基于混合方法的合同能源管理項目風險評估

王安民 別付冉

摘 要：合同能源項目管理作為一種新型的節能機制，在未來具有廣闊的發展前景。在美國及歐洲等發達國家已經形成一個巨大市場潛力的新興產業，而我國正式引入合同能源管理機制的時間較晚，發展面臨著很多方面的不確定性。在對合同能源項目風險分析的過程中需要解決一個重要問題，即各個風險之間的相互影響以及風險的長期變化趨勢。文章提出了將模糊感知圖（FCMs）和模糊層次TOPSIS算法結合的新方法，采用模糊集的形式對合同能源管理的項目進行了定性分析，不僅考慮了影響項目實施的各個風險之間的相互依賴，而且通過實證研究對不同的項目風險進行排序選擇，結果根據排序得分選取對企業來說風險較小的項目進行實施，為項目的決策者提供了指導。此種方法通過對合同能源管理項目的風險評估可以使節能服務公司和客戶企業了解項目的各種風險，并及時采取必要措施來減低風險對整個項目實施的影響。

關鍵詞：合同能源管理；模糊感知圖FCMs；模糊層次TOPSIS；項目風險評估

中圖分類號：F 206 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2016）01-0032-07

0 引 言

隨著國際競爭的日益加劇和經濟的高速發展，伴隨而來的能源消耗和環境污染也日益加劇。究其主要原因是能源總體利用率低，系統效率不高。中國雖然地域遼闊，自然資源豐富，但能源效率不到10%，并于2010年超越美國成為世界第一能源消耗國[1]。對能源的需求和管理為可持續發展目標的實現提出了新的要求，也為產業結構和產品結構的節能降耗指明了新的戰略導向。

作為一種依賴市場促進節能的新機制，合同能源管理誕生于上世紀70年代并在西方發達國家得到迅速發展[2]。它是節能服務公司與愿意進行節能技術改造的企業簽訂服務合同，負責融資并承擔技術和財務風險，為客戶實施和管理節能效益，并與客戶分享項目運行后產生的節能效益的節能投資方式[3]。我國于1998年通過世界銀行，全球環境基金合作形式引進合同能源管理機制[4]，旨在引進、示范、推廣合同能源管理模式，建立基于市場的節能新機制。經過近些年的發展，合同能源管理機制在中國得到了廣泛的應用并取得了一定的經濟成效，中央和地方政府也相繼出臺相關的激勵政策來發展合同能源管理機制。但是由于節能減耗過程的復雜性、成效確定的模糊性和長期影響的不確定性，使節能服務公司和企業客戶都面臨著合同能源管理項目實施帶來的風險，對項目風險的認識和評估是合同能源管理項目簽訂和實施的前提和保障。

國外學者對于合同能源管理項目的風險因素識別、量化和控制等方面進行了較多的實證研究[5-6]；而國內學者則偏重于采用多種量化模型評價項目風險，而對于合同能源管理機制的風險本質和長期影響分析不足。此外，合同能源管理項目是一個涉及多主體、多階段的復雜系統工程，具有很大的不確定性。對于風險的認識和評估，有些信息可以量化但很大部分信息存在高度的不確定性，用模糊集的形式表示更為確切。采用模糊感知圖（FCMs）和模糊層次TOPSIS相結合的新方法對合同能源管理項目的風險進行評估，不僅分析了合同能源管理項目所面臨的各種風險，而且用FCMs模擬了風險變化的長期趨勢，并用模糊層次TOPSIS對不同的合同能源管理項目進行定量的選擇分析。

