考虑不确定性的PPP项目物有所值定量评价研究_张家诚.docx

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1、 Classified Index: F224 U.D.C: Southwest Jiaotong University Master Degree Thesis RESEARCH OF VALUE FOR MONEY QUANTITATIVE EVALUATION FOR PPP PROJECT BASED ON UNCERTAINTY Grade: 2013 Candidate: Jiacheng Zhang Academic Degree Applied for : Master of Engineering Speciality: Industrial Engineering Supe

2、rvisor: Xusheng Li June, 2016 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 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 权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1. 保密 ，在年解密后适用本授权书 ; 2. 不 保 密 使 用 本 授 权 书 。 (请在以上方框内打 “ V” ） 学位论文作者签名： 西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献 ） 声明 本人在学位论文中所做

3、的主要工作或贡献如下： 本文拟从应用层面出发，针对 PPP项目前期准备阶段，对基于公共部门基准 (PSC) 的 PPP项目物有所值定量评价进行研究。 1. 引入不确定性分析，在分析物有所值评价中不确定性因素来源的基础上，识别、 构建各成分的不确定性表达式，并通过蒙特卡罗模拟，建立基于不确定性分析的 PSC 计算方法，将 PPP项目物有所值评价从传统的确定性的点决策推向分布区间决策； 2. 接着，引入数理统计理论中的假设检验方法，提出基于 PSC与 PPPs两个分布 均值差假设检验的物有所值定量评价决策方法，以不确定性的角度得出物有所值定量 评价的决策结论。 通过以上两方面，建起一套完整的考虑不

4、确定性的 PPP项目物有所值定量评价方 法体系，从一个新的角度解决了 PPP项目物有所值定量评价的决策问题。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 曰期： 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 I页 摘 要 基础设施建设投资在我国经济发展中一直充当着重要角色，随着国民经济快速发 展，居民可支配收入不断增加，社会需求增长，基础设施建设和

5、服务效率的需求日益 增加，使得传统投融资模式下融资平台债务高，公共供给效率低的矛盾日益剧烈，已 难以满足需求。通过 PPP模式，可引入社会资本参与投资、建设和经营，弥补地方政 府基础设施建设的资金缺口，同时引入市场竞争和激励约束机制，提高公共产品提供 效率、质量，带来更高水平和更便利的公共服务。十八大三中全会提出的让市场在资 源配置过程中发挥决定性作用，推动了新一轮的 PPP热潮。然而 ，政府部门采用 PPP 模式进行采购的动因是其物有所值，这也是采用 PPP模式的目的和意义所在，因此， 在项目采购模式的决策前，有必要对其是否应该采用 PPP项目作物有所值评价。但受 限于当前 PPP模式尚不成

6、熟，物有所值定量评价方法欠完善，评价饱受争议，难以指 导 PPP项目的正确决策，不利于 PPP模式规范化推广运用。 本文拟从应用层面出发，针对 PPP项目前期准备阶段，对基于公共部门基准 (PSC) 的 PPP项目物有所值定量评价进行研究。引入不确定性分析，在分析物有所值评价中 不确定性因素来源的基础上，识别、构建各成 分的不确定性表达式，并通过蒙特卡罗 模拟，建立基于不确定性分析的 PSC计算方法，将 PPP项目物有所值评价从传统的确 定性的点决策推向分布区间决策；接着，引入数理统计理论中的假设检验方法，提出 基于 PSC与 PPPs两个分布均值差假设检验的物有所值定量评价决策方法，以不确定

7、 性的角度得出物有所值定量评价的决策结论；最后，通过一个基础设施项目前期准备 阶段的 PPP物有所值定量评价，对本文提出的方法体系进行算例演示，检验其可行性 及科学性，同时起到对方法使用指导的作用。 本文构建起一套完整的考虑不确定性的 PPP项目物有所值定量评价方法体系，从 一个新的角度解决了 PPP项目物有所值定量评价的决策问题。有助于确保 PPP模式能 真正实现物有所值，促进 PPP模式规范化推广运用。 关键词：不确定性分析；物有所值评价； PSC; PPP模式；假设检验 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 II页 Abstract Infrastructure investment pl

