高速公路實施計程收費前後對短程用路人行為之影響分析
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(2) 摘要 本研究恰逢計程收費制度全面上路之時，以事前、事後比較分析概念，探討國內高速公 路實施計程收費後對短程旅次用路人路線移轉行為的影響。研究方法採用結合潛在變數之二 元羅吉特個體選擇模式，分析樣本之旅次特性、社經特性、心理認知潛在變數及旅行時間和 旅行成本對於用路人路線選擇行為的影響。最後，則以無潛在變數之顯示性偏好模式進行計 程收費實施前後之機率分析、彈性分析和福利經濟變動分析。 研究結果顯示，計程收費實施後有 98.5%的受訪者留駛高速公路；留駛高速公路的樣本 中，97%的人維持和過去相同的起迄點交流道。事前模式的 SEM 分析中，各假設皆成立：「認 知效果與效率」對「政策接受度」有正向的直接影響（H1）；「認知公平」對「政策接受度」 有正向的直接影響（H2） ； 「轉移障礙」對「留駛高速公路的意向」有正向的直接影響（H3）； 「政策接受度」對「留駛高速公路的意向」有正向的直接影響（H4） 。而事後模式的 SEM 分析 中，僅支持 H1、H2、H3，不支持 H4。 本研究建立之無潛在變數及結合潛在變數之二元羅吉特模式，所有解釋變數皆達顯著水 準，且同一變數於事前和事後模式中的符號相同。模式較估結果發現，影響路線選擇的變數 有：方案特定常數、旅行時間、旅行成本、轉移障礙、政策接受度、通勤目的、所得、性別。 事前選擇模式較估而得的時間價值與事後選擇模式之時間價值的結果相當一致。其他應用分 析方面，總體用路人於計程收費實施後行駛高速公路的機率上升；總體彈性值約為-0.0374； 計程收費實施後用路人整體效用有提升。. 關鍵詞: 高速公路，計程收費，事前事後分析，短程用路人選擇行為，個體選擇模式.
(3) Abstract This study happened to be in the year of the distance-based toll scheme being implemented. This study applied the conception of before-and-after analysis to explore how the new toll scheme influences short-trip road users’ choice behavior. As to the research method, binary logit model combining with latent variables was utilized to analyze the effects of basic attributes (e.g., trip attribute, social-economic attribute, cognitive latent variables, travel time, travel cost) on short-trip road users’ choice behavior. At last, the model of revealed preference with no latent variable was employed to analyze the variations in probability, elasticity and economic welfare before and after the distance-based toll scheme being implemented. The effective sample size of this study is 200. Among it, commuters occupy the proportion of 59%, and on the other hand, business trip is in the majority of non-commute purposes. The result shows that after the distance-based toll scheme, there are 98.5% participants remaining using freeway and 97% of them remain the same routes as past. According to the SEM before-model, every hypothesis is supported. The supported hypotheses are as follows: (H1) road users’ cognitive effect and efficiency of the distance-based toll scheme positively and directly affects their policy acceptance; (H2) road users’ cognitive fairness of the distance-based toll scheme positively and directly affects their policy acceptance; (H3) road users’ cognitive transference obstacle positively and directly affects their intention to remain using freeway; (H4) road users’ policy acceptance towards the distance-based toll scheme positively and directly affects their intention to remain using freeway. However, according to the SEM after-model, only H1, H2, H3 are supported while H4 is not supported. All the variables are significant in both binary logit model with and without latent variables, and the signs of same variables are consistent in before-model and after-model. The variables which influence route choice include alternative specific constant, travel time, travel cost, transference obstacle, policy acceptance, commute purpose, income and gender. As for other applied analysis, the result shows that after the distance-based toll scheme was conducted, the entire road users’ probability of using freeway increases; the entire elasticity is about -0.0374; the entire road user’s utility increases.. Keywords: Freeway, Distance-based Toll Scheme, Before-and-after Analysis, Short-trip Road User’s Choice Behavior, Disaggregate Choice Model.
(4) 目錄 目錄................................................................ I 表目錄............................................................ III 圖目錄.............................................................. V 第一章 緒論......................................................... 1 1.1 研究背景與動機.............................................. 1 1.2 研究目的.................................................... 3 1.3 研究範圍與對象.............................................. 4 1.4 研究架構.................................................... 4 1.5 研究流程.................................................... 7 第二章 文獻回顧..................................................... 8 2.1 國內高速公路收費制度的發展與概況............................ 8 2.1.1 計次收費到計程收費的發展過程.......................... 8 2.1.2 現行的費率方案與配套措施............................. 11 2.2 計程收費制度實施前相關之事前研究........................... 12 2.3 結合潛在變數之個體選擇模式相關研究......................... 14 2.4 國外道路選擇行為相關研究................................... 16 第三章 模式理論與研究設計.......................................... 19 3.1 模式理論................................................... 19 3.1.1 結構方程模式......................................... 19 3.1.2 個體選擇模式......................................... 22 3.1.3 處理潛在變數之個體選擇模式........................... 25 3.2 研究設計與假設............................................. 27 3.3 資料分析方法與流程......................................... 31 第四章 問卷調查與資料分析.......................................... 37 4.1 問卷設計................................................... 37 4.2 問卷調查................................................... 39 4.3 資料整理與敘述性統計分析................................... 41 4.3.1 樣本旅次特性分析..................................... 41 4.3.2 樣本社經特性分析..................................... 47 4.3.3 心理認知歷程分析..................................... 50 第五章 實證結果與模式校估.......................................... 53 I.
(5) 5.1 路線轉移行為意向結構方程模式分析........................... 53 5.1.1 問卷信度與效度分析................................... 54 5.1.2 驗證性因素分析....................................... 57 5.1.3 路徑分析............................................. 62 5.2 個體選擇模式............................................... 72 5.2.1 無潛在變數之選擇模式................................. 72 5.2.2 結合潛在變數之選擇模式............................... 76 5.3 其他應用分析............................................... 80 5.3.1 路線選擇機率分析與價格彈性分析....................... 81 5.3.2 福利經濟變動分析..................................... 83 第六章 結論與建議.................................................. 84 6.1 結論....................................................... 84 6.2 建議....................................................... 88 參考文獻........................................................... 90 附錄一：本研究問卷................................................. 93 附錄二：過去計次收費時高速公路路網圖............................... 95 附錄三：本研究 TSP 軟體程式碼....................................... 97. II.
(6) 表目錄 表 2.1-1 計次收費與計程收費之差異 .................................. 10 表 2.2-2 目前各車種通行費率 ........................................ 11 表 3.1-1 整體模式適配度檢核指標 .................................... 21 表 4.1-1 潛在變數之衡量問項 ........................................ 39 表 4.3-1 樣本地區分配表 ............................................ 41 表 4.3-2 樣本旅次目的統計表 ........................................ 42 表 4.3-3 過去使用高速公路之里程數與地區交叉分析表 .................. 42 表 4.3-4 過去使用高速公路所花費時間與地區交叉分析表 ................ 43 表 4.3-5 過去使用高速公路所花費通行費與地區交叉分析表 .............. 43 表 4.3-6 現在是否繼續行駛高速公路之統計表 .......................... 44 表 4.3-7 現在的起訖交流道是否與過去相同之統計表 .................... 44 表 4.3-8 現在使用高速公路之里程數與地區交叉分析表 .................. 45 表 4.3-9 現在使用高速公路所花費時間與地區交叉分析表 ................ 45 表 4.3-10 現在使用高速公路所花費通行費與地區交叉分析表 ............. 46 表 4.3-11 通行費調降為每公里 0.9 元且取消 20 公里免費里程，高速公路留駛 可能性之統計表........................................... 46 表 4.3-12 樣本年齡分配表 ........................................... 47 表 4.3-13 樣本家戶月收入分配表 ..................................... 47 表 4.3-14 樣本性別分配表 ........................................... 48 表 4.3-15 樣本職業分配表 ........................................... 48 表 4.3-16 樣本教育水準分配表 ....................................... 49 表 4.3-17 持有車輛數統計表 ......................................... 49 表 4.3-18 有無裝 etag 統計表 ........................................ 49 表 4.3-19 認知效果和效率問項之統計分析 ............................. 50 III.
