線、航空などの旅客を主な対象とした高速交通機関の整備

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(1)空間的応用一般均衡モデルによる台湾高速鉄道の整備効果分析* ESTIMATION OF ECONOMIC BENEFITS OF TAIWAN HIGH SPEED RAIL BY SCGE MODEL * 土谷和之**・林山泰久***・上田孝行**** By Kazuyuki TSUCHIYA**・Yasuhisa HAYASHIYAMA***・Takayuki UEDA**** １．はじめに. ２．台湾経済を対象としたＳＣＧＥモデルの構築. わが国では、高速道路、新幹線などの高速交通機関の開. （１）モデルの概要. 業に伴う空間的な経済構造変化を定量的に予測する手法として、空間的応用一般均衡モデル（以下 SCGE モデル）が多数開発され、実務にも適用されてきた 1)。特に、新幹. る。【モデルの仮定】. 線、航空などの旅客を主な対象とした高速交通機関の整備. ・台湾を 15 地域に区分する。なお、台湾と他地域との物. 効果を適切に分析するためには、旅客トリップを明示的に考慮した SCGE モデル（以下、旅客 SCGE モデルと呼ぶ）を構築する必要があるが、そのようなモデルを先駆的に構. 流による交易は考慮しない（台湾高速鉄道の開業により物流の交易は変化しないと想定する）。・各地域に家計、企業、旅客交通企業が存在する。. 築し、整備新幹線の効果分析に適用した小池・上田・宮下 2). 本研究で提案するモデルの概要は以下のとおりであ. ・家計、旅客交通企業は各地域に１主体ずつ存在すると. 、同様のモデルを羽田空港拡張の効果分析に適用した. 仮定する（旅客交通企業は実際は航空、鉄道などに分. Ueda, et.al3)、同じくリニア中央エクスプレスの効果分析に. かれているが、ここでは簡便のため１主体としてまと. 適用した宮下・小池 4)、旅客交通と物流の両方を考慮した. めて扱う）。. SCGE モデルを構築し、東海地震の警戒宣言発令の被害を. ・企業は、各地域の各産業別に集計的な企業が１つずつ. 試算した土屋・多々納 5)等、わが国では旅客 SCGE モデル. 存在すると仮定する。. の開発と適用も多数実施されている。. ・家計は、企業および交通企業に労働・資本を提供して. さて、気候変動問題が深刻化する中、環境配慮型の高速. 収入を得て、企業が生産する財・旅客交通企業が生産. 交通機関として、海外でも大規模な高速鉄道整備計画が注目を集めている。高速鉄道整備が経済活動に与える影響や、それに伴う産業起源／交通起源の CO2 排出量変化を分析. する交通サービス、余暇時間を消費して効用を最大化する。・企業は、家計から提供される労働・資本と旅客交通企. できる旅客 SCGE モデルは、高速鉄道整備の効果分析ツー. 業から提供される交通サービスを投入して利潤を最大. ルとして、国際的にもますます有用性を高めていくと考え. 化する。. られる。. ・旅客交通企業は、労働・資本を投入して家計・企業が. そこで本研究では、海外における高速鉄道整備の効果分. 需要する分の交通サービスを提供し、その中で費用を. 析のケーススタディとして、台湾経済を対象とした旅客. 最小化する。. SCGE モデルを構築し、台湾高速鉄道開業による台湾の空. ・資本の地域間移動は自由とする。. 間的な経済構造変化（地域別産業別の生産額の変化や帰着分析）、また CO2 排出に与える影響を分析する。ただし、上述の各論文で適用されている旅客 SCGE モデルは、すべ. Transport Sector Input Factor. て地域間産業連関表を基準均衡データとして適用しているが、台湾においては公式な地域間産業連関表データは存. Transport Sector Input Factor. 在しない。そこで、本研究では、小池・上田・宮下 2)のモ. Transport Service. デルをベースとしながらも、産業連関表を使用せずとも基. Transport Service. Input Factor. Transport Service. Private Trips. Goods. Household. Industry. Region 2. Input Factor. 準均衡データを整備可能な、より簡易なモデルを構築し、. Transport Service. Business Trips. Goods. 台湾経済に適用することとした。. Household. Industry. Transport Sector Input Factor. Transport Service. Region 1. *キーワーズ：SCGE モデル、高速鉄道、経済効果分析. ***正員、工修、株式会社三菱総合研究所社会システム研究本部（東京都千代田区大手町 2-3-6） ****正員、博士、東北大学大学院経済学研究科・経済学部経済経営学専攻（宮城県仙台市青葉区川内 27-1） *****正員、博士、東京大学大学院工学系研究科（東京都文京区本郷 7-3-1）. 1. Transport Service. Input Factor Goods. Household. Industry. Region 3. 図 1 モデルの概要.

