引调水PPP项目利益分配的Shapley方法

陈述　蒙锦涛　姚惠芹

摘要：科学合理的利益分配机制是引调水PPP项目成功的关键，基于利益分配基本原则，结合引调水PPP项目特性，构建利益分配影响因子体系；然后在Shapley值法的基础上，运用模糊综合评判法确定利益分配影响因子的权重，建立了基于Shapley值改进的引调水PPP项目利益分配机制模型，以协调各方利益分配，使各方利益都实现最大化；最后将建立的模型应用到工程实例中，验证了模型的可行性和有效性。结果表明：与初始分配方案相比，改进后的利益分配机制不仅满足了个体理性以及群体理性，且衡量了各利益相关者的实际贡献，更为贴近实际。该分配方式对引调水PPP项目总利益不产生影响，而只对分配比例产生影响，其政府、社会资本方及引调水PPP项目特许经营公司的利益分配系数分别为0.35、0.41、0.24。

关键词：利益分配；引调水工程；PPP；Shapley；利益相关者

中图分类号：TV68；F407.9文献标志码：A文章编号：

16721683（2018）02020207

Abstract：

A scientific and reasonable profit distribution mechanism is the key to the success of water diversion PPP project.Based on the basic principles of profit distribution，we constructed an impact factor system of profit distribution with consideration to the features of water diversion PPP projects.Then，based on the Shapley value，we used the fuzzy synthetic method to determine the weight of each impact factor of profit distribution，and established an improved profit distribution model for water diversion PPP projects，so as to coordinate profit distribution and maximize profits for all stakeholders.Finally，we applied the model to an engineering case and verified the feasibility and validity of the model.The results showed that compared with the initial allocation scheme，the improved profit distribution mechanism not only can satisfy both individual rationality and group rationality，but also can measure the actual contribution of various stakeholders more truthfully.It does not affect the total profit of the water diversion PPP project，and only affects the distribution ratio between government，social capital，and franchise company of water diversion PPP project，whose profit distribution coefficients were 035，041，and 024，respectively.

Key words：profit distribution；water diversion project；PPP；Shapley；stakeholders

我国水资源时空分布不均，水资源短缺甚至已成为我国众多地区经济社会发展的制约因素[12]。建设引调水工程，是解决用水与供水矛盾的根本措施[3]。目前以政府投资为主的建设模式，已难以满足引调水工程建设庞大资金需求。为减轻政府财政压力，引入社会资本，加快实施引调水工程PPP项目势在必行。然而，政府部門社会保障职能与社会资本追利动机之间的内在利益冲突，是影响调水PPP项目成败的关键。因此，建立公正科学的利益分配机制对于协调不同利益主体冲突、保证引调水PPP项目成功实施具有重要意义。

利益分配与协调是PPP项目顺利进行的重要环节，是国内外学者研究的热点之一。Parrod等[4]指出要维持项目成员间的合作关系必须建立让各方满意的收益分配机制，叶晓甦等[5]考虑激励措施印证了这一看法，认为解决各方利益冲突的根本途径是建立科学的利益分配机制。Medda[6]以风险分担的视角分析认为各方承担风险的意愿在很大程度上取决于所获的期望收益，随后Yuki等[7]基于合作博弈的角度认为项目成员的成本投入与收益呈正相关，而张巍等[8]基于前人观点指出风险分担、投资比例等是影响利益分配的重要因素。对此，李军等[9]以利益分配三要素为原则构建了PPP项目利益分配模型。从博弈角度，时茜茜等[10]运用合作动态博弈模型，[JP2]以分散、集中两个视角得出系统最优利益分配机制；凌阳明月等[11]建立讨价还价博弈模型，探讨了最佳利益分配结构；Harrison等[12]将经典博弈模型与仿真分析相耦合，提出了利益分配最优比方法；从激励角度，张喻等[13]基于契约设计理论，利用协同系数构建了具有激励性动态利益协调机制；[JP]胡文发等[14]以激励相容理论为基础，提出多层次利益协调机制；马亚男[15]以委托代理理论为契入点，探讨不同分配率区间对合作成员的激励影响。从数学理论的角度还有可拓[1617]、模糊集[1819]、优化模型[2021]等方法，然而这些方法存在计算复杂等缺陷[22]，Shapley L.S.提出的Shapley值法[23]具有计算简便等优点，胡丽等[24]在Shapley值法的基础上设计了PPP项目利益分配机制，随后刁丽琳[25]等在此基础上提出了一种多权重Shapley利益分配方法。