8、ays an important role in economic development of China. With the rapid development of the national economy, the disposable income of residents is increasing, and the social demand growth, the demand of infrastructure construction and service efficiency increasing. It has led to a high debt financing

9、 platform, and low public supply efficiency of the contradiction is increasingly fierce under the traditional investment and financing mode. Through the PPP mode, it is beneficial for the govenunent to attract social capital to participate in the investment, construction and operation, in this way,

10、it can make up the funding gap of local government infrastructure construction, at the same time, market competition and incentive and restraint mechanisms are introduced to improve the efficiency and quality of public goods, thus bringing the public services with a higher level and more convenient.

11、 To promote the market to play a decisive role in the process of resource allocation, which was presented at the Third Plenary Session of the 18th Central Committee of the Communist Party of China has promoted a new round of PPP boom. However, the motivation of the government departments adopts the

12、PPP for the procurement is its value for money (VFM), which is the purpose and significance of PPP. According to the above, it is necessary for the government, in the decision-making of the project procurement model, to judge whether the project should adopt the PPP mode through the VFM evaluation.

13、However, the reason of government department adopts PPP mode of procurement is its value for money, this is the purpose and significance of PPP mode But limited by the imperfect of current PPP mode and the method of the VFM quantitative evaluation, the results of the evaluation are highly controvers

14、ial and affect the correct guidance of the decision of the PPP project. As the result, it is not conducive to the standard application of PPP mode. This paper intends to the application point of view, aiming at the prophase preparation phase of PPP project, and researching the quantitative evaluatio

15、n method of PPP project based on Public Sector Comparison (PSC). In order to achieve this purpose. First, uncertainty analysis is introduced to analyze the sources of the uncertainty factors of VFM, on such basis, to identify the various components and construct each component of uncertainty express

16、ion. The西南交通大学硕士研究生学位论文 第 III页 calculation method based on uncertainty analysis, and making the PPP project VFM evaluation from the traditional point decision to the distribution interval decision. Then, through the hypothesis testing method in mathematical statistics theory, put forward that the me

17、thod of quantitative evaluation of VFM, based on the hypothesis testing for the mean difference of PSC and PPPs distribution. And the conclusion of VFM quantitative evaluation is drawn from the point of view of uncertainty. Finally, through the quantitative evaluation of VFM for A preparatory phase

18、of the infrastructure PPP project. Finally, through the quantitative evaluation of VFM for A preparatory phase of the infrastructure PPP project. In order to make a numerical example of the method proposed in this paper. To test the feasibility and scientific nature of this method, at the same time,

19、 to play a guiding role of using the method. Through the above-mentioned research， a complete set of PPP project VFM quantitative evaluation method system which was based on uncertainty, has been proposed by this paper. Only by this way, can solve the decision-making problem of VFM quantitative asse

20、ssment for PPP project* This method will help to ensure that the PPP model can really achieve value for money. It is helpful for the promotion of the Standardized PPP mode. Key Words: Uncertainty analysis PPP value for money PSC hypothesis test _ 西南交通大学硕士研究生学位论文 _ 第丨 V页 目 录 胃 1 m離 . 1 1.1研究背景及研究意义 .

21、 1 1.1.1 PPP模式发展背景及现状 . 1 1.1.2我国现行 PPP模式存在的问题 . 2 1.1.3选题意义 . 2 1.2国内外研究现状 . 3 1.2.1国外研究现状 . 3 1.2.2国内研究现状 . 5 1.2.3国内外研究评述 . 6 1.3研究目的及内容 . 7 1_3_1研究 g的 . 7 1.3.2研究内容 . 8 1.4研究方法及技术路线 . 8 1.4.1研究方法 . 8 1.4.2技术路线 . 9 第 2章基于 VFM理论与实践分析的不确定性 VFM定量评价方法构想 . 10 2.1物有所值评价相关理论概念 . 10 2.1.1本文对 PPP模式的界定 . 1