(7) 表 4.3-20 認知公平問項之統計分析 ................................... 51 表 4.3-21 政策接受度問項之統計分析 ................................. 51 表 4.3-22 轉移障礙問項之統計分析 ................................... 52 表 5.1-1 事前模式構面信度係數 ...................................... 55 表 5.1-2 事後模式構面信度係數 ...................................... 56 表 5.1-3 驗證性因素分析之事前模式適配度檢定摘要表 .................. 57 表 5.1-4 事前模式參數估計摘要表 .................................... 58 表 5.1-5 驗證性因素分析之事後模式適配度檢定結果 .................... 59 表 5.1-6 事後模式參數估計摘要表 .................................... 61 表 5.1-7 事前路線轉移行為意向模式適配度檢定摘要表 .................. 63 表 5.1-8 事前路線轉移行為意向模式路徑分析結果 ...................... 65 表 5.1-9 事後路線轉移行為意向模式適配度檢定摘要表 .................. 67 表 5.1-10 事後路線轉移行為意向模式路徑分析結果 ..................... 70 表 5.2-1 事前與事後無潛在變數選擇模式之變數類型說明表 .............. 73 表 5.2-2 事前與事後無潛在變數之二元羅吉特模式校估結果表 ............ 75 表 5.2-3 結合事前潛在變數選擇模式之變數類型說明表 .................. 76 表 5.2-4 結合事後潛在變數選擇模式之變數類型說明表 .................. 76 表 5.2-5 潛在變數問項之路徑配適值重新計算結果 ...................... 77 表 5.2-6 結合事前與事後潛在變數之二元羅吉特模式校估表 .............. 79 表 5.3-1 計程收費實施前後通行費變動情況統計表 ...................... 80 表 5.3-2 計程收費實施前後用路人行駛高速公路機率表 .................. 81 表 5.3-3 選擇高速公路的價格彈性分析結果 ............................ 82 表 5.3-4 計程收費實施前後用路人福利經濟變動分析 .................... 83. IV.
(8) 圖目錄 圖 1.4-1 研究架構圖 ................................................. 6 圖 1.5-1 研究流程圖 ................................................. 7 圖 2.2-1 李慧廷（民 100）轉移行為意向結構模式....................... 14 圖 2.2-2 李慧廷（民 100）整合潛在變數之轉移行為模式................. 14 圖 3.1-1 處理潛在變數之個體選擇模式架構圖 .......................... 25 圖 3.2-1 兩階段模式建構程序圖 ...................................... 28 圖 3.2-2 路線轉移行為意向研究架構圖 ................................ 29 圖 3.2-3 路線轉移行為研究架構圖 .................................... 30 圖 3.3-1 資料分析方法與流程圖 ...................................... 31 圖 5.1-1 事前路線轉移行為意向結構模式之路徑圖 ...................... 66 圖 5.1-2 事後路線轉移行為意向模式之路徑圖 .......................... 71. V.
(9) 第一章 緒論 1.1 研究背景與動機 台灣地區國道高速公路於民國 102 年 12 月 30 日零點起計程收費全面上路， 「人工計次收費」從此走入歷史。在過去計次收費方式下，收費站與收費站之間 設置的間距不一，以國道一號與三號為例，最短距離分別為 25.9 與 25.7 公里， 最長距離分別為 55.6 與 75.7 公里，則在不同的行駛距離下，卻被收取相同的通 行費用，長期存在著通行費徵收不公的爭議，尤其對南部民眾最不公平。且由於 收費站與收費站間有交流道的存在，若上下高速公路的起訖交流道間未經過收費 站，短程旅次用路人就不需要付費使用高速公路。根據運研所（2002），高速公 路未被收費的旅次佔每日總車輛次的 51.06%，平均旅次長度約為 9.02 公里，以 小型車的比例最高，這些旅次大多屬於都會區的短程旅次。 長程旅次應是高速公路服務的主要對象，卻因收費站間短程旅次不需付費的 關係，使得短程旅次大量湧入。又近年來由於都會區逐漸向外擴張，高速公路往 往成為都會區的高架道路、快速公路或外環替代道路，影響到高速公路主線行車 效率，是導致某些特定區段常態性塞車的主要原因，也衍生出付費公平性的問題。 為實現高速公路收費政策之公平性，即「使用者付費」的公平原則，台灣於 2003 年開始規劃計程收費，共經歷五位交通部長、五任高公局長，終能正式上路，成 為全球第一個實施全面計程收費的國家，落實「走多少，付多少」的公平制度。 然而，高速公路收費方式由計次收費轉換為計程收費之後，對於原先不需支 付通行費的收費站間短程旅次用路人的影響會最明顯。短程旅次用路人必須改按 其行駛於高速公路的里程數來支付通行費，旅運成本勢必增加，尤其會對使用高 速公路頻繁的族群，如都會區短程旅次的通勤族，產生明顯衝擊。高速公路短程 旅次用路人在計程收費實施前後路線選擇行為的改變，即其於計程收費實施後是 繼續留駛高速公路，或是改駛至一般平面替代道路，以及其福利經濟的變化，是 1.
(10) 本研究主要欲探討的課題。 近幾年來有不少研究針對高速公路實施電子計程收費對於用路人旅運行為 之影響的事前研究，如葉怡君（民 100）和馮乃穎（民 93）以敘述性偏好法模擬 不同之情境，應用傳統個體選擇模式探討高速公路用路人的決策行為，並提出會 影響用路人選擇行為之重要變數，如旅行時間、通行費、旅次目的、行駛頻率、 行駛日期、所得、職業、使用高速公路之選擇慣性等。然而在傳統的個體選擇模 式中，效用函數僅放入可觀測的解釋變數，沒有處理不可觀測的心理因素，但這 些心理因素（如個人感受、態度等）在個體決策過程中扮演很重要的角色。 有鑑於此，李慧廷（民 100）利用 Ben-Akiva et al.（1997）提出之整合模 式的架構，將個體選擇模式與結構方程模式結合，利用指標來衡量潛在變數，讓 各潛在變數能隨個體而有所改變，因而提升用路人旅運轉移行為模式的解釋能力。 其研究結果顯示，旅行時間、旅行成本、認知公平、認知效果和效率、計程收費 制度接受度、轉移障礙、通勤與否皆會影響短程用路人的行為偏好。 因為過去的相關研究皆在計程收費實施之前，僅能預測用路人未來的旅運行 為，未能精確捕捉其實際的行為動態，本研究係於計程收費實施約三個月後，在 高速公路用路人的駕駛轉移行為大致穩定後，採用顯示性偏好法來蒐集資料和建 構模式，衡量計程收費實施後對短程旅次用路人所造成之影響。此外，本研究將 採用李慧廷（民 100）所建構之路線轉移行為意向模式為基礎，於本研究中再次 做模式的驗證與分析。由於用路人之心理認知和行為意向是一個長期且動態調整 的過程，本研究將比較收費制度改變前後短期用路人對於認知公平、認知效果和 效率、計程收費政策接受度和移轉障礙的看法有無差異，以及收費制度改變前後 之心理認知對於路線轉移行為意向的影響。 綜上所述，本研究將同時應用結構方程模式與個體選擇模式來探討認知公平、 認知效果和效率、計程收費政策接受度和移轉障礙對於路線轉移行為意向與實際 選擇行為之影響。首先以結構方程模式解決潛在變數的衡量問題，並瞭解這些潛. 2.
(11) 在變數對於路線轉移行為意向之影響與彼此間之因果關係；之後再應用個體選擇 模式，進一步探討各潛在影響變數與其他相關變數對於路線選擇行為之影響。最 後則利用機率分析與價格彈性分析，瞭解高速公路短程旅次用路人於計程收費實 施後行駛行為的改變；及利用福利經濟學之消費者剩餘理論，衡量計程收費實施 前後用路人效益的變化。. 1.2 研究目的 基於上述的研究背景與動機，本研究主要目的係針對過去經常行駛高速公路 之短程旅次用路人，以心理認知歷程—認知效果和效率、認知公平、計程收費政 策接受度和轉移障礙—探討影響用路人路線選擇的因素，並透過計程收費實施前 後選擇高速公路的機率、彈性及用路人效益分析，瞭解計程收費制度對高速公路 短程旅次用路人的影響。 本研究的主要內容及重點包括： 1. 透過結構方程模式，驗證本研究所建構之影響高速公路短程旅次用路人路線 選擇行為意向模式的配適度，並進行因果關係的確認，瞭解計程收費實施前 後用路人心理認知狀態的改變情形，及計程收費實施前後用路人對於計程收 費制度相關之心理認知對其路線選擇的影響。 2. 應用個體選擇模式，利用計程收費實施前後的顯示性偏好（Revealed Preference, RP）資料，建構用路人於計程收費實施前後之選擇模式，探討 旅行時間、旅行成本、旅次特性、社經特性等相關變數對於用路人路線選擇 行為的影響，並瞭解高速公路短程旅次用路人於計程收費實施前後實際的選 擇行為。 3. 結合個體選擇模式與結構方程模式，建構結合潛在變數之用路人個體選擇模 式，期能提高模式之解釋能力，以更能反映真實的選擇行為，並在模式中探 討各潛在變數構面、旅行時間、旅行成本、旅次特性、社經特性等相關變數 3.
