基于AHP法的Z市污水處理廠BOT項目風險評價

李家銳， 閔勇章

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司， 四川 成都 610072)

基于AHP法的Z市污水處理廠BOT項目風險評價

李家銳， 閔勇章

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司， 四川 成都 610072)

運用層次分析法對Z市污水處理廠BOT項目風險進行分析、評價，使風險管理者對項目的風險有一個全面認識，以便進一步研究風險的防范對策，為其他類似污水處理BOT項目風險管理提供有實際價值的依據。

AHP法； BOT項目； 風險評價

1 工程概況

Z市污水處理廠BOT項目是Z市采用BOT方式建設的市政污水處理廠工程，特許經營期為25年，項目選址位于Z市工業園區東側。該廠規模為1.5萬t/d，占地1.5 hm2。

該廠污水處理采用改良A2/O工藝，設計出水水質達到《城市污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級A標準。廠區主要建(構)筑物有：粗格柵及提升泵房、A2/O生物池及污泥泵池、二沉池、污泥脫水機房、鼓風機房等。工程涉及專業多，包括了給排水、建筑、機電安裝、電氣等，施工技術比較復雜。

通過招商，國內一家專業水務公司于2013年3月與Z市高新投資有限公司簽訂了BOT項目特許經營權協議，該項目于2013年9月10日開工建設，2015年4月1日開始商業運營。

2 項目的風險識別

本項目使用了德爾菲法進行專家調查，以識別本項目過程中可能出現的風險因素，被訪對象是研究或者從事污水處理廠BOT項目的專家學者，包括政府、高校、水務項目公司、咨詢公司及項目主要參與人員。采用了人員實地調查和電子郵件調查相結合的方式，共發放問卷100份，實際回收92份，其中有效問卷88份。根據調查結果，可以將本項目的主要風險歸納為：政治風險、不可抗力風險、施工風險、融資風險、運營維護風險、技術風險、合同風險等七大類。

2.1 政治風險

本項目是內資項目，國家政局穩定，但需要關注國內政策的穩定性和連續性，如與本項目相關的稅收、土地以及環保政策等。

2.2 不可抗力風險

不可抗力風險包括當事人不能預見、不能避免并且不能克服的自然事件、人文環境災難和社會風險等，如地震、洪水、暴雨、戰爭等，這類風險是投資人不能控制的，一旦發生就會對項目建設造成很大損失。

2.3 施工風險

本項目的施工風險包括了進度風險、安全風險、質量風險和采購風險。

本項目的土建及設備安裝工程是由一家承包商完成的，其需要完成的施工內容包括廠區所有建(構)筑物的土建施工、設備安裝等。如果承包商管理人員能力不足，缺乏現場管理經驗，將對整個工程的施工進度產生很大影響，導致工程無法按期完工。

質量風險，指的是承包商沒有完整的質量體系、措施或者由于技術和管理等方面的原因造成了工程質量達不到要求，從而導致工程出現返工。

本項目在施工期間涉及到設備吊裝、深基坑開挖、大體積混凝土澆筑、電氣安裝等多項危險性較強的施工作業。如果承包商的安全管理出現疏漏，就有可能發生腳手架倒塌、邊坡垮塌、火災等重大安全事故，將會給工程帶來無法彌補的損失。

采購包括設備和原材料采購。其中設備采購是項目的重要環節，可能發生的風險表現在：設備供貨商出現供貨延期，到廠的設備不符合設計要求、設備零件不夠、質量出現問題等。

2.4 融資風險

BOT項目的資金需求較大，項目公司需要多方面進行融資，任何一個環節出現問題，都會給項目造成風險。本項目建設資金為水務公司的自有資金，未進行社會融資，故可認為融資風險較低。

2.5 運營維護風險

BOT項目的運營維護風險存在于項目的試運行和商業運營階段。由于本項目必須在短時間內完成所有設備的聯動調試，如果期間某一個關鍵設備出現問題，就會導致商業運營時間延后，從而影響到整個項目不能按照計劃進行運轉，影響運營收入。

在商業運營階段，如果項目運行的實際情況滿足要求，那么應該能夠獲得足夠的現金流量支付生產經營費用和償還債務，并為投資者帶來預期的收益。在此階段，項目的風險因素將逐漸減少，主要表現在外部環境和一些不可預見因素方面。

