110 高普考高考三級 交通行政 運輸經濟學 考古題詳解

核心觀念

本題考查「外部性」與「外部成本內部化」在都市交通政策上的應用。

一、外部性

外部性是指某一經濟個體的生產或消費行為，影響其他人之效用或生產成本，但此種影響未透過市場價格反映，因而未由行為人完全負擔。

汽機車使用所造成的壅塞、空氣污染、噪音及交通事故風險，均屬於典型的負外部性。

二、外部成本

外部成本是行為人對其他社會成員所造成、但未由行為人支付的成本。以交通為例，駕駛人支付燃料費、車輛購置費及停車費，卻不一定支付其造成的額外壅塞時間、污染損害及事故風險。

交通外部成本可區分為：

1. 邊際外部成本：增加一單位汽機車旅次所造成他人的新增成本。
2. 總外部成本：某一交通量下，所有外部損害的總和。

三、外部成本內部化

外部成本內部化，是透過稅費、管制、權利配置或其他政策工具，使交通行為人將其造成的外部成本納入自身決策成本，使私人決策成本接近社會真實成本。

常用公式如下：

$$MSC=MPC+MEC$$

其中：

• $MSC$：邊際社會成本（Marginal Social Cost）
• $MPC$：邊際私人成本（Marginal Private Cost）
• $MEC$：邊際外部成本（Marginal External Cost）

在沒有政策介入時，使用者依據 $MPC$ 作決策；內部化後，使用者面對的成本應接近 $MSC$。理想上，政府可課徵等於邊際外部成本的矯正稅：

$$t=MEC$$

此即皮古稅（Pigouvian tax）的基本概念。

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解題方法

本題適合採取「問題界定—外部性分類—內部化原理—政策工具」的架構作答：

1. 先定義外部成本內部化。
2. 說明汽機車造成的主要都市交通負外部性。
3. 分析外部性形成的原因及社會影響。
4. 提出政府可採取的價格工具、管制工具及替代運輸政策。
5. 說明各項政策如何使私人成本接近社會成本。

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汽機車對都市交通造成的外部性

一、交通壅塞外部性

汽機車駕駛人在道路上行駛時，通常只考慮自己的燃料費、時間成本及車輛使用成本，未完全考慮其進入道路後對其他用路人造成的延誤。

當道路交通量增加，車流速度下降，所有既有用路人的旅行時間均可能增加。新增一輛汽車所造成的延誤成本，並非由該車駕駛人全部負擔，而是分散給其他用路人，因此形成壅塞外部性。

可用下列概念表示：

$$MSC_{\text{交通}}=MPC_{\text{交通}}+MEC_{\text{壅塞}}$$

若使用者只依據 $MPC$ 決定是否開車，交通量會高於社會最適交通量，導致道路過度使用與尖峰壅塞。

汽車通常占用較多道路空間，對壅塞的邊際影響較大；機車雖然單車占用道路空間較少，壅塞外部成本通常低於汽車，但在高密度都市中，機車數量大量增加仍會造成路口延滯、車道干擾、停車占用及交通秩序問題。

二、空氣污染外部性

汽機車排放的一氧化碳、氮氧化物、細懸浮微粒及揮發性有機物，會造成空氣品質惡化，增加居民呼吸道疾病、心血管疾病及醫療支出的風險。

污染損害由整體社會共同承擔，駕駛人卻通常不會依其排放量支付全部損害成本，因此形成污染外部性。

汽車排氣量通常較大，但機車數量龐大、使用頻率高，且部分機車排放污染較集中，亦不可忽視。外部成本的衡量應依車種、排氣量、燃料種類、車齡、行駛里程及行駛地區計算。

三、交通事故外部性

汽機車使用會產生事故死亡、受傷、財物損失及道路救援等成本。部分事故成本可由肇事者透過保險、賠償及刑責負擔，但仍有許多成本由受害者、家屬、醫療體系及全體納稅人承擔。