(12) 對於用路人路線選擇行為的影響。此外，藉由結合計程收費實施前後不同之 心理認知潛在變數，可瞭解不同時點下的心理認知狀態對其選擇行為的影 響。 4. 透過機率分析與價格彈性分析，瞭解計程收費實施前後高速公路短程旅次用 路人之高速公路行駛行為的變化情形。 5. 利用福利經濟學之消費者剩餘理論，結合計程收費實施前後用路人之羅吉特 效用函數，估算並分析計程收費實施前後高速公路短程旅次用路人之福利經 濟變動。. 1.3 研究範圍與對象 本研究恰逢計程收費實施元年，為探討計程收費制度上路後，對高速公路短 程旅次用路人行駛行為的影響，將研究範圍界定在各大都會區內高速公路短程旅 次的使用者。 為探討短程旅次用路人從計次收費到計程收費之行駛行為的改變，本研究樣 本對象為過去經常行駛高速公路之短程旅次用路人，將短程旅次定義為過去計次 收費時至多通過一個收費站且北部行駛高速公路之單趟里程不超過 30 公里、中 南部不超過 50 公里之旅次，並以過去每週至少固定 1 次以上使用高速公路者為 主要研究對象。因此，本研究主要的調查對象為過去頻繁使用高速公路之都會區 短程旅次通勤族。. 1.4 研究架構 本研究為探討國內高速公路由計次收費轉計程收費制度對短程旅次用路人 所帶來之影響效果，以事前、事後比較分析的概念，研究架構主要分為兩部份， 如圖 1.4-1 所示。說明如下： 第一部份參考李慧廷（民 100）於相關的事前研究中提出之短程高速公路用 4.
(13) 路人轉移行為意向結構方程模式，發展本研究之路線轉移行為意向模式，探討傳 統個體選擇模式中無法觀察之心理認知潛在變數對其路線轉移行為意向的影響 關係，包含的構面有「認知效果和效率」、「認知公平」、「計程收費政策接受度」 和「轉移障礙」。對於每一潛在變數，受訪者將根據計程收費實施前後的時間點 進行同意程度的評比，因此會產生事前認知與事後認知兩種類別之潛在變數，分 別用以建構事前路線轉移行為意向模式與事後路線轉移行為意向模式。 第二部份建構路線轉移行為模式，本研究之路線轉移行為模式分兩種，一是 顯示性偏好模式，是以顯示性偏好資料及其他重要解釋變數所建構出之選擇模式， 為跟另一種模式作明顯區別，在本研究中又稱作無潛在變數之選擇模式；二是結 合潛在變數之選擇模式，在一般化成本羅吉特效用函數中納入第一部份驗證之會 影響選擇意向的潛在變數，以提升模式的解釋能力。無潛在變數之選擇模式依事 前資料與事後資料，分別建構事前無潛在變數之選擇模式與事後無潛在變數之選 擇模式。結合潛在變數之選擇模式則是以事後顯示性偏好資料分別結合事前潛在 影響變數與事後潛在影響變數，建構結合事前潛在變數之選擇模式與結合事後潛 在變數之選擇模式。 最後，將第二部份所建構出之四個模式依種類做一比較分析及其他相關之應 用分析。藉由結合事前與事後潛在變數之選擇模式，可探討用路人在計程收費前 後心裡認知狀態不同的情況下，路線轉移行為的反應；由事前與事後顯示性偏好 選擇模式可瞭解計程收費實施前後高速公路短程旅次用路人之路線選擇機率的 變化，及其選擇高速公路的價格彈性，另透過衡量計程收費實施前後用路人個體 選擇模式之效用值變化，可瞭解計程收費實施前後帶給短程旅次用路人的效益變 動情形。. 5.
(14) 問卷資料. 不可觀測變數. 計程收費前之 心理認知 認知效 果與效 率 計程收 費政策 接受度. 可觀測變數. 計程收費後之 心理認知. 認知 公平. 認知效 果與效 率. 轉移 障礙. 計程收 費政策 接受度. 認知 公平. 轉移 障礙. 計程收費後 一般化成本. 樣本特性之 虛擬變數. 計程收費前 一般化成本. ˙旅行時間 ˙旅行成本. ˙旅次特性 ˙社經特性. ˙旅行時間 ˙旅行成本. 結構方程模式. 事前路線轉移 行為意向模式. 個體選擇模式. 事後路線轉移 行為意向模式 事後無潛在變數之 路線轉移行為模式. 換算事前潛在變數 之配適值. 結合事前潛在變數之 路線轉移行為模式. 事前無潛在變數之 路線轉移行為模式. 換算事後潛在變數 之配適值. 結合事後潛在變數之 路線轉移行為模式. 比較分析計程收費實施前後 心理認知狀態的不同所導致之選擇行為的差異. 羅吉特模式相關應用分析 ˙計程收費實施前後路線選擇機率分析 與彈性分析 ˙計程收費實施前後用路人效益衡量. 圖 1.4-1 研究架構圖. 6.
(15) 1.5 研究流程 本研究之研究流程如圖 1.5-1 所示。 確立研究目的與範圍. 文獻回顧. 建構模式內容與架構. 資料蒐集與初步整理分析. 心理認知歷程 顯示性偏好. 結構方程式 心理意向模式. 羅吉特模式. 事前無潛在變數 之選擇模式. 結合事前潛在變數 之選擇模式. 事後無潛在變數 之選擇模式. 各模式之分析與比較. 機率分析與彈性分析 用路人福利經濟變動分析. 結論與建議. 圖 1.5-1 研究流程圖 7. 結合事後潛在變數 之選擇模式.
(16) 第二章 文獻回顧 本章整理國內外相關研究，透過文獻的回顧與探討，作為本研究建構模式之 理論基礎與後續應用分析的參考依據。本章節分為四個部份，第一部份為國內收 費制度的發展，了解計次收費到計程收費制度的改變；第二部份回顧國內計程收 費制度上路前相關之事前研究，了解過去研究以敘述性偏好法設計計程收費實施 後之情境，用路人的行駛行為反應；第三部份為結合潛在變數之個體選擇模式相 關研究，瞭解考慮潛在變數之選擇模式的應用實例；第四部份為國外道路選擇行 為相關研究。. 2.1 國內高速公路收費制度的發展與概況 在民國 103 年以前，台灣高速公路的收費一直採用主線柵欄式計次收費方式， 設置收費站於主線車道上，按車種車次計費。但高速公路上收費站與收費站間設 置的間距不一，使得不同的站間距離卻向用路人收取相同的通行費，長期存在著 收費不公的爭議，這也是計次收費方式最為人所詬病的地方。為回應民意反應收 費方式不公平，實現用路人期待之「走多少、付多少」的公平付費制度，並有效 提升國道運輸效率以及達成節能減碳效果等目標下，台灣高速公路於民國 102 年 12 月 30 日零點起全面實施計程收費，成為全球第一個實施全面計程收費的國 家。本小節將回顧計次收費到計程收費制度的發展與轉變、現行的費率方案與配 套措施，以及計程收費實施後面臨的挑戰與營運現況。. 2.1.1 計次收費到計程收費的發展過程 國道高速公路自民國 63 年 7 月泰山收費站首先配合三重中壢段通車開始收 費，收費方式採主線柵欄式計次人工收費電腦計數，國道一號、三號及五號均有 設置收費站，標準費率為小型車一次 40 元，橫向國道高速公路則不收費。台灣 8.
(17) 地區南北向高速公路共設置 22 處收費站，收費站與收費站之間的距離不定，造 成不同的行駛距離，卻收取相同的通行費用，一直以來屢有民意反映通行費徵收 不公的問題。民國 85 年 9 月推動小型車回數票專用車道，以提高人工收費作業 之效率，減少收費時間。但車輛通過收費站需要減速、加速等動作，還是容易在 收費站前產生車輛停滯，出現交通壅塞問題，且在高速公路交通量逐年急遽成長 的情況下，人工收費方式已漸漸無法應付尖峰時段之車流量。此外，車子撞上收 費站的意外事故每年頻傳，車輛通過收費站後，併回車道所造成的交織行為，亦 是造成交通事故的危險地帶。使用智慧型高速公路電子收費系統替代，才是有效 的解決方式。如美國加州 91 號公路、加拿大多倫多 407 號高速公路、澳洲墨爾 本市區的高速公路系統等國家之連絡交通繁忙地區的高速公路，已紛紛採用全電 子道路收費系統取代人工處理的傳統方式。許多國家的計程收費制度也已經行之 有年，如日本、美國、加拿大、馬來西亞、韓國等國已使用電子計程收費方式來 解決都市擁擠問題，並達到使用者付費之公平原則。 為提升行車效率與安全環境，及實現用路人期待之「走多少、付多少」公平 收費政策，並能達節能減碳之效果等目標，交通部國道高速公路局推動了高速公 路電子收費計畫，於民國 95 年 2 月正式實施計次階段電子收費服務。為達成全 面電子化收費的目標，高速公路電子收費系統之建設與營運以兩階段方式實施。 第一階段為主線柵欄式的電子計次收費，收費方式依照原本的計次收費標準，只 是將部分人工收費車道改成電子收費車道，形成人工收費車道與電子收費車道並 存的情況。第二階段將原本計次收費方式改成計程收費，拆除人工收費車道，並 於高速公路全線設置多個感應架，作為通行費計算的依據，全面進入電子收費之 計程收費（葉怡君，民 100；馮乃穎，民 93）。表 2.1-1 比較計次收費與計程收 費之差異。. 9.
