基于改进CRITIC-GRA-SPA的“一带一路”基础设施PPP项目融资风险研究

作者:范海鹰
单位:中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司应急救援中心(消防支队)
摘要:为量化“一带一路”基础设施PPP项目的融资风险,构建包含政治、金融、社会、自然环境、建设、运营等方面的评价指标体系,用平均差代替标准差实现对传统CRITIC方法的改进,并将改进CRITIC方法与熵权法进行复合,对各层级指标进行赋权;运用GRA方法与SPA方法的耦合评价模型,综合考虑评价对象各指标因子的同一性、差异性和对立性,将联系度系数量化。结合实际案例,验证该模型的科学合理性,为未来“一带一路”基础设施PPP项目融资风险研究提供新思路。
关键词:PPP项目 融资风险 改进CRITIC GRA SPA
作者简介:范海鹰,男,生于1972年,山东日照人,高级经济师,研究方向:应急管理、风险管理。

1 引 言

“一带一路”倡议实施的目的在于促进不同区域间的经济合作、加快实现沿线国家的多元、自主、平衡、可持续发展。以交通、能源、通信等为主的城市基础设施建设是推动沿线国家发展战略的对接与耦合,促进投资和消费,增进各国人民的交往,以加快实现“政策、设施、贸易、资金、民心”互联互通、共同发展的关键环节。沿“带”沿“路”国家和地区的经济发展水平不同,且绝大多数国家为发展中国家,其经济态势欠发达、资金紧张,这是导致沿线国家的基础设施建设相对落后的主要原因。据亚洲开发银行的不完全估计,截至2020年,亚洲基础设施建设所需要的资金高达8万亿美元。而现有资金规模仅为3500亿美元,占资金总需求的4.375%,无法满足建设资金需求。加上金融危机爆发后,政府部门及相关银行的资金供给能力大大降低。面对紧缺的资金供给局面,需要寻求创新型融资模式,以整合民间资本、提高民间资本的活力和积极性。

PPP(Public Private Partnership,公私合营)模式是在英国政府提出的PFI(Private Finance Initiative)模式的基础上进行改进和演变而来的一种政府与私人单位长期的合作伙伴关系,是一种旨在整合政府和私人资本的项目运作模式,一方面不仅能提高对城市基础设施管理的效果、效率和融资效率,另一方面,也大大降低了政府的财政压力。目前,国内外学者对PPP模式在高速公路、地下综合管廊、棚户区改造、建筑垃圾处理、城市轨道交通、特色小镇等领域的应用作了大量研究,这种创新型的金融模式已被广泛应用于改善城市整体面貌、提高公共服务等方面。将PPP引入到“一带一路”基础设施建设项目中,一方面能有效补给建设项目所需要的资本金,另一方面也大大提升了资金的使用效率和效果。截止到去年初,沿“带”沿“路”国家已有800余个基础设施建设项目运用PPP模式进行融资。有研究者通过文献计量学方法整理总结国内外十年间的PPP相关研究文献,发现PPP与“一带一路”结合的研究思路和主题已出现,虽未构成研究热点,但代表着PPP研究新趋势。根据风险利益理论,PPP作为创新型融资模式,在引入新领域的项目建设过程时,势必会体现出该模式下的优势,但不可忽略的是,也一定具有一定的风险性。目前,已有很多学者探讨和研究了PPP模式的相关风险性。在PPP模式风险因素分析方面,有研究者从财务、不可抗力、技术、政策、环境、建设、操作、回收和项目违约等九个方面进行细分;有研究者通过问卷调查分析出公私决策能力、项目生产、政府监管、项目融资与成本、宏观管理和私营机构等五大风险要素。在PPP模式风险评价方面,有研究者运用模糊数学方法评估了发展中国家PPP项目的风险性,定量化评价指标,确定关键风险因素;有研究者利用ANP改进了DEMATEL方法,并结合因果图有效刻画了PPP项目融资的相关风险要素。然而,上述文献的研究是基于外在社会环境稳定如:政治局面没有波动等情况下来分析基础设施建设PPP项目在开展的全寿命周期内所潜在的风险性。而在“一带一路”背景下,沿“带”沿“路”国家和地区的社会环境和自然环境复杂多变,宗教和种族多元化,加之经济局面不稳定等,使得“一带一路”PPP项目和以往的相比,潜在的风险要素更多,整体风险水平更高。若仍用以往研究方法进行研究,难以准确把握其整体风险规律。