此外，駕駛人可能低估其行為對其他用路人的事故風險，形成風險外部性。機車因缺乏車體防護，對騎士本身的傷害風險較高；汽車則可能因車體較大，對行人及機車騎士造成較嚴重的傷害後果。

四、噪音外部性

汽機車引擎、喇叭、改裝排氣管及高速行駛所產生的噪音，會影響居民睡眠、休息、學習及生活品質。

噪音具有明顯的地區性與時段性。住宅區、學校、醫院及夜間時段的噪音外部成本通常較高，採取一致性的全國單一費率，未必能精確反映實際損害。

五、道路及停車空間占用外部性

都市道路與路邊停車空間具有稀缺性。汽機車使用道路及停車位時，會排擠其他用路人及土地使用者的機會。

若停車費低於土地與空間的真正機會成本，使用者會過度占用公共停車空間，造成巡迴尋找車位、違規停車及局部壅塞。此種現象亦屬公共空間使用的外部成本問題。

六、能源消耗與溫室氣體排放

燃油汽機車會消耗石化能源並排放二氧化碳，造成氣候變遷及能源安全問題。二氧化碳的損害具有跨地區、跨世代特性，單一駕駛人不會直接承擔其全部影響，因此具有全球性外部性。

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政府可採取的防制策略

一、實施道路壅塞定價

政府可依道路、地區及時段收取使用費，例如尖峰時段收取較高費率，離峰時段降低費率。

壅塞費的目的，是使駕駛人面對其進入壅塞道路所造成的邊際延誤成本。理想的壅塞費為：

$$T_c=MEC_{\text{壅塞}}$$

壅塞定價具有三項效果：

1. 降低非必要的尖峰旅次。
2. 鼓勵使用者改搭大眾運輸、共乘或改於離峰時段出行。
3. 將道路稀缺空間分配給願意支付較高社會成本的使用者。

實施時須考量收費公平性、替代道路壅塞、低收入者負擔及收費科技成本。

二、提高停車費與採取差別停車費率

政府可依地區、時段及停車需求制定差別費率：

• 商業中心及尖峰時段提高費率。
• 住宅區依居民需求設計許可制度。
• 違規停車提高罰則及拖吊效率。
• 停車費率隨路外停車供需調整。

合理的停車價格可反映土地、管理、維護及空間機會成本，減少駕駛人長時間占用路邊停車位，也可降低尋找停車位所造成的額外車流。

三、採取燃料稅、車輛稅及污染費

核心觀念

本題考查三個重點：

1. 運輸市場何以形成寡占結構。
2. 寡占廠商如何決定產量、價格及生產者超額利潤。
3. 完全競爭轉為寡占後，為何會產生社會無謂損失。

一、寡占市場的定義

寡占市場是由少數大型廠商供應市場主要產品或服務的市場結構。其主要特徵如下：

• 廠商數目少，市場集中度高。
• 廠商彼此具有高度相互依賴性，一家廠商的價格、班次、航線或運能決策，會影響其他廠商。
• 存在進入障礙，例如資本需求大、規模經濟、基礎設施限制、特許執照及法規管制。
• 產品可能同質，也可能具有差異性。
• 廠商具有一定程度的價格決定能力。
• 廠商可能透過價格競爭、服務品質、班次密度、會員制度及廣告等方式競爭。

二、運輸業容易形成寡占的原因

運輸業具有下列經濟特性，使市場供給容易集中於少數廠商：

• 固定成本高：購置飛機、船舶、車輛、機車、維修設備及資訊系統均需大量資本。
• 規模經濟明顯：運輸量增加時，平均成本可能下降。
• 網路經濟與樞紐效果：航線、港口、車站及轉運系統具有網路效應，既有業者越大，越容易吸引旅客與貨主。
• 時刻與路權有限：機場時段、鐵路軌道、港口泊位及道路路權具有稀缺性。
• 政府管制與特許制度：部分運輸服務須經許可、核准或取得營運權。
• 沉沒成本高：退出市場時，專用設備及基礎建設不易轉作他用。
• 服務品質具有差異：班次、速度、準點率、轉乘便利性、舒適度及安全性，均可能造成產品差異。

