整建決策考量準則

機場建設時之考量因素包括運量、容量、交通、環境等，皆有 ICAO 或FAA 發布之相關文件可供參考，但遇有擴建需求時，則依照各機場情況 不同而有不同之考量。以下介紹兩組機場改建案例。此兩組機場擴建案例 均與跑道或滑行道的改建相關，對擴建方案之決策過程有清楚的描述和探 討。透過對此兩組案例的回顧，可分別了解改建時需納入經濟考量的項目、

完整經濟分析所需的流程、及決策時應考量的準則。

z 案例一：美國 Wilmington, Delaware 地區的 New Castle County Airport 改建案[13]

New Castle County Airport 機場曾於 1995 年規劃進行以增建滑行道為 主要工程的擴建案。此案例中的New Castle County Airport 是一中型區域 型機場，亦是Delaware 州最大的機場，且為該地區唯一的 FAA-towered 機 場（FAA-towered 機場是美國境內具足夠規模的機場，設有可和 FAA 直接 聯繫的塔台，進行空中交通管制）。

此機場原為空軍基地，在1995 年時 Delaware River and Bay Authority (DRBA)開始進行此機場的經濟開發，開發案包含新塔台、跑道改善、新航 廈、停車場、機棚、滅火救急設施、進場燈號、拓展空域使用權、輕工業 發展區及連接三條跑道的滑行道系統。該機場因為既有跑道與滑行道寬度 不足，並且連通性差，在開發案中計畫建設數條新滑行道，並拓寬延長既 有的滑行道。

圖2.19 為 1992 年該機場的空照圖，該機場於 1995 年起考量增建方案 圖則如圖 7-2 中橘色虛線區域所示，主要為增建各跑道間的滑行道。進行 經濟分析之主要目標滑行道F 則位於圖 2.20 的左下處，比較圖 2.19 與 2.20，

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可得知當時滑行道F 尚未延長至與跑道等長，不利於航機移動。當時考慮 的替選方案有三種：

(1) 零方案：不做任何改變。

(2) 增建並拓寬滑行道 F。

(3) 不建滑行道 F，但增建滑行道 G、L、L1、F、E、E1、B4 等。

(4) 方案(2)與方案(3)都進行。

為確認建設效益，該研究也對上述方案進行了兩種情境的敏感度分析，

分別為假設「通勤業務消失而無通勤旅次」及「輕工業發展區開發成功吸 引額外交通量」，兩種情境分別設定不同的航機起降量和旅客量。

圖2.19 New Castle County Airport 1992 年空照圖

圖2.20 New Castle County Airport 1995 年建設計畫圖[13]

分析中認定增建滑行道F 的效益為：增進安全、節省航機及使用者時 間、減少航機汙染排放量、節省旅客通勤時間，而考慮的成本則包括擴建 之施工費用以及後續之維修費用，並對各項效益和成本進行量化為貨幣價 值的經濟評估。經濟分析模式遵照 FAA 的 Airport Benefit-Cost Analysis Guidance 中所使用的各種經濟值與預估模式進行，包含交通量預測、航機 運作費用、旅客時間成本、折現率等。

該研究由歷史交通量得知此機場起降量不大，且訪問機場航管人員後 認定無明顯延滯問題，便收集此機場的航機起降架次表及FAA 提供的時間 價值統計表，用於計算航機運行的時間價值。分析時用於預估事故嚴重性 的資料來源是 NTSB 的事故傷亡分佈資料(Annual Review of Aircraft Accident Data, 1996)與 FAA 公布的經濟價值資料(Economic Values for evaluation of FAA Investment and Regulatory program, 1995)，因航機事故有 不同類型傷亡程度，該研究假設死亡與重傷僅發生於航機全毀的事故，而 航機可修復事故僅造成輕傷或無傷情形下，利用歷史事故次數、平均承載

Taxiway F

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量與起降量換算得每避免一次事故的效益。

因為滑行道事故所造成的損失遠低於空中事故，該研究假設減少預期 事故量與減少滑行道占用時間成比例，將節省的滑行時間乘以由NTSB 所 得之普通航機的預期事故發生率，計算各方案的安全效益。而在環境因素 部分，則考慮經由增建滑行道F 可減少飛機在同一跑道的起降密度，進而 可減少機場東北方居住區的噪音量，同時，滑行時間與滑行距離的減少也 可有效降低飛機耗能與碳氫化物、一氧化碳等廢氣汙染。該研究由 US Environmental Protection Agency 公布資料整理得該機場各型航機引擎類型 與污染量計算表，並參考Wang & Santini（1995）之研究成果得到各種汙 染物的估計處理費，計算航機減少滑行時間造成的汙染減量價值。

該研究中假設所有機種皆以最短路徑到達指定跑道端，經由建立各型 航機由不同停放處到達跑道端的數量分布矩陣，可算出實行四種方案時航 機需滑行距離的矩陣，再換算為機坪擁擠時所需額外滑行時間秒數表，即 可得總滑行時間與滑行距離值，並換算為汙染節約量。

該研究也考慮了旅客通勤時間節省之效益。在下列假設之情境下計算 機場通行時間效益，計算出在New Castle Airport 機場搭機節省的時間價值 與汽車耗損總額。

