1373污水处理厂项目BOT方式特许经营期决策研究.doc

污水处理厂项目BOT方式特许经营期决策研究摘要：本文研究了污水处理厂BOT项目的特许经营期对政府和投资商双方的影响通过建立投资商和政府之间的博弈模型，为政府对污水处理厂BOT项目特许经营期的决策提供了宏观的理论分析方法关键词： 污水处理厂 、BOT融资方式、特许经营期、博弈论Decision-making the concession period of waster water treatment plant’s BOT project Abstract: This paper focus on the concession period of waster water treatment plant’s BOT project which affect both government and investors. The paper set up a model of game theory based on government and investors. It also provide a macroscopically theory for government to analysis the concession period of waster water treatment plant’s BOT projectKey Words: waster water treatment plant 、BOT、concession period 、game theory一、绪论随着我国经济的快速增长和城市化水平的不断提高，产生越来越多的工业、民用废水，为了保护环境，实现经济可持续发展，我国对城市污水处理的需求日益明显。

2004年，全国环境污染治理投资为1908.6亿元，比上年增加 17.3%，这部分资金的巨额投人和补贴已经成为政府财政的巨大负担目前，利用BOT模式吸引社会资本参与城市污水设施的建设，解决污水处理投资不足和污水处理企业效率低下等问题，已经受到人们的广泛关注BOT 是 build—operate—transfer 三个单词的第一个字母的缩写，中文可直译为建造-运营-移交，它是上世纪 80 年代在国际上兴起的一种新型的项目融资模式，这种模式的基本思路就是：由项目所在国政府或所属的机构为项目的建设和经营提供一种特许权协议作为项目融资的基础，由本国或者外国公司作为项目的投资商和经营者安排融资，承担风险，开发建设项目并在国家规定的特许经营的有限时间内经营项目，收回投资并取得商业利润，最后根据协议将该项目转让给相应的政府机构由此可见，所谓 BOT 投资方式是由国内外某家公司来承包某个基础设施服务项目，由承包者进行投资开发，建成并经营一定年限后，再把该项目转让给国家，其主要特点是借助私人投资建设原来由筹资国政府开发的基础设施BOT 模式一出现，就引起国际金融界的广泛重视，被认为是代表国际项目融资发展趋势的一种新型结构，显示了极强的生命力。

从BOT的特点可以看出，特许经营期是BOT特许经营协议中最为关键的内容之一，项目融资能不能成功就是看投资商在能否在特许权经营期限内回收投资、偿还债务、赚取利润，因为达到特许经营期限后，将项目无偿交给政府，所以能否合理的确定特许经营期是保证投资商、政府及公众权益的关键目前，对于基础设施特许经营期的研究主要是从收益和现金流量的角度出发，分析在特许经营期内能给项目提供多少收益，而往往在忽略了经营期结束后、项目无偿移交给政府那部分剩余收益，直接把它看为零本文将在另一个角度，利用博弈论的理论和方法分析污水处理项目BOT的特许经营期问题二、政府与投资商博弈缘由存在这么一种现象：污水处理厂可能在项目移交前污水处理设备还是能够很好的工作，可是在移交政府之后却出现了种种问题：污水处理设备老化，提前淘汰；污水处理运营管理费用急剧上升，甚至污水处理工艺达不到要求，处理的水质不合格，不得不因此提前进行改造等等造成这样的结果是多方面，但之最主要的是在污水处理厂特许经营期间，政府不能够有效地观察到污水处理水厂建设和运营成本而投资商为了实现自身效用最大化而选择了最小投入，例如所选用的污水处理设备运行年限较低，建筑质量标准过低、污水处理工艺不先进，只要“熬过”特许经营期就算完成任务了而不再考虑移交后的结果如何。

假设现在政府规划一个运营年限为T0的污水处理厂项目政府将污水设施建设和运营的特许权转让给由投资商组建的项目公司，特许经营期限为T在特许经营期限T内，由项目公司负责处理指定区域内的污水处理厂的建设运营管理，为该区域内的公众提污水处理投资商在特许经营期限内的总投人工是由建设期的水厂和管网建设投资额工固定成本）和项目运营期间内每年水厂的运营管理和输配管网的维护成本合计为C0（可变动成本）构成的，即I=I0+C0运营管理和维护成本C0是随着建设投资额I0的增加而减少即这是由于随着建设投资额I0的增加，在污水水质标准和污水供水量不变的情况下，污水处理厂的处理设备质量、处理工艺技术和污水处理厂建设质量得到提高，那么运营管理和维护费用C0就会相应降低，随着特许经营期限T的延长，项目总投入工就会减少，而且这种效益就会随着时间的推移越来越明显如果建设投资额I0的减少，运营管理和维护费用C0就会相应增加，随着特许经营期限T的延长，项目总投入工就会增加如下图所示上图分别是建设投资额和I01和I02的两条总投人I曲线，I02> I01当特许经营期T> T0时，总投人工I1> I2，此时投资商选择建设投资额I02当特许经营期T< T0时，总投人工I1< I2,此时投资商选择的初始建设投资额为I01。

