洪文霞，李蓓蓓，王志遠(yuǎn)

(青島理工大學(xué) 管理工程學(xué)院，山東 青島 266520)

一、引 言

2019年8月，超強臺風(fēng)“利奇馬”在中國東部沿海登陸，浙江、江蘇、山東等多地遭受洪災(zāi)，損失慘重。近年來，隨著城市化發(fā)展，也帶來自然生態(tài)惡化、地表水滲透性差、水污染、供水不足等一系列的“城市后果”。究其原因，在于傳統(tǒng)老舊城市的排水系統(tǒng)不能及時排除暴雨產(chǎn)生的特大洪流，造成了城市洪水災(zāi)害。單純依靠傳統(tǒng)的地表徑流排水方式已經(jīng)不能有效避免水災(zāi)害。中國約有45%和17%的城市分別面臨供水不足和嚴(yán)重缺水;在此背景下，為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，中國政府于2013年12月正式啟動了“海綿城市試點計劃”，以促進可持續(xù)的城市化戰(zhàn)略；海綿城市作為應(yīng)對暴雨災(zāi)害、實現(xiàn)可持續(xù)用水管理的城市戰(zhàn)略，得到我國的廣泛推廣[1-3]。隨著氣候變化和快速城市化的疊加，城市越來越容易受到地表雨水的影響，因為傳統(tǒng)城市發(fā)展模式下人工不透水表面的增加阻止了雨水滲入地面；根據(jù)中國中央政府的規(guī)劃，到2020年，超過20%的城市將達到海綿城市的要求，到2030年達到80%[4-5]。鑒于此，在我國多地進行海綿城市項目大規(guī)模改造計劃迫在眉睫。目前我國約有660個城市，單個城市的海綿城市建設(shè)投資平均需25億元，從全國范圍來看，海綿城市建設(shè)所需的投資至少將達到1.5萬億元[6]。

建設(shè)海綿城市龐大的資金嚴(yán)重依靠國家財政，而政府融資能力有限，因此，眾多學(xué)者認(rèn)為PPP模式的融資渠道對海綿城市建設(shè)項目是可行的。PPP模式(public-private partnership,簡稱PPP)泛指政府和社會資本為提供某種公共服務(wù)而建立的合作伙伴關(guān)系[7][8]91。PPP模式與海綿城市建設(shè)在政策上高度相關(guān)，兩者都涉及多領(lǐng)域、多主體、多部門、收益低、公益性，在當(dāng)前地方政府推行新型城鎮(zhèn)化建設(shè)與環(huán)境治理行動中存在眾多的交叉結(jié)合點，未來海綿城市建設(shè)任重而道遠(yuǎn)，PPP模式已成為海綿城市建設(shè)的一個重要途徑[9]。盡管PPP模式被公眾廣泛接受，但由于模式本身的復(fù)雜性和不確定性，PPP模式下海綿城市項目建設(shè)正面臨著各種風(fēng)險；從目前海綿城市PPP項目建設(shè)現(xiàn)狀來看，政府方在項目合作中始終占據(jù)主導(dǎo)地位，致使社會資本方參與積極性不高，因此，PPP模式下海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵風(fēng)險能否得到有效管控，將直接影響到海綿城市建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展。