(18) 表 2.1-1 計次收費與計程收費之差異 收費制度. 計次收費. 計程收費. 實施期間. 63 年 7 月~102 年 12 月. 103 年 1 月. 收費方式. 通行費. 1.. 人工/電子收費併行. 1.. 全面電子收費. 2.. 主線柵欄式. 2.. 多車道自由車流. 3.. 設收費站按次收費. 3.. 依行駛里程計費. 1.. 依不同使用型態，採階梯式. 依車輛類別，採均一費率. 費率 2.. 可依路段及時段實施差別 費率. 資料來源：交通部高速公路局國道電子計程收費主題網. 為了推動國內高速公路電子收費方式，交通部於民國 86 年決議將高速公路 電子收費技術研發及系統建置相關業務，交由中華電信公司辦理，並於民國 87 年在國道三號的樹林及龍潭兩收費站的南、北雙向最內側車道，各架設一條電子 收費道路，進行為期 5 個月的紅外線系統試驗計畫，參與試用計畫的用路人車上 配有讀卡機和 IC 卡。高速公路電子收費試驗計畫期間，系統收費成功率達 90% 以上。雖然中華電信公司進行的電子收費計畫相當成功，但在民間要求系統開放 選擇下，交通部中止與中華電信的委約合作，並將高速公路電子收費的推動工作 交由國道高速公路局辦理，採 BOT 的方式，以民間參與經營方式重新公告招標。 遠東聯盟接手計畫，於民國 95 年啟用主線式計次電子收費系統，在此系統下， 車上必須安裝車上設備單元 OBU (On Board Unit)。由於安裝比例於未達第三年 與高公局合約簽訂年平均 45%之標準，遠通電收提出整體解決方案，透過免費安 裝 eTag，解決用路人使用 ETC 須自費購買 OBU 之瓶頸，並承諾對 OBU 用戶依原 購買 OBU 之價格全額退費，確保用戶權益。民國 100 年 09 月 08 日至 101 年 05 月 14 日止，於基隆先行試辦 eTag，民國 101 年 5 月中 eTag 全台上線。在民國 102 年 12 月 30 日電子計程之收費方式正式上路，並使用 eTag 系統作為通行方 10.
(19) 式，在兩個交流道中間設置 ETC 感應門道，精確記錄用路人在高速公路上之行駛 里程，作為收取通行費之依據。高速公路用路人可免費申裝 eTag，未申裝電子 標籤之用路人仍可使用高速公路，但採用照相舉證、事後補繳方式，由用路人自 行負擔作業處理費用。. 2.1.2 現行的費率方案與配套措施 關於計程收費目前的費率方案，車種維持與計次收費時相同，即依車 種分為小型車(小客車、小貨車)、大型車(大客車、大貨車)及聯結車，計程 費率比例亦按原方式，採小型車：大型車：聯結車=1：1.25：1.5。各車種 之通行費率詳見表 2.1-2。說明如下： 1.. 小型車每日每車優惠里程 20 公里，標準費率 1.20 元/公里(20 公里<行 駛里程≦200 公里)，長途折扣費率 0.90 元/公里(行駛里程>200 公里)。. 2.. 大型車每日每車優惠里程 20 公里，標準費率 1.50 元/公里(20 公里<行 駛里程≦200 公里)，長途折扣費率 1.12 元/公里(行駛里程>200 公里)。. 3.. 聯結車每日每車優惠里程 20 公里，標準費率 1.80 元/公里(20 公里<行 駛里程≦200 公里)，長途折扣費率 1.35 元/公里(行駛里程>200 公里)。 表 2.2-2 各車種通行費率 費率金額(元/公里) 費率型式. 小型車(小客 車、小貨車). 每日行駛里程≦20 公里. 大型車(大 客車、大貨. 聯結車. 車). 0. 0. 0. 1.20. 1.50. 1.80. 0.90. 1.12. 1.35. 標準費率 (20 公里<每日行駛里程≦200 公里) 長途折扣費率(每日行駛里程>200 公里) 11.
(20) 通行費繳費方式有三種：(1)申裝 eTag 通行費預付式設計，對用路人而言是 最便利之繳費方式。且目前提供免費申裝 eTag，民眾亦可結合信用卡或金融單 位帳戶，自動繳交通行費，方便省事。(2)預付登記影像收費方式(預約服務)較 少使用高速公路之部分用路人不願申裝 eTag，則提供以預先登記並預儲通行費 方式，仍可維持預付式，達到用路人繳費便利性效果。(3)未申裝且未預約服務 採事後繳費(非 ETC 用路人)即未申裝 eTag 且未申請預付登記用路人，於通行高 速公路後，有自動繳費期，逾自動繳費期則通知補繳。 為鼓勵用路人使用 ETC 繳費，以減少用路人繳費困擾並降低國道基金呆帳風 險，使用 eTag 繳費者，只要帳戶餘額足夠供扣款即有 9 折優惠，以鼓勵用路人 申辦。此外，為提供民眾繳費方式選擇，提供民眾辦理預約服務繳費，用路人可 利用遠通公司各服務中心辦理預約服務繳費，其係採用影像辨識方式向用路人收 取通行費，為輔助之收費方式。另不願選擇上述兩種方式繳費之民眾，則可於通 行高速公路次日起 3 天後至遠通各服務中心或利用超商、網頁等方式查詢、繳交 通行費。. 2.2 計程收費制度實施前相關之事前研究 馮乃穎（民 93）探討高速公路若採電子計程收費，對高速公路用路人旅運 行為的影響，以敘述性偏好法模擬情境，設計的屬性有總旅行時間與通行費。替 選方案有三種，包含選擇行駛高速公路、平行替代道路、取消本旅次，高路公路 的通行費有高、中、低三種水準，替代道路的總旅行時間也有三種水準，故總共 有九種情境設計。應用二元羅吉特模式校估，研究結果發現會顯著影響旅運選擇 的變數有旅行時間、通行費差額、個人所得、使用高速公路作為通勤路線的頻率， 且發現許多短程小客車駕駛人會選擇改駛替代道路。 葉怡君（民 100）探討高速公路計程收費對不同長度屢次之旅運選擇行為之 影響，以自用小客車駕駛人為調查對象，將樣本分成短程、中程、長程三種。除 12.
(21) 蒐集顯示式偏好資料外，也以敘述性偏好設計情境，選擇方案有尖峰行走高速公 路、離峰行走高速公路、改走一般道路三種不同行駛方式，並以多項羅吉特模式 及混合羅吉特模式建立計程收費下小汽車駕駛人之旅運選擇模式，結果發現混合 羅吉特模式由於考慮個體間異質性，解釋能力較佳。而在三種旅次長度下，影響 駕駛人旅運選擇最重要之變數為旅行時間，其他解釋變數還包括方案特定常數、 使用高速公路之選擇慣性、行駛頻率及日期、旅次目的、有無過收費站、通行費、 收入及職業等。 李慧廷（民 100）探討高速公路收費站間不須付費之短程旅次於計程收費實 施後的轉移行為，結合潛在變數與個體選擇模式，在二元羅吉特模式中加入用路 人心理認知過程進行探討。潛在變數部份包括認知公平、認知效果與效率、計程 制度接受度以及轉移障礙，利用結構方程模式探討相互關係，進一步將潛在變數 納入二元羅吉特模式中，討論各潛在變數對於轉移行為的影響，並利用經濟學之 消費者剩餘理論結合選擇模式之效用函數，推估計程收費後貨幣化之用路人效益 變動。研究結果顯示，「認知公平」與「認知效果和效率」會正向影響「計程制 度接受度」 ； 「所得」會正向影響「計程制度接收度」和「轉移障礙」 ；進一步「計 程制度接受度」再正向影響「選擇意向」 ，而「轉移障礙」負向牽制「選擇意向」。 根據整合潛在變數之二元羅吉特模式結果，會影響短程駕駛人之行為偏好的變數 包括旅行成本、旅行時間、認知公平、認知效果和效率、計程制度接受度、轉移 障礙、旅次頻率、通勤與否。關於駕駛人效益變動分析，行駛高速公路者將減少 3~16 元之貨幣等值效益，轉移至替代道路者則會增加 2~42 元之貨幣等值效益， 但損失與獲益程度皆會隨高速公路速率增加而減少。其研究中所建構之轉移行為 意向結構模式與整合潛在變數之轉移行為模式如圖 2.2-1 與 2.2-2 所示。. 13.
