劉秋林

摘要：在我國公共交通運輸基礎設施建設中，高速公路作為我國交通運輸業(yè)重要的一部分，在國民經(jīng)濟發(fā)展中有著舉足輕重的地位。本文通過搭建某高速公路PPP項目的成本與收入的框架，對項目收益影響因素的分析，利用系統(tǒng)動力學和Vensim PLE軟件，構(gòu)建某高速公路PPP項目收益系統(tǒng)動力學模型，討論了特許經(jīng)營期、車輛通行收入、可行性缺口補助等對高速公路PPP項目收益的影響程度，為高速公路PPP項目中政府和社會投資者在投資決策時提供相關(guān)參考。

Abstract： In the construction of public transportation infrastructure in China， highways， as an important part of China's transportation industry， play an important role in the development of national economy. By constructing the cost and revenue framework of a highway PPP project， this paper analyzes the factors affecting the project revenue， and uses the system dynamics and Vensim PLE software to construct the revenue system dynamics model of a highway PPP project， and discusses the franchise period. The degree of influence of vehicle traffic income and feasibility gap subsidies on the revenue of expressway PPP projects provides relevant reference for government and social investors in the PPP project.

關(guān)鍵詞：高速公路;PPP項目收益;系統(tǒng)動力學

Key words： highway;PPP project revenue;system dynamics

中圖分類號：F284.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）16-0020-04

0? 引言

二十一世紀以來，政府大力發(fā)展交通基礎服務設施，著重修建高速公路，現(xiàn)有的交通網(wǎng)為全國經(jīng)濟發(fā)展、擴大對外開放做出了重大貢獻。截止 2017 年末，我國高速公路總里程為13.64 萬公里，占全國公路總里程3%，高速公路通車總里程位居世界第一[1]。在新形勢下，繼續(xù)大力推進高速公路建設，有利于當前全國實現(xiàn)擴投資、穩(wěn)增長、惠民生，也對新時期扶貧工作具有重要意義。但在公共基礎交通建設中，政府往往出資比例大、負擔重。為盡快有序推進PPP 模式項目的運用，緩解財政負擔，中央及地方交通運輸部門積極下發(fā)相關(guān)指導文件。自2014年下半年以來，國務院、財政部、國家發(fā)改委相繼發(fā)布《關(guān)于創(chuàng)新重點領(lǐng)域投資融資機制鼓勵社會投資的指導意見》（國務院〔2014〕60號）、《政府和社會資本合作模式操作指南》（財金〔2014〕113 號）和《關(guān)于開展政府和社會資本合作的指導意見》（發(fā)改投資〔2014〕2724 號）等系列文件明確鼓勵采用PPP 模式建設運營高速公路項目。同時，孫慧等[2]運用博弈論的模型和方法，對比了高速公路在PPP模式和BOT模式在有激勵條件下，政府在BOT模式下的收益顯著低于PPP模式下的收益。因此，高速公路PPP模式可以使政府通過特許經(jīng)營、購買服務、股權(quán)合作等方式，與社會資本建立的利益共享、風險分擔及長期合作關(guān)系來增強公共產(chǎn)品和服務供給能力、提高供給效率，實現(xiàn)項目有效落地。

1? 高速公路PPP項目收益研究的相關(guān)理論

1.1 PPP項目收益研究理論

高速公路PPP項目從融資、建設、運營到管理，是一個參與主體多、建設成本高、回報周期長的復雜過程。項目收益是整個項目持續(xù)進行的關(guān)鍵因素，對社會資本投資者來說，項目收益直接關(guān)系到其自身利潤;對政府來說，不僅可以緩解財政壓力，還可以盡可能的為公眾提供充裕的基礎設施服務[3]。同時項目收益是政府與社會資本投資者進行 PPP 項目談判與決策的基礎，可進一步劃分政府和社會資本投資者的職責，落實相關(guān)法律法規(guī)與政策細則[4]。目前國內(nèi)現(xiàn)有研究理論多關(guān)于PPP項目的融資結(jié)構(gòu)、風險分擔以及政府職責，但對于 PPP 項目收益的影響因素研究相對較少。袁競峰等[5]在《基礎設施建設PPP項目關(guān)鍵績效指標研究》中48個績效指標可知影響PPP項目收益的因素包括項目成本、特許經(jīng)營期、特許經(jīng)營價格、客流量等。于景起[6]從核心利益相關(guān)者的出發(fā)，用 Shapley 值法構(gòu)建PPP項目收益分配模型，通過分析該模型，得出解決收益分配的問題需修正風險因子。Viegas[7]關(guān)于交通建設的研究中表明，影響項目收益的因素有項目建設成本、合作期、再談判等。Chang（2013）[8]構(gòu)建的PPP項目收益模型以北京地鐵4號線為例，說明了政府和私人投資者在項目合作中成本、收益和風險分擔的分配，著重討論了折現(xiàn)率對項目成本與收入的影響。夏穎等[9]以博弈論為基礎研究PPP項目收益，討論以相關(guān)貼現(xiàn)因子和策略為重點的討價還價模型。