鉴于此,本文在分析融资风险形成机制的基础上,从全寿命周期视角出发,并结合“一带一路”基础设施PPP项目的特点,系统全面地构建科学合理的风险评价指标体系。鉴于主观赋权法中主观因素较浓,其评价结果的可靠性大打折扣,而CRITIC方法被认为是一种客观赋权方法,为避免传统CRITIC方法中标准差在反映数据变异程度上存在的误差大等缺陷,对CRITIC进行改进,并利用改进CRITIC方法与熵权法进行复合,得到更为客观的指标权重;考虑影响“一带一路”PPP项目的风险因素众多,且这些因素通常在项目的全寿命周期内表现出模糊性和不确定性,而灰色评价方法在解决不确定方面具有较好的应用与实践,并借助联系度来描述系统中指标集与评价集的同异反的关系,构建GRA-SPA耦合评价模型,用最大隶属度原则考量综合关联度,判定风险所属等级,以期实现对“一带一路”基础设施PPP项目融资风险的精准评价。

2“一带一路”PPP基建项目融资风险评价指标体系

相对于传统基建项目来说,“一带一路”基础设施建设PPP项目具有建设周期长、项目参与方多、项目阶段划分多,面临的政治经济环境及合作关系复杂多变特点。在“一带一路”背景下,PPP模式的引入不仅是对以往项目融资模式的创新,也对项目的开展带来更多、更大的挑战。项目融资风险形成机制如图1所示。

图1 项目融资风险形成机制

1 项目融资风险形成机制

 

1显示,内部环境和外部环境会同时作用于“一带一路”PPP项目,不同的环境会带来不同的风险,这就导致风险来源的复杂性和不确定性。通过分析总结现有PPP基础设施建设项目融资风险的识别方法,可以发现:收集典型PPP项目失败案例是常用的且能较快、较准确地找出失败诱因,进而识别出风险因素的方法。此外,也有研究者通过德尔菲法、HHMRBS等方法识别出融资、政策、建设、运营等方面的风险因素。在上述研究成果的基础上,本文通过分析“一带一路”基础设施PPP项目在社会环境、自然环境及全寿命周期建设过程中所表现出来的特点,并访问专家意见,依据全面综合、科学适用等构建原则,总结出包含政治、金融、社会、自然、建设、运营的评价指标体系,并对各一级指标进行细分,如图2所示。

图2 “一带一路”基础设施PPP项目融资风险评价指标体系

2 一带一路基础设施PPP项目融资风险评价指标体系

 

3 基于改进CRITIC-GRA-SPA的“一带一路”基础设施PPP项目融资风险评价模型

在赋权方面,主观赋权法常常会依赖于决策者的主观偏好,若决策者对研究对象不熟悉则会导致结果的严重偏差,针对本文研究对象经济环境复杂性等特点,决策者很难就各个指标给出一个合理的决策,因此本文选用复合客观赋权方法,既能充分挖掘实际数据背后的信息,又能避免专家的主观因素的影响。在评价时,GRA方法能有效解决“一带一路”PPP项目融资风险因素的不确定性,而借助于SPA模型,则能找到一种能具体刻画指标集与评价集之间的同异反关系的工具。因此构建GRA-SPA模型,衡量研究对象的表现水平。