22、0 2.1.2物有所值的含义 . 10 2.1.3物有所值评价定义内容及方法 . 11 2.1.4基于 PSC的物有所值评价方法 . 11 2.2我国物有所值评价方法研究与实践的现状分析 . 12 2.3考虑不确定性的 PSC计算方法构想 . 12 2.4本章小结 . 14 第 3章不确定性 PSC计算方法研究 . 15 3.1物有所值定量评价不确定性的分析 . 15 3.1.1不确定性分析的引入 . 15 3.1.2基于 PSC的物有所值定量评价的不确定性分析 . 16 _ 西南交通大学硕士研究生学位论文 _ 第 V页 3.2蒙特卡罗模拟的考虑不确定性分析的基本原理 . 16 3.2.1蒙特

23、卡罗模拟的基本原理 . 16 3.2.2随机变量的分布选择 . 17 3.2.3蒙特卡罗模拟建模步骤及程序 . 18 3.2.4对目标模拟结果的解释 . 19 3.3基于蒙特卡罗模拟的考虑不确定性 PSC计算方法 . 19 3.3.1不确定性 PSC的目标数学表达式构建 . 20 3.3.2不确定性 PSC的成分识别及其数学表达 . 21 3.3.3模拟结果验证及解析 . 23 3.4本章小结 . 24 第 4章基于两个分布总体均值差假设检验的 VFM定量评价决策方法研究 . 25 4.1两个分布总体均值差假设检验的引入及相关基础理论 . 25 4.1.1两个分布总体均值差假设检验的引入 .

24、25 4.1.2假设检验方法原理及研究 . 26 4.1.3基于假设检验的 VFM定量评价决策中的原理基础 . 27 4.2基于两个分布总体均值差假设检验的 VFM定量评价决策方法建立 . 27 4.2.1两个分布总体均值差的假设检验的基本步骤 . 27 4.2_2检验假设的设置原则 . 28 4.2.3两个分布总体均值差的假设检验的方法建立过程 . 28 4.3两个分布总体均值差的假设检验的方法求解过程 . 29 4.4本章小结 . 31 第 5章考虑不确定性的 PPP项目物有所值定量评价算例演示 . 32 5.1算例基本情况介绍 . 32 5丄 1基础设施项目行业的研究选择 . 32 5丄

25、 2污水处理项目背景 . 33 5.2不确定性 PSC计算方法算例演示过程 . 33 5.2.1评价目标数学表达式的构建 . 34 5.2.2成分识别及其数学表达 . 35 5.2.3模拟结果的稳定性检测 . 43 _ 西南交通大学硕士研究生学位论文 _ 第 VI页 5-2.4模拟结果解释 . 46 5.3不确定性的物有所值定量评价决策方法算例演示 . 46 5.3.1参数的识别 . 47 5.3.2检验过程 . 47 5.3.3结果解析 . 48 5.4本章小结 . 48 雜 . 49 . 5i #教 # . 52 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 . 58 西南交通大学硕士研究生学位论

26、文 第 1页 第 1 章绪论 1.1研究背景及研究意义 1.1_1 PPP模式发展背景及现状 近二十余年来，无论经济形势是高歌奏凯或是波动起伏，基础设施建设投资都对 我国经济发展起着重要作用。上世纪末，我国开始加速城镇化进程，促使了基础设施 建设投资的第一轮增长。随着国民经济快速发展，居民可支配收入不断增加，带来社 会需求增加，进一步促进了基础设施领域的持续投资。全球金融危机发生后，一方面 由于基础设施投资具有平滑经济周期波动的功能，另一方面受危机影响，支撑经济的 另两架 “ 马车 ” 一 消费和出口持续疲软，我国陷入了通过投资基建稳定增长的宏观 调控 路径中。 而随着基础设施建设和服务效率的

27、需求日益增加，在 “ 政府包办公共服务 ” 观念 下的传统投融资模式越来越难以满足需要。传统投融资模式普遍存在 “ 一高，一低， 一难 ” 的问题，即融资平台债务高，公共供给效率低，私人资本进入难。在该模式下， 政府通常通过成立专门融资平台等方式进行基础设施投资建设，导致个别地方政府融 资平台债务畸高，带来较大的政府性或有负债风险；此外，一些设施的实际效果、服 务效率不尽人意，建造成本超支、工期延误、和质量问题堪忧等现象时有发生，问题 越来越引起社会各界的广泛关注。 在此背景下，政府 和社会资本合作 （ PPP)模式被引入中国。该模式最早兴起于英 国，是指政府部门与私营部门通过特许协议等方式合