上述研究为引调水PPP项目利益分配问题提供了多样化思路，然而缺少针对引调水工程PPP项目工程特点的研究，未充分考虑利益相关者角色在项目投入产出的差异性，很难直接指导引调水PPP项目实践。本文综合权衡各利益相关者投入资源、努力水平、承担风险、贡献程度等因素对利益分配影响，引入影响利益分配因子，并通过模糊综合评判法赋权，建立基于改进Shapley值的引调水PPP项目利益分配模型，以期为社会资本与政府部门的利益协调提供依据。

1利益分配影响因子及系数测算

引调水PPP项目合约明确规定了各利益相关者的权利与义务，在设计利益分配机制时必须综合考虑各利益相关者对项目建设的实际贡献[26]。因此，本文针对引调水PPP项目契约特征，根据引调水工程利益分配的责权利对等原则，影响引调水PPP项目利益分配因子主要包括利益相关者的资源投入、努力水平、风险分担、贡献程度等。

1.1资源投入

引调水PPP项目建设离不开政府和社会资本方的各类资源投入，通常而言，投资者投入的资源越多，则期望的报酬越大。长距离引水线路穿越地质条件复杂、沿线交叉输水建筑物种类繁多，对施工人员专业技术、施工设备、人力资源等提出更高的要求，同时建设资金规模通常由设计供水量决定，而社会资本方因其一流的专业技术及强大的融资能力，主要承担这部分资源投入；政府部门是引调水PPP项目发起方，主要承担生态资源投入、水价调控及质量监管。项目实施过程中会形成许多无形资产如知识产权、专利、技术标准等难以被量化，由第三方评估后通过协商计入要素投入。因此，将资源投入作为影响利益分配因子，有助于提高社会资本方参与积极性，从而加快推动引调水工程建设。

令引调水PPP利益相关者i的资源投入为Vi，主要包括固定投资资产、技术能力、生态资源、人力资源、无形财产，利益相关者i对各资源投入记为Cik，其资源投入指标权重依次为λk，有∑[DD（]5[]k=1[DD）]λk=1。

1.2努力水平

引调水PPP项目涉及利益相关者众多，各利益相关者目标的多样性导致出现违背合约的行为，从而增加项目管理成本。而努力水平是指各利益相关者依照合同商定而采取积极措施的程度，以此作为利益分配影响因子，可有效避免单方消极合作行为，保障引调水PPP项目整体目标高效完成。

令引调水PPP项目各利益相关者努力水平为E，利益相关者i努力水平为Ei6，则所有成员努力水平的均值为：

1.3风险分担

引調水PPP项目的核心原则之一就是共担风险，若利益相关者在项目中承担风险的比重越大，那么它期望所获得的利益也就越大。引调水PPP项目工程线路长、供水地域广、环节层级复杂，且易受降雨、洪水等不确定水荷载影响，导致引调水PPP项目风险管理难度较大，具体如图1所示。政府部门主要承担政治法律风险、水量需求风险以及市场价格风险，而社会资本方以其先进的技术及丰富的经验，主要承担建设运营风险。为有效分担风险，风险分配基本原则就是将风险分配给最能有效控制风险的一方，从而能够提高各利益相关者的合作效率。因此，风险分担是影响引调水PPP项目利益分配的至关重要的因子。