(22) 所得. 認知公平 +. +. 認知效果和效率. +. + 計程收費 政策接受度. 轉移障礙. －. + 效用. 圖 2.2-1 李慧廷（民 100）轉移行為意向結構模式. 圖 2.2-2 李慧廷（民 100）整合潛在變數之轉移行為模式. 2.3 結合潛在變數之個體選擇模式相關研究 陳筱葳（民 91）於城際旅運者運具選擇行為之研究中，以線性結構關係式 衡量無法量化的潛在變數，再將潛在變數連結於個體選擇模式中，探討對運具選 擇行為之影響。在建構模式資料方面，將顯示性偏好資料與敘述性偏好資料做結 合，以多項羅吉特模式作為模式評比的基準，再加以考量多項普羅比模式，並比 較兩種模式結果之優劣。模式校估結果顯示，結構整合模式更能有效捕捉心理潛 14.
(23) 在變數，且透過選擇模式能瞭解潛在變數對旅運者運具選擇效用的影響。結果顯 示，會影響長程運具選擇的變數有年齡、個人所得、同行人數、車內旅行時間與 成本、航空可靠性、鐵路舒適性與安全性以及客運的形象；影響中北運具選擇的 變數有年齡、個人所得、同行人數、車內旅行時間與成本、航空可靠性、鐵路方 便性以及客運的舒適性和方便性；影響中高的運具選擇的變數有性別、同行人數、 車內旅行時間與成本、鐵路可靠性與安全性以及客運的方便性。 周瑀清（民 93）結合羅吉特模式與結構方程模式於國道客運旅運者選擇行 為之研究，亦考慮個體異質性之問題，使用顯示性偏好法設計實驗，模式的校估 方法分為聯立數值法與程序數值法兩種。關於處理潛在變數之選擇模式，研究結 果顯示，加入服務品質滿意度後，模式的解釋能力大幅提升，此外，以程序與聯 立兩種校估方式所得到的結果不完全相同，若使用程序數值法，會使得車內旅行 時間之參數符號不正確且 t 值不顯著，票價的重要性也會被低估。關於處理潛在 變數與個體異質性之選擇模式，研究結果顯示，使用聯立數值法時，因效用函數 包含潛在變數之隨機誤差項，造成品味差異項不顯著異於零，而使用程序數值法 時，須包含品味差異項，否則估計值會有偏誤。 董士偉（民 94）採兩階段研究方式探討國道客運旅客行為意向與選擇行為 之影響因素。首先應用結構方程模式，探討各潛在因素對國道客運旅客行為意向 之影響情形及因果關係，接著應用個體選擇模式，探討會影響行為意向之潛在變 數對於旅客實際選擇行為之影響關係。結構方程模式之結果顯示，影響行為意向 最主要的因素為乘客對於服務的知覺價值。個體選擇模式結果顯示，顯著影響國 道客運旅客選擇行為之變數有服務場景之周遭環境與符號與標示、等候經驗之延 遲的控制及延遲、票價、整體服務品質、社經特性與旅次特性。價格彈性方面， 中長程路線旅客的價格敏感度比短程路線旅客高。 Morikawa et al.（1996）探討荷蘭城際運具的選擇行為，可選擇的運具包 括火車及汽車。先以探索性因素分析得到運具之方便性與舒適度兩個潛在變數，. 15.
(24) 再將這兩個潛在變數加入選擇模式中進行校估。整合模式的校估方法使用程序數 值法與聯立數值法，結果顯示兩種校估方法所得之前在變數參數值均顯著異於零， 且有考慮潛在變數之選擇模式的解釋能力較佳。其研究結果顯示，運具之方便性 與舒適度會受到旅客特性及運具屬性的影響，且運具之方便性、舒適度及其他可 觀測之運具屬性（包括主線旅行時間差、轉乘次數、接駁時間差）和旅客特性（包 括性別、商務旅次、轉乘次數等）皆會影響效用。. 2.4 國外道路選擇行為相關研究 Olszewski and Xie（2005）探討新加坡使用 ERP 系統前後的影響，研究者 蒐集是來自一條快速公路和兩條主幹道使用 ERP 系統前後的交通量作為模式校 估的資料來源。以多項羅吉特為基礎模式校估旅行時間的選擇效用，旅行時間於 道路區隔中會受到價格和重新安排行程的旅行長度等影響，個體的多項羅吉特模 式指出，旅行時間期間的選擇也會受 ERP 費率的影響，在早上高尖峰時的旅次相 較於其他時段旅次對於 ERP 費率顯示為較低敏感。研究結果顯示，新加坡的變動 式費率是有效控制擁擠的方法。 根據 Ben-Elia and Ettema（2011），「Spitsmijden」(荷蘭語) 是至今最有 系統性地嘗試鼓勵民眾避開尖峰行駛。在此為期 13 週的實證研究中，政策的目 的在於要改變通勤族的行為，實施了不同程度和類型的獎勵。蒐集的資料包含測 試前與測試後兩種資料，以個體選擇模式進行校估。研究結果顯示，獎勵是有效 改變通勤族行為的方法，尤其減少了尖峰行駛的比例、轉移至離峰行駛及增加搭 乘大眾運輸的比例。模式校估結果顯示，影響通勤族行為改變的因素有社經特性、 排程的限制、工作時間彈性、習慣、有效旅行資訊及天氣等。 Burris（2003）探討旅運需求的通行費價格彈性，檢驗在單一通行費費率下 以及通行費根據時段或擁擠程度而變化下的通行費價格彈性，分別蒐集總體交通 資料及個體駕駛人的行為反應資料，用以計算可能的通行費價格彈性範圍。研究 16.
(25) 結果顯示通行費有變動機制之旅運需求的通行費價格彈性大於單一費率，通行費 費率對於交通量的彈性範圍在-0.076~0.15，且在此彈性範圍內可以減少 8.8%~13.3%的旅行時間。 Holguín-Veras（2011）探討影響小客車駕駛人使用 ETC 系統的因素，資料 蒐集範圍為紐約市區，並利用個體選擇模式進行分析。研究結果顯示，使用 ETC 通過收費站可以節省時間對於決定要使用 ETC 的影響並不顯著，原因有二：(1) 在超級擁擠的紐約市區內，使用 ETC 能節省下來的時間佔總旅行時間相對很小； 及(2)實際節省的時間因上下游擁塞而縮短了。第二個發現是關於使用 ETC 的知 覺金錢利益，有兩個變數顯著增加 ETC 的使用：通行費差額（使用 ETC 繳費比使 用現金便宜）和駕駛人對於通行費打折的認知。其他對使用 ETC 有直接影響關係 的變數包括 ETC 使用次數、擁有車輛數、教育程度、年齡及所得。研究結果還顯 示，種族也是顯著的影響變數，少數種族（及非裔美國人及西班牙裔美國人）比 白美國人較不傾向使用 ETC。因此由研究結果，若要提高 ETC 的使用，應提高現 金和 ETC 通行費的差額，以及搭配更多宣傳讓大家知道 ETC 的使用者可享有通行 費折扣。 Liu and McDonald (1998) 探討加州 SR91 只有三分之一車道徵收擁擠費時 的最佳費率，探討徵收擁擠費後對其尖離峰時期交通量分配的影響，以及對社會 福利的影響。其研究建構結合次佳定價法和尖峰定價法理論的模擬模型，模擬分 析全車道皆徵收擁擠費(最佳定價法)的社會福利情形，並比較社會福利最大化和 利潤最大化定價下之狀況。研究結果發現，使用最大利潤定價法能比次佳定價法 更有效率的移轉尖峰擁擠車流至離峰時期，紓解擁擠車流最有效，但社會福利損 失最多(-84.6%，次佳定價法社會福利為 9.2%)，因為此方法主要是使營運者利 潤最大化。當全車道皆徵收擁擠費時擁擠狀況有最大的改善，同時社會福利最大 (100%)，但實際上要執行此策略在現有的設施上非常難。 Lam and Small (2001) 使用來自 1998 年橘郡通勤者在選擇行經免費和收費. 17.
(26) 道路真實行為資料來參與構建旅運者的時間、信賴價值，研究介紹了來自單獨和 結合其他選擇的道路選擇的模型，最適的模型中包含全部期望的時段，結果為每 小時的時間價值（VOT）為$22.87、男性每小時的信賴價值（VOR）為$15.12、女 性每小時的信賴價值為$31.91。並指出收入、性別、語言等旅運者特性，會影響 旅運者願付價格的付擔，且工作時間彈性和總旅行目的地也會影響對於道路選擇 的決定。. 18.
