基于DEMATEL-ISM的軌道交通PPP項目發展影響因素研究

李淵 劉俊瑩

(1.天津財經大學管理科學與工程學院，天津 300222；2.天津泰達工程管理咨詢有限公司，天津 300457)

0 引言

城市軌道交通因其運載量大、運營安全性高、節能環保等優點，已成為各大城市備受關注的基礎設施建設項目[1]。然而，傳統的軌道交通開發項目通常需要政府投入大額財政資金，承擔大量不確定性風險，導致政府財政資金緊張、風險承擔壓力過大等現實問題。近年來，政府和社會資本合作(PPP)項目開發運營模式以其“利益共享，風險共擔”的優勢在城市軌道交通基礎設施項目中得以推廣和運用。但是，城市軌道交通PPP項目開發模式在有效地緩解各地方政府資金壓力的同時，經常面臨大量不確定風險，如投資收益不穩定、社會資本方積極性減弱[2]，PPP模式經驗不足、風險應對能力較弱[3]等。利用PPP模式引入社會資本、發展公共基礎設施的重要性不言而喻，但并不是每一個基礎設施類PPP項目都能運作成功[4]，是否采用PPP項目模式，采用PPP模式的項目是否能夠取得成功，都是需要從理論和現實角度重點研究的課題。因此，識別PPP項目發展影響因素并劃分不同影響因素的層級結構意義重大。

鑒于城市軌道交通PPP項目發展風險的不確定性，國內眾多學者已經對PPP項目發展影響因素投入大量研究。史玉芳等[2]基于PPP項目操作過程的5個階段系統識別出項目影響因素，并運用結構方程模型(SEM)總結得出軌道交通PPP項目成功的關鍵因素。張余鈺等[3]梳理并確定了31個關鍵成功因素，并運用解釋結構模型分析關鍵成功因素對城市軌道交通PPP項目的作用機理。鳳亞紅等[4]通過分析PPP項目失敗案例，認為PPP項目模式成功的關鍵是完善的PPP制度環境與體制、健全的金融體系等4個方面的因素。張余鈺等[5]利用文獻綜述方法識別出14個PPP項目關鍵成功因素，將其劃分為參與主體因素、外部環境因素、合同與采購因素三個維度，運用SEM進行實驗分析，發現所有關鍵成功因素皆具備正向影響關系。

已有研究對PPP項目成功關鍵因素進行了識別，然而軌道交通作為投資大、周期長的重大基礎設施投資項目，卻少有針對其PPP項目發展影響因素的系統研究。基于此，本研究通過梳理現有文獻識別出軌道交通PPP項目的影響因素，通過構建DEMATEL-ISM模型，識別關鍵影響因素并做出層級結構劃分。

1 城市軌道交通PPP項目發展影響因素體系構建

1.1 城市軌道交通PPP項目發展影響因素識別

為構建城市軌道交通PPP項目發展影響因素體系，通過檢索中國知網、萬方數據等文獻數據信息庫，收集不同研究視角下PPP項目影響因素及關鍵影響因素，通過篩選、梳理、總結進一步歸納出與城市軌道交通PPP項目發展相關度較高的影響因素。此外，咨詢PPP領域從業人員(已有5年及以上工作經驗)，從PPP項目全生命周期角度對項目發展影響因素進行識別。結合文獻梳理及工作實踐經驗總結得出城市軌道交通PPP項目發展影響因素共13個，具體見表1。

表1 城市軌道交通PPP項目發展影響因素

1.2 城市軌道交通PPP項目發展影響因素體系構建

基于表1所識別的軌道交通PPP項目發展影響因素，從項目因素、政府因素、社會公眾因素、社會資本因素、環境因素對影響因素進行維度劃分，其中項目因素包括盈利能力、可持續性、市場競爭；政府因素包括政府審批、政府監管、政府信用；社會公眾因素包括公眾支持；社會資本因素包括合作機制、風險分擔、融資能力、管理能力；環境因素包括法律環境、宏觀政策。軌道交通PPP項目發展影響因素體系如圖1所示。

圖1 軌道交通PPP項目發展影響因素體系

2 DEMATEL-ISM模型構建

決策實驗室分析法(DEMATEL)是結合圖論和矩陣思想，用以判斷各因素間的影響強弱，計算各種影響因素間的影響度、被影響度、中心度和原因度[9]。可通過可視化因素間的因果關系，揭示復雜問題的關鍵影響因素及影響程度[10]。然而，該方法不能揭示因素間的層級結構，因此，解釋結構模型ISM可以借助MATLAB計算機軟件，將復雜影響因素的邏輯關系和層級結構直觀地進行展示，進而確定影響因素間的關系及各因素的重要性。

基于上述分析方法，本文采用DEMATEL確定城市軌道交通PPP項目發展關鍵影響因素，并運用ISM進一步識別出各影響因素間的層級結構，最終有效識別出軌道交通PPP項目發展影響因素。步驟如下：