(2) （２）台湾ＳＣＧＥモデルの定式化. t msr. 本研究で構築する SCGE モデルの定式化を以下に示す。なお、各効用関数、生産関数は Cobb-Douglas 型関数、あ. ： s 地域から r 地域への交通機関 m の交通所要時間. f pmsr s ：地域から r 地域への交通機関 m の観光トリッ. るいは Leontief 型関数で定式化するものとするが、ここ. プ量. ではまず一般的な関数形で記述している。また簡便のためモードは１種類、産業分類も１分類と仮定した場合で. なお予算制約式、時間制約式は以下のように記述される。 (6)  . のモデルの定式化を示すが、モードや産業分類を分解し. . Vs  max U s X is , Les , O ps X is , Le s ,O ps. . r. (1). X is. ：地域 s の家計の合成財需要量（産業 i 別）. ：地域 s における合成財価格. ws. ：地域 s における労働価格（賃金率）. Ls. ：地域 s の家計が企業・旅客交通企業に提供する労働. rs. ：地域 s における資本価格（資本レント）. K f is. ：地域 s 、産業 i の民間資本需要量（政策的に誘致されるものを除く）. K tfs. ：地域 s を発地とする旅客交通サービスを生産するために必要な資本需要量. ：地域 s の家計の効用関数. ２）企業. ：地域sの家計の交通サービス需要量（観光トリップ合成財需要量）. 各地域の企業 i は、家計から提供される労働、資本、および自らが行う他地域への業務トリップを生産要素として、財を生産し、利潤を最大化する。. 【レベル２】. min. f ps 1 , ... f psr , ... f psR. q. psr. f psr. s.t. O ps  Fpts  f ps1 , ... f psr , ... f psR . (2).  f is . r. (9). （1次同次）：地域 s における産業 i の合成財生産量 Yis. な s 地域から r 地域への観光トリップサービス消費量： s 地域から r 地域への観光トリップ財価格. f p 1 sr ,..., f pMsr. Yis  F f is K f is , L f is , Ois . F f is ：地域 s における産業 i の企業の生産関数. f psr ：観光トリップ合成財 O ps を生産するために必要. min. pisYis - rK f is  ws L f is  qis Ois  (8).  f is ：地域 s における産業 i の企業の利潤. Fpts ：観光トリップ合成財生産関数. 【レベル３】. max. Yis , K f is , L f is ,Ois. s.t. (3). q ps ：地域 s における観光トリップ合成財価格. q psr f psr . ：地域 s の交通企業からの利潤配当（損失が生じる場合は課税）.  s ：地域 s の家計の労働初期保有量. Les ：地域 s の家計の余暇需要量. q psr. (7). m. p is.  tfs. ：地域 s の家計の間接効用関数. q ps O ps . X is    q msr f pmsr  wLs  r   K f is  K tfs    tfs r m  i . Ls  Les   t msr f pmsr   s. Vs Us. Ops. is. i. １）家計家計は企業、および旅客交通企業に生産要素（労働、資本）を提供し、その対価を受け取り、各地域で生産される合成財、交通サービス、および余暇（家族との団欒、睡眠時間など日常の業務時間や移動時間以外の時間）を消費することにより、効用を最大化する。具体的には以下のように階層的な効用関数として定式化される。【レベル１】. p. s.t. た場合でも基本的な考え方に変更の必要はない。. L f is ：地域 s における産業 i の企業の企業内労働需要量. qis ：地域 s における産業 i の業務トリップ合成財価.  q. msr.  ws t msr  f pmsr. s.t. f psr  Fptsr  f p1sr , ... f pMsr . 格. (4). Ois ：地域 s における産業 i の企業の業務トリップ合. m. 成財需要量. (5). ここで、各地域への業務トリップ量および業務トリッ. Fptsr. qmsr. ：観光トリップサービス生産関数（各交通機関のサービスの合成財）. プ合成財価格は以下の費用最小化問題の解として表現さ. ： s 地域から r 地域への交通機関 m の交通費用. qis Ois . れる。. 2. min. f is 1 , ... f isr , ... f isR. q. f. isr isr. r. (10).

