114 高普考高考三級 交通行政 運輸經濟學 考古題詳解

114 年・高普考・高考三級・交通行政
試題代碼 運輸經濟學

第 一 題25 分

請說明萊姆西(Ramsey)定價法所依據的原則及該方法較適合的使用時機。並說明在臺灣地區的運輸實務中,是否存在此種定價。

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核心觀念

萊姆西(Ramsey)定價法是在邊際成本定價無法回收全部成本時,尋求「次佳」定價的方法。常見情形是自然獨占或具有高固定成本、低邊際成本的運輸服務:若所有服務都按邊際成本收費,營運者可能無法達到收支平衡;若一律加收相同比例,則可能造成較大的需求扭曲。

Ramsey 定價的原則是:在滿足既定收支或收入限制下,讓價格偏離邊際成本所造成的總福利損失最小。簡化的逆彈性法則可表示為:

Pi−MCiPi=λ∣εi∣\frac{P_i-MC_i}{P_i}=\frac{\lambda}{|\varepsilon_i|}

其中,PiP_i 是第 ii 項服務的價格,MCiMC_i 是其邊際成本,∣εi∣|\varepsilon_i| 是需求價格彈性的絕對值,λ\lambda 則反映回收固定成本或達成收入目標所需的程度。

此式表示:**需求愈缺乏彈性,價格相對邊際成本的加成愈高;需求愈有彈性,加成愈低。**這樣安排,可把較多成本負擔放在價格提高後需求量較不會大幅減少的服務上,降低整體需求扭曲。

解題方法

作答時可依序說明「為何需要、如何定價、何時適用、臺灣實務是否可見」:

  1. **為何需要:**運輸業常有龐大固定成本與規模經濟,按邊際成本收費可能不足以回收總成本。
  2. **如何定價:**在收支限制下,比較各市場或服務的需求彈性,對較缺乏彈性的服務訂較高的相對加成,對較有彈性的服務訂較低的相對加成。
  3. **適用時機:**業者提供多種可區隔的服務,具有一定市場力量或受管制,且不能完全依賴政府補貼,必須回收固定成本或達成特定收入目標。
  4. **臺灣實務:**指出符合或近似此原則的差別票價,再說明這些票價安排未必是依彈性公式正式計算的純粹 Ramsey 定價。

適用時機與限制

Ramsey 定價適合用於同一運輸業者提供多種服務或面對不同客群,且各市場需求彈性不同的情況;也須能辨識不同服務的成本與需求,避免低價市場的旅客轉買高價市場服務、造成套利。

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第 二 題25 分

純電動汽車與使用內燃機引擎汽車具有相互替代的特性,而兩者的產業發展及使用與經濟部、交通部的業務關係密切。請從生命週期分析(Life Cycle Analysis)的觀點,研擬一個分析架構,以比較前述兩類車輛的二氧化碳排放量。

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核心觀念

本題考查生命週期分析(Life Cycle Analysis, LCA)的系統邊界與比較基準。比較純電動汽車與內燃機引擎汽車時,不能只看行駛時是否排放二氧化碳:純電動汽車行駛時沒有尾氣排放,但發電、電池與整車製造仍會產生排放;內燃機汽車則有燃料開採、煉製、運輸及燃燒排放,也有整車製造與報廢處理排放。

因此,應在一致的功能單位、車輛使用條件、分析期間及系統邊界下,計算兩類車輛全生命週期的溫室氣體排放,再作比較。

解題方法:建立共同的分析架構

一、設定功能單位與比較條件

可選用「一輛車在使用壽命內行駛 1 公里」作為功能單位,或選用「一輛車在使用壽命內提供相同載客服務」作為比較基準。兩類車輛應採相同的預期使用年限、總行駛里程、乘載率及車種級距,並統一二氧化碳當量的計算口徑。

若以車輛使用壽命內行駛 DD 公里為基準,則各階段排放總量均以同一個 DD 為計算範圍。

二、界定生命週期系統邊界

採用「搖籃到墳墓」(cradle-to-grave)邊界,至少涵蓋下列階段:

  1. 原料取得與材料製造:鋼、鋁、塑膠、電池材料及其他零組件的開採、加工與運輸。
  2. 車輛與主要零組件製造:整車組裝、馬達、引擎及電池等製造過程。
  3. 能源供應:純電動汽車的發電、輸配電;內燃機汽車的燃料開採、煉製與配送。
  4. 車輛使用:純電動汽車的充電用電;內燃機汽車的燃料燃燒及使用中的相關排放。
  5. 維修、更換與報廢:維修零件、電池或其他主要零件更換,以及拆解、回收與最終處置。

若採「從油井到車輪」(well-to-wheel)分析,重點是能源供應與車輛使用階段;若要比較完整環境負荷,則須把車輛製造、維修及報廢也納入,避免因邊界不同而得出偏誤結論。

三、蒐集各階段活動數據與排放係數

純電動汽車需要蒐集整車與電池製造排放、電池容量及更換情形、耗電量、充電損耗、電力排放係數、維修與報廢回收資料。電力排放係數應反映分析地區及期間的電力來源;若比較不同年份或不同電力結構,須清楚說明採用的係數。

內燃機汽車需要蒐集整車與引擎製造排放、單位里程油耗、燃料上游排放係數、燃燒排放係數、維修及報廢回收資料。兩類車輛的資料來源、年份與計算方法應一致且可追溯。

四、計算全生命週期排放

設車種 jj 的生命週期排放為 EjE_j,則可表示為:

