基于灰色关联分析的高铁PPP项目风险评价论文

基于灰色关联分析的高铁PPP项目风险评价

张旭斌，董莪

（武汉轻工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430023)

摘要：随着PPP融资模式在高铁建设应用中越来越广泛，其风险问题也越来越突出。为对我国高铁PPP项目风险进行合理的评价，构建了高铁PPP项目的风险综合评价体系，运用层次分析法求出各评价指标的权重，基于灰色关联分析建立了高铁PPP项目风险评价模型，通过对灰色关联度排序，找出了影响高铁PPP项目的关键风险因素。最后选择济青高铁项目进行评价模型应用，应用结果表明该模型具有一定的合理性和有效性。

关键词： PPP；高速铁路；风险评价；灰色关联分析

随着2008年我国第一条高速铁路京津城际铁路的正式开通运营，我国高铁基础设施建设迎来飞速发展。截至到2016年初，我国高铁建成通车里程已经有1.9万km，而根据规划，我国计划到2020年将建成通车高铁里程3万km，远期达到4.5万km^[1]。高铁建设的蓬勃发展需要巨大的资金投入，而在高铁建设中应用PPP融资模式可以有效引入社会资本进行高铁建设投资，能够提高投资效率并大大增加经济和社会效益。

我国学者针对PPP模式在应用和发展中出现的问题，结合国际先进经验进行了相关理论研究，万冬君^[2]等在比较了PPP模式和其他融资模式在小城镇基础设施中的应用情况后，提出了包括融资环境在内的五种应用模型，并提出了相应的实施建议，这在一定程度上推动了PPP项目的发展。鲁庆成^[3]等在面临当时现有投资问题时进行了铁路PPP融资模式的研究，结合我国实际情况提出了应用PPP模式相应的政策建议。陈柳钦^[4]通过研究分析伦敦地铁等成功的PPP项目案例，认为我国在应用PPP模式时应注意监管机制、法律法规等方面的问题。赵斌^[5]等根据PPP项目风险分担原则，建立了城际铁路PPP项目风险分担模型，并进行分析以期能够达到避免风险的效果。李利娜^[6]分析了高速公路应用PPP模式的特点并分析了财务公司参与PPP融资的服务和优势，以期推动PPP融资模式在高速公路建设方面的应用。李素英^[7]等以某市基础设施为例，运用AHP方法得出了PPP在应用于基础设施时的风险情况，并针对存在的风险问题提出针对性的管控措施。

然而，我国学者对于PPP项目风险的研究大多停留在理论阶段，对于高铁PPP项目的风险评价及指标体系的建立尚确处在基础阶段。建立适用于高铁PPP项目的风险评价体系，找出高铁PPP项目中关键风险因素，为高铁PPP项目相关主体提供风险预防参考，成为PPP融资模式应用于高铁项目中的关键研究问题。基于此，本文建立了基于高铁PPP项目的包括5个一级指标和16个二级指标在内的风险评价体系，并求出各指标的权重；根据灰色关联分析建立风险评价模型，求出关键风险因素，最终得到综合性评价结果，并进一步针对关键风险提出了相应的对策建议。

1 高铁PPP项目风险评价体系的建立与权重确定

1.1 评价指标体系的建立

高铁PPP项目风险评价体系的建立应当遵循系统性、全面性、代表性和具有可操作性的原则。评价体系对于待评价对象的特点和意图应能够全面反映；应能够整体顾及到待评价对象所涉及到的各种问题，做到评价指标的详细化；应具有高操作性，能够尽可能简单的获取评价指标数据和结果；使评价指标具有极强的代表性，使指标简单明了，各评价指标能突出反映评价对象的特点。

本文通过参考国内现有理论，根据我国高速铁路项目在投资规模、建设时间、技术要求、质量要求、经济效益、市场潜力、社会影响等方面的特征^[8-11]，综合国内外PPP项目的应用现状及PPP模式本身的特点和优缺点，并总结国内外不成功PPP项目的影响因素，分析PPP模式中不同主体之间的博弈状况^[12-13]，建立了包含5个一级指标B₁～B₅和16个二级指标B₁₁～B₅₃在内的高铁PPP项目风险综合评价体系，如图1所示。