對PPP模式下海綿城市項目關(guān)鍵風(fēng)險因素間相互關(guān)系的研究是風(fēng)險管理的基礎(chǔ)。在理論方面，我國對于PPP模式海綿城市風(fēng)險方面的研究尚未涉獵；于實際意義而言，能為海綿城市PPP項目風(fēng)險管理提供依據(jù)，便于做出正確的決策措施，避免不必要損失。國內(nèi)外大量研究者針對不同領(lǐng)域PPP項目風(fēng)險做了廣泛研究，楊足運用HHM方法針對于基礎(chǔ)設(shè)施PPP項目風(fēng)險進行了識別[10]。有維寶基于TOPSIS-UT方法對綜合管廊PPP項目風(fēng)險分擔(dān)進行了研究[11]。據(jù)另外統(tǒng)計，李建峰基于海綿城市建設(shè)現(xiàn)狀，研究了全生命周期下海綿城市PPP項目物有所值定量評價[12]。徐享構(gòu)建了以政府實施機構(gòu)為主的三級績效考核體系[13]。李陽考慮到海綿城市特點并基于項目建設(shè)難點對海綿城市建設(shè)的PPP機制進行了探討[9]。喻博基于霍爾三維結(jié)構(gòu)建立了海綿城市建設(shè)PPP模式的運行機制[14]。范峻愷提出了基于生態(tài)、社會、經(jīng)濟三個維度的海綿城市適應(yīng)性評價指標(biāo)體系[15]。通過以上對于海綿城市的研究，發(fā)現(xiàn)關(guān)于海綿城市PPP項目風(fēng)險因素領(lǐng)域的研究處于“零”狀態(tài)，本研究可以在一定程度彌補這部分空白，豐富相關(guān)的理論研究成果。周德群等最早提出集成DEMATEL-ISM對復(fù)雜因素層次劃分并構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型的思路[16]。DEMATEL-ISM方法在因素等級劃分方面具有一定優(yōu)勢，它將復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)因素進行層次結(jié)構(gòu)化處理，明確每個因素在系統(tǒng)中所處的位置和相互關(guān)系，最終構(gòu)建出清晰的遞階層次結(jié)構(gòu)模型。本文首先經(jīng)過大量文獻閱讀、專家頭腦風(fēng)暴等方法確定了PPP模式下海綿城市的風(fēng)險因素列表，然后運用集成DEMATEL-ISM方法定量分析各風(fēng)險因素之間的相互作用關(guān)系，劃分因素間的層次結(jié)構(gòu)，提前認(rèn)識關(guān)鍵風(fēng)險因素，為PPP模式下海綿城市風(fēng)險管理決策提供有價值的參考依據(jù)。

二、PPP模式下海綿城市建設(shè)風(fēng)險識別

海綿城市(SC)，顧名思義，與海綿有相同功效，在暴雨災(zāi)害發(fā)生時，可以有效吸收水分，同時收集水分供干旱時使用，它使城市能夠適應(yīng)環(huán)境變化并從容應(yīng)對自然災(zāi)害。海綿城市建設(shè)在城市水資源管理、生態(tài)環(huán)境、防洪抗洪等方面起到積極作用。PPP模式是由政府部門和私營部門合作的一種模式，在利益共享、風(fēng)險共擔(dān)的基礎(chǔ)上，提供基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)。PPP能夠充分利用政府在監(jiān)管方面的優(yōu)勢，有效克服政府財政約束，解決資金、管理技術(shù)的落后問題，優(yōu)化私人資源配置，實現(xiàn)企業(yè)利潤最大化的目標(biāo)[17]。但PPP模式具有投資規(guī)模大、投資周期長、參與主體多、關(guān)系復(fù)雜等特點，導(dǎo)致PPP項目在實施全過程中存在眾多風(fēng)險[18]，提前識別關(guān)鍵風(fēng)險因素，準(zhǔn)確分析風(fēng)險因素間相互影響關(guān)系，是項目風(fēng)險管理的基礎(chǔ)，關(guān)系到項目能否成功運行。

研究前期，需要充分了解PPP模式特點，清晰地辨別海綿城市在推進PPP模式可能遇到的障礙和問題。海綿城市建設(shè)從前期規(guī)劃階到后期運營的每個階段有著諸多不確定潛在風(fēng)險，對風(fēng)險因素的識別是進行科學(xué)合理風(fēng)險管理的前提基礎(chǔ)。且海綿城市項目具有不同于一般PPP項目的獨特性，考慮到海綿城市的獨特性，本文通過20篇關(guān)于海綿城市和PPP類的文獻，以全過程視角按照風(fēng)險來源統(tǒng)計出20個風(fēng)險因素，再由6名相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜疫M行訪談溝通，統(tǒng)計專家意見，最終篩選出16個風(fēng)險因素，建立風(fēng)險因素指標(biāo)體系(表1)。