1 合同能源管理項目風險

合同能源管理在西方發達國家擁有比較成熟的發展模式[7]，但在中國還處于早期發展階段，各方面還不成熟，合同能源管理項目的實施面臨著政策、金融、運營、市場和效益等各方面的風險[8]。2007年尚天成等[9]針對我國合同能源管理項目實施過程中存在的風險，建立相應評價節能項目風險的指標體系，并運用模糊綜合評價理論對合同能源管理項目進行風險評價；2009年劉德軍等[10]，針對難以合理度量合同能源管理項目的風險和效益問題，運用層次分析法和模糊數學評價相結合的方法，對合同能源管理項目進行了風險評估；2011年胡金榮等[11]對合同能源管理項目的各方面風險進行詳細的分析，并針對各階段的工程實施風險進行管理和規劃，提出風險管理的定性和定量方法及工程規劃建議；2012年王靜敏等[12]用層次分析法和直覺模糊集方法相結合對合同能源管理項目風險進行了定量評估；2013年黃志燁等從合同能源管理項目風險評價的信息不完全性，以及人的認知的不確定性出發，建立了具有廣泛適應性的灰色多層次評價模型，對合同能源管理項目進行了實證分析；借鑒中外學者對合同能源管理項目的風險分析，通過分析政策、金融、運營、市場和效益等指標之間可能存在的相互依賴作用，建立如下風險評估指標體系，如圖1所示。

在同能源管理的項目風險評估中多使用分層結構描述，之前的風險研究沒有考慮各個風險之間的相互依賴和影響，以及風險隨時間變化的長期趨勢[13]。由于合同能源管理項目的實施需要3年及以上的時間才能完成，在節能效益的確定和實現之前必須把握各種可能的風險因素，所以有必要以仿真的形式研究各個風險隨時間變化的趨勢[14]。雖然研究層次結構的方法很多，也有考慮指標間相互作用的網絡層次結構，但網絡層次結構所涉及的關系過于復雜，對人的認知能力提出了更高的要求，在時間分配和準確度上為風險因素的分析帶來一定的局限。研究多屬性決策的方法很多，在諸多的方法中選擇合適的研究方法不是一件容易的事情，根據研究目的來選擇合適的方法至關重要[15]。為了整體了解各個風險因素的相互影響，采用FCMs與層次模糊TOPSIS相結合的新方法[16-17]進行研究，對層次結構進行分解，只考慮分區內的風險因素間相互影響，不僅考慮了指標間的相互依賴而且對不同的項目進行了選擇評估，為決策者的目標項目選擇提供一定的指導作用。

2 合同能源管理項目風險的評估方法和模型建立

使用模糊層次TOPSIS和模糊感知圖相結合的方法對合同能源管理項目的風險進行評估，不僅考慮了風險評估的各層影響因素而且分析了這些風險因素之間的相互影響及發展的長期趨勢，分析了項目在實施過程中風險的變化情況。合同能源管理項目的實施是一個長期效益，在分析的過程中要充分考慮時間的影響作用。運用層次結構，通過在模型的適用性和豐富性之間尋找平衡，將自上而下的層次分解結構與新方法相結合，探尋風險因素之間的相互作用為項目的實現提供更適用的評估方法。

在對合同能源管理項目的風險評估中，大體分為兩個步驟：一是建立層次結構通過專家評估的語言尺度和模糊感知圖確定各個指標的屬性權重及相互依賴關系；二是運用模糊層次TOPSIS算法對不同的項目風險進行定量計算排序選擇。

由圖4可知，隨著項目的實施運營風險和市場風險不斷加大，而政策風險和金融風險[18]變化不大，主要是因為國內政策和匯率及能源價格在國家宏觀調控的市場調節下不會出現大幅度的變化，而消費需求的持續變化帶來了技術的變革，為合同能源管理的實施提供了先進的技術支持，同時也為設備更新帶來了很大的成本風險。當前期的準備工作完備，隨著項目的實施，運營過程中的管理和維護直接決定了項目質量的高低。因此，在項目的實施過程中應更加關注運營過程的管理和維護。總之，從長期趨勢來看，合同能源管理的項目風險不是一成不變的，隨著項目的實施各個風險趨于一致，在管理過程中同等重要。

同理，可獲得所有子屬性的相對影響權重，并運用方程（7）獲得每一個子屬性相對于目標的權重值，見表8.

3.2 模糊TOPSIS計算

由3個專家分別對3個項目的各個指標進行排名，利用方程（8）～（13）可計算每個項目分離最優解和最劣解的距離以及接近系數，見表9.