Ej=E原料與製造,j+E能源供應,j+E車輛使用,j+E維修與更換,j+E報廢處理,jE_j = E_{\text{原料與製造},j} + E_{\text{能源供應},j} + E_{\text{車輛使用},j} + E_{\text{維修與更換},j} + E_{\text{報廢處理},j}

純電動汽車的使用階段排放可寫為:

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第 三 題25 分

請說明滿載卡車運輸(truckload)與零擔貨運(less-than-truckload)兩種產業成本結構的差異,並分析何者較可能有規模報酬遞增的現象。

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核心觀念

本題比較滿載卡車運輸(truckload, TL)與零擔貨運(less-than-truckload, LTL)的成本結構,並判斷何者較容易出現規模報酬遞增。關鍵在於兩種業者承運貨物的方式不同:TL 一趟主要承運單一託運人的大量貨物;LTL 則把多位託運人的小批貨物集中、分揀,再透過貨運站與路線網絡配送。

規模報酬遞增是指投入要素按同一比例增加時,產出增加的比例更大。對運輸業而言,可從平均成本觀察:若運量擴大使平均成本下降,便呈現規模經濟。成本下降的原因可能是車輛利用率提高,也可能是固定成本由更多貨量分攤。

解題方法

先拆解兩種業者完成運送所需的作業,再比較哪些成本會隨貨量成比例增加、哪些成本會因集中處理而被分攤。

滿載卡車運輸(TL)

TL 通常由一個起運地直接運到一個目的地,貨物裝滿一輛車後即可出發,途中較少需要反覆集貨、分揀或轉運。因此,成本主要來自車輛與司機、燃料、維修及行駛里程;貨物若已滿載,增加同一趟的承運量空間有限,擴大業務通常要增加車輛或趟次。其成本會隨運量增加,但因直接運送、作業環節少,單位貨量的處理成本通常較低。

零擔貨運(LTL)

LTL 把不同託運人的小批貨物併裝,經貨運站集貨、分揀與轉運,再配送到各目的地。除車輛與行駛成本外,還有貨運站、裝卸、分揀、資訊調度及配送網絡等成本。這些網絡與場站往往需要一定規模才能有效運作;

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第 四 題25 分

請說明離散選擇模式(Discrete Choice Analysis)中普羅比模型(Probit Model)與邏吉特模型(Logit Model)的異同,並比較其優缺點。

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核心觀念

離散選擇模式用來描述個人從有限個互斥方案中選擇一項的行為,例如選擇汽車、捷運或公車。隨機效用理論假設決策者選擇效用最高的方案:

Uni=Vni+εniU_{ni}=V_{ni}+\varepsilon_{ni}

其中,UniU_{ni} 是個人 nn 對方案 ii 的總效用,VniV_{ni} 是可由方案屬性與個人特性解釋的系統效用,εni\varepsilon_{ni} 是未觀察因素形成的隨機效用。方案 ii 被選中的機率為:

Pni=Pr⁡(Uni≥Unj, ∀j≠i)P_{ni}=\Pr(U_{ni}\ge U_{nj},\ \forall j\ne i)

Probit 與 Logit 的核心差異,在於對隨機效用誤差項的機率分配假設不同;此假設決定選擇機率的計算形式,也影響模型彈性與估計難度。

解題方法:比較誤差分配與選擇機率

以二方案 i,ji,j 為例,個人選擇 ii 的條件是:

Vni+εni≥Vnj+εnjV_{ni}+\varepsilon_{ni}\ge V_{nj}+\varepsilon_{nj}

因此,選擇機率取決於效用差異及誤差差異 εnj−εni\varepsilon_{nj}-\varepsilon_{ni} 的分配。

Logit 模型

Logit 假設各方案的誤差項相互獨立,且服從同一尺度參數的極值型第一類分配(Gumbel 分配)。其多項選擇機率為:

Pni=exp⁡(Vni/μ)∑j∈Cnexp⁡(Vnj/μ)P_{ni}= \frac{\exp(V_{ni}/\mu)} {\sum_{j\in C_n}\exp(V_{nj}/\mu)}

其中,CnC_n 是個人 nn 可選方案集合,μ>0\mu>0 是尺度參數;通常為識別模型,將尺度正規化。二方案時可寫成:

Pni=11+exp⁡[−(Vni−Vnj)/μ]P_{ni}=\frac{1}{1+\exp[-(V_{ni}-V_{nj})/\mu]}

Probit 模型

Probit 假設各方案的誤差項服從聯合常態分配;其變異數與方案間共變異數可用來刻畫方案效用誤差的相關性。選擇機率是常態分配下效用差異符合選擇條件的機率:

Pni=Pr⁡(Vni+εni≥Vnj+εnj, ∀j≠i)P_{ni}= \Pr\left( V_{ni}+\varepsilon_{ni}\ge V_{nj}+\varepsilon_{nj},\ \forall j\ne i \right)

在二方案、誤差差異為常態分配時:

Pni=Φ(Vni−Vnjσij)P_{ni}= \Phi\left( \frac{V_{ni}-V_{nj}}{\sigma_{ij}} \right)

其中,Φ(⋅)\Phi(\cdot) 是標準常態累積分配函數,σij\sigma_{ij} 是效用差異誤差的標準差。多方案 Probit 機率涉及多變量常態積分,通常需數值方法估計。

相同點與相異點

比較面向ProbitLogit
理論基礎隨機效用最大化隨機效用最大化
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