2.6 技術風險

本項目的工藝方案經過專家評審后選擇的是近年來國內外污水處理廠使用較多的水解酸化+A2/O處理工藝，該工藝比較成熟，減少了由于設計、工藝方案不合理需要更改而產生的風險。

但是隨著國家對出水水質的要求越來越高，污水處理廠的設計、工藝和設備標準都會相應提高，這就給污水處理廠項目在技術層面提出了新的要求。本項目在運營期間將面臨著技術工藝不能保持先進，被新技術、新工藝、新材料所替代等問題，特別是污水處理廠的設備大部分為電子儀器，更新換代快，所以存在著一定的技術風險。

2.7 合同風險

合同風險主要包括了合同條款遺漏，定義不準確，條文不清晰、不嚴密、不完整，合同雙方的責權利關系表達不清楚等。

本項目實施過程中涉及的合同較多，包括特許經營權協議、設計合同、施工合同、設備采購合同等。同時，項目涉及的專業多、范圍廣、工序繁多，很多工作需要相關方之間相互配合，因此合同管理的好壞直接影響項目的成敗。

3 運用層次分析法對風險進行分析

層次分析法(簡稱AHP法)由美國大學教授A·L·SOATY于上世紀提出的，它是一種用于解決多目標復雜問題的定性與定量相結合的決策分析方法[1]。其核心是將一個項目風險管理目標分解成若干個項目風險因素，并按不同屬性分成若干組，每個因素又受到若干子因素的影響，最后根據目標、因素和子因素相互間的關系構成一個風險層次結構。該法將思維過程和客觀判斷數學化，簡化了工作量計算，有助于項目決策者保持其思維過程和決策原則的一致性，利用此法分析項目風險可得到比較滿意的結果[2]。

3.1 運用層次分析法進行風險分析的步驟

3.1.1 建立層次結構模型

將項目風險管理目標分解成若干個因素，每個因素同時又受到若干個子因素影響，再根據相互間的關系建立一個層次結構模型。

3.1.2 構造判斷矩陣

通常采用1～9標度法，向相關專家咨詢各指標的相對重要性，從而來構造判斷矩陣，見表1、2。

表1 因素兩兩間相對重要性評估準則及其賦值(1-9標度法)

表2 判斷矩陣A 中的賦值

3.1.3 層次單排序

先對判斷矩陣B進行計算：BW=λmaxW，求出判斷矩陣的最大特征根λmax和特征向量W。

在本項目的應用中，判斷矩陣的最大特征根和特征向量采用了方根法計算。

3.1.4 單排序一致性檢驗

由于是根據專家憑經驗、意見打分，故所得判斷矩陣就會有偏差，因此，需要計算一致性指標，對判斷矩陣的一致性進行檢驗。一致性指標CI的計算公式如下：

(1)

公式(1)中，n為判斷矩陣的階數。

然后查隨機性指標RI，它是一致性指標CI的平均值，通常RI取值可查下表3。接下來需要計算一致性比例CR=CI/RI，當CR≤0.1時，可以認為判斷矩陣通過一次性檢驗。

3.1.5 層次總排序

假設經過計算可以得到上一層元素A1，A2，…，Am的權值a1，a2，…，am，和對應于上層元素Ai的相鄰下層的元素為B1，B2，…,Bn，單排序的權值b1i，b2i，…,bni，此時可以得出層次的總排序權值，見表4。

3.1.6 總排序一致性檢驗

同樣對風險總層次進行一致性檢驗，計算方法跟層次單排序一致性檢驗類似。計算公式為：

(2)

公式(2)中，CIk表示的是K層總排序的一致性指標，CIk-1表示的是K層對應于(K-1)層元素Bi的判斷矩陣的一致性指標，bi為Bi的權值。

(3)

公式(3)中，RIk表示的是K層總排序隨機的一致性指標，RIk-1表示的是K層對應于(K-1)層元素Bi的判斷矩陣的一致性指標(可以查表獲得)。

CRk=CIk/RIk

(4)

