（交通运输规划与管理专业论文）BOT高速公路项目风险分担机制研究.pdf

摘要 我国高速公路迅猛发展，其建设资金需要靠融资解决。由此b o t 的融资方式 在国内外都深受青睐。由于利用b o t 建设高速公路的方式在国内外兴起时间尚短， 目前正处于摸索阶段。项目参与者之间的关系尚未完全理顺，主要体现在风险分 担方面。风险分担合理与否决定着高速公路b o t 高速公路项目能否顺利进行。目 前，我国尚未建立合理的风险分担机制，在一定程度上阻碍了高速公路b o t 的发 展。因此本文对b c r r 高速公路项目中风险分担机制的设计进行研究。 本文首先对风险分担机制的主客体进行分析和界定，通过风险分担博弈分析 确定了项目风险最优分担的最基本原则，选用层次模糊方法构建了风险分担模型， 运用匈牙利指派算法找出各类风险及其对应的最合理承担者。在此基础上运用激 励约束理论设计和建立风险分担机制，形成了一套理性化的制度本文，使项目各 参与方可以在制度的规约下能积极应对风险，追求风险期望收益最大化。从而减 少风险分担方式下可能引起的纠纷，保证项目的顺利实施和项目参与方的顺畅交 流与合作，为项目各参与方理性对待风险提供制度支持。 最后，本文总结出b o t 高速公路项目风险分担机制的整体运作机理，为b o t 高速公路项目成功运作提供理论支持。 关键词：b o t 高速公路项目；项目风险；风险分担博弈模型；风险分担机制； a bs t r a c t w i t l lt h er a p i dd e v e l o p m e n to fo u r c o u n t r ye x p r e s s w a y t h ef u n d sf o rp r o j e c t sr e l y o nf i n a n c i n g s ot h eb o tb e c o m ev e r yp o p u l a ri nt h ew o r l d o w i n gt ot h el a t e rs t a r t t i m eo fb o t ，n o w , i ti s b e i n gi n t og r o p es t a g e 1 1 1 er e l a t i o na m o n gp r o j e c t p a r t i c i p a t o r sh a sn o tb e e ns t r a i g h t e n e dc o m p l e t e l y ，a n di tm a i n l yr e f l e c t si na l l o c a t i o n o fr i s k s 。形西e t h e rr e a s o n a b l yo fa l l o c a t i o no fr i s k sd e c i d e st h eb o te x p r e s s w a y p r o j e c tw h e t h e rg oo ns m o o t h l y n o wo u rc o u n t r yh a v en o te s t a b l i s h m e n tr e a s o n a b l e a l l o c a t i o no fr i s k sm e c h a n i s m ，o nc e r t a i nl e v e l ，i th a sh i n d e rt h ed e v e l o p m e n to ft h e e x p r e s s w a yb o t t h e r e f o r et h i st h e s i ss t u d i e so nd e s i g nf o rm l o c m i o no fr i s k s m e c h a n i s mi nb o t e x p r e s s w a yp r o j e c t i nt h i st h e s i ss u b j e c t sa n do b j e c t so ft h ea l l o c a t i o no fr i s k sm e c h a n i s mi sa n a l y z e d a n de s t a b l i s h e d t h r o u g l lt h eg a m ea n a l y s i so na l l o c a t i o no fr i s k st h em o s tb a s i c p r i n c i p l eo ft h ep r o j e c tr i s ko p t i m u r nd i s t r i b u t i o nh a sb e e nd e t e r m i n e d i ta n a l y s i st h e m a j o rr i s k si