(27) 第三章 模式理論與研究設計 本研究結合結構方程模式（Structural Equation Modeling，簡稱 SEM）與 個體選擇模式，先以結構方程模式對高速公路短程旅次用路人的心理認知歷程進 行處理，建立用路人路線轉移行為意向模式，進一步再將潛在影響變數和其他解 釋變數導入用路人個體選擇模式中，分析影響用路人轉移行為的重要因素。以下 針對模式理論、研究設計與假設及資料分析方法與流程做一介紹。. 3.1 模式理論 以下說明本研究所應用之結構方程模式、個體選擇模式及處理潛在變數之個 體選擇模式的基本理論及模式的校估與檢定方法。. 3.1.1 結構方程模式 結構方程模式（Structural Equation Modeling；簡稱 SEM）是使用於分析 因果關係模式的統計方法，結合了驗證性因素分析（confirmatory factor analysis:簡稱 CFA）及路徑分析（Path Analysis）等，最常被使用在探討多個 無法直接觀測到的構面間之因果關係模式。驗證性因素分析是對一組因素負荷與 因素間的相關性進行檢定，必須先要有特定的理論觀點或概念架構作為基礎，以 SEM 模式對因素結構做驗證，確認問項指標與潛在變數之間是否存在著明顯的衡 量關係，可以說是進行整合性 SEM 分析的一個前置步驟或基礎架構。路徑分析則 是討論一組可觀測變數間的線性因果關係式，由多組複迴歸方程式組合而成。 結構方程模式包含測量模式（Measurement Model，可觀測變數與潛在變數 間的關係）與結構模式（Structural Model，潛在變數間的關係）。結構模式主 要是連結外生變數與內生變數之間的因果關係；測量模式探討的則是問項是否可 以適量衡量潛在變數，又分為內生變數測量與外生變數的測量。在 SEM 分析的模 19.
(28) 式中，一個潛在變項必須以兩個以上的觀察變項來估計，此稱為多元指標原則（陳 順宇，民 96；吳明隆，民 96）。 結構方程模式以數學式表示如下： 1. 結構模式 η = βη + γξ + ζ. （3-1）. 假設 E(η) = 0， E(ξ) = 0， E(ζ) = 0。 2. 測量模式 內生變數 y=Λyη+ε. （3-2）. 外生變數 x=Λxξ+δ. （3-3）. 其中，η：潛在內生變數； β：潛在變數間的係數矩陣，即兩潛在內生變數之間的相關係數； γ：潛在內生變數與潛在外生變數之間的相關係數； ξ：潛在外生變數； ζ：潛在內生變數的誤差項； y：η的觀測指標； Λy：連結 y 至η的係數； ε：y 的測量誤差； x：ξ的觀測指標； Λx：連結 x 至ξ的係數； δ：x 的測量誤差。 關於模式的檢定方法，SEM 模式的評鑑以適配度指標來做檢核。適配度指標 （Goodness-of-fit indices）是評鑑假設路徑分析模式圖與蒐集的資料是否相 互適配，而不是在說明路徑分析模式圖的好壞，一個適配度完全符合評鑑標準的. 20.
(29) 模式圖不一定保證是個有用的模式，只能說研究者假設的模式圖比較符合實際資 料的現況。整體模式適配度是否達到適配標準可從幾個指標來檢視，而在考驗整 體模式適配度指標時，應先檢核模式參數是否有違規估計現象，可從三方面著手： (1)有無負的誤差變異數存在；(2)標準化參數估計數是否≥1；(3)是否有太大的 標準誤存在。如果模式檢核結果沒有違規估計現象，則可以進行整體模式適配度 的檢定（吳明隆，民 96） 。常用的整體模式適配度檢核指標整理如表 3.1-1 所示。 表 3.1-1 整體模式適配度檢核指標 模式適配統計量. 適配統計量內容及適配標準. CMIN (χ2). 值愈小表示適配度愈好，不顯著（p>0.05）的卡方值表 示模式之因果路徑圖與實際資料相適配。但卡方值對樣 本大小非常敏感，樣本數愈大，愈容易達到顯著，最適 用的樣本數在 100 至 200 之間，若樣本數在 200 以上， 需再參考其他適配度指標。. CMIN/DF (χ2/df). 一般而言，較寬鬆的規定值是 5；介於 2~3 表示可接受 的適配；介於 1~2 表示適配良好。. GFI (goodness-of-fit index). 是一種非統計測量，範圍介於 0~1，數值愈接近 1 表示 模式的適配度愈佳，適配標準一般採＞0.9。. AGFI (adjusted. 利用自由度與變項個數之比率來修正 GFI，值介於 0~1，. goodness-of-fit index) 愈接近 1 表示模式愈適配，一般採＞0.9 為適配標準。 是一種相對性指標值，反應假設模式與觀察變項間沒有任 NFI (normal fit index) 何共變假設的獨立模式的差異程度。一般採＞0.9 為標準。 CFI (comparative fit index). 是改良 NFI 的指標值，代表的意義是測量從最限制模是 到最飽和模式實非集中參數的改善情形。標準採＞0.9。. RMR (root mean square residual). 從適配殘差的概念而來，其值是一個平均殘差的共變 數，值愈小表示模式愈適配，<0.05 是可以接受的模式。. RMSEA (root mean square error of approximation). 是一種不需要基準線模式的絕對性指標。值愈小表示模 適愈適配，>0.1 表適配度欠佳；0.08~0.1 表普通適配； 0.05~0.08 具合理適配；<0.05 表示適配度非常良好。. PNFI. 把自由度的數量納入預期獲得適配程度的考量中，是比. (parsimony-adjusted NFI). NFI 比標更適合作為判斷模式精簡程度的指標。其值愈 高愈好，一般以>0.5 作為模式適配度通過的標準。. 資料來源：吳明隆（民 96）. 21.
(30) 3.1.2 個體選擇模式 個體選擇模式是建立決策者對各替選方案的效用函數，並假設理性的決策者 會從數個替選方案中選擇效用最大的方案。因此每個方案均可求出個體效用函數， 包含可衡量效用（Vin）與不可衡量誤差項（𝜀𝑖𝑛 ） 。當對誤差項做不同的假設可推 導出不同之個體選擇模式。 效用函數一般可寫成： （3-4）. 𝑈𝑖𝑛 = 𝑉𝑖𝑛 + 𝜀𝑖𝑛 其中，Uin：決策者 n 選擇 i 方案的效用； Vin：效用函數中可衡量的部分； 𝜀𝑖𝑛 : 效用函數中不可衡量的部分。 又假設效用函數為線性可加之型式，則效用函數可寫成： 𝑈𝑖𝑛 = 𝛽𝑛 Ｘ + 𝜀𝑖𝑛. （3-5）. 𝑖𝑛. 其中，Ｘ ：解釋變數的向量； 𝑖𝑛. 𝛽𝑛 ：待校估之參數值。 個體選擇模式可計算每一替選方案的選擇機率，並了解決策者對於替選方案 的選擇情形。個體 n 選擇 i 方案的機率可表示為： Pin= P (𝑈𝑖𝑛 > 𝑈𝑗𝑛 ，∀𝑗 ∈ 𝐶𝑛 ，𝑗 ≠ 𝑖) = P (𝑉𝑖𝑛 + 𝜀𝑖𝑛 > 𝑉𝑗𝑛 + 𝜀𝑗𝑛 ，∀𝑗 ∈ 𝐶𝑛 ，𝑗 ≠ 𝑖) = P (𝑉𝑖𝑛 − 𝑉𝑗𝑛 > 𝜀𝑗𝑛 − 𝜀𝑖𝑛 ，∀𝑗 ∈ 𝐶𝑛 ，𝑗 ≠ 𝑖) 得出 Pin =. 𝑒 𝑉𝑖𝑛. （3-6） （3-7）. 𝑉 ∑𝑗∈𝐶𝑛 𝑒 𝑗𝑛. 其中，Pin：決策者 n 選擇 i 方案的機率 𝐶𝑛 ：可供選擇之替選方案數 關於模式的校估方法，目前使用最廣的是最大概似法(Maximum Likelihood Method)，其方法估計之參數具有一致性、充份性及有效性的優點，且校估偏誤 22.