(3) s.t. Ois  Fbtis  f is1 , ... f isr , ... f isR  q isr f isr  min. f1 sr ,..., f Msr.  q. msr.  ws t msr  f imsr. (11). 合成財市場： X is  Yis. (12). 労働市場：. m. (13) s.t. f isr  Fbtisr  f i1sr , ... f iMsr  Fbtis ：地域 s における産業 i の業務トリップ合成財生. f isr. .   L i. なお、民間資本市場の均衡式の右辺は台湾の資本総量. ３．モデルの推計（１）地域区分および産業区分. 間 f imsr ： s 地域から r 地域への交通機関 m の業務トリ. SCGE モデルの推計にあたり、地域区分および産業区分は以下のとおりとする。. ップ量（産業 i 別）. ①地域区分台湾の県を統合し、以下の 15 地域区分とする。統合に. なお、家計から企業へ提供する労働力は企業内労働と. あたっては、データの利用可能性や各地域の経済規模を. 業務トリップ時の移動時間から構成され、 i. .   r. m.  t msr f imsr  . (19).   K tfs   K . を表現している。. t msr ： s 地域から r 地域への交通機関 m の交通所要時. f is. f is. i. (18) s. K ：台湾全体での基準時点での資本の初期保有量  ：台湾全体での基準時点での労働の初期保有量. 格.  L . .    K s. qmsr ： s 地域から r 地域への交通機関 m の交通費用. .    t msr f imsr    t msr f pmsr  Ltfs  Le s   r m  r m. 民間資本市場：. 産関数：地域 s における産業 i の業務トリップ合成財 Os. を生産するために必要な s 地域から r 地域への業務トリップサービス消費量 qisr ：産業 i の s 地域から r 地域への業務トリップ財価. Ls . f is. (17). for each s, i. 考慮したゾーニングとした。. が成り立つ。台北. 桃園. ３）旅客交通企業. 新竹. 家計からの資本、労働を生産要素として、旅客交通サ. 宜蘭. 苗栗. ービスを生産し、自地域の企業に対して提供する。ここ. 台中彰化. で、旅客交通企業は企業から需要される分だけ旅客交通. 南投. 花蓮. 雲林. サービスを生産するものとし、その行動は費用最小化原. 嘉義. 理に基づくと仮定する。. 台南高雄台東. Ctfs  min rK tfs  wLtfs. 屏東. (14). K tfs , Ltfs. (15) s .t . Ts  Ftfs K tfs , Ltfs  C tfs ：地域 s における旅客交通企業の生産費用. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15. 台北桃園新竹苗栗台中彰化南投雲林嘉義台南高雄屏東宜蘭花蓮台東. Taipei Taoyuan Hsinchu Miaoli Taichung Changhua Nantou Yunlin Chiayi Tainan Kaohsiung Pingtung Yilan Hualien Taitung. 図 2 台湾 SCGE モデルにおける地域区分. ：地域 s における旅客交通サービス生産量   r m f imsr  r m f pmsr ）（ i K tfs ：地域 s を発地とする旅客交通サービスを生産. Ts. ②産業分類産業分類については以下の 13 分類とする。. するために必要な資本需要量 Ltfs ：地域 s を発地とする旅客交通サービスを生産す. 表 1 台湾 SCGE モデルにおける産業分類 1 農、林、漁、牧業及礦業及土石採取業 2 民生工業 3 化學工業 4 金屬機械工業 5 資訊電子工業 6 水電燃氣業及營造業 7 批發及零售業 8 住宿及餐飲業 9 運輸、倉儲及通信業 10 金融及保險業、不動產及租賃業及專業、科學及技術服務業 11 醫療保健及社會服務業. るために必要な労働需要量. Ftfs ：地域 s における旅客交通企業の生産関数よって、交通企業からの利潤配当（あるいは損失）は下式のように表される。 (16)    q f   q f C tfs. msr. i. r. m. imsr. msr. r. pmsr. tfs. m. ４）市場均衡条件本モデルにおける各市場（合成財市場、労働市場、資. 12 文化、運動及休閒服務業 13 公共行政業、教育服務業及其他服務業. 本市場）における市場均衡条件は下式のようになる。なお、交通サービス市場では旅客交通企業の行動原理から自動的に需給均衡が成り立つ。. 3. Agriculture, forestry, fishery and Mining Manufacturing Chemical Products Metal and Machinery Electrical Machinery Electric Power, Gas and Water Supply Commerce Eating, Drinking and Lodging Places Transport and Communication Finance, Insurance and Real Estate. Medical Service, Health and Social Security and Nursing Care Other Personal Services Public Administration.