np r o j e c th o wt o d i s t r i b u t er e a s o n a b l yt om a j o r p a r t i c i p a t o r sb y a h p f u z z ya s s e s s m e n ta n da s s i g n m e n tm e t h o d a n df i n do u ti t se a c hk i n do fr i s k c o r r e s p o n d i n gm o s t r e a s o n a b l eu n d e r t a k e r i nt h i st h e s i sa l l o c a t i o no fr i s k s m e c h a n i s mi sd e s i g n e da n de s t a b l i s h e du s i n gi n c e n t i v ea n dr e s t r a i n i n gt h e o r e t i c a l ，a n d i ti sf o r m e das e to fr e a s o ns y s t e m , u n d e rw h i c he a c hp a r t i c i p a t o rc a nr e p l ya c t i v e l y r i s ka n dp u r s u et h eb i g g e s tr i s ke x p e c t a t i o np r o f i t p a r t i c i p a t o r sc a r r i e so u te f f e c t i v e c o n t r o la n ds h a r er i s k s s oi tc a nr e d u c et h ed i s p u t et h a tm a ya r o u s eu n d e rt h e a l l o c a t i o no fr i s k s w a y ，g u a r a n t e e t h e p r o j e c ts m o o t h l y e n f o r c e m e n ta n d i n t e r c o m m u n i o na n dc o o p e r a t i o na m o n gp a r t i c i p a t o r s i to f f e r ss y s t e ms u p p o r tf o r p r o j e c tp a r t i c i p a t o r si nr e a s o nt ot r e a tr i s k s f i n a l l y ，i nt h i st h e s i sa l lo v e r a l lo p e r a t i o no fa l l o c a t i o no fr i s k sm e c h a n i s mi s s u m m a r i z e d i ti so f f e r e dt h e o r ys u p p o r tf o rt h es u c c e s s f u lo p e r a t i o n si nt h eb o t e x p r e s s w a yp r o j e c t k e y w o r d s ：e x p r e s s w a yb o tp r o j e c t ；t h ep r o j e c tr i s k ；t h eg a m em o d e lo fr i s k a l l o c a t i o n ；r i s ka l l o c a t i o nm e c h a n i s m l i 长沙理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签日期： _ 黾 学位论文版权使用授权书 b 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密囹。 ( 请在以上相应方框内打“4 ) 作者签名： 导师签名： 枷匕菩吼归捐圳 i 矽吼日 1 1 研究背景与意义 第一章绪论 1 1 1 研究背景 在经济全球化的新形势下，各国都在寻求加快本国经济发展的有效 途径，而经济发展紧密依赖着大规模的基础设施建设，这对于承担着基 础设施建设职能的国家财政而言，则面临着一个突出问题，即需要拿出 巨额的财政资金进行投资，但在财政资金普遍短缺而私人资本明显过剩 的情况下，各国转而挖掘私人机构的能力和创造性，利用私营公司的资 金进行国家基础设施的建设。 私营力量参与国家基础设施建设，虽有多种方式，但现今国际上流 行、倍受青睐且具有典型特征的，首推b o t ( b u i1d o p e r a t e t r a n s f e r ) 方式。