(31) 情形會隨樣本數的增加而下降，步驟如下： 步驟一，建構概似函數： 𝑓. L = ∏𝑇𝑛=1 ∏𝑖∈𝑆𝑖 𝑃𝑖𝑡 𝑖𝑡. （3-8）. 其中，L：個體樣本之概似函數； ƒit：觀測指標值； T：觀測樣本數。 步驟二，對 L 取對數： lnL = ∑𝑇𝑛=1 ∑𝑖=𝑆𝑖 𝑓𝑖𝑡 × 𝑙𝑛𝑃𝑖𝑡. （3-9）. 步驟三，對 ln L 取各參數之偏微分，令其為 0，再以牛頓－雷甫生 （Newton-Raphson）法，求各聯立方程式之近似解，即可得各參數之估計值。 關於模式之檢定方法，可分為模式參數檢定、模式結構檢定和漸近 t 檢定等 三種方法： 1.. 模式參數檢定 針對模式中所有參數做檢定，包含檢定參數正負號是否符合先驗知識，並檢. 定在信賴水準下是否拒絕為 0 之 t 檢定。 2.. 模式結構檢定 檢定方式有概似比指標（Likelihood Ratio Index）與概似比統計量（Likelihood. Ratio Statistics）兩種，說明如下： (1) 概似比指標 由於羅吉特模式之應變數為選擇機率，因此模式適配度之檢定無法像迴 歸分析可以從觀測值與預測值之殘差來計算判定係數 R２，而須以最大概似 法計算概似比指標ρ2，用來衡量羅吉特模式的適配度。. 𝜌2 = 1 −. 𝑙𝑛𝐿(𝛽). 𝜌̂2 = 1 −. 𝑙𝑛𝐿(𝛽). （3-10）. 𝑙𝑛𝐿(0). （3-11）. 𝑙𝑛𝐿(𝑚). 23.
(32) 其中，ln L(β)：參數推估值為β之概似函數； ln L(0)：當β = 0時的概似函數對數值； ln L(m)：等佔有率（Equal Share）概似函數對數值。 概似比指標ρ2 相當於被解釋到的概似函數值與總概似函數對數值之比， 其值介於 0 與 1 之間，值愈大表示模式解釋能力愈好，但ρ2 不能以一般迴 歸分析中的 R2 值來衡量，通常值在 0.2 致 0.4 之間，已表示模式擁有很高的 配適度即較高的解釋能力（王慶瑞，民 88）。 (2) 概似比統計量 以概似比檢定（Likelihood Ratio Test）為基礎，檢定所有參數是否顯著， 概似比定義如下： （3-12）. − 2lnλ=-2ln[lnL(0) − ln L(β)]. 概似比統計量−2lnλ為卡方（χ2）分配，以卡方檢定之，其自由度為所 有估計模式中所有參數之總數。於顯著水準α%，−2lnλ值大於卡方臨界值 時，有(1-α)%的信心認為假設模式比虛無假設之模式佳，因此拒絕虛無假 設，反之則表示假設模式與虛無假設中的比較模式無顯著差異。 漸近 t 檢定. 3.. 對每一個參數做個別的檢定。對數概似函數的二次導函數乘上-1 的反函數即 為各參數之變異－共變數矩陣，對角線開根號即為各參數之標準差，檢定式如 下：. t β̂k =. ̂k β ̂k) SE(β. （3-13）. ̂𝑘 ：為最大概似估計法估計之第 k 個變數參數； 其中，𝛽 ̂𝑘 )：參數之標準差。 SE(𝛽. 24.
(33) 3.1.3 處理潛在變數之個體選擇模式 處理潛在變數之選擇模式架構如圖 3.1-1 所示，圖中顯示變數 X、潛在變數 指標 I 以及選擇指標 y 屬於可觀測變數，以矩形表示；潛在變數 X*與效用 U 屬於 不可觀測變數，以橢圓形表示。虛線代表衡量關係，如利用可觀測到的衡量指標 I 來衡量潛在變數 X*，以及利用可觀測到的選擇指標 y 來衡量效用 U；實線則代 表因果關係，如潛在變數 X*受顯性變數 X 影響，以及效用受到顯性變數 X 與潛在 變數 X*影響。. 顯性變數 X. 潛在變數 X*. 潛在變數指標 I. 結 構 方 程 模 式. 效用 U. 選擇指標 y. 個體選擇模式. 圖 3.1-1 處理潛在變數之個體選擇模式架構圖 資料來源：Ben-Akiva et al.(1997). 此架構包含了個體選擇模式和結構方程模式，個體選擇模式之輸入資料為顯 示性偏好（RP）與敘述性偏好（SP）資料，可觀測指標與潛在變數之關係則以結 構方程模式來衡量。結構方程模式在每一個潛在變數有足夠的指標時才能建立， 但指標無法影響個人選擇行為，僅能夠幫助研究者衡量潛在變數。 此模式之架構與結構方程模式相同，包含了結構模式與測量模式，結構模式 說明潛在變數間之因果關係或潛在變數與顯性變數間之因果關係，為圖 3.1-1 25.
(34) 中之實線部分；測量模式則說明潛在變數和其指標間的關係，為圖 3.1-1 中之需 線部分。可以數學式表示如下： 1. 結構模式. Ｘ𝑖𝑛 *= h (Ｘ𝑖𝑛 , Ｘ𝑖𝑛 ∗ ；𝜆,λ*)+𝜔𝑖𝑛 𝑈𝑖𝑛 = V (Ｘ , Ｘ ∗ ；𝛽,β*)+𝜀𝑖𝑛 𝑖𝑛. 𝑖𝑛. 𝜔𝑖𝑛 ~N(0,∑𝜔). （3-14）. 𝜀𝑖𝑛 ~Gumbel(0,μ). （3-15）. 2. 測量模式 𝐼𝑖𝑛 = m (Ｘ ∗ ；α)+𝜈𝑖𝑛. 𝜈𝑖𝑛 ~N(0,∑𝜈). 𝑖𝑛. 𝑦𝑖𝑛 ={. 1, 𝑖𝑓 𝑈𝑖𝑛 = max{𝑈𝑗𝑛 } 0, 𝑜𝑡ℎ𝑒𝑟𝑤𝑖𝑠𝑒. （3-16） （3-17）. 其中，i：替選方案 i； n：個體；. Ｘ𝑖𝑛 *：潛在變數； Ｘ𝑖𝑛 ：顯性變數； 𝑈𝑖𝑛 ：個體 n 選擇 i 方案的效用； 𝐼𝑖𝑛 ：指標； 𝑦𝑖𝑛 ：選擇指標，𝑦𝑖𝑛 ={. 1, 若個體 n 選擇 i 方案 0, 若個體 n 沒有選擇 i 方案. λ、β、α：未知參數； 𝜔𝑖𝑛 、𝜀𝑖𝑛 、𝜈𝑖𝑛 ：隨機誤差項。 處理潛在變數之個體選擇模式包含了式（3-8）到式（3-11） ，其中式（3-8） 和式（3-10）屬於結構方程模式，式（3-9）和式（3-11）屬於個體選擇模式。 式（3-8）說明顯性變數與潛在變數間以及潛在變數間之因果關係；式（3-9）是 個體選擇模式中的效用函數；式（3-10）說明潛在變數與其指標間的關係；式（3-11） 則是利用選擇行為來代表效用。. 26.
(35) 3.2 研究設計與假設 本研究以兩階段程序建構高速公路短程旅次用路人的路線轉移行為意向與 選擇行為模式（如圖 3.2-1），第一階段主要衡量各項認知與態度等潛在變數對 高速公路短程旅次用路人路線轉移行為意向的影響，重點在於萃取出重要的潛在 影響變數，此階段應用 SEM 方法，以解決個體選擇模式無法直接衡量潛在變數的 問題；第二階段則將潛在變數和其他重要影響因素作為解釋變數，納入路線轉移 行為模式中，探討用路人的路線轉移行為，此階段採用個體選擇模式，以探討各 項解釋變數對路線轉移行為的影響。 特別的是，本研究之潛在變數依認知產生的時點的不同，分成事前潛在變數 與事後潛在變數，時點的劃分以計程收費的實施為依據。受訪者依其在計程收費 實施前後對每個問項的看法做回答，在計程收費實施前，用路人對於計程收費政 策所抱持的效果預期、態度和相關認知為事前潛在變數；計程收費實施後，用路 人有了實際使用的經驗和體會，計程收費制度正式上路後所帶來之效果感受、態 度和相關認知為事後潛在變數。兩分群之潛在變數在後續的處理和分析上使用的 方法及假設皆一致，在各模式中因導入的潛在變數不同，而分成事前模式與事後 模式。 如圖 3.2-1 所示，本研究首先確認影響高速公路短程旅次用路人路線轉移行 為意向的潛在變數，包括對於計程收費政策的認知與態度以及本身移轉至替代道 路的轉移障礙等變數，建構路線轉移行為意向模式，並了解各變數間的因果關係。 路線轉移行為模式則是以顯示性偏好法建構模式，並納入前階段萃取出之潛在影 響變數、旅行時間、旅行成本、社經特性與旅次特性等作為模式的解釋變數，以 探究計程收費實施前後用路人在不同的心裡認知狀態下所反應出之轉移意願。以 下分別針對此兩階段模式的研究設計與假設加以說明。. 27.