28、作，让后者所掌握的资源参与提 供公共产品和服务，从而实现政府部门职能的管理模式 1。通过 PPP模式，可吸引私人 资本参与融资、建设和经营，弥补地方政府基础设施建设资金缺口，拓宽融资渠道， 形成多元化、可持续的资金投入机制；同时引入市场竞争和激励约束机制，在利润追 逐和风险规避的驱动下，提高公共产品提供效率、质量，带来更高水平和更便利的公 共服务。 公众普遍认为 PPP模式在我国经历三个发展阶段，而每个阶 段都有其独特的时代以 及经济背景，前两个阶段主要是通过在各相关行业的项目实践中 “ 摸着石头过河 ” ， 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2页 逐渐探索，认知、运用和改良。十八大三中全会

29、提出的让市场在资源配置过程中发挥 决定性作用，推动了新一轮的 PPP热潮。期间，以财政部为主的相关部门以及各地方部 门颁发了大量政策和指导性文件，同时推出了几轮 PPP示范性项目和大量备选项目。学 术界、咨询界也热闹起来，各种文章著作不断问世，正因如此， 2014年被不少业内人 士视为 PPP模式在中国的发展元年。而据相关估算，目前我国城镇化率为 53.6%，预计 2020年将达到 60%，由此带来的投资需求可达 42万亿元 2，因此， PPP模式将在其中继 续扮演着重要角色。 1.1.2我国现行 PPP模式存在的问题 上世纪 70年代，以英国新公共管理运动为代表，西方国家积极引入 PPP对公

30、共项目 进行建设运营，极大的推动了基础设施的建设速度和水平。通过数十年的实践，从最 初的只关注建设速度及运营水平，转变更多地考虑 PPP模式是否比传统模式更物有所值 (Value for Money，VFM)。在我国， PPP模式参与到基础设施项目中的实践中，尽管 已经有二十多个年头，但很多决策者仍然对 PPP模式本质的认知存有偏差，把 PPP模式 作为一种融资模式，甚至直接称为 PPP融资模式，这也反映了我国 PPP模式引入和发展 是由融资需求驱动的。因此，公共部门在决定对某个项目采用 PPP模式进行运作时，更 多是出于融资或引资的需要以及对政策的响应，而非通过理性、客观的比较和评估进 行决

31、策。在此背景下，一些采用 PPP模式的项目是否能够实现比传统模式更高的效率， 即更高的投入产出比、更优化的资源配置或更合理的风险分配，成为一个被 长期忽视 却又值得深思的问题。理论上 PPP模式能缓解政府财政压力、提高项目的经营效率。然 而，大量实际案例和理论都证明，由于前期谈判时间过长、融资成本高企、采购程序 繁杂、合同周期长、沟通成本偏高、公私合作框架不完善、交易成本过高，导致并非 所有项目都适合采用 PPP模式 34567。国内外，因以上原因造成 PPP项目失败的案例 比比皆是，如国外的英法海峡隧道项目、墨西哥收费公路工程项目等，国内的北京第 十水厂项目、杭州湾跨海大桥项目等。因此，盲目

32、采用 PPP模式将加剧各种问题，而无 法实现其解 决政府资金短缺，分担风险，利益共享，及提髙效率和服务水平的目标。 1.1.3选题意义 事实上，在基础设施项目识别决策过程中，政府应会同相关部门或团队，科学评 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 3页 估不同模式，综合考虑全生命周期 （ Life Cycle)内，所有成本和风险的因素，比较采 用哪种模式能更经济而有效的提高基础设施服务。而在实践中，采用 PPP模式应该基于 三项评价：即物有所值 （ VFM)评价、承受能力 （ Affordability)评价、风险分配 （ Rick Allocation)评价。后两者主要判断是否能用 PPP模式，