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運輸市場中接近寡占結構的例子

一、國內航空市場

國內航空航線通常由少數航空公司經營，且航空公司需投入飛機、維修設備、飛行員、航站服務及訂位系統等大量固定資本。

其寡占特徵包括：

• 航空公司家數有限。
• 航線及機場時段具有稀缺性。
• 航空公司間會互相觀察票價、航班密度及航點布局。
• 服務具有差異性，例如班次時間、機型、服務品質及轉機便利性。

因此，國內航空市場較接近「差異產品寡占」。

二、國際航空客運市場

特定國際航線通常由少數航空公司提供服務。航空公司會透過航班時刻、票價、聯盟合作、里程制度及機場航廈配置進行競爭。

由於航線經營需龐大資本與營運網路，且機場起降時段有限，因此具有明顯進入障礙，市場結構接近寡占。

三、貨櫃海運市場

全球貨櫃海運由少數大型航商占有相當大的市場比重，並透過航運聯盟共同安排航線、船舶調度及艙位配置。

其寡占特徵包括：

• 船舶投資金額龐大。
• 船舶大型化具有規模經濟。
• 港口泊位及航線網路具有稀缺性。
• 少數大型航商的運價、航線及運能調整，會對其他航商產生重大影響。

貨櫃海運可視為大型國際運輸業中的寡占市場。

四、港口貨櫃裝卸與碼頭經營

港口碼頭需要大量土地、岸線、起重設備、堆場及資訊系統，且港口設施不可能由大量小型廠商自由重複設置。

因此，特定港口的貨櫃碼頭經營通常由少數業者提供，具有寡占甚至局部獨占的性質。

五、城際客運市場

在特定路線或特定區域，城際客運可能由少數大型客運公司提供服務。業者通常以票價、班次、車輛舒適度、站點安排及服務品質競爭。

不過，若市場中存在大量小型業者且進入障礙較低，則其結構可能較接近獨占性競爭，而非典型寡占。

六、高速鐵路與鐵路運輸

高速鐵路通常具有極高的基礎建設成本、路線專用性及規模經濟，因此在特定路線上往往具有自然獨占或高度集中性質。

嚴格而言，單一路線只有一家業者時屬於獨占；若與航空、公路客運共同構成城際運輸競爭，則可從「運輸方式間競爭」角度觀察為少數大型業者競爭的寡占市場。

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解題方法：以利潤極大化條件分析

寡占模型有數種，包括古諾模型、伯特蘭模型、領導者—追隨者模型及折曲需求曲線模型。題目未提供特定函數或數據，因此採用一般寡占市場的基本圖形分析。

寡占廠商具有市場力量，其基本利潤極大化條件為：

$$MR=MC$$

其中：

• $MR$：邊際收益。
• $MC$：邊際成本。
• $P$：市場價格。
• $Q$：廠商產量或市場產量。

在需求曲線向右下方傾斜時，邊際收益曲線位於需求曲線下方，因此：

$$P>MR$$

廠商先由 $MR=MC$ 決定利潤極大化產量 $Q_o$，再從需求曲線找出消費者願意支付的價格 $P_o$。

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寡占市場生產者超額利潤的圖形分析

一、圖形要素

標準圖形應包括：

• 縱軸：價格、成本及收益。
• 橫軸：產量。
• $D$：需求曲線。
• $MR$：邊際收益曲線。
• $MC$：邊際成本曲線。
• $ATC$：平均總成本曲線。

圖形關係如下：

$$MR=MC \Rightarrow Q_o$$

再由需求曲線決定價格：

$$D(Q_o)=P_o$$

若在 $Q_o$ 產量下，市場價格高於平均總成本：

$$P_o>ATC(Q_o)$$

則廠商取得正的經濟利潤。

二、利潤計算公式

寡占廠商的總收益為：

$$TR=P_oQ_o$$

總成本為：

$$TC=ATC(Q_o)Q_o$$

因此，生產者超額利潤為：

$$\pi=TR-TC$$

整理為：

$$\pi=[P_o-ATC(Q_o)]Q_o$$

在圖形上，超額利潤是：

• 高度：$P_o-ATC(Q_o)$。
• 寬度：$Q_o$。
• 面積：價格線 $P_o$ 與平均總成本曲線 $ATC$ 之間、從縱軸至 $Q_o$ 的矩形面積。

