在我国PPP融资模式以其投资主体多元化、消除费用超支、项目参与者间优势互补组成战略联盟和合理分配风险的优势解决了公共基础设施在建设、运营和维护过程中的高费用、长周期、高风险、难管理的问题。一些地方政府积极把PPP融资模式应用于高速公路项目,转换政府职能并大大减轻的政府的财政负担。以往的文献多是分析一种收益分配模型并展开研究而缺乏将不同的收益分配模型对比优劣,本文首先通过近几年国内外PPP模式的研究、发展趋势提出高速公路项目有关的收益相关者理论,将项目参与者分为政府和私人投资者两类收益相关集团,并根据收益相关者的收益诉求作为PPP模式下高速公路项目收益相关者收益分配的主要依据,然后在论证可行性的基础上构建我国现有的主要收益分配模型Nash谈判模型和Shapley收益分配模型,引入收益分配影响因子,利用ANP (网络分析法)确定收益分配影响因子的权重来修正完善收益分配方案,ANP法具有多样性,能够描述复杂的系统结构,使其更好的应用于高速公路项目的实际操作过程中。最后借助实际案例——M高速公路PPP项目得到的未修正收益分配方案和修正后的收益分配方案,比较Nash谈判模型和Shapley收益分配模型的优劣,验证结果表明修正后的Shapley收益分配模型更能体现收益相关者分配的公平性和激励项目的效率性,对未来高速公路项目的应用和推广都具有一定的参考价值。