田 茂,王懷相
(1.中國鐵道科學研究院 研究生部,北京 100081;2.中國鐵道科學研究院 運輸及經濟研究所,北京 100081)
為緩解國家和地方財政壓力,國家鼓勵大型企業積極參與城市軌道交通投融資建設,出現了完全政府投資、政府主導+聯合企業投資、企業主要投資建設等多種投融資建設模式[1],雖拓寬了融資渠道,但也造成了城市軌道交通投融資建設項目的風險大幅提升。本文重點研究城市軌道交通投融資項目建設階段風險識別前提條件、風險識別方法、風險程度分析和主要風險的成因分析,從建造的過程控制、管理和技術控制、專業接口匹配等角度為相關參建單位提供風險預控的思路和建議。
不同的投融資方式有不同的風險源,不同的風險因子對成本控制和施工進度有很大的影響,了解投融資的打包方式,是城市軌道交通項目建設階段風險識別前提條件之一。
從城市軌道交通建設角度看,投融資項目常用的打包方式有3種。第1種是非建設沉沒資本投資項目模式,投資中屬于沉沒資本的部分由政府投資,非沉沒資本的部分由社會資本投資。常見的應用將城市軌道交通項目分為土建(沉沒資本)和機電設備(非沉沒資本)兩部分[2],土建部分由政府投資、建設,機電設備部分由競標方式選擇的社會資本與政府指定公司組建項目公司來負責投資、建設。項目建成后,項目公司負責項目線路的運營,并通過運營期的收入(主要是票務收入和政府補貼)獲得回報。此種模式應用的代表有北京地鐵4號線、16號線,杭州地鐵1號線等。
第2種是建設項目整體投融資模式。政府采用競標方式選擇社會資本與政府指定公司組建項目公司,項目公司負責項目整體(含土建、機電設備)的投資、建設[3]。項目建成后,項目公司負責線路的運營,并通過運營期的收入(主要票務收入和政府補貼)獲得回報。此種模式應用的代表有烏魯木齊2號線、北京新機場線、成都新機場線PPP項目[4]。
第3種是建設整體+土地開發模式。政府通過競標方式選擇社會資本與政府指定公司組建項目公司,項目公司負責項目整體(含土建、機電設備)投資、建設,并獲得線路沿線及站點周邊和車輛段的部分土地開發權[5]。項目建成后,項目公司負責線路的運營,并主要通過運營期的票務收入、廣告收入和土地開發收入獲得回報。此種模式典型的代表有深圳地鐵4號線、6號線,佛山地鐵2號線PPP項目。
打包方式的不同一方面會引起招標引進的參建單位不同,對后續設計、采購和施工造成很大影響。比如,第1種打包方式,招標引進的牽頭單位一般以設備安裝商為主;第2種引進的牽頭單位以土建施工商為主;第3種引進的牽頭單位一般是建設單位和運營單位的聯合體。不同的牽頭單位對深化設計、成本控制、工程進度、安裝質量、安全防控都有各自的特點,導致不同的風險隱患。
不管是何種城市軌道交通投融資項目,一般都可分為4個階段:準備階段、融資階段、建設階段和運營階段[6]。準備階段的風險主要是招投標和合同簽訂方面的風險,融資階段的風險主要來自融資方案和實施過程,建設階段的風險主要發生在土建拆遷和土建及設備施工過程[7],運營階段風險主要存在于運營組織和維護過程中[8]。掌握各階段的重點工作是十分必要的,準備階段的重點工作包括項目立項、招標準備、投標評審、合同談判、確定中標者;融資階段包括融資決策、融資方案確定、融資談判、融資實施;建設階段包括線路設計、土地拆遷、土建施工、設備采購、設備安裝、調試驗收,該階段是本文分析的重點;運營階段包括運營籌備、運營組織、設備維修維護、運營移交。各階段的重點工作和關系如圖1所示。
分析建設階段的主要風險,首先對建設階段的主要工作和參建單位職責分工進行分析和總結,這是風險源識別的又一前提條件。在建設階段的主要工作環節中,線路設計主要包括建設規模、線路敷設方式、用地面積、車站主體結構、設備容量、車輛選型、RAMS、施工圖設計等[9];土建施工包括土地拆遷、線路(路基、車站、區間)的施工、車輛段與綜合基地的施工、工程防水的措施等;設備采購包括廠家考察、設計聯絡、樣機生產、批量制造、出廠檢驗等;設備安裝包括鋼軌線槽纜線的敷設、基礎的預埋、設備的運輸及倉儲、設備安裝、成品保護等;調試驗收包括單系統調試、多系統聯調聯試[10];驗收包括:檢驗批驗收、分部分項驗收、單位工程驗收等[11]。參建單位在各項工作中職責分工見表1。

