源等；纵向社会资本量代表着承担主体通过纵向社会关系获取有价值资源的能力；管理体系健全可规范承担主体行为，充分发挥其优势，提高风险管控能力。

（2）风险应对能力。考虑风险承担主体是否有能力及时采取有效措施降低或者转移风险。风险认识度高有利于承担主体积极有效地采取风险应对措 施；风险控制水平则包括类似风险管理经验、技术水平和组织能力等；风险偏好即主动追求并应对风险，以期获取更多利益。

（3）合作机制。责、权、利所占比重直接影响风险分担决策；回报机制是指项目收入的来源方式，决定了社会投资者的回报方式及稳定性；而投资比重也在一定程度上影响着责、权、利分配情况。

（4）风险属性。不同风险属性对各主体的风险承担及应对能力产生不同要求。风险预估后果主要包括风险预期损失和发生概率；风险收益性指承担风险而额外得到的收益；风险可测性主要包括风险的可识别性、风险性质的可变性和新增风险的可能性。

1.4 构建风险分担模型

关于风险承担比例的确定方法，刘畅旸[14]等构建FANP-GCE 模型，通过灰色聚类权矩阵和非模糊权向量得到公私双方的风险承担比例；晋雅芳[15]为确定风险承担比例，构建了三阶段讨价还价博弈模型。相关研究还有很多，但大多确定风险承担比例的模型不是计算过程复杂，就是计算权重误差大。基于经验本文采用熵权-ANP-Shapley 模型，以克服现有研究方法局限，确定风险最优分担比例。

1.4.1 熵权-ANP 法确定指标组合权重

熵权-网络层次分析（Analytic Network Process，ANP）法是一种主客观结合的组合权重分析法。熵权与ANP 相结合，不仅能够对目标开展完善的系统性评价，还可弥补传统主观评价易受评价者主观影响的不足。本文选择ANP 法可为确定最优风险承担比例提供了科学可靠的影响因素权重。

（1）熵权法确定指标客观权重。熵权法作为一种客观赋权方法，通过数据之间差异大小，利用信息熵计算各指标熵权，进而确定各指标权重。

①构建初始数据矩阵。假设有m 个风险承担主体，每个承担主体有n 个风险分担影响因素指标，则形成的初始数据矩阵为：

式中，xij（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）表示第j 个风险承担主体的第i 个风险分担影响因素指标值。

②指标规范化处理。因评价指标一般具有不同的量纲和量纲单位，且有同向风险指标和反向风险指标之分，因此需对矩阵进行规范化处理，规范化处理后得到矩阵

若指标为正向（如风险收益性），即：

若指标为逆向（如风险预期后果），即：

③矩阵R 归一化处理。定义Pij为矩阵R 第j个风险承担主体的第i 个风险分担影响因素下指标值的比重，则

④计算第i 个影响指标的熵ei。定义ei为第i个影响指标的熵值，则e为使ln(Pij)有意义，假设Pij=0 时

⑤计算影响指标权重wi。定义hi为影响指标的差异性系数，wi为权重，所有的权重wi构成了影响指标的权重集W，则

⑥计算风险承担主体客观权重 jw′。根据模糊数学理论，利用W 和规范化矩阵R 构建模糊综合评价模型D=W*RT={D1，D2，…，Dm}（j=1，2，…，m），再将Dj进行归一化处理，得到各风险承担主体客观权重 jw′。

（2）ANP 法确定指标主观权重[12]。ANP 法包括控制层和网络层两部分，网络层内部元素相互影响，构成网络结构。其步骤为：明确评价目标和准则层次；建立控制层和网络层；建立未加权超矩阵；建立加权超矩阵；计算极限超矩阵和标准化权重。

按照ANP 法将地下城市综合管廊项目的风险承担能力、风险应对能力、合作机制、风险属性4个二级指标作为控制层，与之对应的12 个三级指标作为网络层。邀请专家填写关联情况问卷调查表，分析网络层元素间的相互影响关系，并根据专家打分结果收集处理建立判断矩阵。然后，根据网络层各因素间相互影响关系进行两两优势度对比，之后的计算过程由Super Decision（SD）软件完成。在判断矩阵通过一致性检验的基础上构造未加权超矩阵，并通过SD 软件计算加权超矩阵，以加权超矩阵为基础进行稳定性及归一化处理，得到极限矩阵权重 jw′和标准化权重。