(4) （２）利用データ Benefit per person of each region. パラメータ推計にあたっては、以下のデータを用いる。 0.40 benefit per person (10 thousand NT$/year). データ時点は 2001 年を基本とするが、時刻表データは調査時点で可能な限り最新のデータを用いた。表 2 台湾 SCGE モデルの主な利用データデータ種類. データ出典. 地域別・産業別付加価. 中華民國九十年台閩地區工商及服務. 値額（労働、資本）. 業普查報告. 地域別家計の労働時間. 中華民國九十四年人力資源統計年報. 地域間のモード別（航空. 年度統計人数のデータを使用し、往. ・鉄道）目的別（業務・. 復の人数が同様と仮定して推計. 0.3. 0.35 0.30 0.25 0.2 0.20 0.15. 0.2 0.1. 0.1 0.1. 0.10. 0.1. 0.05 -0.0. 0.00. -0.0. -0.0. -0.0 -0.0 -0.0 -0.0. i li n u ei ou nlin iay in an ung ung ng hua -0.05 aip yua nch iao i nt -0.0 t i M ic hu ng T o Yu Ch s Ta ohs ng a Na a H ha T Pi T C Ka -0.10. lan lien tung Yi a i Hu Ta. 図 4 地域別帰着便益（人口１人あたり）. 観光別）トリップ量地域間のモード別（航空. 謝辞. 時刻表. 本稿は台湾経済研究院より（株）三菱総合研究所が受. ・鉄道）所要時間・費用. 託した調査研究の成果に、東京大学・運輸政策研究所共４．台湾 SCGE モデルによるシナリオ分析. 同研究「都市間交通と地球環境の空間経済分析」(遂行. （１）シナリオの設定. 者・上田孝行,2008-2009)における研究成果を加え、筆者. 本研究では、以下の 3 つのシナリオを想定して台湾高. らの責任で取りまとめたものである。本調査実施にあた. 速鉄道整備の経済効果分析を実施した。シナリオ 2、3 に. り、調査発注元である台湾経済研究院の Hank C. C. Huang. ついては、本 SCGE モデルで考慮する交通機関（自動車、. 氏をはじめとして関係各位から多大なご支援を頂いた。. 在来鉄道、航空、台湾高速鉄道）に対して、CO2 排出量. ここに記して感謝の意を表す。ただし、本稿に関するあ. に相当する課金を実施する政策を想定している。課金額. らゆる誤りや責任は筆者に帰属するものである。. は CO2 排出量に現在の欧州における排出権取引市場の平参考文献. 均的な炭素価格を乗じることにより設定した。. 1) たとえば、公開セミナー「経済均衡モデルによる公共. 表 3 シナリオ設定 without シナリオ1 基準均衡シナリオ2 基準均衡シナリオ3 基準均衡. 事業評価. −地域の変化を測る−」：季刊運輸政策研究，. with. Vol.8，No.2, pp.65-79，運輸政策研究機構，2005 を参. 台湾高速鉄道整備あり交通料金にCO2排出量に相当する課金を実施台湾高速鉄道整備あり＋交通料金にCO2排出量に相当する課金を実施. 照のこと 2) 小池淳司・上田孝行・宮下光宏：旅客トリップを考慮した SCGEモデルの構築とその応用,土木計画学研究・論文集， Vol.17，pp.237-245,2000.. （２）シナリオ分析の結果. 3) Takayuki UEDA, Atsushi KOIKE, Katsuhiro YAMAGUCHI and. 以下に、分析結果の例としてシナリオ 1 における地域別の帰着便益の推計結果を示す。便益の総額としては台. Kazuyuki TSUCHIYA: Spatial Benefit Incidence Analysis ofAirport. 湾高速鉄道の両端に位置する台北、高雄が大きく、人口 1. Capacity Expansion: Application of SCGE Model to the Haneda. 人あたりでは高雄についで台中が大きくなっている。. Project, Research in Transportation Economics Volume 13, Global Competition in Transportation Markets: Analysis and Policy Making,. その他の経済指標や CO2 排出量の変化、および他シナ. pp.165-196, Elsevier, 2005.. リオの分析結果については講演時に発表する。. 4) 土屋哲・多々納裕一：SCGEモデルを用いた基幹交通網に関す. Benefit of each region 10.0. 9.2. る地震リスクのパブリックマネジメント，社会技術研究論文. 9.0. 集，Vol.2，pp.228-237，2004.. benefit(Billion NT$/year). 8.0. 5) 宮下光宏・小池淳司：空間的応用一般均衡モデルを用いたリ. 6.0. 5.1. 4.0. 道技術連合シンポジウム（J-RAIL2007），2007. 2.0. 2.0. 1.2 -0.0. 0.0 T -2.0. ニア中央エクスプレス整備の経済波及効果の計測，第14回鉄. 3.1. -0.0. 0.5. -0.0. -0.0 -0.0 -0.0 -0.0. -0.2 in i li a n u g l ou ay inan iung u ng ua nc h iao hun ghu t nt Yun Chi i M oy Ta ohs ic ng an Na a Hs h Ta Pi T C Ka. ei aip. lan lien tung Yi a i Hu Ta. 図 3 地域別帰着便益（総額）. 4.

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