b o t 是一种债务与股权相混合的产权，它是以项目构成的有关单位， 包括项目发起人、私人投资者、运营商等组成项目公司，对项目的设计、 咨询、融资和施工实行一揽子承包，当项目竣工后在特许期内进行运营， 通过向用户收取服务费，以收回投资，偿还债务，赚取利润，最终将项 目交给政府。采用b o t 方式加强基础设施建设不仅有利于减轻政府的 直接财政负担，提高项目运作效率，而且能够有效调整外商投资的产业 结构，促进我国投资体制改革和投资主体的多元化，引进先进的生产技 术和管理经验，因而成为我国当前最具有吸引力和发展前景的基础设施 投资方式。 b o t 高速公路项目持续的时间长，涉及面广，投入资金量大，建设和 经营周期长，一般要涉及到多个主体共同分工合作，权利与义务关系复 杂，面临的风险因素多、风险大。因此b o t 高速公路项目自产生以来， 风险问题就一直是项目各参与方所共同关心的一个焦点，尤其是对于风 脸分担问题的研究显得非常迫切。在b o t 的实践活动中还没有比较完善 的风险分担方法和机制，风险分担缺乏客观、可操作性的标准，因此有 必要在分析和评价风险的基础上在b o t 高速公路项目中建立风险分担机 制，为b o t 高速公路项目实践提供理论依据。 1 1 2 研究意义 目前在充分分析b o t 高速公路项目及其风险因素的前提下对b o t 高 速公路项目中的风险分担机制进行探讨的论述还不多见，对此进行分析 与研究在理论上和实践上都具有积极意义，主要表现在以下三个方面： ( 1 ) 有助于政府对b o t 高速公路项目的立项决策。通过系统性的阐述 b o t 高速公路项目及风险管理的相关理论，设计并建立b o t 高速公路项目 风险分担机制，在制度上对风险分担问题进行研究，使政府在对b o t 高 速公路项目进行立项的过程中减少对项目风险问题的顾虑，促成b o t 高 速公路项目的确立； ( 2 ) 有助于b o t 高速公路项目各参与方的顺利合作与顺畅交流。在建 立b o t 高速公路项目风险分担机制的前提下，项目各参与方可以在制度 的规约下对项目的风险进行有效的控制与分担，减少目前b o t 高速公路 项目风险分担方式下可能引起的纠纷，保证b o t 高速公路项目的顺利实 施和项目参与方的顺畅交流与合作； ( 3 ) 有助于b o t 高速公路项目各方理性的应对风险。b o t 高速公路项 目风险分担机制的建立为项目各参与方理性对待风险提供制度支持乜3 。 本文研究的主要目的： ( 1 ) 在理论上完善对b o t 高速公路项目风险问题的研究。对于b o t 高 速公路项目风险问题的研究目前大多集中在对风险的分析和评价上，对 于风险分担方面深入的探讨相对较少，本文在风险评价的基础上，兼顾 项目参与方和项目的整体利益，从制度和管理层面对b o t 高速公路项目 中的风险分担机制问题进行分析和研究，并总结出b o t 高速公路项目风 险分担的整体运作机理，这是对b o t 高速公路项目风险问题理论研究的 有益尝试和补充。 ( 2 ) 为b o t 高速公路项目各参与方理性对待风险提供方法上的参考。 由于b o t 高速公路项目的异常复杂性，使得对于该种项目风险的分担缺 乏统一的认识，在实践中没有相关的理论加以借鉴。 本文对b o t 高速公路项目的风险进行研究，主要是为了设计合理的 高速公路b o t 模式风险分担机制，以确保b o t 高速公路项目运作成功。 其探索研究成果可作为中国今后在交通基础设施建设领域引入b o t 模式 时，进行风险管理的指导与参考，为交通b o t 高速公路项目成功运作提 供理论支持。 1 2 国内外研究现状 i 1 2 1 风险管理的国内外研究现状 1 、风险管理的国内外研究现状 风险管理( ris km a n a g e m e n t ) 问题起源于第一次世界大战中战败的 2 德国。2 0 世纪3 0 年代初期，世界性经济危机发生之后，风险管理问题成 为美国许多经济学家的研究对象。2 0 世纪5 0 年代以来，风险管理受到欧 美各国的普遍重视，其研究内容逐步向系统化、专业化方向发展，并逐 步成为企业管理科学中一门独立的学科。 从学术机构和学术会议方面看，19 9 2 年6 月在意大利的佛罗伦萨召 开的第十一届大会( 9 2 w c p m ，f 1o r e n c e ，it a ly ) ，将项目风险分析 ( p r o je c tr is ka n a ly sis ) 作为第一个主体( 共六个主体) 的四个分题 之一，论文集 o ， 0 ，乃 时，可得在，和m 的博弈中存在两个纳什均衡， 即( 承担，不承担) ；( 不承担，承担) ： 1 9 ( 2 ) 乃 o ， 0 ，时，可得在，和m 的博弈中存在唯一的纳什均衡，即( 承 担，不承担) ； ( 3 ) 乃 o ， i - i 善4 = 1 ，则称矩阵j = ( 虿l 。