三、示意圖

價格、成本
 │
Pₒ │──────────────●──────── 需求曲線 D
 │ │
 │ │ 生產者超額利潤
ATC│──────────────○──────── ATC(Qₒ)
 │ ／
 │ ／ MC
 │ ／
 │ ／
 │ ／ MR
 │ ／
 └──────────────────────── 產量
 Qₒ

圖形中，$Q_o$ 是由 $MR=MC$ 所決定的產量，$P_o$ 則由需求曲線在 $Q_o$ 處的高度決定。若 $P_o$ 高於 $ATC(Q_o)$，兩者間的矩形即為生產者超額利潤。

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為何寡占廠商能取得超額利潤

寡占廠商之所以可能取得超額利潤，主要原因如下：

一、具有市場力量

寡占市場只有少數廠商，單一廠商的產量占市場比重較高，因此廠商減少產量可能推高市場價格。

二、產量低於完全競爭水準

寡占廠商不會以 $P=MC$ 為目標，而是選擇：

$$MR=MC$$

由於需求曲線向下傾斜，且 $P>MR$，因此可得：

$$P_o>MC$$

這表示廠商限制產量，使價格高於邊際成本。

三、進入障礙保護既有利潤

若市場進入完全自由，超額利潤會吸引新廠商加入，使供給增加、價格下降，長期利潤趨近於零。

核心觀念

本題考查：

1. 第三級差別取價：將市場區隔後，對不同市場訂定不同價格。利潤極大化條件為各市場的邊際收益相等於共同邊際成本：

$MR_1=MR_2=MC$

2. 單一價格訂定：不區隔市場時，兩市場必須收取相同價格，須先將各市場需求水平加總，求出市場總需求，再以：

$MR=MC$

決定最適產量與價格。

3. 題目給定平均成本：

$AC=40+\frac{40}{Q}$

因此總成本為：

$TC=AC\cdot Q=40Q+40$

邊際成本為：

$MC=\frac{dTC}{dQ}=40$

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（一）採差別取價時的最適價格與利潤

1. 求各市場的邊際收益

市場一需求函數為：

$P_1=160-10Q_1$

總收益為：

$$TR_1=P_1Q_1=(160-10Q_1)Q_1 =160Q_1-10Q_1^2$$

因此：

$MR_1=\frac{dTR_1}{dQ_1}=160-20Q_1$

市場二需求函數為：

$P_2=360-40Q_2$

總收益為：

$$TR_2=P_2Q_2=(360-40Q_2)Q_2 =360Q_2-40Q_2^2$$

因此：

$MR_2=\frac{dTR_2}{dQ_2}=360-80Q_2$

2. 各市場分別令邊際收益等於邊際成本

因為業者可以對兩市場分別訂價，最適條件為：

$MR_1=MC$

$160-20Q_1=40$

$Q_1=6$

市場一價格：

$P_1=160-10(6)=100$

市場二：

$MR_2=MC$

$360-80Q_2=40$

$Q_2=4$

市場二價格：

$P_2=360-40(4)=200$

因此總產量為：

$Q=Q_1+Q_2=6+4=10$

3. 計算總收益、總成本與利潤

總收益：

$TR=P_1Q_1+P_2Q_2$

$TR=100(6)+200(4)=600+800=1,400$

總成本：

$TC=40Q+40=40(10)+40=440$

利潤：

$\pi=TR-TC$

$\pi=1,400-440=\boxed{960}$

（一）答案

$\boxed{P_1=100,\quad Q_1=6}$

$\boxed{P_2=200,\quad Q_2=4}$

$\boxed{\pi=960}$

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（二）不採差別取價時的價格與利潤

不區隔市場時，兩個市場必須面對同一價格。由於市場一在價格高於 $160$ 時沒有需求，因此必須分段分析總需求。

1. 價格介於 $160$ 與 $360$ 之間

此時只有市場二購買，需求為：

$Q=Q_2=\frac{360-P}{40}$

反需求函數為：

