第三章 模式理論與研究設計
3.3 資料分析方法與流程
本研究資料分析方法主要採兩階段程序,如圖 3.3-1 所示。問卷調查結果為 原始資料來源,依兩階段資料需求,分別提供作為結構方程模式(包括驗證性因 素分析及路徑分析)與二元羅吉特模式之用,並依序建構路線轉移行為意向模式 與路線轉移行為模式。兩階段資料分析方法分述如后。
問卷調查
驗證性
因素分析 路徑分析 二元羅吉特模式
路線轉移 行為意向模式
路線轉移 行為模式 問卷資料
問卷資料
潛在變數 結構方程模式
第一階段 第二階段
圖 3.3-1 資料分析方法與流程圖
第一階段
利用結構方程模式(SEM)進行變數間之因果關係分析,由顯性變數間接推 測潛在變數,可以解決個體選擇模式無法直接衡量潛在變數的問題。本研究首先 檢驗量表的信度與效度,以驗證性因素分析確認指標問項能有效反映構面的特質,
並以路徑分析檢定潛在變數間之因果關係以及所建構之路線轉移行為意向模式 中的各假設是否成立。本研究以 AMOS 軟體進行結構方程模式的校估。
在此階段中,依據潛在變數的分群(事前潛在變數、事後潛在變數),會產 出兩個路線轉移行為意向模式(事前模式、事後模式)。
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第二階段
相關解釋變數對路線轉移行為的因果關係,需透過個體選擇模式進一步討論。
本研究的替選方案有兩種,一為留駛高速公路,二為移轉至替代道路,因此模式 的校估採用二元羅吉特模式。本研究以顯示性偏好法建構路線轉移行為模式,納 入上個階段驗證的潛在影響變數、一般化旅行成本及其他可能影響的社經或旅次 變數,並以 TSP 軟體進行二元羅吉特模式的校估。
一般化旅行成本包含旅行時間和旅行成本。本研究之旅行時間定義為從出發 起點到目的地所需花費的所有時間;旅行成本包含使用高速公路的通行費與油耗 成本,若行駛替代道路則僅有油耗成本。油耗成本的估算是依據經濟部能源局 102 年度車輛油耗指南,考慮實際用路情況經轉換尺度調整後,再轉換成每公里 行駛油耗,乘上近三個月之平均油價每公升 35 元,最後與用路人行駛里程相乘 而得。
此階段會產出四個模式,第一步依計程收費實施前後之顯示性偏好及旅次和 樣本特性建構出之事前無潛在變數模式和事後無潛在變數模式。第二步再根據上 個階段中 SEM 分析的結果,於事後無潛在變數模式中,分別加入影響選擇意向的 事前潛在變數和事後潛在變數參與模式校估,建構出結合事前潛在變數模式與結 合事後潛在變數模式,再將兩模式校估出之參數係數值做一比較分析,探討用路 人在計程收費前後心裡認知狀態不同的情況下,對於路線轉移行為的反應差異。
本研究建構高速公路短程旅次用路人於高速公路與替代道路兩選擇方案之 二元羅吉特效用函數,如下式:
𝑈𝐹 = 𝑉𝐹+ 𝜀𝐹
= 𝛽𝑇𝐶𝑇𝐶 + 𝛽𝑇𝑇𝑇𝑇 + 𝛽𝑆𝑊𝑆𝑊 ∗ +𝛽𝐴𝐶𝐶𝐴𝐶𝐶 ∗ +𝛽𝑇𝑃𝑇𝑃 + 𝛽𝐼𝑁1𝐼𝑁1 +
𝛽𝐼𝑁2𝐼𝑁2 + 𝛽𝑀𝑀 + 𝜀𝐹 (3-18)
𝑈𝑂 = 𝑉𝑂+ 𝜀𝑂
= 𝛽𝑇𝐶𝑇𝐶 + 𝛽𝑇𝑇𝑇𝑇 + 𝜀𝑂 (3-19)
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此外,由用路人對旅行時間與旅行成本的邊際評價比值,即模式中所校估出 之旅行時間與旅行成本參數係數值之比值,可獲得用路人的旅行時間價值。相關 公式推導如下:
U = α + 𝛽𝑇𝑇× 𝑇𝑇 + 𝛽𝑇𝐶× 𝑇𝐶 + 𝐷 (3-22)
𝜕𝑇𝐶
𝜕𝑇𝑇
=
𝜕𝑈𝜕𝑈⁄𝜕𝑇𝑇⁄𝜕𝑇𝐶
=
𝛽𝑇𝑇𝛽𝑇𝐶
(3-23)
後續應用分析
於第二階段所建構之事前與事後無潛在變數二元羅吉特效用函數可再進一 步做其他相關之應用比較分析。本研究將利用此兩模式之效用函數進行機率分析、
彈性分析及用路人福利經濟變動分析,以下針對這些分析方法做一介紹。
1. 機率分析
利用事前與事後無潛在變數之效用函數,可計算出計程收費實施前後高速公 路短程旅次用路人選擇高速公路的機率,並做一比較分析。無潛在變數之二元羅 吉特效用函數的式子如下:
𝑈𝐹 = 𝑉𝐹+ 𝜀𝐹
= 𝛽𝑇𝐶𝑇𝐶 + 𝛽𝑇𝑇𝑇𝑇 + 𝛽𝑇𝑃1𝑇𝑃1 + 𝛽𝑇𝑃2𝑇𝑃2 + 𝛽𝐼𝑁1𝐼𝑁1 + 𝛽𝐼𝑁2𝐼𝑁2 + 𝛽𝑀𝑀 + 𝜀𝐹 (3-24)
𝑈𝑂 = 𝑉𝑂+ 𝜀𝑂
= 𝛽𝑇𝐶𝑇𝐶 + 𝛽𝑇𝑇𝑇𝑇 + 𝜀𝑂 (3-25)
其中,𝑈𝐹:高速公路方案之效用函數;
𝑈𝑂:替代道路方案之效用函數;
TC:旅行成本(共生變數),包含通行費與燃油成本;
TT:旅行時間(共生變數);
TP1:通勤旅次(虛擬變數),1 為通勤,0 為非通勤;
TP2:非通勤旅次(虛擬變數),1 為非通勤,0 為通勤;
35 施前後之福利經濟的變動情形。利用 Marshall 所定義之消費者剩餘(Consumer surplus,簡稱 CS)的概念分析用路人的福利變化,陳敦基(民 88)推導出的常 化價格需求函數、常化價格之補償變量與對等變量,說明以個體選擇模式為需求 函數,衡量消費者剩餘之結果是將羅吉特選擇機率之分母取對數值,再除以模式 校估之參數(μ)形成貨幣額。此一分析結果可用來解釋計程收費實施前後,對高
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速公路短程旅次用路人的效益變化影響,計算公式的推導如下:
∆CS = (−1
𝜇) [𝐸(𝑉𝑛𝐴) − 𝐸(𝑉𝑛𝐵)] (3-29)
𝐸(𝑉𝑛𝐴) = ln [exp(𝑉𝑛𝐴)] (3-30)
𝐸(𝑉𝑛𝐵) = ln [exp(𝑉𝑛𝐵)] (3-31)
其中,𝑉𝑛𝐴:計程收費實施後用路人 n 選擇留駛高速公路之效用;
𝑉𝑛𝐵:計程收費實施前用路人 n 選擇行駛高速公路之效用;
𝐸(𝑉𝑛𝐴):計程收費實施後之效用函數,即事後平均效用;
𝐸(𝑉𝑛𝐵):計程收費實施前之效用函數,即事前平均效用。
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