基于模糊物元分析的BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)

范志清，孫 慧，任政旭

(天津大學(xué)管理學(xué)院，天津 300072)

基于模糊物元分析的BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)

范志清，孫 慧，任政旭

(天津大學(xué)管理學(xué)院，天津 300072)

對高速公路的社會效益進(jìn)行綜合評價(jià)，對于加快我國高速公路建設(shè)具有重要的促進(jìn)作用。根據(jù)BOT高速公路的特點(diǎn)，遵循科學(xué)性、整體性、獨(dú)立性和可操作性原則，構(gòu)建了BOT高速公路社會效益評價(jià)體系，并利用BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)的模糊物元模型，對BOT高速公路社會效益進(jìn)行了綜合評價(jià)與實(shí)證分析。結(jié)果表明，該方法簡便、易行，適應(yīng)于BOT項(xiàng)目的社會效益評價(jià)，為開展BOT項(xiàng)目社會效益的長效監(jiān)控提供了理論支撐。

建設(shè)－運(yùn)營－移交;高速公路;社會效益;模糊物元分析;綜合評價(jià)

高速公路作為現(xiàn)代交通的后起之秀，是衡量國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一［1］。它對城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、區(qū)域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速提升以及人類自身的進(jìn)步有著重要的影響。因此，加快我國高速公路建設(shè)將對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著非同尋常的重要意義。BOT作為一種適合基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新型融資方式，在推動(dòng)我國高速公路建設(shè)過程中發(fā)揮了重要的作用。但在取得成果的同時(shí)，BOT項(xiàng)目帶來的種種社會問題也逐漸凸顯出來，其主要根源在于私營財(cái)團(tuán)在運(yùn)營過程中沒有很好地統(tǒng)籌項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益與社會效益。因此，開展BOT高速公路社會效益評價(jià)，加強(qiáng)對BOT高速公路社會效益的研究，對于指導(dǎo)我國BOT項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)營管理具有十分重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

一、BOT高速公路概念的提出

20世紀(jì)70年代末到20世紀(jì)80年代初，世界經(jīng)濟(jì)形勢逐漸發(fā)生變化，赤字和債務(wù)負(fù)擔(dān)迫使一些國家開始改變原有的基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)模式，進(jìn)而尋求私營部門的投資。在這種背景下，BOT方式開始在一些國家得到應(yīng)用和推廣［2］。BOT高速公路指某一財(cái)團(tuán)或若干投資人作為項(xiàng)目的發(fā)起人，從一個(gè)國家的地方政府獲得某高速公路的特許建造經(jīng)營權(quán)，然后由其獨(dú)立地聯(lián)合其他方組建項(xiàng)目公司，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的融資、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營，通過向道路使用者收取費(fèi)用來收回投資并取得一定收益，待特許期滿后，將高速公路無償?shù)匾平唤o政府的項(xiàng)目管理模式。

BOT高速公路包括以下幾個(gè)特點(diǎn):一是以BOT模式建設(shè)的高速公路是無追索或有限追索的，債務(wù)償還只能依靠公路收費(fèi)產(chǎn)生的現(xiàn)金流量;二是項(xiàng)目公司在特許期內(nèi)擁有項(xiàng)目的所有權(quán)與經(jīng)營權(quán)，但當(dāng)特許期結(jié)束后，項(xiàng)目的所有權(quán)與經(jīng)營權(quán)要移交給政府;三是項(xiàng)目公司承擔(dān)了項(xiàng)目全部風(fēng)險(xiǎn)，融資成本較高。因此，項(xiàng)目公司在建設(shè)與運(yùn)營BOT高速公路時(shí)，會更加重視項(xiàng)目的財(cái)務(wù)收益與風(fēng)險(xiǎn)，而對項(xiàng)目的社會效益給予較少的關(guān)注。這顯然與高速公路對社會產(chǎn)生的作用與影響相背離。

二、BOT高速公路社會效益評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

根據(jù)BOT高速公路的概念與特點(diǎn)，結(jié)合構(gòu)建指標(biāo)體系的科學(xué)性原則、整體性原則、獨(dú)立性原則、可操作性原則［3］等，運(yùn)用理論分析的方法，從項(xiàng)目社會經(jīng)濟(jì)效益、項(xiàng)目與社會適應(yīng)性、項(xiàng)目環(huán)境影響以及公平性這4個(gè)類別建立了BOT高速公路社會效益評價(jià)指標(biāo)體系，其中每一類又有更細(xì)的來源。具體分類見圖1。