三、集成DEMATEL-ISM模型構(gòu)建

DEMATEL(decision making trial and evaluation laboratory,決策實驗分析法)[19]151-162方法是針對于復(fù)雜系統(tǒng)，研究其中復(fù)雜因素的邏輯關(guān)系，通過計算影響度、被影響度、中心度和原因度四個數(shù)量特征，定量分析各個風(fēng)險因素的重要程度和屬性，進而確定關(guān)鍵風(fēng)險因素。該方法能夠反映各個風(fēng)險因素之間的影響強度，但不能明確各個風(fēng)險因素的層次結(jié)構(gòu)。為解決此弊端，引入ISM模型。ISM(interpretive structure modeling，解釋結(jié)構(gòu)模型法)方法以定性分析為主，定性定量分析相結(jié)合，主要是分析系統(tǒng)因素相互關(guān)聯(lián)關(guān)系及相互關(guān)系變化時對系統(tǒng)總體的影響，通過建立鄰接矩陣，求解可達矩陣，最后構(gòu)造系統(tǒng)因素相互影響的遞階層次結(jié)構(gòu)模型，但它不能定量地表示各風(fēng)險因素之間的相互影響關(guān)系。DEMATEL和ISM兩種方法存在共性，又能相互取長補短，將DEMATEL和ISM相互融合，既明確系統(tǒng)風(fēng)險因素間相互影響程度又能建立系統(tǒng)風(fēng)險因素的遞階層次結(jié)構(gòu)模型，具有更完備的解釋功能。集成DEMATEL-ISM模型構(gòu)建思路如圖1。

圖1 DEMATEL-ISM方法思路

1.構(gòu)建直接關(guān)系矩陣

通過對PPP項目具有5年以上研究經(jīng)驗的大學(xué)教授和PPP項目管理咨詢公司的中專業(yè)人士及海綿城市領(lǐng)域研究人員發(fā)放問卷進行打分的形式，采用0～5記分法，判斷每個因素的重要性。問卷填寫如表2所示。

表2 問卷設(shè)計

將收集到10位資深權(quán)威專家打分，采用算數(shù)標(biāo)準(zhǔn)平均法對數(shù)據(jù)處理后可得初始直接關(guān)系矩陣M如下：

其中，因子i對因子j的影響表示為aij,如果風(fēng)險因素i不直接影響風(fēng)險因素j,記為0分，其余的1、2、3、4、5分別表示影響非常小、影響較小、影響中等、影響較大、影響大。

2.求標(biāo)準(zhǔn)矩陣Z和總關(guān)系矩陣T

把直接關(guān)系矩陣M標(biāo)準(zhǔn)化得到標(biāo)準(zhǔn)矩陣Z。規(guī)范化公式為：

(1)

求出總關(guān)系矩陣T，公式如下：

式中,E是單位矩陣，(E-Z)-1是(E-Z)的逆矩陣。

文中所有矩陣計算結(jié)果均由MATLAB軟件編寫程序代碼計算得出。由于篇幅原因，只列出最終的T矩陣，如下：

3.“四度計算”

由總關(guān)系矩陣中的tij可以進一步求出每一個因素的影響度D、被影響度C、中心度M和原因度N。tij表示因素i對因素j所產(chǎn)生的直接影響加上間接影響的程度，即因素i對因素j產(chǎn)生的綜合影響程度。在總關(guān)系矩陣T中，“影響度di”是行的和，“被影響度ci”表示列的和。公式如下：

(3)

(4)

“中心度d+c”，影響度和被影響度相加，表示各因素之間的關(guān)系；“原因度d-c”是對其他因素的影響。公式如下：

Mi=di+ci

(5)

Ni=di-ci

(6)

各風(fēng)險因素的“四度”值，如表3所示。

表3 中心度和原因度

下一步，基于原因度和中心度繪制散點圖。根據(jù)各因素的成因程度，以風(fēng)險因素的中心度為橫坐標(biāo)，原因度為縱坐標(biāo)，繪制各個因素的原因-結(jié)果圖，確定關(guān)鍵風(fēng)險因素(圖2)。