（3）熵权-ANP 模型确定指标组合权重[13]。本文采用如下公式进行主客观权重组合赋权，即：

式中，jw′为熵权权重；jw′为ANP 权重；wj为组合权重；α 为待定系数G熵为熵权法各分量的差异系数：其中，m 为指标权重个数， H"1、 H "2…H "m为熵权法中从小到大的重新排序。

1.4.2 熵权-ANP-Shapley 模型确定最优分担比例

Shapley 值法是根据各参与者给合作带来的贡献率分配合作产生的利益，以实现总体利益在各参与者中公平合理地分配。本文在假定城市地下综合管廊PPP 项目各参与方为合作关系的前提下，分配项目参与方无法独立承担的风险，即确定风险承担主体对某一风险的最优风险承担比例。因此，可以将风险承担问题转化为风险应对成本分摊问题，从而利用合作博弈方法中的Shapley 值法去处理。其步骤如下：

（1）假设该风险预估损失值，即风险应对成本已知。

（2）设项目各参与方作为元素组成的集合为：N={1，2，…，m}，其中对于集合N 的任何一个子集S（这里S 表示该m 人集合中的任一组合）都存在定义在子集S 上的实值函数C(s)，C(s)表示子集S 的参与方共同承担该风险时所需成本。则C(∅)=0，∅为空集；称[N，c]为m 人合作对策，C(s)为该合作对策的特征函数。

（3）用x=(x1，x2，…，xm)表示综合管廊PPP项目中各参与方风险分担方案，针对项目实施中某类风险，设xj(1，2，…，m)表示合作模式下第j 参与方在此风险所导致的损失c(N)中分摊到的损失量，C(j)表示第j 参与方单独完成项目时因承担该风险所导致的损失。则必须满足：各参与方分摊到的损失量之和为该风险导致的总损失量；第j 参与方分摊到的损失量小于等于其单独承担风险造成的损失量。即

（4）依据Shapley 模型，xj需满足以下性3 条公理。①有效性。在综合管廊PPP 项目中，如果项目参与方没有承担该风险，则也无法获得由该风险产生的收益；②对称性。xj的取值与项目参与方的编号无关；③可加性。即m 个参与方同时承担两类风险时，每个参与方分担的风险损失量之和等于两类风险造成的总损失量。

（5）根据定义，在集合N 中项目参与方所应分担的风险比例即为该合作博弈的Shapley 解。

设Sj是N 中包含项目参与方j 的所有子集，|sj|是子集Sj中元素个数，c(Sj)为子集Sj分摊到的损失量，c(Sj/{j})为子集Sj中除去参与方j 后分担的风险损失量。则

其中， φj( N , V)表示在集合N 中第j 参与方所分摊的损失量（成本）；r（|sj|）是加权系数，则集合N 中的每个参与方被分配成本（即风险量）Shapley 值为

不难看出，Shapley 值法并没有考虑到风险承担主体在风险承担能力、应对能力、合作机制、风险属性等方面的差异性，因此需结合前文熵权-ANP模型计算的组合权重，对初始Shapley 值进行修正。

通过熵权-ANP 模型确定的组合权重为wj，则对参与方j，风险分担的调整因子为 Δj= (wj-1 / j) ，Shapley 修正值为：

经熵权-ANP 模型综合考虑四类影响因素的Shapley 修正值为

2 实证研究

2.1 项目背景

长春市城区地下综合管廊项目，管廊总长度23.85 km，主要收纳给水、电力、通信、供热管线，建设期3 年，项目总投资609218.65 万元。由政府先期组建公司负责办理项目前期手续，长春润德集 团作为市政府指定的政府方出资代表，在选定社会资本前，由项目公司（SPV）委托具有相应资质设计单位进行初设和施工图设计（不含入廊管线设计），待社会资本增资入股后可对设计文件进行优化，同时由管线单位委托有相应资质的设计单位负责入廊管线的设计，产生费用均计入项目总投资。项目合作期限30 年，付费模式为使用者付费。项目公司负责项目的投资、设计、建设、运营和维护。