为4 的合成矩阵，记为j = 4 。如4 。丑4 。 显然，模糊一致性矩阵的合成矩阵仍为模糊一致性矩阵。 模糊一致性矩阵的合成运算具有明确的实际意义，即它可以将群体 决策中诸多专家各自所给出的模糊一致性矩阵综合为总体模糊一致性矩 阵，进而形成有效的群决策。 定理l 如果对模糊互补矩阵彳= ( ) 按行求和，a = 羔，( i = 1 , 2 - - n ) i = 1 并施之如下数学变换： = 生蔓+ o 5 9 2 0 一1 ) 则矩阵a = ( ) 。是模糊一致姓矩阵的。 一化求得的排序向量w = ( w 1 ，嵋，) 7 满足 ( 3 6 ) 由矩阵a = ( 呓) 脚采用行和归 窆嘞+ 昙一l m = 卫7 ，i = l ，2 ，疗 ”瓦矿 引，川 其次，定义从五到评语集y 模糊评价矩阵为： r = ，i l，i 2 吃l吒2 0 l 2 ( 3 7 ) 其中r , j ( i = 1 ，2 ，q ；j = 1 ，2 ，以) 表示次风险因素层指标玩对于第，级评语 k 的隶属度。的取值方法为：使用d e lp hi 法了解各参与方专家对各风 险因素的评价，并对各个专家的评分结果进行统计整理，随后，分别对 一 一 一 各予因素层指标以的评价矩阵r 做模糊矩阵运算，得到主要风险因素指 标以对评语集y 的隶属向量b ，有： 最= 嵋r = ( ，瓯：，6 幻) ； ( 3 8 ) 然后对矩阵尾进行模糊矩阵运算，得到目标层指标x 对评语集y 的隶 属向量b ，有： b = w x r = ( b | 9 6 2 ，瓦) - ( 3 9 ) 3 3 风险分担模型的求解 3 3 1 构造项目主要参与者的主要风险矩阵u 对每一个主要参与者都进行同样的模糊矩阵运算，得到向量组，并构 造各主要参与方风险矩阵u 如下： u = x ix 2x 3 x i x sx 6x 1 6 1 2 6 2 ： 6 3 ： k 岛。 6 2 4 b k k 岛5 k 6 4 5 岛。 k k 6 拍 k 岛， 如， 岛， 6 4 ， 岛， 岛， 彳方 b 方 c 方 d 方 蹦 f 责 g 方 3 3 2 指派问题的匈牙利法求解 匈牙利解法过程可以分为四个步骤：( 1 ) 使风险矩阵出现o 元素；( 2 ) 试求最优解；( 3 ) 做能覆盖所有o 元素的最少数的直线集合；( 4 ) 变换矩 阵使o 元素移动。， 利用匈牙利法对风险矩阵u 求解，并签署协议以分散风险过程如下： ( 1 ) 从风险矩阵的每行元素减去各该行的最小元素：再从所得矩阵 的各列中减去各该列的最小元素，则得到o 元素。若矩阵c 中第f 行c i 。为 最小元素，则意味着对f 参与方而言，在所有风险中i 承担k 风险所需成本 最小( 效率最高) ：同样若第列巳为最小，则j f 风险由k 参与方承担成本最 小。说明为求得分担问题的最优解，首先应尽量使每一风险由承担该风险 所需成本最小( 效率最高) 的参与方承担，或应尽量使每一参与方承担最 能发挥自身效率( 风险最小) 的风险。 3 3 3 3 3玩现易纵如 !i l魏现易玩如 ( 2 ) 风险矩阵经上述缩减变换后，出现同一行列中有多个0 元素的情 况，则由o 元素最少的行开始，圈出一个0 元素，用。表示，然后划去同行 列的其它o 元素，用p 表示，依次做各行，纤i ：o 元素越少，意味着综合来 看，该行所代表的参与方f 的承担成本越高：同样j f 列中o 元素越少，意味 着综合来看，承担该列所代表的，风险所需承担成本越大。说明为求得分 担问题的最优解，其合理的分担顺序应是风险承担成本越高者，越要先安 排其承担最能发挥其效率的风险：或风险承担成本越高的风险，越要先安 排给承担该风险成本最低者承担。 ( 3 ) 做能覆盖所有o 元素的最少数的直线集合，实际意味着确认已分 担好的风险和对应的参与方，划出p 的位置。 ( 4 ) 为达到每行都有0 元素的目的，要在没被直线覆盖的部分中找出 最小元素，圈出这一元素作为。元素：其后重复( 3 ) 、( 4 ) 过程，直到有力个 不同行不同列的园元素为止。这说明在所有剩余待分担的风险和参与方 中，应最先把承担某项风险成本最低者安排分摊该项风险，再重复( 3 ) 、( 4 ) 过程，直到所有的风险和参与方都已安排好为止。于是就可以得到风险 分担的结果。 