33、是论证可行性的问题；而物有 所值评价则是判断是否应当采用 PPP模式，是论证必要性的问题。因此政府在基础设施 采购模式决策时，应该在预期 PPP模式能带来物有所值的前提下，才能予以采用 。 此前 PPP项目前期立项决策中，公共部门仅注重对项目整体经济可行性、社会效应 的评价，关注的是项目的可批性，而忽视对 PPP模式在项目中的适用性的考究，即可 PPP 性。随着这轮PPP热潮的深入，规范化进程的推进，问题已引起政府与公众的注意。近 年来，学术界积极借鉴国外 先进经验，弓丨进 VFM理论 9。而政府相关部门则总结之前 30年来的经验和问题，更注重 PPP模式的稳健规范发展，并相继颁发相关政策文件

34、 :2014 年底，国家发改委在关于开展 PPP的指导意见指出，将物有所值审查的结果作为选 择项目采购模式决策的重要依据；同时，财政部印发的 PPP模式操作指南（试行 ） 强调，财政部门应主导从定性和定量两个方面开展物有所值评价工作。并于 2015年 12 月引发了政府和社会资本合作项目物有所值评价指引（试行）（以下简称物有 所值评价指引，建议通过公共部门基准值 （ PSC)对 PPP项目进行物有所值评价，进 一步为今后 VFM评价指明了方向。 然而，在现实操作中，由于我国 PPP模式运用规范性有待提高， VFM评价体系远 未成熟，物有所值定量评价往往被弱化，或者是流于形式。在此轮 PPP热潮

35、推进过程中， 加强对 VFM理论，评价方法及实践运用的研究，为政府及各方提供一套完善、可行的 物有 VFM评判体系以判断 PPP模式是否更加物有所值，促进 PPP模式规范化推广运用， 是一个应时只需的课题，其具有一定的理论研究价值与实践价值。 1.2国内外研究现状 1.2.1国外研究现状 英国是最早提出政府采购物有所值概念的国家，可以说物有所值理论的产生是英 国 “ 现代新公共管理运动 ” 的必然产物。 1988年，英国国际管理中心 R.Gkndenning对 “ 物有所值 ” 的概念进行了研究，指出政策者应制定精确的 “ 物有所值 ” 目标框架， 并以此为实际操作者提供可参考的标准 1()。

36、随后，英国与 1994年宣布所有公共项目在 西南交通大学硕士研究生学位论文 第 4页 采用私人主动融资模式 （ PFI)前，均须先进行 PFI可行性研究，否则不予批，时隔 3年， Malcolm Bates奉命对 PPP/PFI模式的运作情况作了 一个较为全面的回顾，并提出了 29项 建议，认为并非所有公共建设顼目均适合采用 PPP/PFI模式，首次引入了物有所值评估 作为公共项目评价的标准，并得到英国政府采纳，自此，物有所值便作为英国 PPP项目 评价的重要标准。 随着 PPP模式在全球范围地逐步推广应用，学者为进一步完善物有所值评价理论体 系，不断地对其进行深入探究，提出新观点。 Grim

37、sey等 （ 2005)通过对英国 PFI项目 的物有所值评价计算过程进行较为全面的研究，认为评价过程中，折现率的选择应充 分体现政府财政资金的真正价值。同时将现有的物有所值评价方法分为三类，即成本 效益分析法、竞争性招标法合公共部门基准值 （ PSC)比较法，并对三种方法进行对比 分析 n。 Shaoul (2005)认为，物有所值理论不应该只考虑经济成本，应该把 VFM的 范围扩大化，从多方面进行综合评价，同时提出 VFM与经济、效率、效用（即 3E)有 关，因此将社会效用考虑进物有所值理论之中 12。 Coulson (2008)对比研究了英国财 政部在不同年份颁布的 PFI招标准则，论述了物有所值评价两个阶段，即定性评价与定 量评价，并对定量评价中的关键因素如折现方法的选择、利润率、生命周期及残值、 税费成本以及风险的处理，进行了分析 13。在如何综合物有所值评价中定性与定量的 因素决策上 ， Iqbal Khadaroo (2008)通过指标分级，并结合权重，通过单位效益成本 的方式，达到物有所值评价的目的，以兼顾了定性与定量因素 14U W Martins等 (2014