2.2 识别项目风险及承担主体

2.2.1 风险识别及初步分担

通过对长春市城区地下综合管廊项目以及财政部PPP 管理库中22 个城市地下综合管廊PPP 项目的分析，将该项目风险分为政治法律风险、经济风险、融资风险建设风险、运营风险、合作风险、不可抗力风险7 个风险类别及36 个风险因素指标，表1 为各风险因素的初步分担结果。

表1 风险识别清单

2.2.2 风险承担主体

图2 为长春市城区地下综合管廊项目利益相关者结构关系，项目公司、社会资本、管线单位、设计单位（不含管线设计）、金融机构、保险机构为核心风险承担主体。

图2 长春市城区地下综合管廊项目利益相关者结构图

2.3 风险分担模型应用

本文以识别的设计风险为例，依据项目背景，将设计风险（管线设计）视为项目公司、社会资本、管线单位、设计单位四方共担风险，验证前文所建风险分担模型的合理性及可行性。

2.3.1 计算初始Shapley 值

假设该项目设计风险预期损失如表2 所示，利用合作博弈模型分别计算各风险分担主体的Shapley 值。设风险发生概率为10%，“项目公司”“社会资本”“管线单位”“设计单位”代码分别为“1”“2”“3”“4”。

表2 设计风险预期损失表

2.3.2 确定风险分担指标综合权重

通过专家访谈，制作二级、三级指标关联情况调查表，基于各指标间的相互作用，进行两两比较。针对各渠道收集到的数据，采用1～9 标度法对数据进行处理。在SD 软件后续操作中，所有判断矩阵的一致性系数C.R. ＜0.1，通过一致性检验，最后求解得出风险分担指标的综合权重 jw′。依据前文构建的熵权法模型，选取指标体系中的12 个三级指标， 通过模型数据导入，得到各风险承担主体熵权 jw′，进而求得熵权-ANP 组合权重wj如表3 所示。

表3 风险指标综合权重

2.3.3 计算修正后的Shapley 值

经过综合权重修正后的各方应承担的风险值为：

因此长春市城区地下综合管廊项目设计风险分担比例为：项目公司承担1117 万，即22.4%；社会资本承担1033 万，即20.7%；管线单位承担2022万，即40.5%；设计单位承担823 万，即16.5%。

2.4 风险分担效果验证

地下综合管廊为系统工程，涵盖总体设计、结构设计、管线专项设计等。设计风险是指由设计不合理、设计变更、设计方案不符合技术规范等原因而造成的损失。由项目背景可知，入廊管线设计由管线单位负责，责权利分配和投资比重较大，且对于管线设计风险具有较高应对能力，因此需承担大部分管线设计风险。项目公司负责非管线部分设计，且对项目总体设计有统筹协调功能，在风险承担、应对能力以及合作机制等方面均具有明显优势，因此项目公司为管线设计风险的第二承担方。同时，设计单位与风险主要承担方为设计委托关系、社会资本方对项目设计有优化的权力和义务，因此双方对设计风险造成的损失有连带责任。

综上所述，本文所建风险分担机制应用于城市地下综合管廊PPP 项目具有科学合理性。

3 结语

现有地下综合管廊PPP项目风险分担研究大多仅停留在公私双方，未对项目公司（私营部门）承担风险展开探讨，且未统筹考虑影响风险分担的主要因素，分担方法存在极端客观或极端主观现象。本文从三方面进行了改进：一是引入风险承担主体的承担及应对力、合作机制、风险属性4 个二级影响指标，并细分为12 个三级影响指标，优化分担模型权重；二是基于利益相关者理论，分析并确定私营部门所分担风险的承担主体；三是运用熵权-ANP-Shapley 模型对私营部门承担风险进一步分担，通过具体案例，验证合理性及可操作性，为风险的科学分配与管理提供一定依据。