圖1 城市軌道交通投融資項目各階段主要工作V型圖

表1 參建單位在各項工作中的職責分工
根據城市軌道交通建設的打包方式、建設階段的流程劃分和重點工作、各參建單位的主要分工和職責、城軌建設的行業規律等實施情況,采用德爾菲法和現場調查法收集整理各城市軌道線路發生的風險因素,并采用因果分析法和頭腦風暴法等方法對風險源進行識別和分析,將建設階段的主要風險歸納為建造過程控制、管理控制、施工技術、接口匹配、政治、財經和法律風險等[12]七個方面,每個方面包括的主要風險因子見表2。

表2 城市軌道交通投融資項目建設階段風險識別
風險因子的風險程度可采用層次分析法和李克特量法進行計算。首先邀請專家對風險因子分別進行權重和重要性打分。之后,根據層次模型及李克特量表分別對風險因子的權重和重要性進行歸一化計算,并對結果進行一致性檢驗。最后,根據算例結果確定風險因子的風險程度。專家來源包括北京、沈陽、石家莊等城市軌道交通建設單位的副總工程師、運營單位的執行總監、施工單位的項目經理、監理單位的總監理工程師和設計單位的項目總工程師等共12名,分成兩組,分別為風險因子的權重和重要性打分。
3.1.1 構造比較矩陣
設n個建設階段風險因子為C1,C2,…,Cn,重要性權重為ω1,ω2,…,ωn,對任意兩個因素Ci和Cj,用aij表示Ci對Cj的影響程度之比[13],則
(1)
可得到兩兩成對比較矩陣A=(aij)n×n,即
(2)
將式(1)代入式(2)可得
(3)
顯然該矩陣為正互反矩陣,有
(i,j=1,2,…,n)
(4)
3.1.2 相對權重向量的確定
1)和法
取判斷矩陣n個列向量歸一化后的算術平均值,近似作為權重,即
(5)
2)幾何平均法
將A的各行向量幾何平均后再歸一化,結果可以近似作為權重,即
(6)
3)特征根法
設權重向量為W,則W=(ω1,ω2,…,ωn)T,且
(7)
則
(8)
上式表明W為矩陣A的特征向量,且n為特征根。
將W做歸一化后可近似作為A的權重向量,有AW=λmaxW,λmax(λmax=n)是A的最大特征根,W為λmax對應的特征向量。
根據五級李克特量表[14]對風險因子的重要性進行打分,令專家給出的風險因子重要性值為k,如表3所示。

表3 k分值及其含義
然后,采用加權平均分計算風險因子重要性值y,公式如下
(9)
式中:yi為第i個風險因子重要性的均值,nk為打分值為k的專家個數。
由于風險的復雜性和認識的多樣性,通常情況下,得到的判斷矩陣不一定是一致的。但在實際中,也不必要求一致性絕對成立,只要求大體上一致即可,即不一致的程度應在允許的范圍內。一般通過一致性指標判定。
(1)一致性指標為
(10)
(2)隨機一致性指標RI:通常按照實際經驗確定,一般采用表4中的給定值。

表4 n和RI的關系值
(3)一致性比率指標為
(11)
當CR<1時,即認為判斷矩陣的一致性是可以接受的,則λmax對應的特征向量可以作為排序的權重向量。此時
(12)
在前2步計算結果的基礎上,將風險因子的權重向量和重要性向量相乘,得到風險因子風險程度s,即
si=ωi×yi
(13)


表5 專家對風險因子權重值打分表
根據式(3),將表5中專家給出的權重平均值構造比較矩陣為
計算得到:最大特征根λmax≈12.000 000 000 000 000 2(根據MATLAB軟件仿真計算)。對應的特征向量為:W=(0.12,0.09,0.10,0.11,0.08,0.07,0.07,0.07,0.09,0.08,0.07,0.06)Τ。


表6 專家對風險因子重要性打分表

表7 風險因子風險程度值
按照風險程度值si的大小,由高到低對表2中30項風險因子進行排序。表2中不在m1~m12內的風險因子沒有參與計算且實際風險程度值相對較低,它們的風險程度值忽略不計,假定為零。
根據帕累托分析法,將累計風險程度值∑si<70%的前若干風險因子定為A類;70%≤∑si<90%的定為B類; ∑si≥90%以上的定為C類。
根據計算可知,m1,m3,m4,m5,m7,m10的累計值為69%,屬A類,是主要風險影響因素;m2,m8,m9的累計值為89%,屬B類,是次要影響因素;m6,m11,m12及表2中其他風險因子累計值為90%以上,屬C類,是一般影響因素。據此做出的帕累托風險程度如圖2所示。

圖2 建設階段風險因子帕累托風險程度
(4)根據式(11),做一致性檢驗,得

計算結果CR<0.1,故該判斷結果是可以接受的。
根據表7可知,城市軌道交通建設階段風險程度高的風險因子主要為土地拆遷與補償、設計不當、工期超期、施工技術不當、成本超支和施工不可抗力等,各風險因子的主要成因分析詳見表8。
本文識別的城市軌道交通投融資項目建設階段的主要風險,是在專家初步識別的基礎上通過進一步模型計算得到的,實際建設中需重點關注和防范。應對的措施可采用事前、事中和事后的控制方法,事前控制主要是加強思想上的安全教育和采取技防等措施,從源頭上控制和規避風險;事中控制主要是加強過程監管,采取巡檢和抽檢等方式予以防范;事后控制主要是及時做好經驗教訓總結,預防后續線路再次發生同樣的風險,或者當風險再次出現時有準確的預案去應對。