圖2 原因結(jié)果

4.確定整體影響矩陣

綜合影響矩陣反映的不同因素之間的影響關(guān)系和影響程度，其中弊端是不能反映出對本身因素的影響。因此需要計算反映系統(tǒng)因素整體影響關(guān)系的矩陣，即整體影響矩陣H。公式如下：

H=T+I=hj

(7)

式中，I為單位矩陣。

5.確定可達陣

確定整體影響矩陣后，可進一步計算可達矩陣K,K=|kij|如下：

(8)

式中，λ為閾值，閾值的大小根據(jù)實際情況進行科學(xué)的設(shè)定，閾值λ的設(shè)定主要為了舍掉影響程度較小的影響關(guān)系。λ的取值越大，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化越明顯，但在可達陣區(qū)域劃分時，容易形成兩個以上的連通域，這時就需要重新研究因素之間的相互影響關(guān)系。kij為節(jié)點i到節(jié)點j的關(guān)聯(lián)值，kij=1表明兩個節(jié)點關(guān)聯(lián)。經(jīng)過多次測算取閾值λ=α+β=0.157 8，其中α為綜合影響矩陣T的平均數(shù)，β為T的標(biāo)準(zhǔn)差，由此構(gòu)建可達矩陣K，如下：

6.確定各風(fēng)險因素的可達集和前因集

根據(jù)可達矩陣K,可計算出每個風(fēng)險因子的可達集P(Bi)與前因集Q(Bi)。可達集P(Bi)為因素Bi可以直接到達的因素集合，即可達矩陣K中第i行因素為1 的列對應(yīng)的因素構(gòu)成；前因集Q(Bi)是由可達陣K中第i列因素為1的行對應(yīng)的因素構(gòu)成，是可以到達因素Bi的全部因素集合。公式如下：

(9)

(10)

(11)

式中，C為共同集合且C中包括了n個級別因素集。在可達矩陣K中，按照順序依次劃去共同集合C中每級因素對應(yīng)的行和列，一直重復(fù)這個步驟，既能得到C的各層級因素，與此同時，可達矩陣中所有因素也已被劃除。

7.解釋結(jié)構(gòu)模型建立

重復(fù)2.6中的式(9)、式(10)和式(11)，直到所有的因素被劃除，根據(jù)劃除因素的順序，可得表4，并繪制因素遞階層次結(jié)構(gòu)圖(圖3)。圖3中數(shù)字節(jié)點代表的是建設(shè)海綿城市復(fù)雜系統(tǒng)中的各風(fēng)險因素，各因素之間的影響關(guān)系用有向箭頭“→”表示。

表4 PPP模式下SC風(fēng)險影響因素層級分解

圖3 PPP模式下SC風(fēng)險影響因素遞階層次結(jié)構(gòu)模型

三、結(jié)果分析

運用集成DEMATEL-ISM方法對PPP模式下海綿城市風(fēng)險影響因素研究分析時，首先運用DEMATEL方法確定海綿城市風(fēng)險影響因素兩兩之間的直接影響關(guān)系；然后進一步計算綜合影響矩陣，再加上相應(yīng)的單位矩陣，得到整體影響矩陣；通過合理設(shè)置閾值 ，得到ISM方法需要的可達矩陣；最后經(jīng)過運算，得到PPP模式下海綿城市風(fēng)險影響因素的6級結(jié)構(gòu)模型。DEMATEL方法計算的中心度可以反映風(fēng)險因素的相對重要程度，據(jù)算出的原因度可以明確各因素之間的因果關(guān)系；ISM方法得出的結(jié)構(gòu)模型則可以直觀地觀察出各因素間相互關(guān)聯(lián)關(guān)系。