据江西省吉安市有关会议消息，该市将建设继南车灌区后的又一大型灌区——东谷灌区，经设计单位初步估算，该工程总投资6.5亿元。据介绍，东谷灌区工程位于江西省吉安市赣江中游西岸，是一座以安福县东谷水库为主要水源的大型灌区。灌区设计灌溉面积33.3万亩（2.22万hm2），灌溉范围涉及吉水县、吉州区、吉安县、安福县等三县一区。东谷水库已于2010年建成，为实现水资源的可持续利用，尽早实现灌区规划效益，提高农业生产能力，保障灌区内粮食安全生产，东谷灌区工程建设日益提上日程。灌区的建设将为该区域内的工农业生产起到举足轻重的作用。目前，东谷灌区前期工作正式启动。

图1 高铁PPP项目风险综合评价体系
Fig.1 Comprehensive evaluation system of high-speed railway PPP project risk

1.2 层次分析法确定权重

首先根据层次分析法建立层次结构，即建立以高铁PPP项目风险综合评价为目标层，以政治法律风险等5个一级指标为准则层，以政治冲突等16个二级指标为指标层的层次模型，然后再计算各级指标的指标权重，最后计算综合权重。运用层次分析法计算指标权重的步骤如下：

则当＜ ζ（k）时，ρ（k）取 0.8～1 之间；当≤ρ（k）≤时，ρ（k）＝ζ（k）；当 ζ（k）＜，ρ（k）=1.5ζ（k）。ρ=｛ρ（1），ρ（2），…，ρ（m）｝且 ρ的取值在 0～1 之间，通常取 ρ=0.5。

1）判断矩阵构造。对于某层中的n个元素，有A=（A₁A₂ … A_j … A_n），根据1～9标度法，用数字1～9及其倒数表示两两元素间的相互重要程度，由此可得到判断矩阵

这一方面的因素对于路基沉降也是比较明显的，其一般都是出现在我国的北方地区中，南方的昼夜温差比较大的地区也容易出现这一问题。具体分析，主要就是自然环境中的霜雪、严寒以及温差过大的情况下对于路基产生不良的影响，从而出现沉降问题。比如，气候比较寒冷的地区中进行路基的建设施工，很多情况下水源会冻结，只要温度上升，冰雪融化就会导致路基结构内部含水量的提升，承载性能自然会有所下降，路基沉降问题就会出现。这种路基沉降问题通常需要进行施工时间的调整来控制，但是因为高速公路施工周期一般比较长，要想全面消除这一问题难度比较高[2]。

3.1.3 结果分析

2）相对权重计算。首先计算出判断矩阵A的特征值λ，然后再求出判断矩阵A的特征向量。由特征值和特征向量求出各指标的单排序权重：归一化方根向量，即

得到相对权重向量C=（W₁W₂ … W_n）^T，其中W_i为集合中各元素的权重值。

3）一致性检验。若矩阵A满足a_kja_ik=a_ij或一致性比例CR=CI/RI＜0.1时，则判断矩阵A具有完全一致性，其中，RI为随机一致性指标。若矩阵不具有一致性，则需要修正矩阵或者重新进行判断构造新的判断矩阵。

2 基于灰色关联分析的高铁PPP项目投资风险评价模型

2.1 构建思路

根据相同方法建立5个一级指标下的二级指标判断矩阵并计算权重值，进行一致性检验。具体建立的判断矩阵见表2～表6。

2.2 计算步骤

1）确定数据列。将待评价项目作为被比较序列X_i，将各指标的最优情况设为参考序列X₀，则被比较序列

2）原始数据处理。按照式（3）的方法量纲统一化参考序列与被比较序列的原始数据

其中，x_i⁰（k）为初始化后的新序列。

3）灰色关联系数计算。首先计算绝对差序列Δ_ik，Δ_ik为无量纲化参考序列与被比较序列的差的绝对值，即

记Δ=。其中，Δ_min与Δ_max分别为中的最小差和最大差。

然后根据绝对差序列计算关联系数，

根据式（5）计算每一点被比较数列和参考数列的关联系数ξ_0i

D（k）越大，则所对应的二级指标的影响程度越大。

“每一个阶级，甚至每一个行业，都各有各的道德。”科学工作者在工作中时刻提醒自己遵守科学规范，就是维护了科学界的道德，杜绝科学越轨行为不仅仅是科学界的责任，也是全社会的责任，防治科学越轨也是对科学工作者的保护，保护每一位科学家的研究成果，促进激励科学家在自己的科学工作中求真，求实，做到真正为科学献身。

4）计算灰色关联度。第k个评价方案与最优方案的灰色关联度为

其中 w_i（k）为与在 k点的灰色关联系数 ζ_0i（k）对应权重。

5）找出关键影响因素。为分析高铁PPP项目的关键风险因素，找到需要重点控制的风险薄弱环节，进而有效规避风险，因此根据综合权重和各指标评分的加权数D（k）来确定关键风险因素