(1)明確軌道交通PPP項目發展初始影響因素，標記為X1，X2，…，Xn。

(2)構建直接影響矩陣O，運用專家打分法及咨詢PPP項目從業人員，通過4級打分方法，即0～3整數，反映影響因素之間的無影響、弱影響、中影響和強影響關系。表示影響因素Xi和Xj之間的影響關系，進而確定直接影響矩陣O=(Xij)n×n。如果i=j時，則打分為0。

(3)規范化直接影響矩陣A。通過對直接影響矩陣O中各行進行求和取最大值，然后將直接影響矩陣O中的每一元素除以最大值，進而構成規范化影響矩陣A，公式如下

A=(aij)n×n

(1)

式中，xij表示變量。

(4)計算綜合影響矩陣T。將規范化影響矩陣A一直自乘，則可以得到綜合影響矩陣，公式如下

T=(tij)n×n

(2)

其中，T=A+A1+…+An=A(I-A)-1。

式中，I為單位矩陣。

(5)計算各要素的影響度、被影響度、中心度和原因度。影響度是指綜合影響矩陣T中各行之和，公式如下

(3)

被影響度是指綜合影響矩陣T中各列之和，公式如下

(4)

中心度是影響因素i的影響度和被影響度之和，公式如下

Mi=fi+ei

(5)

原因度是影響因素i的影響度和被影響度之差，公式如下

Ni=fi-ei

(6)

(6)確定整體影響矩陣H。整體影響矩陣H是單位矩陣I和綜合影響矩陣T之和，公式如下

H=(hij)n×n

(7)

(7)計算可達矩陣F。引入閾值λ，剔除影響關系較小的因素，進而得到可達矩陣F=(fij)n×n，其中閾值的選擇依賴于專家建議及決策者的實證研究經驗。公式如下

(8)

(8)ISM層級劃分。層級劃分需要計算可達集R(Xi)、先行集Q(Si)，然后通過計算可達集和先行集的交集，進而確定層級。

(9)根據ISM層級劃分結果繪制影響因素可視化層級結構。

3 實例驗證

選取天津地鐵4號線作為研究對象。政府和社會資本(PPP)項目平臺數據顯示，天津地鐵4號線PPP項目包括地鐵4號線北段和南段，擬采用PPP模式運作，該PPP項目現已進入項目執行階段，已經在承擔項目的社會責任。鑒于該PPP項目開發運營周期長，且在開發過程中面臨諸多困難，通過深入剖析該項目開發過程中的影響因素的重要性，可為其他軌道交通PPP項目提供經驗借鑒。

3.1 構建直接影響矩陣

根據已構建的軌道交通PPP項目發展影響因素體系，邀請PPP項目庫專家及PPP項目咨詢從業人員、項目管理研究高校教師共計8名(其中PPP項目專家1名，咨詢公司PPP從業人員5名、高校教師2名)進行評分。按照0(無影響)、1(弱影響)、2(中影響)和3(強影響)的打分標準形成影響因素打分表，將打分表進行回收并取平均值，最終構建直接影響矩陣O(表2)。根據式(1)，將直接影響矩陣進行規范化，然后根據式(2)，可以計算得出綜合影響矩陣T。

表2 直接影響矩陣O

3.2 計算各因素的影響度、被影響度、中心度和原因度

依據步驟5中的式(3)～式(6)，使用MATLAB計算各影響因素的影響度、被影響度、中心度和原因度(表3)。同時，利用MATLAB軟件計算中心度-原因度結果圖2。

圖2 軌道交通PPP項目影響因素原因-結果圖

表3 因素的影響度、被影響度、中心度和原因度

3.3 計算可達矩陣

首先，需要確定整體影響矩陣H。整體影響矩陣H是由單位矩陣I和綜合影響矩陣T求和所得。然后，引入閾值λ，剔除影響關系較小的因素，得到可達矩陣F。其中，閾值λ的確定方法為：綜合影響矩陣所有值，求取平均值c=0.13和標準差d=0.10，再將平均值和標準差求和，即c+d=0.23。通過MATLAB計算得出可達矩陣F(表4)。

表4 可達矩陣F

3.4 構建ISM模型

根據可達矩陣F，可以求得可達集和先行集及其交集，根據要素級別劃分元素結果，繪制軌道交通PPP項目發展影響因素ISM模型，如圖3所示。軌道交通PPP項目發展影響因素ISM模型是一個多級遞階系統。