1.“四度”結(jié)果分析

通過對PPP模式下SC風(fēng)險因素的影響度、被影響度、中心度、原因度分析(表1)，可看出，7個風(fēng)險因素被確定為正值的原因度(D-C=N)，被稱為原因因素。說明原因因素對其他因素的影響比其他因素對自身的影響更加顯著，包括B1政策法律不完善、B2政府信用風(fēng)險、B4SC專業(yè)經(jīng)驗不足、B10技術(shù)缺陷、B13不可抗力風(fēng)險、B14政府腐敗風(fēng)險、B15市場需求變化。舉例來說，對于政策法律不完善因素，由國家制定，它是受國家政策影響，不受其他因素(如技術(shù)缺陷、管道改造困難、進度延誤等)直接影響，卻能夠直接影響其他因素；立法是一切活動的基本，若海綿城市建設(shè)缺乏法律政策保障，社會資本投入的風(fēng)險性、不確定程度也會變高，不利于吸引外資，因此，完善的法律體系有助于海綿城市建設(shè)資金的征集。對于民眾反對因素，是由人民意志決定的，也不受其他因素直接影響。通過改進原因因素，可間接改善結(jié)果因素，從而逐漸減弱整個系統(tǒng)的風(fēng)險程度。

其余9個風(fēng)險因素具有負(fù)值原因度(D-C=N)，被稱為結(jié)果因素，包括B3融資風(fēng)險、B5規(guī)劃設(shè)計變更、B6招標(biāo)風(fēng)險、B7政府腐敗風(fēng)險、B8工期延誤、B9成本超支、B11施工安全隱患、B12管道改造風(fēng)險、B16營業(yè)收益不足，說明這些因素對其他因素的影響小于其他因素對自身的影響，具有較強的依賴性，且多數(shù)位于遞階層次結(jié)構(gòu)模型的中上層，是風(fēng)險因素系統(tǒng)的最終目標(biāo)。

中心度(D+C=M)表示風(fēng)險因素在整個分析系統(tǒng)中的重要程度，16個風(fēng)險因素的突出重要程度從大到小依次是B3融資風(fēng)險>B9成本超支>B16營業(yè)收益不足>B8工期延誤>B5規(guī)劃設(shè)計變更>B12管道改造困難>B2政府信用風(fēng)險>B11施工安全隱患>B10施工技術(shù)缺陷>B4 SC專業(yè)經(jīng)驗不足>B15市場需求變化>B6招標(biāo)風(fēng)險>B7項目唯一性風(fēng)險>B14政府腐敗風(fēng)險>B13不可抗力風(fēng)險>B1政策法律不完善。通過風(fēng)險因素中心度排序可知進度延誤、成本超支、營業(yè)收益不足、施工技術(shù)缺陷在風(fēng)險系統(tǒng)中的重要性突出，對于PPP模式下海綿城市項目風(fēng)險影響較大。若要保證項目成功順利運行收益，降低風(fēng)險發(fā)生的概率，應(yīng)重點考慮以上這些風(fēng)險因素。結(jié)合圖2可知，B2政府信用風(fēng)險、B8工期延誤、B9成本超支、B16營業(yè)收益不足是海綿城市風(fēng)險關(guān)鍵因素，同時符合政策法律不完善、不可抗力風(fēng)險、運維能力不足會導(dǎo)致進度延誤、成本超支風(fēng)險發(fā)生的工程實際情況。由此可見，充足的資金和強硬的技術(shù)實力對削弱海綿城市建設(shè)風(fēng)險的重要性不容忽視。