根据利益相关者理论，由南巴河引调水PPP项目模式可知其核心利益相关者为：即政府为1，社会资本方为2，引调水PPP项目特许经营公司为3。按照合同约定，利益相关者分配项目收益。经项目专家审议，对经过项目的路线、投资、收益方式、需水量、水价、沿线土地开发等一系列进行评估之后，项目运营30年所获总利益大概为50亿元。若该引调水工程不采用PPP模式，而采用原始公共基础服务由政府投资建设运营的情况下，若保持原始投资额度不变，项目三方独自投资建设项目，则所获利益为：U（1）=30、U（2）=28、U（3）=24（单位：亿元，以下省略）；双方合作利益策略有： U（1∪2）=40；U（1∪3）=36；U（2∪3）=33；三方合作策略有：U（1∪2∪3）=50。

由表2中数据可知：

（1）就资源投入而言，占比重最多的社会资本方得到了1.476 0亿元的投入补偿，该补偿值由投入相对较少的政府以及引调水PPP项目特许经营公司按比例进行分摊；就风险分担而已，占比重最多的社会资本方得到了2011 9亿元的风险补偿，该补偿由承担风险较小的政府和引调水PPP项目特许经营公司按比例进行分摊。这与引调水PPP项目的融资经营模式有关，将PPP模式引入引调水工程本身就是为了吸收社会资本方融资能力强、风险管控度高等优点，无论是资源投入还是风险分担，社会资本方所承担的比例是最多的。因此，在利益分配过程中，根据投入、风险与利益相对称原则，社会资本方理应获得更多的报酬，同时也应给予社会资本方相应的政策补贴、税收优惠等补偿。

（2）就努力水平而言，占比重最多的政府得到了0.011 6亿元的激励补偿，该补偿值由努力水平不足的社会资本方和引调水PPP项目特许经营公司按相应比例进行分摊；就贡献程度而言，占比重最多的政府得到了0.388 8亿元的激励补偿，该补偿值由比较消极的社会资本方和引调水PPP项目特许经营公司按比例进行分摊。这与引调水PPP项目实际活动情况较为一致，由于引调水工程作为公益性较强的项目，导致社会资本方刚开始进入项目意愿并不强烈，而政府作为牵头部门，为解决群众的生活用水、工业用水以及灌溉用水问题，尽最大的努力以及牺牲来促使引调水PPP项目的完成。因此，在利益分配过程中，政府应获得更多的报酬。

（3）初始分配方案中政府、社会资本方及引调水PPP项目特许经营公司的利益分配系数为040、034、026，而改进后的分配方案中，其利益分配系数分别为035、041、024，较于初始分配方案，社会资本方的利益分配系数增幅较大，而政府以及引调水PPP项目特许经营公司的利益分配系数都有不同程度的降低。实际贡献度高的利益相关者将获得更多的利益分配，符合高投入高回报原则，极大地调动了各利益相关者的主动性。

[BT2][STHZ]4结论

（1）本文以政府、社会资本方及引调水PPP项目特许经营公司为研究对象，在Shapley值法的基础上综合考虑资源投入、努力水平、风险分担、贡献程度四个影响因子对利益分配的影响，通过运用模糊综合评判法对影响因子赋权，提出引调水PPP项目利益分配新方法，该研究成果对引调水PPP项目具有一定的指导意义。

（2）结果表明：改进的利益分配机制对引调水PPP项目总利益不产生影响，只对分配比例产生影响，其政府、社会资本方及引调水PPP项目特许经营公司的利益分配系数分别为0.35、0.41、0.24。较传统Shapley值法，社会资本方的利益分配系数增幅较大，而政府以及引调水PPP项目特许经营公司的利益分配系数都有不同程度的降低，体现了各利益相关者的个体特征差异和偏好，从而达到提高合作稳定性的目的。与传统解决合作博弈问题的方法相比，该分配模型运算简单合理且具有唯一解。

（3）影响引调水PPP项目利益分配的因素众多，且各利益相关者所得的利益影响因子难以精准度量，因此如何在有限信息条件下不断优化与完善引调水PPP项目利益分配方案，这是今后进一步研究的方向。

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