系统界面如图3所示，操作窗口中设有主菜单、参数设定、数据查询、曲线显示、系统告警和帮助等界面.其中实时监测模块定时从传感器读取对应参数的实际值，并实时传送至触摸屏进行实时显示，同时PLC根据设定参数和历史数据进行故障诊断.参数设定模块是设定系统参数的给定量和其极限值；数据查询模块主要是根据用户的查询日期查询历史数据和历史事件，显示其历史趋势曲线、历史报警事件和登陆事件等；实时曲线图形化显示检测参数的时变趋势曲线，并根据其参数极限值的范围显示极限曲线，用户可对其参数变化进行实时监视；系统帮助则用于介绍系统的总体功能以及操作步骤.

当由于某种原因导致上述调节器动作仍不能降低出口压力或者仍不能提高出口流量，以至于出口压力大于安全线PAH时或者出口流量低于安全线FAL时，为防止喘振，联锁动作，旁路阀快速打开，同时DCS上将旁路阀阀开度锁定在100%上，入口导流叶片阀开度锁定在0%上，压缩机卸载。

式中：ρ（j）为分辨系数^[15]，记

3 实例应用

对即将建成通车的济青（济南—青岛）高速铁路项目进行实例分析，济青高铁项目是我国首条以地方政府为主导的的高铁项目，也是我国第一个高铁PPP项目。济青高铁联通山东省内济南、青岛两大核心城市，中途经过章丘、淄博、青州、潍坊等省内经济强市，线路全长为307.83 km，是太青（太原—青岛）客专的重要组成部分。济青高铁项目的建设融资构成为铁路总公司占比20%，民间社会资本为20%，其它（外资、省属资金）资本为60%^[16]，项目于2015年开工建设，计划2019年初建成通车。

3.1 基于灰色关联分析的PPP高铁项目风险综合评价

3.1.1 风险指标权重计算

首先邀请专家按照图1所示的高铁PPP项目风险评价体系对济青高铁PPP项目的5个一级评价指标进行重要度比较，确定每个指标的重要度，用1～9标度法构建判断矩阵A-B，并确定指标权重。构成的判断矩阵如表1所示。

红琴回到东泉岭时，也是一个刮风的天气，但不是那种干燥的热风，而是湿润的风。夏日的东泉岭，空气也是凉爽的，因为受山地气候影响，有时还会下一阵子微雨。雨过天晴，依然是一个风和日丽的艳阳天。这天早晨，她沿着蜿蜒的小径拾级而上，前面的岭上，山腰间弥漫着乳白色的岚气，峰峦叠嶂的远山隐隐约约地飘浮其中，昔日的一幅静物画，放起了电影，宛若仙子在镜头中游动。

表1 判断矩阵A-B
Tab.1 Judgment matrix A-B

经计算，5 个一级指标权重分别为 W=（0.083，0.372，0.319，0.189，0.037），λ_max=5.055，经检验，CR＜0.1，故判断矩阵A-B满足一致性。

灰色关联分析是一种产生于20世纪80年代的基于多因素的分析方法，通常以不确定性系统作为研究对象^[14]。高铁PPP项目风险具有很高的复杂性，表现在有经济、环境等多方面的风险，同时高铁PPP项目风险又具有不确定性和未知性，因此灰色关联分析方法是一种合理的分析方法。本文将上文确定的16个评价指标作为参考数列，将待评价项目作为比较数列，然后计算灰色关联系数与关联度，据此来找出关键风险因素，分析待评价项目的风险程度。

表2 判断矩阵B₁
Tab.2 Judgment matrix B₁

表3 判断矩阵B₂
Tab.3 Judgment matrix B₂

表4 判断矩阵B₃
Tab.4 Judgment matrix B₃

表5 判断矩阵B₄
Tab.5 Judgment matrix B₄

表6 判断矩阵B₅
Tab.6 Judgment matrix B₅

经计算，上述判断矩阵均满足一致性要求，整理后得评价体系的综合指标权重如表7所示。

3.1.2 基于灰色关联的综合评价

由 γ₀₆＞ γ₀₅＞ γ₀₄＞ γ₀₃＞ γ₀₂＞ γ₀₁，根据灰色关联分析可知，关联度 γ_0i越大，则风险控制水平就接近相应等级，由此可以得到济青高铁PPP项目的风险水平达到了优的等级，与项目实际情况相吻合。根据式（8）计算得到：D（k）=0.110 8，0.055 2，0.065 1，0.090 3，0.169 3，0.107 5，0.182 5，0.069 6，0.069 6，0.667，0.030 8，0.101 9，0.056 1，0.023 1，0.035 2，0.023 4。将 D（k）值从大到小排序可知，D（B₃₁）＞D（B₂₃）＞D（B₁₁）＞D（B₂₄）＞D（B₄₂）＞D（B₂₂）。由此可以得到对在高铁PPP项目影响效果较大的关键风险因素依次为建设质量风险、利率风险、法律法规风险、通货膨胀风险、运营管理风险、税收风险。