圖3 軌道交通PPP項目發展影響因素ISM模型

4 結果分析

4.1 中心度分析

中心度反映了各因素在該體系中的重要程度[11]。通過對天津地鐵4號線PPP項目的實證分析，由DEMATE計算中心度值可知，中心度值排名前5位的影響因素分別是：盈利能力X1、可持續性X2、市場競爭X3、政府信用X6和融資能力X10。這表明項目層面盈利能力和可持續性是項目發展的重要影響因素。由于軌道交通PPP項目周期高達20～30年，項目的盈利能力是否能夠在預期的運營期內彌補虧損，將影響項目的可持續性，而可持續性是衡量PPP項目的關鍵指標，因此，政府和社會資本方作為PPP項目發展的關鍵主體，雙方在發起并合作PPP項目時會重點關注該兩項影響因素。市場競爭X3會影響項目的盈利能力和可持續性，雖然軌道交通PPP項目是服務于社會公眾而發起的公益性基礎設施項目，但是市場競爭將影響項目運營的定價機制，較強的市場競爭力最終會使公眾受益。政府信用X6作為政府層面的重要影響因素將影響項目的合作機制，良好的政府信用將會給社會資本方足夠的信心和強大的保障，進而激發PPP運營的活力和生命力。融資能力X10決定社會資本方的經營能力，影響項目的可持續發展。

4.2 ISM結果分析

由圖3可知，軌道交通PPP項目發展影響因素呈現出同級或跨層級聯系等較為復雜的關系。在模型中，將軌道交通PPP項目發展影響因素劃分為三大層級：直接因素(第1層級)、中間因素(第2、第3層級)、本質因素(第4層級)。層級模型顯示，政府審批X4、公眾支持X7、合作機制X8、風險分擔X9為項目發展的最直接影響因素。首先，PPP項目的特色是政府和社會資本以合作的模式開發項目，合作機制的適用性決定雙方主體是否能夠達成合作關系，這是項目啟動的第一步驟；其次，良好的風險分擔機制是項目成功的保證。軌道交通主要建設在人流量大的城市中心區域，線路的選址、建設、運營都會影響到周邊居民生活，因此，項目的建設運營必須要得到社會公眾的支持；最后，政府審批直接決定項目是否有效。

中間因素(第2、3層級)包括盈利能力X1、可持續性X2、市場競爭X3、政府監管X5、政府信用X6、融資能力X10和管理能力X11。其中，融資能力與盈利能力、可持續性、市場競爭呈兩兩強關聯關系，且指向直接因素中的合作機制及風險分擔因素，這表明融資能力是軌道交通PPP項目發展的關鍵因素。融資能力代表PPP項目公司持續融資能力，充足的資金保障是項目公司持續運營的根本保證。軌道交通在開發、建設、后期運營整個全生命周期中需要持續不斷地投入大量的資金支持，僅僅依賴于財政補貼或自有資金很難彌補資金缺口，因此PPP項目公司必須具備較強的融資能力。

本質因素(第4層級)包括法律環境X12和宏觀政策X13，這表明宏觀政策和法律環境決定PPP項目能否成功發展。關于PPP項目宏觀政策，“十四五”規劃強調，應該規范有序推進政府和社會資本合作(PPP)。各地方政府同樣持續推進PPP項目發展。天津市“十四五”發展規劃指出，需要創新規范推廣政府和社會資本合作(PPP)模式，強化項目論證和科學決策，加快項目實施，推動形成市場主導的投資內生增長機制。此外，國家出臺了大量的關于PPP法律規范，如《關于推進政府和社會資本合作規范發展的實施意見(財金〔2019〕10號)，《政府和社會資本合作(PPP)項目績效管理操作指引》的通知(財金〔2020〕13號)等。法律環境的變化會影響政府審批的決策，一旦關于PPP項目的政策或法律環境發生變化，PPP項目合同將會發生變更，甚至終止PPP項目合同。

5 結語

本文從項目因素、政府因素、社會公眾因素、社會資本因素、環境因素維度共識別出13項PPP項目發展影響因素，構建了軌道交通PPP項目發展影響因素體系，運用DEMATEL方法計算出各影響因素的重要度，并繪制出軌道交通PPP項目發展影響因素原因-結果圖，通過構建ISM模型，得出各因素間的影響關系。

研究結果發現：中心度值的排名前5位的影響因素分別是：盈利能力X1、可持續性X2、市場競爭X3、政府信用X6和融資能力X10。這表明這些影響因素在體系中占據重要位置，且對軌道交通PPP項目發展具有重要作用。通過ISM模型結果分析，劃分了PPP項目發展影響因素的三大層級，即直接因素共有4項，中間因素共有7項，本質因素共有2項。其中，融資能力X10是軌道交通PPP項目發展的關鍵因素。

相關對策：首先，發展軌道交通PPP項目必須遵循宏觀政策和法律環境，致力于打造符合國家經濟發展和人民群眾需求的高質量軌道交通項目；其次，應重點考核項目公司或社會資本方的融資能力，它們決定了PPP項目全生命周期的活力；最后，應重點關注PPP項目發展的直接因素，在進行PPP項目合作時，既要明確項目的合作機制和風險分擔機制，又要得到社會公眾和政府合作方的支持。