2.遞階層次結(jié)構(gòu)模型分析

PPP模式下海綿城市風(fēng)險影響因素的遞階層次結(jié)構(gòu)模型，形象直觀地反映了風(fēng)險因素之間的相互影響關(guān)系和層次結(jié)構(gòu)，這是ISM建模的優(yōu)勢。發(fā)出箭頭多的風(fēng)險因素與表2中影響度D較大值的風(fēng)險因素相對應(yīng)，表明該風(fēng)險因素影響其他風(fēng)險因素的程度大于被其他風(fēng)險因素影響的程度，決策者在提出風(fēng)險管理措施時，應(yīng)著重考慮此類風(fēng)險因素；被指向箭頭多的風(fēng)險因素與表2中被影響度C的較大值的因素相對應(yīng)，表明該風(fēng)險因素影響其他風(fēng)險因素的程度小于被其他風(fēng)險因素影響的程度，通過觀察這些風(fēng)險因素的發(fā)生率能間接說明風(fēng)險管理措施的實施效果。位于頂層L1和L2層的B6招標(biāo)風(fēng)險、B11施工安全隱患、B10施工技術(shù)缺陷、B16營業(yè)收益不足、B8進度延誤、B9成本超支等是影響PPP模式下海綿城市風(fēng)險的直接影響層，也是系統(tǒng)風(fēng)險管理的最終目標(biāo)，地位重要；位于L3和L4層級的B3融資風(fēng)險、B4SC專業(yè)經(jīng)驗不足、B5規(guī)劃設(shè)計變更、B12管道改造困難、B13不可抗力風(fēng)險，這些風(fēng)險因素的影響度和被影響度都處于比較靠前的位置，受其他因素影響大也易影響其他因素，屬于過渡層級風(fēng)險因素，起到承上啟下的作用，地位關(guān)鍵；處于底層L5、L6和L7層級的B14政府腐敗風(fēng)險、B15市場需求變化、B2政府信用風(fēng)險等政府因素是不易被其他風(fēng)險因素影響且較易影響其他風(fēng)險因素，起基礎(chǔ)作用，最終通過L1、L2、L3層級的因素對PPP模式下海綿城市風(fēng)險產(chǎn)生直接影響。

融資風(fēng)險、政府信用風(fēng)險、工期延誤、成本超支、營業(yè)收益不足等重要風(fēng)險因素都集中在建設(shè)施工階段和運營維護階段，同樣符合工程實際情況，對于項目建設(shè)施工階段和運營維護階段安全工作應(yīng)給予重點關(guān)注。

四、結(jié)論與建議

1.結(jié)論

本研究通過構(gòu)建模型分析得出如下主要結(jié)論：(1)以海綿城市建設(shè)項目的全生命周期視角，確定了決策、設(shè)計、建設(shè)、運營四個一級階段及其相對應(yīng)的16個二級風(fēng)險因素指標(biāo)體系。(2)通過DEMATEL建模分析了各風(fēng)險因素的中心度，明確了16個風(fēng)險因素指標(biāo)的相對重要性，得出融資風(fēng)險因素在海綿城市建設(shè)中占據(jù)最重要地位，其次重要的是成本超支、營業(yè)收益不足、工期延誤等風(fēng)險因素。(3)通過DEMATEL建模對影響度和被影響度的計算表明，其中7個指標(biāo)因素是原因因素，影響力度大，能明顯影響其他風(fēng)險因素；有9個指標(biāo)因素是結(jié)果因素，易被其他風(fēng)險因素影響。其中，政府信用風(fēng)險因素的影響力地位突出，應(yīng)引起重視。(4)通過解釋結(jié)構(gòu)(ISM)建模，將PPP模式下海綿城市建設(shè)風(fēng)險因素指標(biāo)體系劃分為7個層級，并分析了各層級風(fēng)險因素的不同影響力作用。

2.建議

根據(jù)以上分析及結(jié)論，可見政府在項目建設(shè)中的關(guān)鍵作用，政府是推進建設(shè)PPP項目的關(guān)鍵角色，并總結(jié)出如下策略建議：(1)海綿城市建設(shè)有明顯的時間序列特性，在不同周期階段風(fēng)險因素發(fā)生概率及相互影響關(guān)系是不同的，需要積極順應(yīng)海綿城市全生命周期演化規(guī)律，理清海綿城市建設(shè)每個周期階段風(fēng)險管理的重點，并針對性制定不同的風(fēng)險防范措施。(2)制定自上而下全面的法律體系，完善市場資源配置機制。通過以上分析可看出政策法律風(fēng)險因素的影響力度巨大，完善海綿城市政策法律體系的具有迫切性。(3)提高社會民眾的接受度，建立雨水排放許可及收費制度。(4)規(guī)范監(jiān)管機制，確保海綿城市可持續(xù)發(fā)展。海綿城市建設(shè)效果的持續(xù)營運，需要監(jiān)管機構(gòu)做好本職監(jiān)管工作。