所以，当特许经营期T较短时，投资商就会选择较小的初始建设投资额，项目的质量就受到影响，不利于先进污水处理设备的使用和污水处理工艺进步，同时污水处理的质量也会随着建设投资额的降低而降低，在项目移交给政府之后污水处理厂的运营管理和维护成本很高，政府及公众的利益受损；当特许经营期T较长时，投资商选择较高的初始建设投资额，考虑使用先进的先进污水处理设备的使用和新颖污水处理工艺，对污水处理厂建设也会加大投入所以政府适当得加长特许经营期，是能够鼓励投资商使用先进的污水处理设备、促进污水处理工艺改造、提高污水处理厂使用年限的然而特许经营期太长，政府和社会就必须长期交纳的污水处理费，这又会影响到政府和社会公众的利益，这里就有就存在特许经营期的最优决策问题，政府首先选择特许经营期，投资商再根据特许经营期的长短选择建设投资额，这是一个完美信息动态博弈过程三、政府与投资商博弈模型假设城市供水BOT项目的使用年限为T0，特许经营期为T，水价为P，用水量为q（t）,投资商在建设期内的水厂和管网建设投资额为I0，在特许经营期内每年水厂的运营管理和输配管网的维护成本合计为C0在建立博弈模型前所作的一些前提与假设：（1）污水处理价格P是政府在考虑本地区经济发展水平、公众消费承受能力、水资源丰沛程度、周边地区污水处理费等多方面因素设定的。

并且政府承诺在特许经营期内污水处理费不变，当然这只是理想状态2）不考虑经济及人口增长对本地区需要污水处理量q的影响，那么污水处理量的均值就是一个常数，假设用污水处理量q服从分布函数f（q），则 ，Q是一个常数3）建设期所用时间忽略不计，即认定只要投资商投资行为一完成，项目公司就开始营运4）污水处理厂项目不但会给政府和投资商带来直接的收益，还会带来很多其他直接和间接的社会效应，这种外部效应包括经济的和不经济的两个方面，而且很难测算，所以，这里只考虑该污水处理厂项目给政府和投资商带来的直接经济效益；社会效益等其他外部效应不予以考虑那么投资商的收益即为特许经营期内的经营收益，政府的收益为项目移交后到项目设计使用年限内的经营收益5）由上文的分析我们知道，每年的运营管理和维护成本C0是随着建设投资额I0的增加而减少，即现在为了能更好的说明两者之间的关系，我们假设两者之间存在如下的函数关系：（a>0，b>0，c>0）系数a、b、c是经验数据，可以从以往项目的基础上，结合本项目作适当调整得到的由上述假设，首先政府以特许经营期T为自己的决策变量，其决策函数如下： 式（1）在政府确定了特许经营期T后，投资商选择建设投资额I0为自己的决策变量，其决策函数如下： 式（2）政府和投资商的参与约束条件为： 式（3）U为正常条件下投资商的机会收益，这个收益是受整个市场的最低投资回报率影响的，这个机会收益构成了投资商参与的投资机会成本。

式（3）表示投资商参与投资所得的收益不应少于其投资的机会成本四、政府与投资商的博弈分析下面我们进行政府和投资商的博弈分析，利用逆向归纳法求解这个博弈的子博弈精炼均衡首先考虑政府给定的特许经营期下，投资商的最优决策设 式（4）S为项目公司的年均营业收人由假设（1），和假设（2），可知污水处理价格P和污水处理量都是常数，那么这样我们就可以得到，项目公司的年均营业收人S也为常数，现在将S和假设（5）代人式（2），则投资商的决策模型为： 式（5）对式（5）求最优一阶导，可得: 式（6）从式（6）中，我们不难看出，随着特许经营期T的增加，初始建设投资额I0也增加，所以适当加长特许经营期是能刺激投资商增加水厂和管网的建设投资的如果在建设期内为压缩成本而选择较少的投资，就会影响质量导致日后的运营和维护成本上升，所以在较长的特许经营期内，投资商的总投人反而会大大增加，所以这不是投资商的最优决策根据式（5）政府将预测到投资商的建设投资额，由式（6）和假设（5），可得: 式（7）将式（4）和式（6）代人式（1），则政府的决策函数将变为: 式（8）其约束条件为: 式（9）由式（8）和式（9）构造拉格朗日求函数: 式（10）求解得到政府的最优决策为: 式（11）政府特许经营期的最优决策为T*分为两个部分，第一部分为投资商收回总投资所需要的时间，总投资包括建设投资和运营维护成本；第二部分为投资商为实现自己的最低期望收益还需要的时间。

由式（11）可得，和，特许经营期T与年均收人S成反比，与最低期望收益U成正比，说明在年均收人比较高的情况下，投资商能够在比较短的时间内收回投资，随着投资商最低期望收益的增加，特许权期也要相应增长至此，我们讨论了污水处理厂项目BOT特许经营期的决策问题只要政府决定上马一个投资额I0的污水处理厂项目，就可以根据式（11）得到最优的特许经营期，再根据式（6）得到投资商的实际投资额，这样信息上的不对称性可以得到较好的消除政府通过对特许权期的调控来鼓励和支持投资商对污水处理新颖工艺的研发和先进污水处理设备的使用，加强污水处理厂的建设和管理五、结论在污水处理厂项目BOT中，特许经营期是除了污水处理价格外最为核心的部分，其长短不仅影响到投资商的收益和政府和公众的社会收益，还对污水处理项目的工程质量和日后的运营管理费用都有举足轻重的影响通过博弈论工具的分析，本文建立了政府和投资商博弈模型，得到了政府特许经营期的最优决策，为城市供水BOT项目的特许权期的决策提供一种分析方法但是，我们知道一个城市实际污水处理量是受人口、气候、工农业经济发展等多方面因素影响的，每年的实际污水处理量并不一定相等;而在特许经营期内污水处理价也存在上下浮动的可能；而一个污水处理项目对于本地区经济发展和公众的生活等许多方面都很大的正的外部性，相对于政府对于该项目回收后的经济收益来说，这部分收益是难以估量的。

所以本文结论是在五个假设条件下得到的，存在一定的局限性和不足参考文献:1、北京市工程咨询公司《BOT项目指南 基础设施投资方式之一》2、李启明，申立。