1.2 基于系統(tǒng)動力學研究PPP項目收益的理論

宋金波等[10]基于系統(tǒng)動力學和模糊邏輯方法研究了定性因素對模型的影響，以垃圾焚燒發(fā)電BOT項目案例進行模擬，討論了在政府部門和項目公司各自期望的收益水平下特許期和特許價格的合理決策，并從特許期、特許價格、垃圾熱值三個方面進行項目收益的靈敏度分析。孫春玲等（2016）[11]用系統(tǒng)動力學的方法建立了天然氣PPP項目收益模型，以某加氣站為例檢驗了模型的有效性，并建議相關(guān)的研究應定性與定量相結(jié)合。葉曉甦等[12]在考慮交易成本的前提下，運用系統(tǒng)動力學和模糊數(shù)學，構(gòu)建了體育場館PPP項目收益模型，討論了相關(guān)因素對項目收益的影響程度。因此，分析高速公路PPP項目收益運用系統(tǒng)動力學方法是可行的，但缺乏針對高速公路項目收益的定性與定量相結(jié)合的研究。

綜上所述，由于不同的項目有不同的成本投入與收入，目前針對PPP項目收益影響因素的研究較為單一和簡單，多數(shù)學者未綜合考慮特許期、車輛通行收入、可行性缺口補助、養(yǎng)護維修費等因素相互影響、相互作用，忽視了不同項目的成本投入與收入的差異對項目收益的影響程度不同。因此，在項目實施過程中缺乏實用性和準確性。本文通過運用系統(tǒng)動力學，對高速公路PPP項目進行定性和定量的綜合研究，以某高速公路PPP項目為例，將項目收益作為研究對象，用系統(tǒng)動力學方法構(gòu)建一個可操作的、實用的高速公路項目收益SD模型，進行模型仿真和靈敏度分析，以期為政府和社會資本投資者在籌資、建設、運營和管理PPP項目時提供參考。

2? 高速公路PPP項目收益系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建

2.1 高速公路PPP項目收益系統(tǒng)動力學框架

高速公路PPP項目收益系統(tǒng)動力學模型由三個部分構(gòu)成：總成本子系統(tǒng)、總收入子系統(tǒng)和期望收益子系統(tǒng)，框架圖如圖1所示。總成本又分為建設期成本和運營期成本，建設期成本主要包括建筑安裝工程費、設備及工具、器具購置費、征地拆遷費、前期準備費用、評估費、試驗費、建管費、生產(chǎn)人員培訓費、聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費、建設期利息、預備費，運營期成本包括養(yǎng)護維修費、大中修理費、機電運營費、運營期利息?？偸杖胫饕ㄜ囕v通行費收入、可行性缺口補助及相關(guān)稅費。高速公路PPP項目的期望收益等于項目總收入減項目總成本。這三個非線性的子系統(tǒng)之間相互獨立、相互聯(lián)系、相互影響。

2.2 高速公路PPP項目收益系統(tǒng)要素因果關(guān)系分析

根據(jù)對影響高速公路PPP項目收益的各個要素的分析，可以得知這些要素之間是相互影響、相互作用的，結(jié)合高速公路PPP項目收益系統(tǒng)動力學框架可以構(gòu)建高速公路PPP項目收益的因果循環(huán)圖，如圖 2所示。