羊肠胃炎主要指的为一种基于固定因素的影响导致的一种复杂性较高的病症，于秋季、夏季发病的可能性较高，主要原因为羊的胃肠机能失调，致使其机体出现腹泻症状，会导致母羊的产奶量大幅度降低；哺乳期羔羊的身体素质极具下降，最终死亡；育肥羊的育肥质量大幅度降低。倘若不及时采取有效手段对其加以治疗，会导致相应养殖户的经济效益受到较大的不良影响。

将所得的初始数据按照式（3）进行无量纲化处理，然后计算得到Δ_ik，可知Δ_max=1，Δ_min=0。取ρ=0.5，由式（5）计算可以得到关联系数见表9，再综合上文计算得到的指标综合权重通过式（7）计算得到灰色关联度γ_0i=（0.348 2，0.424 1，0.543 7，0.719 3，0.895 9）。

由于目前尚无从实体肿瘤中分离纯化出的CSCs的可靠方法，因此，本研究采用前期构建的细胞自我更新基因Piwil2重编程人成纤维细胞形成具有自我更新、多向分化、细胞异型性和高致瘤性的Piwil2诱导肿瘤干细胞（Piwil2-iCSCs）作为CSC细胞模型［22-23］，研究其来源的外泌体对人脐带间充质干细胞（huMSCs）增殖、迁移、侵袭等生物学行为和细胞异质性的影响，为明确肿瘤转移发生机制及治疗奠定基础。

其中：a_ij为第i个元素相对于第j个元素的重要性结果。

由得到的一级指标权重可知，在高铁PPP项目中，建设期风险、经济风险最大，其次为运营期风险，而环境社会风险最小，与实际项目情况相符。

邀请专家对济青高铁 PPP 项目风险按照 50～60，60～70，70～80，80～90，90～100 五个分数段进行评价并打分，五个分数段分别对应对济青高铁PPP项目各风险的风险水平，为方便计算，将各分数段分别转换成标准数值如表8所示。

同机器移动工序是通过在当前机器上前后移动关键工序来减小完工时间。对于关键工序u，查找工序u的所在机器空闲时间，查找范围限定在区间[cE(JP[u])，sL(JS[u])]之内。工序e和f是与工序u在同一台机器上的两个相邻工序，e先于f加工，e和f之间空闲时间的判断如式(3)所示：

表7 评价指标综合权重表
Tab.7 Comprehensive weight of evaluation index

表8 评级等级得分与标准数值表
Tab.8 Rating scale and standard scale

3.2 风险应对措施

在高铁PPP项目中，针对不同的风险类型，采取不同的预防与应对方法，同时应当根据具体项目中的不同行为主体，明确其责任和承担的风险类型和程度，制定具体的风险防范控制措施，尽最大努力降低风险发生的可能性甚至达到规避风险的效果，使高铁PPP项目能够落地实施并正常运营。具体措施如下：

1）建设质量风险和工程延期风险等项目建设期风险主要由建设施工单位承担。作为项目建设过程中的直接参与方，高铁项目的承建单位应是大型施工企业，应拥有高质量的施工队伍，同时采用高质量的技术，运用先进的管理经验，坚持高标准、高质量建设来规避建设质量方面的风险；还可制定一定的奖惩措施，对于工程质量好、能够及时完工的项目给予一定经济奖励，反之，对于达不到要求的则根据项目实际情况进行不同程度的惩罚。

2）由于经济风险复杂且多变，由政府、金融机构和相关私营单位共同承担相应的经济风险。对于利率风险，在项目向金融机构进行融资或贷款时可以在合同中约定一个固定的利率，或者采取一个双方都能接受的利率变化水平进行利率确定。同时在利率风险意识、控制机制和体系等方面进行增强，政府也可以提供一定的补贴来减少私营部门的风险损失。在通货膨胀方面，可根据不同的通货膨胀指数，与政府部门协商或约定，适当调整高铁定价或延长交付运营期限来降低风险。对于税率和税率上涨等风险，政府用出台相对完整的法律体系来降低税收风险，向企业保证固定汇率来降低汇率风险。

