公私合营模式（Public Private Partnership，简称PPP）作为私人部门与公共部门（政府）共同提供基础设施服务的一种合作模式，因其能够有效地解决政府资金问题，提高基础设施供给效率而在各国得到广泛应用。然而，在PPP项目实践中，私人部门往往由于需求风险的发生即运营期间需求量下降而遭受重大的损失，从而导致重新谈判、政府回购甚至项目中止，进而严重损害消费者利益。深入分析其原因，发现目前私人部门与公共部门之间风险分担不均，且现行的事前政府保证机制对风险无法准确预估且成本过高，从而需要进一步探索科学的风险分担机制。由于事后补偿机制既能避免对实际风险估计不准确，又可以避免事前保证成本，所以相对于事前保证机制，事后补偿机制是一种更有效、成本更低的风险分担机制。因此，如何建立科学的事后补偿机制以实现私人部门利润和消费者剩余的帕累托改进成为理论界和实践界迫切需要解决的问题。本论文以最终用户付费的交通类PPP项目为研究对象，以实现私人部门利润和消费者剩余的帕累托改进为目标，通过数理建模的方法，研究了需求风险发生即运营期间需求量下降时，运营期延长机制、需求量补偿机制和价格补偿机制对私人部门利润和消费者剩余的影响，分析了这三种政府事后补偿机制能否实现私人部门利润和消费者剩余的帕累托改进以及能够实现双方帕累托改进的边界条件。研究结果表明三种政府事后补偿机制在一定的条件下都能够实现私人部门利润和消费者剩余的帕累托改进，但三种补偿机制有效的边界条件却存在差异。对于运营期延长机制而言，其能够实现私人部门利润和消费者剩余帕累托改进的边界条件首先是政府的运营成本不能低于某一临界值，私人部门的运营成本不能高于某一临界值；其次政府和私人部门的重新谈判成本不能过高，要低于一定水平。对于需求量补偿机制而言，其能够实现私人部门利润和消费者剩余帕累托改进的边界条件首先是政府要对价格上限进行重新设定；其次政府和私人部门的重新谈判成本要降低到一定水平。对于价格补偿机制而言，其能够实现私人部门利润和消费者剩余帕累托改进的边界条件首先是政府和私人部门的重新谈判成本要低于某一上限，该上限由私人部门的需求量边际运营成本和税收扭曲成本所确定；其次政府选取的降价补偿比例与私人部门降价幅度要相匹配。本论文的研究结果旨在为政府建立有效的事后补偿机制、科学确定补偿范围提供理论支持，并在此基础上，指导政府和私人部门更加有效地进行分担风险以保证PPP项目的可持续运作。