高速公路PPP項目收益由項目總成本子系統(tǒng)和項目總收入子系統(tǒng)產(chǎn)生的收益凈現(xiàn)值來體現(xiàn)。在項目成本子系統(tǒng)中建筑安裝工程費、設備及工具、器具購置費、征地拆遷費、前期準備費用、評估費、試驗費、建管費、生產(chǎn)人員培訓費、聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費、建設期利息、預備費增加時，建設期成本也隨之增加;特許經(jīng)營期增長時，養(yǎng)護維修費、管理費等隨之增加，進而運營期成本和總成本也增加。項目收入子系統(tǒng)中，車輛通行收入增加將引起可行性缺口補助減少，同時又會引起相關(guān)稅費的增加，然后引起運營期收入的增加;可行性缺口補助增加會引起運營期收入增加，最終引起總收入的增加。

2.3 高速公路PPP項目收益系統(tǒng)變量分析

根據(jù)梳理高速公路PPP項目各個要素的因果關(guān)系，得出SD模型中的流量和存量的變化關(guān)系，高速公路PPP項目的SD流圖如圖 3所示，其主要變量如下所示：

2.3.1 狀態(tài)變量

高速公路PPP項目收益SD模型中，項目總成本和項目總收入是項目特許期內(nèi)連續(xù)的各個年份累計值，然后得到收益凈現(xiàn)值為最終輸出值，采用系統(tǒng)動力學中INTEG（m，n）函數(shù)計算，m為變化量，n為初始值。

總成本=INTEG（，0）

總收入=INTEG（，0）

收益凈現(xiàn)值=INTEG（，0）

總成本子系統(tǒng)中，項目建設期成本發(fā)生在特許期的第1至第5年，項目運營期成本發(fā)生在特許期的第6年至第29.5年。項目公司收益分為兩部分，一部分是其通過高速公路運營（如：收取車輛通行費等）獲得一定經(jīng)營性收入，另一部分是當經(jīng)營性收入不足以支付項目公司運營成本、償還融資資金和獲得合理回報利潤時，政府所給予可行性缺口補助。

2.3.2 決策變量

建設期成本=建筑安裝工程費+設備及工具、器具購置費+征地費+建設管理費+研究試驗費+建設項目前期工作費+專項評價（估）費+聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費+生產(chǎn)人員培訓費+建設期貸款利息

運營期成本=養(yǎng)護費用+機電運營費+大中修理費+管理費+運營期利息

運營期收入=車輛通行收入+可行性缺口補助-應交增值稅-稅金及附加-水利建設基金

2.3.3 輔助變量

由于高速公路PPP項目中的管理費、初始機電運營費、運營期利息等變量隨時間的變化而變化，采用系統(tǒng)動力學中IF THEN ELSE（a，b，c）函數(shù)計算。

管理費=IF THEN ELSE（Time>=T1，初始管理費*（1+年增長率）^（Time-T1），0）

機電運營費= IF THEN ELSE（Time>= T2，初始機電運營費*（1+機電運營費年增長率）^（Time- T2），0）

運營期利息=IF THEN ELSE（Time> T3，（運營期貸款總額-（Time-T3）*每年應還本金）*利率，0）

應交增值稅=應納稅額×稅率

3? SD模型

3.1 高速公路PPP 項目收益仿真模擬

為深化某省交通基礎設施投融資體制改革，提高某省綜合交通路網(wǎng)設施的水平，改善群眾出行條件，緩解財政負擔，某省人民政府下發(fā)《縣縣通高速公路建設工作方案的通知》?！犊h縣通高速公路建設工作方案》提出，2017 年力爭新開工田林至西林高速公路項目，至 2020 年通過建成田林至西林高速公路，實現(xiàn)通高速的縣（市、區(qū)）達到 109個，縣（市、區(qū)）通高速率達 100%。

本項目按高速公路標準設計，主線路線設計里程長 198.68 公里，設計速度 80 公里/小時，路基寬 25.5 米。項目投資估算總金額為260.6億元，其中項目自籌資金 493173萬元，約占總投資的 20%。其余資金通過銀行貸款1972692萬元，約占總投資的 80%。上級部門撥付的專項補貼資金約為總投資的 10%即 260578.46 萬元。政府授予項目公司經(jīng)營權(quán)34.5 年，包括建設期5年，運營期29.5年。社會資本承擔本項目的勘察、設計、投融資、建設、運營和維護管理。項目建成后，由項目公司負責本項目的運營維護工作，待期滿后將合同上約定的本項目的資產(chǎn)全部無償移交給政府。運用 Vensim PLE 軟件進行仿真模擬，項目收益模擬結(jié)果如表 1，狀態(tài)變量變化趨勢如圖 4。