$P=360-40Q$

總收益：

$$TR=PQ=(360-40Q)Q =360Q-40Q^2$$

邊際收益：

$MR=360-80Q$

令 $MR=MC$：

$360-80Q=40$

$Q=4$

價格：

$P=360-40(4)=200$

利潤為：

$TR=200(4)=800$

$TC=40(4)+40=200$

核心觀念

本題考的是獨占廠商的「Inverse Elasticity Rule（反需求彈性法則）」及其在市場區隔下的差別取價。

在利潤極大化條件下，廠商會使各市場的邊際收益等於邊際成本：

$$MR_i=MC$$

其中，市場 $i$ 的價格加成與需求價格彈性的絕對值成反比。以需求價格彈性的絕對值表示，反需求彈性法則為：

$$\frac{P_i-MC}{P_i}=\frac{1}{|\varepsilon_i|}$$

其中：

• $P_i$：第 $i$ 個市場的價格
• $MC$：邊際成本
• $\varepsilon_i$：第 $i$ 個市場的需求價格彈性
• $|\varepsilon_i|$：需求價格彈性的絕對值

此式又稱為 Lerner index，表示價格超過邊際成本的比例，取決於需求彈性的倒數。

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反需求彈性法則的推導

市場 $i$ 的總收益為：

$$TR_i=P_i(Q_i)Q_i$$

邊際收益為：

$$MR_i=\frac{dTR_i}{dQ_i} =P_i+Q_i\frac{dP_i}{dQ_i}$$

需求價格彈性定義為：

$$\varepsilon_i=\frac{dQ_i}{dP_i}\frac{P_i}{Q_i}$$

因此：

$$\frac{dP_i}{dQ_i} =\frac{P_i}{\varepsilon_i Q_i}$$

代入邊際收益式：

$$MR_i =P_i+Q_i\left(\frac{P_i}{\varepsilon_i Q_i}\right) =P_i\left(1+\frac{1}{\varepsilon_i}\right)$$

利潤極大化時：

$$MR_i=MC$$

所以：

$$MC=P_i\left(1+\frac{1}{\varepsilon_i}\right)$$

整理後：

$$\frac{P_i-MC}{P_i} =-\frac{1}{\varepsilon_i}$$

由於正常需求曲線的需求彈性為負值，以絕對值表示即為：

$$\frac{P_i-MC}{P_i} =\frac{1}{|\varepsilon_i|}$$

這就是反需求彈性法則。

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利用反需求彈性法則進行不同市場的差別取價

假設廠商能將市場區隔，分別對不同市場訂價，且不同市場之間不存在轉售或套利，廠商在每一市場均追求利潤極大化。

對市場 $A$ 與市場 $B$ 而言，利潤極大化條件分別為：

$$MR_A=MC$$ $$MR_B=MC$$

因此：

$$MR_A=MR_B=MC$$

利用反需求彈性法則：

$$\frac{P_A-MC}{P_A} =\frac{1}{|\varepsilon_A|}$$ $$\frac{P_B-MC}{P_B} =\frac{1}{|\varepsilon_B|}$$

由此可知：

• 需求較無彈性的市場，$|\varepsilon|$ 較小，價格加成比例較大，應訂定較高價格。
• 需求較有彈性的市場，$|\varepsilon|$ 較大，價格加成比例較小，應訂定較低價格。

因此，差別取價的基本原則是：

$$|\varepsilon_A|<|\varepsilon_B| \quad\Longrightarrow\quad P_A>P_B$$

也就是「對需求較缺乏彈性的市場收取較高價格，對需求較具彈性的市場收取較低價格」。

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兩市場價格公式

由：

$$\frac{P_i-MC}{P_i} =\frac{1}{|\varepsilon_i|}$$

可得：