公式(4)中，CRk表示的是K層的總排序一致性比例。當CRk≤0.1時，可以認為判斷矩陣通過一次性檢驗。

3.2 建立風險層次模型

將Z市污水處理廠BOT項目風險管理目標分解成若干個因素，建立本項目層次結構模型，如圖1所示。

3.3 數據處理及分析

(1)通過對數據的分析和整理，得出相應的判斷矩陣，見表5。

表3 隨機性指標RI數值

表4 層次總排序

表5 第一層污水項目A的風險判斷矩陣

圖1 Z市污水處理廠BOT項目風險層次模型

(2)層次單排序及其一次性檢驗。計算最大特征根和特征向量：

同理求得：

對向量W=(0.404 6,0.544 7,3.287 5,0.404 6,1.635 9,1.486 6,1.402 8)T進行歸一化處理得到特征向量：

W=(0.044 1,0.059 4,0.358 6,0.044 1,0.178 5,0.162 2,0.153 0)T

則判斷矩陣的最大特征根：

由上可知，判斷矩陣通過一致性檢驗。

同理計算出各層各自的權值W、最大特征根λmax和一致性指標CI，分別見表6～11。

表6 政治風險(B1)的子風險判斷矩陣

λmax=2，n=2，RI=0，CI=0，CR=0lt;0.1。

表7 不可抗力風險(B2)的子風險判斷矩陣

λmax=3.013 8，n=3，RI=0.59，CI=0.006 9，

CR=0.011lt;0.1。

表8 施工風險(B3)的子風險判斷矩陣

λmax=4.134 1，n=4，RI=0. 9，CI=0.044 7，CR=0.05lt;0.1。

表9 運營維護風險(B5)的子風險判斷矩陣

λmax=2，n=2，RI=0，CI=0，CR=0lt;0.1。

表10 技術風險(B6)的子風險判斷矩陣

λmax=2，n=2，RI=0，CI=0，CR=0lt;0.1。

表11 合同風險(B7)的子風險判斷矩陣

λmax=2，n=2，RI=0，CI=0，CR=0lt;0.1。

由以上結果得到，各層一致性檢驗CRlt;0.1，所以單排序的結果均通過一次性檢驗。

(3)層次總排序及其一次性檢驗。層次總排序計算結果見表12。

總排序的一致性檢驗為：

CRk=CIk/RIk=0.016 4/0.257 8=0.046lt;0.1

故總排序也通過一致性檢驗。

表12 層次總排序計算結果

根據以上計算出來的結果可以得出，施工風險對本項目的影響最大，在風險因素權重值位列第一位是質量下降風險，主要原因是污水處理廠對施工質量和設備有很高的要求。工程質量是污水處理廠的生命，它直接決定著項目能否按期正常投入運營，并在運營期間降低維護費用，增加項目盈利。

其次對本項目來說，影響較大的因素是運營維護風險。如果因為在運行期間沒有收益，那么整個項目就達不到預期的效益。運營維護風險是本項目風險控制的一個重點。

針對風險評價結果，可以采用相對的風險防范對策，質量下降風險主要采用成立工程質量領導小組，健全質量控制組織，實施標準化質量管理等措施來預防和減輕風險，運營維護風險通過政府提供最低收益率保證和獲取政府補貼的方式，防范和降低風險。當然其他風險的影響也是不容小視的，也需要采取一定的防范對策，避免其對項目產生不利后果。

在本項目的實施過程中，風險管理者采用了上述風險管理體系，污水處理廠順利完成了質量、成本、工期等控制目標，取得了比較圓滿的成功，也充分論證了風險管理模型在本項目中的運用。

4 結 語

本文針對Z市污水處理廠BOT項目在實施過程中面臨的風險，采用德爾菲法對相關專家進行了調查，建立項目風險評價指標體系，計算各風險因素的權重值并為其排序。通過案例證明，應用AHP法對類似BOT項目風險進行分析，可以得到比較滿意的結果，能為項目風險管理者研究風險對策提供有效依據。

[1] 趙煥臣，許樹柏，和金生.層次分析法—一種簡易的新決策方法[M].科學出版社，1986.

[2] 任啟東. 成都市養老房地產開發模式及風險研究[D].四川大學，2013.

2017- 03- 08

李家銳(1979-)，男，四川閬中人，工程碩士，高級工程師，從事水環境治理工作。

F272.35

B

1003-9805(2017)04-0087-04