3.2 高速公路PPP項目收益靈敏度分析

3.2.1 特許經(jīng)營期調(diào)整

根據(jù)仿真可知，若特許經(jīng)營期為25年時，項目收益凈現(xiàn)值約為-423627萬元，項目處于虧損狀態(tài);若特許經(jīng)營期為30年時，項目收益凈現(xiàn)值約為784266萬元，項目處于盈利狀態(tài);若特許經(jīng)營期約為27.2年時，項目凈現(xiàn)值為0元，項目收益處于平衡狀態(tài)。由此可知項目標準特許期約為27.2年，而該項目實際特許期為29.5年，該項目可實現(xiàn)盈利。因此，項目特許期應不低于28年。

3.2.2 可行性缺口補助調(diào)整

如圖 5，收益凈現(xiàn)值初始水平如current 1曲線所示。當其它影響因素都不變的情況下可行性缺口補助增加20%時，收益凈現(xiàn)值如current5曲線所示，則此時標準特許期約為26.7年，即比初始標準特許期降低 1.84%。當其它影響因素都不變的情況下可行性缺口補助減少20%時，收益凈現(xiàn)值如current 6曲線所示，則此時標準特許期約為27.6年，即比初始標準特許期提高1.47%。因為項目收益與可行性缺口補助正相關(guān)，且初始標準特許期低于實際特許期，則可行性缺口補助不能上漲;若可行性缺口補助約減少90%時，如current11曲線所示，此時標準特許期為29.5年，與實際特許期一致。因此，在其他影響因素不變條件下，政府對可行性缺口補助的合理調(diào)整范圍為（0，90%）。

3.2.3 車輛通行收入調(diào)整

如圖 6，收益凈現(xiàn)值初始水平如current 1曲線所示。當其它影響因素都不變的情況下車輛通行收入增加20%時，收益凈現(xiàn)值如current 9曲線所示，則此時標準特許期約為24.5年，即比初始標準特許期降低10%。當其它影響因素都不變的情況下車輛通行收入減少20%時，收益凈現(xiàn)值如current 10曲線所示，則此時標準特許期約為30.5年，即比初始標準特許期提高12.1%。項目收益與車輛通行收入正相關(guān)，且初始標準特許期低于實際特許期，車輛通行收入不應上漲;若車輛通行收入約減少15%時，如current12曲線所示，此時標準特許期為29.5年，與實際特許期一致。因此，在其他影響因素不變條件下，高速公路運營單位對車輛通行收入的合理調(diào)整范圍為（0，15%）。

4? 研究結(jié)論

以高速公路PPP項目收益為研究對象，運用系統(tǒng)動力學方法分析成本與收入的因果關(guān)系，構(gòu)建了項目收益SD模型，運用 Vensim PLE 軟件結(jié)合某高速公路案例進行仿真模擬與靈敏度分析，得出以下三方面結(jié)論：①高速公路PPP 項目前期準備工作中，應多方面考慮政府、社會資本投資方和社會公眾的需求，為實現(xiàn)社會效益最大化的目標，合理制定特許期，類似案例中特許期不應低于28年。②政府在給予高速公路 PPP 項目財政補貼時，應綜合考慮特許期、車輛通行收入等因素，給予合理補貼，增強私人資本投資方的信心，實現(xiàn)PPP項目中各方的效益，類似案例中可行性缺口補助的最多減少90%。③高速公路運營單位收取高速公路過路費時，在保持高速公路運營單位積極性的前提下，應盡量考慮運營成本、可行性缺口補助，減輕政府的財政負擔，類似案例中車輛通行收入的可下調(diào)范圍不超過15%。

高速公路PPP項目建設周期長、資金需求大、人員設備投入多，政府應為高速公路PPP項目拓寬融資渠道，提供多樣化資金支持，加強相關(guān)政策引導。同時高速公路PPP項目的收益是一個復雜的系統(tǒng)，在未來研究中，可以進一步分析關(guān)鍵風險因素、政府政策、人員技術(shù)水平對項目收益系統(tǒng)的影響。

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