3.1 改进CRITIC与熵权法的复合赋权方法

赋权方法的选择会严重影响指标权重的客观科学性,进而会进一步影响最终评价结果的可信赖程度。在现有指标赋权方法中,AHP法是最为典型的主观赋权法,在具体应用中极易受专家本身的专业局限和主观意志的影响,从而降低结果的可靠性。而熵权法侧重于评价指标的变异程度,忽略了数据本身的信息。CRITIC(Criteria Importance Though Intercriteria Correlation)是由Diakoulaki W提出的旨在通过指标的对比强度和各指标之间的冲突性来获得评价指标客观权值的科学方法。在具体的赋权过程中,对比强度和冲突性有专门的度量方式。对于对比强度而言,通常用标准差来表示;对于指标间的冲突性而言,通常用相关系数来表示。但是在实际应用中发现,CRITIC方法中的标准差在对数据变异程度进行度量方面存在着可信度较低、误差大等不足。而平均差在考量数据的平均变化程度并将这一过程反映出来时更为客观合理,故本文在计算过程中选择用平均差来度量数据的变异程度。鉴于此,本文用平均差代替标准差,对传统CRITIC方法进行改进,并结合熵权法,构建基于改进CRITIC与熵权法的复合赋权模型对风险进行研究。具体指标赋权的步骤如下。

(1)构建各三级指标原始数据矩阵

针对各二级指标下的n个三级指标,分别构建原始数据矩阵Xij,其中i=1,2,…,n;j=1,2,…,m

(2)对数据进行标准化处理

2显示本文选用的“一带一路”背景下沿线国家基础设施建设PPP项目融资风险评价指标均为正向指标,其含义为指标风险状态与指标得分成正比例关系。因此,根据公式(1)来标准化数据,目的是消除量纲不同给评价结果带来的差异。

 

上述公式中,Nij表示研究对象第j个三级指标打分归一化后的数据结果;xij表示研究对象第j个三级指标初始打分数据;max(xij)表示原始属性数据的最大值;min(xij)表示原始属性数据的最小值。

(3)计算指标Cij的信息熵及权重向量

信息熵反映了指标提供信息量的大小,信息熵越小,该指标提供的信息越多,权重也越高。信息熵的求解是熵权法中最为关键的一步,根据公式(2)进行求解。

 

根据公式(3)计算出各三级指标的权重,从而得到权重向量。

 

(4)根据各三级指标数据矩阵,构造出二级指标数据矩阵,并根据公式(1)对二级指标数据矩阵标准化处理。得到标准矩阵Y=(yij)kl。计算出经过标准化处理后的各指标数值的平均差ADj和相关系数rij

(5)计算各指标的信息量wj。信息量与指标权重呈正比例关系,也就是说,若指标所蕴含的有用信息量越大,那么它在综合评价中占有的地位越高、权重越大。

 

(6)计算各二级指标的权重。

 

3.2GRA-SPA模型

GRA可用来分析不确定系统的“少数据、信息缺失和不确定性”等问题,于1982年由学者邓聚龙提出。SPA理论是由赵克勤学者于1989年提出,其主旨是运用对立统一的辩证思想,综合考虑同一、差异、对立3个方面,通过联系度来处理模糊、随机和信息不确定等问题,采用联系式即公式(6)来对同异反进行量化处理。

 

其中,a表示集对的同一度;b表示集对的差异度;c表示集对的对立度;a,b,c满足a+b+c=1;i表示差异度系数,取值范围为[-1,1];j表示对立系数,取值为-1;N为集对的所有特性数;S为集对的相同特性数;P为集对的相反特性数;F为集对为既不属于S也不属于P的特性数,满足F=N-S-P

本文将两种方法进行耦合,构建GRA-SPA评价模型,充分利用了二者的优点,既能同时考虑指标集与评价集的同、异、反等3种特性的内在关联性,从而有效分析影响待研究对象的各指标之间的联系;又能解决传统的集对分析中差异度无法量化的问题,确定差异度系数,得到两个集对之间的综合联系度系数,进而按照联系度大小进行排序,确定最终评价等级。