3 3 算例分析 第一步，由项目公司聘请专家利用o 1 o 9 五标度对第二章分析的 7 个主要风险分担指标及其下属子指标的相对重要性进行评价口引，评判 所得的模糊互补矩阵为： 丑= 最= b = o 80 7o 7 0 50 40 3 o 60 50 6 o 7o 4o 5 2 4 2 2 8 5 q o o 0 7 8 5 2 0 0 o 0 4 5 2 8 o o o 0 3 2 2 5 0 o 0 0 4 3 5 8 0 0 0 0 6 5 7 8 o 0 o o 5 2 3 3 5 石3 名 5 4 石j n m m m o o o o 0 o o 只= 0 3 o 5 0 2 0 4 o 4 o 5 o 6 o 2 0 5 o 3 0 6 第二步，由排序公式( 3 7 ) 求得的排序向量分别为： 1 ) = ( o 3 0 8 ，0 2 ，0 2 5 ，0 2 4 2 ) 7 w ( 2 ) = ( o 2 3 3 ，0 2 5 8 ，0 2 3 3 ，0 2 7 5 ) r w ( 3 ) = ( 0 2 3 3 ，0 2 ，0 2 4 2 ，0 317 ) r 4 ) = ( o 1 7 ，0 1 3 3 ，0 1 7 ，0 1 3 7 ，0 2 0 3 ，0 1 8 7 ) 7 w ( 5 ) = ( o 2 6 1 ，0 3 2 4 ，0 1 9 9 ，0 2 1 6 ) ， w ( 6 ) = ( o 2 8 3 ，0 3 3 3 ，0 3 8 3 ) r w ( 7 ) = ( o 0 2 7 ，0 0 3 5 ，0 0 2 5 ，0 0 3 8 ) r 第三步，设项目各参与方对各风险程度的评语集为“低 、“较低”、 “中等 、“较高”、“高 ( 分别设为l ，2 ，3 ，4 ，5 ) 。然后使用d e 1p hi 法了解各参与方对各风险指标的评价，并对评分结果进行统计整理，表 3 3 为统计各参与方打分后得的平均值。 4 3 3 2 7 5 o o 0 o o o 4 2 2 3 5 3 0 o 0 0 0 0 8 4 7 5 7 8 0 0 0 o 0 0 ，j ，j c j ，j o o 7 o 0 0 o o 0 7 5 7 6 8 7 o o 0 o o 0 5 3 7 2 6 6 0 o o 0 0 o 1，j 1j 4 6 2 5 3 4 2 5 n q n n ， 0 o o o 7 8 5 8 3 4 5 6 7 5 8 旷m 吼c ； n m n m c ；m 5 7 3 6 5 6 7 5 8 4 7 c ；m c ；n c ；仉仉 c ；c ；c ；仉 p。，。l i_l r。l = = = 只 足 b 表3 3 参与各方偏好系数表 子指标 abcdefg 子指标 abcdefg x lx 2 x ll3333333x 2l4443233 xl23443 33 3 x 2 22443 244 x132432333x 2 33344233 x l42333 33 3x 2 43 342 122 x 3x 4 x 31444 44l 1x 413 13333 3 x 3 23434323x 4 24143443 x 3 33333433x 4 33143233 x 3 44433332x 4 43 1 4 4 444 x 5x 4 52354444 x 5144l4434x 4 6223 3 3 3 4 x 5 24424434x 7 x 5 333l3333x 7l3 3 3 l 2 3 3 x 5 44524444x 7 22332333 x 6x 7 32332333 x 6 1 3l44443x 7 4343l233 x 6 23444434 x 6 3 22 3 2222 第四步，根据7 个主要指标2 8 个子指标的排序向量w ( 七) 即权重分布情 况及表3 3 统计结果，可以算出7 个参与方的主指标偏好系数，见表3 4 。 表3 4 七个参与方的主指标偏好系数表 abcdefg x12 7 0 53 4 0 53 15 52 7 0 52 9 5 52 9 5 52 9 5 5 x 22 9 7 23 4 8 83 9 9 62 9 5 51 7 2 32 9 8 02 9 8 0 x 33 5 7 83 7 7 83 2 6l3 4 613 5 0 32 3 2 32 2 0 6 x 4 2 7 4 3 1 5 9 3 3 8 4 63 3 4 03 3 0 33 4 7 33 5 2 7 x 53 8 014 0171 5 4 03 8 013 8 013 2l63 8 01 x 62 6l42 3 8 13 6 13 3 2 3 03 2 3 02 8 9 7 2 9 4 7 x 7 2 5173 3 0 03 0 0 01 4 832 4 8 33 0 0 0 3 0 0 0 将表3 4 转化为矩阵，矩阵再转置得到项目各参与方的风险矩阵u 谚臼曙国殴茄 。：，囡苁i 塔 龟瞧：2l 掣v l 三到；s l + 届缸x r 淘i i , 一x 一。c 固恼勤品碰国磐圜 。0 蔽：聂露。西i ；匿l 骥 a日 曼 i窆曼l 1 2 7 0 5 3 4 0 5 3 1 5 5 2 t 0 5 2 9 5 5 2 9 5 5 2 9 5 5 gh 项目各参与方风险矩阵u i 1 2 x 3x 4 x 5 x 6x 7 2 9 7 2 3 4 8 8 3 9 9 6 2 9 5 5 i 7 2 3 2 9 8 0 2 9 8 0 3 5 7 8 3 7 7 8 3 2 6 l