(36) 旅行時間. 路線轉移行為意向. 旅行成本. 路線轉移行為. 潛在變數. 社經特性. 旅次特性. 圖 3.2-1 兩階段模式建構程序圖. 路線轉移行為意向 本研究採用李慧廷（民 100）參考國內外文獻後所建構之影響短程高速公路 用路人的路線轉移行為意向結構模式，其模式共包含「認知效果和效率」 、 「認知 公平」 、 「轉移障礙」 、 「計程收費政策接受度」構面，每個構面皆有三到四個衡量 問項，本研究將依情況和需要對問項做些微修改，並刪除不適宜或相似的問項。 值得一提的是，轉移障礙於行為意向之過去研究中，存在著正、負向的影響 關係，這和研究者在行為意向架構的設計或衡量問項上的敘述設計有關。研究者 對負向結果的解釋方式為「轉移障礙會負向牽制消費者的移轉意願」，如馮正民 和郭奕妏（民 96）在路線資訊類型對高速公路駕駛人路線移轉行為意向研究中， 指出移轉障礙將負向牽制駕駛人改道的意願；對正向影響關係的解釋方式則為 「當在轉換產品或服務上有高度困難時，即使顧客對產品的滿意度低，還是需繼 續使用目前的產品或服務」 ，如呂堂榮（民 91）以及任維廉和呂堂榮（民 93）於 影響消費行為意向的研究中，指出移轉成本對消費者行為意向有正向的直接影響 關係，因當移轉成本愈高，則移轉障礙也愈高，鄭秀綾（民 93）於國道客運旅 客忠誠度與選擇行為研究中，亦指出移轉成本對顧客忠誠度有直接正向的影響。 本研究所建構的路線轉移行為意向模式，探討的是短程旅次用路人於計程收費後 28.
(37) 「留駛高速公路」意願，因此轉移障礙對行為意向屬於正向影響。 本研究將從正向角度探討可能影響行為意向的潛在變數，各潛在變數均符合 有兩個以上觀察變項估計的原則（吳明隆，民 96） ，衡量問項除參考李慧廷（民 100）的研究外，擬再透過驗證性因素分析，驗證各潛在變數與衡量問項間的信 效度，以確認模式與資料間的適配度，研究架構如圖 3.2-2 所示，並提出四項關 係假設： H1：用路人所認知的效果和效率，對政策接受度有正向的直接影響關係。 H2：用路人所認知的公平，對政策接受度有正向的直接影響關係。 H3：用路人的轉移障礙，對其選擇留駛高速公路的意向有正向的直接影響關 係。 H4：用路人對於計程收費政策的接受度，對其選擇留駛高速公路的意向有正 向的直接影響關係。 EFF 1. EFF 2. EQU 1. 認知效果和效率. 認知公平 H1. H2. + SW 1. + 計程收費 政策接受度. 轉移障礙 SW 2. H3. + 路線轉移行為意向. 圖 3.2-2 路線轉移行為意向研究架構圖. 29. ACC 1 ACC 2. H4. +. EQU 2.
(38) 路線轉移行為 從路線轉移行為意向模式中萃取出的潛在變數，已經驗證會影響用路人的選 擇意向，因此可以作為解釋變數納入路線轉移行為模式中討論，以提高選擇行為 模式的解釋能力。此外，駕駛人的社經特性與旅次特性亦為影響路線轉移行為的 重要解釋變數，將以虛擬變數的形式一併納入模式中討論，以探討不同個體特性 對於路線選擇差異的影響。本研究所建構的路線轉移行為模式之架構如圖 3.2-3 所示。此階段將確認各解釋變數對於用路人的路線轉移行為是否存在顯著性的影 響，以及各解釋變數的影響程度與因果關係。. 旅行時間 潛在影響變數 計程收費 政策接受度. 旅行成本 路線轉移行為. 轉移障礙. 社經特性. 旅次特性. 圖 3.2-3 路線轉移行為研究架構圖. 30.
(39) 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. 問卷資料. 問卷資料 結構方程模式. 驗證性 因素分析. 路徑分析. 潛在變數. 路線轉移 行為意向模式. 第一階段. 二元羅吉特模式. 路線轉移 行為模式. 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）。 31.
(40) 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 = 𝛽𝑇𝐶 𝑇𝐶 + 𝛽𝑇𝑇 𝑇𝑇 + 𝛽𝑆𝑊 𝑆𝑊 ∗ +𝛽𝐴𝐶𝐶 𝐴𝐶𝐶 ∗ +𝛽𝑇𝑃 𝑇𝑃 + 𝛽𝐼𝑁1 𝐼𝑁1 + （3-18）. 𝛽𝐼𝑁2 𝐼𝑁2 + 𝛽𝑀 𝑀 + 𝜀𝐹 𝑈𝑂 = 𝑉𝑂 + 𝜀𝑂. （3-19）. = 𝛽𝑇𝐶 𝑇𝐶 + 𝛽𝑇𝑇 𝑇𝑇 + 𝜀𝑂 32.
(41) 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），包含通行費與油耗成本； TT：旅行時間（共生變數）； ACC*：計程收費制度接受度（方案特定潛在變數）； SW*：轉移障礙（方案特定潛在變數）； TP：通勤旅次（虛擬變數），1 為通勤，0 為非通勤； IN1：家戶月所得八萬以下，1 為八萬以下，0 為其他； IN2：家戶月所得八萬至十六萬，1 為八萬至十六萬，0 為其他； M：男性，1 為男性，0 為女性；. ：為誤差項。 透過二元羅吉特模式可推導出選擇高速公路方案之機率如下：. eVF Prob(F) VF e eVO. （3-20）. 為將潛在變數加入選擇模式中，以往潛在變數之路徑係數多以絕對權重方式 處理，但為不使潛在變數受某些因素比重過高的影響，本研究參考李慧廷（民 100）之配適值計算方法，依因素權重予以標準化，有關各潛在變數之配適值(LV*) 算式如下： * LV k mn I mn n 1 mn m 1 j. （3-21）. LV* : 表示 SW*、ACC*. mn ：潛在變數之原始路徑係數值 I mn. ：潛在變數之各衡量變項填答值. n=1~j, m=1~k. 33.
(42) 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： （3-22）. U = α + 𝛽𝑇𝑇 × 𝑇𝑇 + 𝛽𝑇𝐶 × 𝑇𝐶 + 𝐷 𝜕𝑇𝐶 𝜕𝑇𝑇. 𝜕𝑈⁄ 𝜕𝑇𝑇 ⁄𝜕𝑇𝐶. = 𝜕𝑈. =. 𝛽𝑇𝑇. （3-23）. 𝛽𝑇𝐶. 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 = 𝛽𝑇𝐶 𝑇𝐶 + 𝛽𝑇𝑇 𝑇𝑇 + 𝛽𝑇𝑃1 𝑇𝑃1 + 𝛽𝑇𝑃2 𝑇𝑃2 + 𝛽𝐼𝑁1 𝐼𝑁1 + 𝛽𝐼𝑁2 𝐼𝑁2 + 𝛽𝑀 𝑀 + （3-24）. 𝜀𝐹 𝑈𝑂 = 𝑉𝑂 + 𝜀𝑂. （3-25）. = 𝛽𝑇𝐶 𝑇𝐶 + 𝛽𝑇𝑇 𝑇𝑇 + 𝜀𝑂 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； 34.
(43) IN1：家戶月所得八萬以下，1 為八萬以下，0 為其他； IN2：家戶月所得八萬至十六萬，1 為八萬至十六萬，0 為其他； M：男性，1 為男性，0 為女性；. ：為誤差項。 則透過二元羅吉特模式可推導出選擇高速公路方案之機率如下：. eVF Prob(F) VF e eVO. （3-26）. 2. 彈性分析 為瞭解計程收費實施前後，因應通行費價格的變動，高速公路短程旅次用路 人使用高速公路機率相應變動的靈敏度，而進行彈性分析。本研究所稱之彈性為 用路人選擇高速公路的機率對通行費的彈性，即選擇高速公路的價格彈性，用來 衡量用路人選擇高速公路的機率隨通行費變動而變動的情況。 分析方法是應用需求價格彈性的公式做計算，計算公式如下： 選擇高速公路的價格彈性＝－. 選擇高速公路機率變動的百分比 通行費變動的百分比. （3-27）. 因通行費之變動非微小變動，因此用本研究採用弧彈性公式，如下所示： ∆𝑃. 𝜀𝑃 ＝－. ∆𝐹. ∙. 𝐹1+𝐹2 ∆𝑃 2 ＝－ 𝑃1+𝑃2 ∆𝐹 2. ∙. 𝐹1+𝐹2 𝑃1+𝑃2. （3-28）. 其中，P：用路人選擇高速公路的機率； F：通行費。 3. 用路人福利經濟變動分析 此部分的用路人效益分析是為探討高速公路短程旅次用路人於計程收費實 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 35.
(44) 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： −1. ∆CS = ( 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。. 36.
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