表9 关联系数计算表
Tab.9 Correlation coefficient

3）运营期存在的风险则主要由项目运营部门承担，应当采取更先进的技术来规避运营期间的风险，聘请高水平、具有丰富经验的管理人员，提高管理人员的效率，增强管理人员的组织协调能力。同时采用先进的机械设备对高铁设施进行维护和保养。对于运营期间的收益问题，应提前做好客流预测，同时根据高铁线路沿线经济发展水平，预测经济效益。

4）政府部门为法律法规方面风险主要承担主体。法律变更带来的风险主要是成本上升等，应给私营部门和其他参与方一定的监督政府的职能，以提高政府应对风险的积极性和能力，对于法律变更带来的风险也可以采取风险转移方式将法律政策风险转移到各方可接受的程度。

5）由政府和私营企业共同承担环境社会风险。其中不可抗力风险是不可能被规避的，只能等风险发生后通过投保或其他方式将损失降到最低，产业政策等风险可以通过政府部门对私营企业的补偿来降低风险的影响程度。

对于小学生来说，英语学习的确具有一定的难度。这不同于自己的母语，在学习的过程中，学生会感到很多内容都是全新的，需要他们付出大量的时间和精力来把这些内容掌握住。因此如果教师不采用有趣的教学方式来组织教学活动，就可能让学生在困难面前表现出退缩的状态。在教学实践中，我们发现多媒体以及实物教学等形式可以更好的引导学生进入一种更加投入的学习状态中，从而有效提高他们的兴趣，也提高了他们学习的成效。

通过以上实验得出发色效果最好的单种发色剂及发色剂复配组合，进行光稳定性实验，向4份同样含有0.03 g食盐、0.005 g山梨酸钾的10 g肉泥中，其中2份添加等量的最优发色剂或发色剂复配组合，1份添加等量亚硝酸钠做参考对照，1份做空白对照，烘烤温度180 ℃，时间15 min。制作好的肉脯置于室内靠窗处，暴露于空气中，连续11天每隔1 天测定1次红度值，绘制曲线图。

4 结语

高铁PPP项目风险是多方面、系统性的，风险虽然不能完全规避，但可以通过分析高铁PPP项目中的风险因素，采取适当的措施降低或者转移高铁PPP项目所面临的风险。采用层次分析法确定了各风险因素的影响程度，找出了重要的风险因素，基于灰色关联分析建立了高铁PPP项目风险评价模型，对项目的风险控制能力做出正确的评价，找出了影响高铁PPP项目的关键影响因素，并针对性的提出了应对风险的对策建议，该评价体适用于高铁PPP项目实用性强，可以为高铁PPP项目进行风险评估、制定风险对策提供参考。

在小学生习作教学中，渗透美感意识，让学生在观察、体验、积累、感悟中心里印着美的意象，并常受美的意象浸润，学生的习作自然内容具体、文路清晰、语言优美、情感真切了。

同时，本文也存在一些问题，第一是风险因素多种多样，不能详尽列举所有风险因素，使评价体系可能存在一定差别；第二是随着我国经济社会的发展，风险也会发生变化，相关风险的应对方式也会发生改进；因此该模型的相关评价指标需要根据实际情况和社会发展进行完善补充。

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Risk Assessment of High-Speed Rail PPP Projects Based on Grey Relational Analysis

Zhang Xubin，Dong E
（School of Civil Engineering and Architecture，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，China）

Abstract： With the increasing application of PPP financing mode in high-speed rail construction， the risk problem is becoming more and more prominent.In order to evaluate the risk of high-speed railway PPP project reasonably in China，a comprehensive risk evaluation system of high-speed railway PPP project was established in this study.The weight of each evaluation index was calculated with AHP，and the risk evaluation model of highspeed railway PPP project was set up based on grey correlational analysis.The key risk factors were determined by the grey correlation degree ranking.Finally，the evaluation model was applied in Jinan-Qinghai high-speed railway project.The application results show that the model is reasonable and effective.

Key words： PPP;high-speed rail;risk assessment;GRA

中图分类号： [U-9]

文献标志码： A

文章编号： 1005-0523（2019）01-0117-08

收稿日期： 2018－08－15

作者简介：张旭斌(1994—)，男，硕士研究生，研究方向为建设项目管理。

通讯作者：董莪(1962—)，女，教授，研究方向为建设项目管理。

标签：ppp论文; 高速铁路论文; 风险评价论文; 灰色关联分析论文; 武汉轻工大学土木工程与建筑学院论文;