4 結 論

提出了模糊層析TOPSIS和直覺模糊圖相結合的新方法來研究合同能源管理項目的風險評估問題，不但對項目風險的各個指標進行了定性分析，而且考慮了各個風險之間的依賴關系和隨時間變化的長期趨勢。研究發現考慮到各個風險因素之間的相互依賴關系，運用FCMs仿真結果表明項目實施前的風險評估過高的估計了效益風險和政策風險。雖然我國的各項合同能源管理政策有待完善，但隨著市場化的需求加劇，對項目的實施過程的管理和維護顯得更加重要。從項目實現的長期效益來看，前期得到的規劃和診斷固然重要，但對整個項目的管理和維護及各方面的均衡把握，更需要節能服務公司和企業客戶雙方的重視。新的評估方法使決策者在評估合同能源管理項目風險時，同時考慮目前的風險等級和未來風險的變化情況。由分析結果可知各種風險在項目的實施過程中比重趨于平衡。因此，合同能源管理的合作雙方在項目實施過程中應全面把握各方面的風險因素，加強監督和管理來降低風險對整個項目的影響。由于作者的研究能力有限和風險評估過程的復雜性，使用新方法對合同能源管理的項目風險評估需要進一步分析和證實，為更多的風險評估方法的產生奠定基礎。

參考文獻：

[1] 黃志燁，張躍松，韓 玥.合同能源管理項目的風險識別與綜合評價[J].工程管理學報，2013，27（1）：48-52.

[2]

Jose L Salmeron，Rosario Vidal，Angel Menac.Ranking fuzzy cognitive map based scenarios with TOPSIS[J].Expert Systems with Applications，2012（39）：2 443-2 450.

[3] 尚天成，潘珍妮.現代企業合同能源管理項目風險研究[J].天津大學學報：社會科學版，2007，9（3）：214-217.

[4] 呂榮勝，王 建.中外合同能源管理應用發展對比研究及啟示[J].中外能源，2011（16）：22-28.

[5] Charles A Goldman，Nicole C Hopper，Julie G Osborn.Review of US ESCO industry market trends： an empirical analysis of project data[J].Energy Policy，2005（33）：387-405.

[6] Evan Mills，Steve Kromer，Gary Weiss，et al.From volatility to value： analysing and managing financial and performance risk in energy savings projects[J].Energy Policy，2006（34）：188-199.

[7] Lan Brown.The development of a european market for contract energy management[J].Association for the Conservation of Energy，1988（2）：49-58.

[8]ZHANG Xiao-hong，LI Xin，CHEN Shou-li.Problem and countermeasure of energy performance contracting in China[J].Energy Procedia，2011（5）：1 377-1 381.

[9] 尚天成，潘珍妮.現代企業合同能源管理項目風險研究[J].天津大學學報：社會科學版，2007，9（3）：214-217.

[10]劉德軍，呂 林.合同能源管理項目的風險與效益評價[J].電力需求側管理，2009，11（1）：20-23.

[11]HU Jin-rong，ZHOU En-yi.Engineering risk management planning in energy performance contracting in China[J].Systems Engineering Procedia，2011（1）：195-205.

[12]WANG Jing-min，SUN Yan-fu.The intuitionistic fuzzy sets on evaluation of risks in projects of energy management contract[J].Systems Engineering Procedia，2012（3）：30-35.

[13]Huu-Tho Nguyen，Siti Zawiah Md Dawal，Yusoff Nukman，et al.A hybrid approach for fuzzy multi-attribute decision making in machine tool selection with consideration of the interactions of attributes[J].Expert Systems with Applications，2014（41）：3 078-3 090.

[14]許 泓.一種基于市場的節能新機制——合同能源管理[J].電力需求側管理，2002，4（6）：47-48.

[15]Luis Rodriguez-Repiso，Rossitza Setchi，Jose L Salmeron.Modelling IT projects success： Emerging methodologies reviewed[J].Technovation，2007（27）：582-594.

[16]Adil Baykasoglu，IlkerGlcük.Development of a novel multiple-attribute decision making model via fuzzy cognitive maps and hierarchical fuzzy TOPSIS[J].Information Sciences，2015（301）：75-98.

[17]Jose L Salmerona，Rosario Vidal b，Angel Menac.Ranking fuzzy cognitive map based scenarios with TOPSIS[J].Expert Systems with Applications，2012（39）：2 443-2 450.

[18]Evan Mills，Steve Kromer，Gary Weiss，et al.From volatility to value： analysing and managing financial and performance risk in energy savings projects[J].Energy Policy，2006（34）：188-199.