具体应用步骤如下。

(1)确定集对

按照给出的公式(4)可以计算出各二级指标的权重,在此基础上,可以分别求解出abc的值。

(2)计算绝对关联度

设定差异度b组成的数列Xb(tk)为参考数列,同一度a和对立度c组成的数列Xa(tk)和Xc(tk)为比较数列。根据公式(7)可计算出关联系数第k个指标的参考数列和比较数列的绝对关联系数λba(tk):

 

公式(7)中,Δmin=|b(tk)-a(tk)|,含义为Xb(tk)和Xa(tk)之间的最小绝对差数值;θ表示分辨系数,取值为0.5;Δmax=|b(tk)-a(tk)|,含义为Xb(tk)和Xa(tk)之间的最大绝对差数值;Δba(tk)=|b(tk)-a(tk)|,含义为Xb(tk)和Xa(tk)之间的绝对差数值。

同理,可以求出绝对关联系数λbc(tk)。

考虑各指标在最终评价中所发挥的作用即所占的比重不同,按照公式(8)能求解出参考数列Xb(tk)和比较数列Xa(tk)之间的绝对关联度rba

 

同理,可以求出参考数列Xb(tk)和比较数列Xc(tk)之间的绝对关联度rbc

(3)确定综合联系度

通过比较最终计算出的绝对关联度的数值,选择较大的一方,界定其为i的取值,具体如公式(9)所示。

 

将差异度系数i的值代入含有a,b,c,j且均已知的公式(6)中,可以计算出最终联系度μ的值。μ值的含义是用来表示两个集对之间的关系大小,其值越大,则关系越紧密,同一度越高;反之,对立度越高。综合分析每组集队之间的联系度,得到各集对之间的综合联系度,根据综合联系度排序及最大隶属度原则可判定融资风险等级。

4 实证应用

哥伦比亚马道斯(Mar2)高速公路项目位于哥伦比亚安提奥基亚省,是哥伦比亚“4G路网项目”的一部分,也是“一带一路”在美洲地区中标的第一个PPP项目。项目建成后能全面降低哥伦比亚进出口商品成本,极大改善和促进周边沿线经济发展。Mar2高速公路PPP项目由中国港湾作为牵头方,联合其他占股5%20%不等的5家哥伦比亚合作伙伴成立项目公司,负责融资过程、建设过程和运营过程,合作期限为29年(其中准备期1年,建设期5年,运营期23年)。该项目现处于建设期。

4.1 指标权重计算

按照熵权法的求解步骤可求出各三级指标的权重如表1所示。

表1 三级指标权重   

表1 三级指标权重

结合公式(1)、(2)、(3)可计算出各二级指标的权重如表2所示。

表2 二级指标权重   

表2 二级指标权重

4.2 界定融资风险评语集

结合风险等级标准相关数据资料和哥伦比亚马道斯(Mar2)高速公路PPP项目的相关资料,采用专家打分法对22个三级指标进行评分。并以此为基础,进一步整理成各二级指标分数。所邀请的5位专家的权重相同,均为0.2。评分标准采用百分制,则水平集V={V1,V2,…,V5}分别对应低、较低、中、较高、高5个标准,评判等级对应的分值区间如表3所示。专家最终评分结果见表4

4.3 建立集对并计算综合联系度

当求解综合联系度时,SPA理论中的同异反规则仍然适用。以μ(P1,V1)为例,当集合P1处在等级V1的范围内则认为同一关系,当集合P1处在等级V1的相邻范围内则认为差异关系,当集合P1处在等级V1的相隔范围内则认为是对立关系。

表3 评价等级分值区间及说明   

表3 评价等级分值区间及说明

结合表4的专家评分结果,本文将二级指标C1C6分别与各融资风险等级建立集对,按照公式(6)~(9)可以求解出各专家打分结果与风险等级之间的联系度信息表,具体见表5