圖1 BOT高速公路社會效益評價(jià)指標(biāo)體系

三、BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)的模糊物元模型

從BOT高速公路社會效益評價(jià)指標(biāo)體系可以看出，BOT高速公路社會效益的綜合評價(jià)是一個(gè)多層次、多指標(biāo)和多屬性的復(fù)雜問題，評價(jià)過程中既有精確信息又有模糊信息。物元分析［4-9］是由我國學(xué)者蔡文于1983年提出的一門研究不相容問題的科學(xué)，通過描述事物的可變性，把是與非的定性描述發(fā)展為定量描述，并通過建立多指標(biāo)的評估模型來完整評價(jià)事物，從而為解決事物的評估問題提供了一個(gè)嶄新的視角。本文將物元分析引入到BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)問題研究之中，結(jié)合模糊集的概念，建立了基于模糊物元分析的BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)模型，有效克服了評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不確定性帶來的影響，同時(shí)又很好地解決了各評價(jià)指標(biāo)不相容的問題，為實(shí)現(xiàn)BOT高速公路社會效益的有效評價(jià)提供依據(jù)。

在可拓分析中，把事物M及其特征值C和它的量值X的三元有序組合R=(M，C，X)稱為物元，如果其中的量值X具有模糊性，則稱物元R為模糊物元［4-7］，記作

式中:R為模糊物元;μ(x)為特征C相應(yīng)的模糊量值，即事物M對于特征C相應(yīng)量值x的隸屬度。

在BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)研究中，M為BOT高速公路的待評價(jià)樣本，C為評價(jià)指標(biāo)，μ(x)為評價(jià)樣本M對于評價(jià)指標(biāo)C相應(yīng)指標(biāo)值x的隸屬度。

1．構(gòu)造復(fù)合模糊物元

若待評樣本M有n項(xiàng)評價(jià)指標(biāo) C1，C2，…，Cn，與其相應(yīng)的模糊量值分別為 μ(x1)，μ(x2)，…，μ(xn)，則稱R為n維模糊物元。若以Rmn表示m個(gè)評價(jià)樣本n維復(fù)合模糊物元，并以Mj表示第j個(gè)評價(jià)樣本，Ci表示第j個(gè)樣本第i項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)，與其相應(yīng)的模糊量值為μ(xji)(i=1，2，…，n;j=1，2，…，n)，則有

2．將復(fù)合物元矩陣變換為隸屬度矩陣

為了將模糊物元矩陣變換為隸屬度矩陣，需要引入從優(yōu)隸屬原則。各單項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)相應(yīng)的模糊量值，從屬于標(biāo)準(zhǔn)樣本各對應(yīng)評價(jià)指標(biāo)相應(yīng)的模糊量值隸屬程度，稱之為從優(yōu)隸屬度。據(jù)此而建立的原則，稱為從優(yōu)隸屬原則。從優(yōu)隸屬度可由式(3)、式(4)計(jì)算［5-7］，即越大越優(yōu)型評價(jià)指標(biāo)為

越小越優(yōu)型評價(jià)指標(biāo)為式中:xji為第j個(gè)評價(jià)樣本第i項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)對應(yīng)的量值;max xji、min xji分別為各評價(jià)樣本中每一項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)所有量值xji中的最大值和最小值。

3．從隸屬度矩陣變換為關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣

以代數(shù)式來描述可拓集合量值的函數(shù)，稱為關(guān)聯(lián)函數(shù)［8］。將關(guān)聯(lián)系數(shù)與隸屬度的相互轉(zhuǎn)換稱為關(guān)聯(lián)變換。由于關(guān)聯(lián)函數(shù)與隸屬度等價(jià)，故關(guān)聯(lián)系數(shù)可由隸屬度數(shù)值加以確定，因而有

式中ξji為第j個(gè)評價(jià)樣本第i項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

4．建立關(guān)聯(lián)系數(shù)復(fù)合模糊物元

根據(jù)關(guān)聯(lián)變換，將式(2)中各個(gè)模糊量值轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，據(jù)此建立關(guān)聯(lián)系數(shù)復(fù)合模糊物元，記為，則

5．確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

在BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)中，權(quán)重的確定至關(guān)重要，它可以直接影響到綜合評價(jià)的結(jié)果?？紤]到高速公路項(xiàng)目社會效益評價(jià)指標(biāo)的層次性和社會效益評價(jià)通常需要專家組群體決策的實(shí)際情況，本文采用層次分析法來確定項(xiàng)目社會效益評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重較為合適。由于這種方法目前已經(jīng)使用較為普遍，本文在此就不過多地做詳細(xì)介紹，具體請見參考文獻(xiàn)［10］。

6．關(guān)聯(lián)度處理

根據(jù)BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)的意義，采用M(·，+)算法，即先乘后加的運(yùn)算模式。令?Rk表示m個(gè)關(guān)聯(lián)度所組成的關(guān)聯(lián)度復(fù)合模糊物元，則式中為相對應(yīng)的權(quán)重值。

根據(jù)最大關(guān)聯(lián)度原則，從各個(gè)事物的關(guān)聯(lián)度中找出最大值，即 K*=max(K1，K2，…，Km)，從而可確定BOT高速公路的社會效益。K*越大，表明BOT高速公路的社會效益越高。