„ 所 有 在 New Castle Airport 搭 機 的 通 勤 旅 客 都 要 飛 到 Philadelphia 機場以外的地區

„ 開車到達 Philadelphia 機場須多花 40 分鐘

„ 每輛汽車內乘客 1.8 人

„ 使用 FAA 預測的搭乘、運行、時間價值及運行費用等資料進 行計算

增建滑行道的額外維護費用也須納入計算，包含燈泡置換、標線維護、

除雪費用、燈號周圍除草費、地面燈、機坪燈等；估計 10 年後鋪面表面 會出現裂縫，每兩年須進行修補，費用將呈梯狀成長，假設在使用年限內 鋪面持續使用，達使用年限後殘值為0。大型養護費用不計，使用 20 年做

為生命周期進行經濟分析。除基本狀況比較外，該研究另對替選方案設計 了以下的各種情境，以進行敏感度分析：

1. 無飛航通勤服務

2. 輕工業發展區成功發展

3. 更多穿場滑行(cross-airport taxiing) 4. 減少 5%穿場滑行

5. 提高 5mph 滑行速度

6. 航機擁擠造成滑行速度減低 2.5mph

分析的結果顯示，建設滑行道F 在各種情境下的益本比(B/C ratio)都超 過1，還有許多其餘的效益，顯示滑行道 F 的建設具有充分的經濟效益。

此研究使用一典型估計機場交通型態改變的成本效益評估方式，將機 場內主要改變影響都納入考量，並提供多種資訊來源，將牽涉項目貨幣化 後進行比較，但此文也強調此類計畫案的經濟效益不應依靠機場發展區域 效益或地區經濟等推測性、不明確的利益來證明，分析應著重於可明確計 算的實際效益。

z 案例二：荷蘭某區域機場[14]

Vreeker(2002)等人於期刊 Transportation Research Part D 發表以多準則 決策方法分析機場拓建方案的案例。該研究使用一套新型的多準則評估方 法，以荷蘭的一個區域機場作為範例對不同開發方案進行比較。該研究提 出 的 模 式 混 合 三 種 多 準 則 分 析 評 估 方 法 ， 分 別 為 制 度 分 析(Regime Analysis)，Flag Model 與層級分析(Analytic Hierarchical Process, AHP)；配 合傳統成本效益分析(CBA)可成為一套良好決策模式，流程如圖 2.21 所示。

分析的案例中若有 CBA 不適用的定性分析，就須仰賴制度分析(Regime analysis)。當計畫的衝擊全為定性型式時，無法以定量權重或喜好順序評 估，就可使用 AHP 法可將偏好序數轉換為基數資料用於分析。另外若分 析中有預先設定不同等級的限制，將可使用Flag Model 分析各不同決策的 優劣。

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圖2.21 新型多準則決策法步驟 以下為該研究中各種方案評估方法之簡介：

Flag Model

此法的目的是把替選方案中的各個次準則分為「可接受」、「不可接受」

或「不優先考慮」三個等級，經由比較衝擊值與預設的門檻值 (critical threshold value, CTV)，以確認哪個選項最符合預設條件。此法的主要步驟 如下：

1. 找出一組重要指標

2. 估計各方案對前述指標的衝擊 3. 建立一組基準參考值

4. 評估相關方案

Flag Model 的特點在於可將各方案進行分級，經由設定一組門檻值的 參考值，可以判定各方案是否滿足各領域的預設條件。通常在專家與決策 者調查中會有相抵觸的觀點，經由敏感度分析可建立 CTV 基本值、最大 值與最小值的分布，並以此分級，如此將會有數種等級的接受度，每種方 案的分析結果會有不同分佈，可供決策者考量。

Regime Analysis

制度分析是一種離散的多準則分析法，是間接分析定性資料的方法，

其概念以Concordance analysis 為基礎。CA 法是將一組方案兩兩比較，比 較兩方案(設為 X、Y)在各種評定準則的優劣(X 案較 Y 案佳的準則總數為 CXY，Y 案較 X 案佳的準則總數為 CYX，令 μXY = CXY ^－ CYX ，當 μXY> 0 代表 X 案較 Y 案佳)，經由分析可得一組方案的優劣排序。當方案比較複 雜且無法明確比較優劣時，就代入機率的概念進行分析。假設各種事件發 生機率依據拉普拉斯準則分布，可得出相對應的權重(weight)。將各種方案 的考量準則組成一影響矩陣，再乘以權重矩陣(即各準則相對的權重。若無 相對權重，則全部以1 表示)則可得出明確的排序結果。

若要以Regime Analysis 在定量的方案間做決策，須先將定量或基數的 資料轉為定性或性質的資料方可適用。但通常可量化比較的方案評估都不 會使用制度分析法，而會直接以定量比較。

Analytical Hierarchical Process method (AHP)

此法的核心是各種準則下的成對序數比較，即建立優先排序。決策者 將被詢問每兩個準則的重要性比較，如此將可界定一準則在所有準則中的 排序，各個準則將可指派定量權重、分為數種階級後進行重要性比較。AHP 法一般是把重要性分為9 個等級，給予各個等級相對應的數值。

文中實際分析案例選定荷蘭南方的Maastricht Aachen Airport(MAA)，

該機場早年為軍機場，近年則成為一區域機場，年旅客旅次為350,000 人，

年貨運量約33,000 噸。因為落地區長度不足，僅允許運行小型貨機。且跑 道僅在每日限定時間內開放，相較於其他的區域機場，此機場貨運較無優

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勢。為改善這些問題並改進盈利能力，此研究對照舊營業、改制為純客運 機場、擴建為主要機場、維持現況但增購空汙(CO2)排放量許可等四種方案

勢。為改善這些問題並改進盈利能力，此研究對照舊營業、改制為純客運 機場、擴建為主要機場、維持現況但增購空汙(CO2)排放量許可等四種方案