表8 風險因子的成因分析
本文的識別方法可以用來識別線路的整體風險,也可以根據專業特點進行定向識別,關鍵在于選取計算的風險因子時,應根據線路或專業自身特點進行初步篩選,比如土建專業重點從勘察設計、施工功法等方面篩選計算用的風險因子,設備專業重點從功能、性能和調試、驗收等環節進行篩選。
本文算例中采用的數據仍然不夠充分,更深入的研究可以根據具體線路投融資模式、地質環境、施工技術和設備性能等特點補充風險因子的數量,更準確和有效地完成風險識別。還可以配合使用熵權法進行補充計算,進一步提高風險識別準確度。
[1] 何濤.基于PPP模式的交通基礎設施項目風險分擔合理化研究[D].天津:天津大學,2011.
(HE Tao. Study on Rationalization of Risk Sharing of Transportation Infrastructure Project Based on PPP Model[D].Tianjin: Tianjin University,2011.in Chinese)
[2] 趙慶武.基于施工總承包模式下的地鐵風險管理研究[J].鐵道工程學報,2013(7):100-105,115.
(ZHAO Qingwu. Research on Metro Risk Management under Construction General Contracting Mode [J]. Journal of Railway Engineering Society, 2013(7):100-105,115. in Chinese)
[3] STANLEY M. Investing in Getting the Condition Right [J]. OECD Journal: Financial Market Trends, 2011(1): 7.
[4] 中國城市軌道交通年度報告課題組.中國城市軌道交通年度報告2016[M].北京:北京交通大學出版社,2017.
(Annual Report Group on Urban Rail Transit in China.Annual Report on Urban Rail Transit in China 2016 [M]. Beijing: Beijing Jiaotong University Press, 2017.in Chinese)
[5] KEY J,LIUX P, WANG S Q. Equitable Financial Evaluation Method for Public-Private Partnership Projects [J]. Tsinghua Science and Technology, 2008,13: 702-707.
[6] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 30013—2013城市軌道交通試運營基本條件[S]. 北京:中國計劃出版社,2013.
(General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China. GB/T30013—2013 Basic Condition for Trial Operation of Urban Rail Transit[S]. Beijing: China Planning Press, 2013.in Chinese)
[7] LU Y, LI Q M, XIAO W J. Case-Based Reasoning for Automated Safety Risk Analysis on Subway Operation: Case Representation and Retrieval [J]. Safety Science, 2013(57):75-81.
[8] XIAO X M, WANG Y H, LING Y. Research on the Safety Evaluation Method of Railway Operation System [C]//Advanced Materials Research, Singapore,2011,Trans Tech Publications, Germany, 2012: 4585-4593.
[9] 中華人民共和國住房和城鄉建設部. GB 50157—2013 地鐵設計規范[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2014.
(Ministry of Housing and Urban and Rural Construction of the People’s Republic of China.GB 50157—2013 Code for Design of Metro [S]. Beijing: China Construction Industry Press, 2014.in Chinese)
[10] 肖彥君,田茂.城市軌道交通聯調聯試效果評價方法[J].中國鐵道科學,2014,35(4):124-127.
(XIAO Yanjun, TIAN Mao.Effect Evaluation Method of Integration Test and Commissioning for Urban Rail Transit[J]. China Railway Science, 2014, 35(4): 124-127.in Chinese)
[11] 國家質量技術監督局.GB 50299—1999 地下鐵道工程施工及驗收規范[S]. 北京:中國計劃出版社,2003.
(State Bureau of Quality and Technical Supervision.GB 50299—1999 Code for Construction and Acceptance of Metro Engineering[S]. Beijing: China Planning Press, 2003.in Chinese)
[12] 盛和太,王守清.特許經營項目融資[M]. 北京:清華大學出版社,2015.
(SHENG Hetai, WANG Shouqing. Franchise Project Financing [M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2015.in Chinese)
[13] 韓中庚.數學建模方法及其應用[M].北京:高等教育出版社,2009.
(HAN Zhonggeng. Mathematical Modeling Method and Its Application[M]. Beijing: Higher Education Press, 2009.in Chinese)
[14] 郝偉亞,王盈盈,丁慧平.城市軌道交通PPP模式核心要點研究——北京地鐵M號線案例分析[J].土木工程學報,2012,45(10):175-180.
(HAO Weiya, WANG Yingying, DING Huiping. Core Elements of Public-Private Partnership in Urban Rail Transit: Case of Beijing Metro Line M [J]. China Civil Engineering Journal,2012,45(10): 175-180.in Chinese)
[15] CHENY,YAO J W.Urban Transport Scenario Test Design with Modelling Works[C]//WIT Transactions on the Environment.Spain:WIT Press, 2012:395-406.