四、實(shí)證分析

1．BOT高速公路社會效益的綜合評價(jià)

以北方已建成的兩條BOT高速公路為例，利用模糊物元分析模型對其運(yùn)營過程中社會效益進(jìn)行綜合評價(jià)研究。為此根據(jù)BOT高速公路的實(shí)際運(yùn)營情況，并結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)對BOT高速公路非定量化的指標(biāo)因素進(jìn)行打分，最終確定了項(xiàng)目各指標(biāo)值及權(quán)重。具體操作步驟如下。

第一步，建立復(fù)合物元矩陣，即

第五步，求解BOT高速公路社會效益的關(guān)聯(lián)度向量，得出根據(jù)最大關(guān)聯(lián)度原則，我們可以發(fā)現(xiàn)，在兩待評BOT高速公路中，第一條高速公路在運(yùn)營過程中產(chǎn)生的社會效益更為明顯。

2．結(jié)果分析

(1)從評價(jià)結(jié)果來看，第一條BOT高速公路的社會效益優(yōu)于第二條高速公路。這與第一條高速公路有較高的旅客時(shí)間節(jié)約效益、運(yùn)輸成本效益以及交通事故減少效益密不可分。顯然，以上三類效益與高速公路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)狀交通量以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有密切的聯(lián)系。因而，只有將三者有機(jī)協(xié)調(diào)，項(xiàng)目的社會效益才能顯著提高。

(2)雖然第一條BOT高速公路的社會效益較高，但是同樣存在著環(huán)境影響和社會公平性方面的不足。因此，在BOT高速公路的建設(shè)管理工作中要兼顧經(jīng)濟(jì)效益與其他方法的協(xié)調(diào)發(fā)展，控制好土地資源的消耗使用，提高農(nóng)用土地的利用效率;避免沿線居民收入差距的繼續(xù)擴(kuò)大。

3．對策與建議

根據(jù)本文的研究結(jié)果，結(jié)合兩條BOT高速公路運(yùn)營的實(shí)際情況，建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步推動(dòng)BOT高速公路社會效益的建設(shè):一是要細(xì)分政府在BOT項(xiàng)目中的作用和地位，既要對項(xiàng)目前期輸入(支持和擔(dān)保等)加強(qiáng)管理，又要對項(xiàng)目輸出(收費(fèi)價(jià)格、服務(wù)質(zhì)量、環(huán)保等)提出明確要求，發(fā)揮政府的引導(dǎo)功能;二是要向項(xiàng)目公司提供忠于特許權(quán)協(xié)議的激勵(lì)，同時(shí)能夠在特許經(jīng)營期間懲罰私營財(cái)團(tuán)的機(jī)會主義行為［2］;三是要兼顧公平性原則，鼓勵(lì)項(xiàng)目公司優(yōu)先聘用當(dāng)?shù)厝罕?，不斷縮小項(xiàng)目影響區(qū)收入差距;四是要加快技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步推進(jìn)資源節(jié)約技術(shù)進(jìn)步。

五、結(jié) 語

BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)能夠?yàn)轫?xiàng)目影響區(qū)社會效益的提高提供決策依據(jù)和指導(dǎo)。本文鑒于物元分析能夠處理不相容問題的特點(diǎn)，建立了基于模糊物元分析的BOT高速公路社會效益綜合評價(jià)模型，并進(jìn)行了實(shí)證研究，提出了提高BOT高速公路社會效益的對策建議。模糊物元分析方法既充分考慮專家的豐富經(jīng)驗(yàn)，又有效減小了主觀因素的影響，對于指導(dǎo)項(xiàng)目影響區(qū)社會效益的提高具有重要的借鑒意義。

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Comprehensive Evaluation for Social Benefits of BOT Expressway Based on Fuzzy Matter-Element Analysis

FAN Zhi-qing，SUN Hui，REN Zheng-xu
(School of Management，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

The comprehensive evaluation for social benefits of expressway has an important role in promoting the development of expressway．Based on the characteristics of build-operate-transfer(BOT)expressway，following the principles of scientific，integrited，independent and operational，this paper built a social benefits index system for BOT expressway，Then the comprehensive evaluation method based on the fuzzy matter-element analysis was brought forwand trying to analyze the social benefits of BOT expressway．And then，a case study was presented executed by taking BOT expressway as an example．The research results reveal that the method can efficiently evaluate the social benefits of the BOT expressway of social benefits．So it can provide refence for the long-term social benefits monitoring of BOT projects．

build-operate-transfer;expressway;social benefits;fuzzy matter-element analysis;comprehensive evaluation

F540

A

1008-4339(2010)02-0173-04

2009-07-01．

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(70772057)．

范志清(1982— )，男，博士研究生．

孫 慧，bighui2000@sina．com．