張學孔臺灣大學：土木工程學研究所朱純孝Chu, Chun-HsiaoChun-HsiaoChu2007-11-252018-07-092007-11-252018-07-092006http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/50561在都會區之公共運輸系統中，計程車屬「副大眾運輸工具」，相較於一般大眾運輸系統，由於可提供私人運具所擁有之方便、迅速、及戶、私密、舒適、營業時間長及免停車等使用特性，在經濟活動頻繁之都會地區廣為旅行者所歡迎，只要費率合理、服務品質優良，即可廣泛吸引私人運具使用者之搭乘，而發揮降低環境污染與提升道路使用效率與安全性等功能。 本研究建立數學模式，推導在最大社會福利目標並考慮預算限制及外部性下，計程車市場之最適與次佳費率與空車率，並進而研析計程車之最佳數量。就理論分析成果而言，本研究建立之模式突破過去研究對於需求彈性之限制，並針對市場最高願付價格及計程車之外部性加以考量，使其應用範圍更加一般化。 而針對台北地區實證分析之研究結果則顯示，當計程車空載時，每延車公里將產生主觀評價約1.2元之外部成本，具有外部不經濟之特性；而當計程車載客時，每延車公里對於全社會將產生主觀評價約0.4元之外部效益，具有外部經濟之特性；而最佳化結果顯示，當需求之價格彈性為-1.4時，計程車之最適空車率約為18.07%；在不考慮損益兩平時之最適費率約為每車公里20元，但須給予乘客每延車公里4.38元之補貼，以彌補計程車業者之虧損；當考慮損益兩平時，計程車之費率則約為24.9元；在每日營業9小時之假設下，不考慮損益兩平限制之最佳解求解結果顯示，台北縣市地區最適之計程車數量為1,335輛，相較於現況之58,488輛，最適計程車營業數量則需較登記數量減少1,786輛，而若加入損益兩平之限制，則次佳計程車營業數量則需較登記數量減少20,337輛；在考慮損益兩平限制下，以目前台北地區之計程車市場而言，只要計程車每日營業里程超過108.15或營業時程超過5.87小時，即有可能出現超額供給之現象。Taxi is a paratransit in the urban public transit systems. Compared with conventional mass transit systems, because of its convenience, speediness, door-to-door attribute, privacy, comfort, long-time operation, as the private autos but without parking cost, taxi has become a popular mode in the urban areas. If the fare is reasonable and the service quality is high enough, taxi would be very attractive to private vehicle users and hence reduce the environmental pollution, enhance the efficiency and safety of transportation system and, furthermore decrease the external cost of using the private vehicles. In this study, a generalized model with the welfare maximization objective, the budget constraint and the consideration of externalities has been developed and used to analyze for a cruising taxi market. The model has included the effects of externality issue and resolved the common restriction of the conventional log-linear demand function so that the price elasticity has no longer to be less than -1. The numericial results show that the vacant mileage would produce the external cost which is valued as 1.2 NT dollars per vehicle-km while the occupant mileage would contribute the external benefit as 0.4 NT dollars per vehicle-km. If the price elasticity is -1.4, the optimal vacancy rate should be 18.07%. The first-best fare and subsititution rate is 20 NT dollars and 4.38 NT dollars per vehicle-km respectively while the second-best fare is 24.9 NT dollars per vehicle-km. It is also shown that the first-best fleet size of taxicabs in Taipei metropolitan area should be reduced by 1,335 while the second-best fleet size should be reduced by 20,337 under the assumption that the daily average operation hour of taxi drivers is 9 hours. Furthermore, under the second-best environment, it is shown that the taxi market of Taipei metropolitan area would be excessively supplied when the taxi drivers’ average daily operation length was over than 108.15km or the average daily hour was over than 5.87 hours.誌謝 一 摘要 二 ABSTRACT 三 目錄 四 圖目錄 七 表目錄 九 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究方法 3 1.4 研究範圍與假設 4 1.5 研究內容與流程 5 第二章 文獻回顧 7 2.1 計程車市場相關研究 7 2.1.1 計程車管理 7 2.1.2 計程車費率與定價 10 2.1.3 計程車數量與空車率相關研究 13 2.1.4 計程車補貼 16 2.1.5 價格及數量管制相關研究 17 2.2 運輸系統外部性相關研究 18 2.2.1空氣污染貨幣化相關研究 18 2.2.2 噪音污染貨幣化相關研究 21 2.2.3 多種污染貨幣化之相關研究 21 2.2.4運輸決策與外部性整合之相關研究 24 2.3 綜合評述 26 2.3.1 計程車市場相關研究 26 2.3.2 運輸外部性相關研究 28 第三章 計程車產業最適化模式建立 32 3.1 基本模式 32 3.1.1 計程車市場之需求函數 32 3.1.2 計程車市場之供給函數 33 3.1.3 計程車市場基本模式求解 34 3.2 預算限制模式 38 3.2.1 計程車市場基本模式之問題探討 38 3.2.2 考慮預算限制之數學與經濟意涵 39 3.2.3 預算限制模式之最佳化 42 3.3 預算限制外部性模式 49 3.3.1 計程車之外部性函數 49 3.3.3 預算限制外部性模式之最佳化 51 3.4 損益兩平預算限制外部性模式 57 3.5本章總結 64 第四章 計程車市場最高願付價格估計 66 4.1 市場最高願付價格實證模式 66 4.1.1 市場最高願付價格所得比例實證模式 66 4.1.2 市場最高願付價格迴歸分析實證模式 67 4.2 市場最高願付價格實證分析 71 4.2.1 市場最高願付價格所得比例實證分析 71 4.2.2 市場最高願付價格迴歸分析實證研究 73 第五章 私人運具旅次外部成本推估 80 5.1 運輸系統外部性價值量化方法 80 5.1.1 運輸系統外部性價值之分類 80 5.1.2 運輸系統外部性價值衡量方法 81 5.2 私人運具外部性推估模式 82 5.2.1 私人運具空氣污染與燃油折耗成本推估模式 83 5.2.2 私人運具事故損失成本推估模式 89 5.3 私人運具邊際外部成本推估 90 5.3.1 私人運具空氣污染折耗成本推估 90 5.3.2 私人運具燃油折耗成本推估 93 5.3.3 私人運具意外事故損失成本推估 95 5.3.4 私人運具總邊際外部成本推估 96 第六章 數值實例分析 100 6.1 分析參數探討 100 6.2 最佳化分析結果與比較 104 6.3最適化求解結果比較 107 6.3.1 基本模式求解結果探討與比較 107 6.3.2 預算限制模式求解結果探討與比較 107 6.3.3 預算限制外部性模式求解結果探討與比較 108 6.3.4 損益兩平預算限制模式求解結果探討與比較 108 6.3.5 模式最佳化結果與計程車市場現況之比較 108 6.4 隱含等車時間價值 110 6.5最適計程車數量 113 第七章 敏感性分析 116 7.1 需求之價格彈性 116 7.2 全社會最高願付價格 121 7.3 私人運具單位外部成本 125 7.4 計程車相對外部成本 128 7.5 私人運具市場佔有率 131 7.6 計程車平均載客率 133 第八章 結論與建議 137 8.1 研究貢獻 137 8.2 研究發現 138 8.3 建議 140 參考文獻 143 附錄一 變數彙總表 151 附錄二 T恆為正值之證明 152 附錄三 U恆為正值之證明 154en-US計程車空車率費率外部性最大願付價格TaxiVacancy rateFareExternalityMaximum willingness-to-pay[SDGs]SDG11[SDGs]SDG12thesis