表4 融资风险专家评分结果   

表4 融资风险专家评分结果

按照公式(8)可以算出rba=0.6124,同理可以算出rbc=0.5579,根据公式(9)的规则,可以得出i=rba=0.6124(rba>rbc)。将i代入表5中的联系式μ(tk),可计算出各个专家评分与划定的融资风险等级之间的联系度及综合联系度,如表6所示。

表5 绝对关联度计算信息   

表5 绝对关联度计算信息

表6 专家评分值与风险等级的综合   

表6 专家评分值与风险等级的综合

根据表6的计算结果,可以发现,融资风险的五个等级非常低、低、较低、较高、非常高所对应的综合联系度分别为:-0.76460.17880.82560.4948-0.5098。按综合联系度的大小进行排序可以得到:较低、较高、低、非常高、非常低,结合最大隶属度原则,可确定哥伦比亚马道斯(Mar2)高速公路PPP项目融资风险等级为中。且项目评分与等级中的综合联系度为0.8256,接近于1,说明该结果具有较高的可信度。

此外,将表2求出的各二级指标的权重乘以表4中专家对各指标的加权评分,可得到最终的综合得分为74.2097,按照风险等级的划分规则,可知风险等级仍为等级中,与构建的GRA-SPA耦合评价模型计算出的风险水平一致,说明该模型可行。

根据表1各三级指标的权重结果,可以知道,东道国国内局势、利率波动、汇率波动、税收提高、工人罢工、定价机制变动等风险在全局风险中占有较高的比重,因此,为进一步降低哥伦比亚马道斯(Mar2)高速公路PPP项目的融资风险,关键是采取有效措施监督和控制上述指标风险。

5 结 语

(1)将平均差代替标准差实现对CRITIC方法的改进,全面、客观地反映了数据的平均变动程度。利用改进CRITIC方法与熵权法的复合赋权方法能充分挖掘客观数据背后的隐藏信息,求解出“一带一路”基础设施PPP项目融资风险评价指标的客观赋权。

(2)构建GRA-SPA的耦合评价模型,应用GRA模型中绝对关联度的计算公式求解出绝对关联度,进而分别得出该模型中的差异度、同一度、对立度,并以此来判断实际案例中的融资风险的发展趋势。最后,通过计算绝对联系度,取联系度绝对值最大者作为差异度的判断标准,代入联系式,得到最终的风险联系度。

(3)将构建的改进CRITIC-GRA-SPA评价模型用于哥伦比亚马道斯(Mar2)高速公路PPP项目中,研究其融资风险水平的高低,得到该项目的融资风险等级为中。通过计算二级指标权重与专家加权评分的风险等级也为中,二者结果相同,说明构建的改进CRITIC-GRA-SPA评价模型具有较高的可信度。此外,根据对三级指标权重的排序,可以明确降低项目融资整体风险水平的关键因素,为项目管理者提供参考和借鉴

 

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Research on Financing Risk of“the Belt and Road” Infrastructure PPP Project Based on Improved CRITIC-GRA-SPA
FAN Haiying
(Emergency Rescue Center of Shengli Oilfield Company(Fire detachment),China Petroleum & Chemical Corporation)
Abstract: In order to quantify the financing risk of“the Belt and Road” infrastructure PPP project,this paper constructs the financing risk evaluation index system from political,financial,social,natural environment,construction,operation and other aspects.Improves the traditional method with the average difference substituting for the standard deviation and combines the improved method with the entropy weight method to give weight to the indexes at all levels.Uses the coupling evaluation model of GRA and SPA method to comprehensively consider the identity,difference and opposition of each index factor of the evaluation object and quantify the connection degree coefficient.Through the empirical analysis,verifies the scientific feasibility of the model,provides a new idea for the research on financing risk of“the Belt and Road”infrastructure PPP project.
Keywords: PPP project; financing risk; improved CRITIC; GRA; SPA
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