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研究生:吳善楹
研究生(外文):Shan-Ying Wu
論文名稱:交通建設BOT計畫權利金計收模式之建構
論文名稱(外文):Royalty Models for the BOT Projects of Transportation Infrastructures
指導教授:馮正民馮正民引用關係邱裕鈞邱裕鈞引用關係
指導教授(外文):Cheng-Ming FengYu-Chiun Chiou
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:交通運輸研究所
學門:運輸服務學門
學類:運輸管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:BOT計畫權利金計收模式數學規劃模式
外文關鍵詞:BOTRoyalty ModelsMathematical programming
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民間參與交通建設已成為國內重大交通建設之主要推動方式,惟政府主辦機關在公告徵求民間投資時,往往面臨權利金如何訂定之困擾。甚至,與投資人議約談判時,亦未能清楚掌握權利金之底限,而造成權利金訂定之不合理。基此,本研究以政府角度為主,兼顧投資者投資報酬與融資者正常償債之要求下,建立一套數學規劃模式,俾基於計畫之財務模型,計算特許年期內之分年最適權利金額度。
由於本研究之分年最適權利金額度乃係依據上述數學規劃模式及計畫之財務模型計算而得,並無簡單明確之計算公式可循,實難作為招商公告或議約簽約之基準。因此,本研究另依據一般權利金常用之計收基礎(營運收入、運量、總收入、稅前利潤)及計收方式(一段式、二段式、多段遞增式、多段遞減式),加以組合成十六種收取方式。另亦考慮無計收基礎之收取方式,包括分年收取固定金額及一次收取固定金額等兩種,合計十八種收取方式。將此十八種權利金收取方式代入上述之數學規劃模式,可求解該收取方式下之分年最適權利金額度。此外,鑑於交通建設計畫之自償性不足問題,本研究亦提出政府給予補貼下之權利金計收模式,包括政府給予營運補貼(特許年期內分年給予補貼)及資本補貼(特許年期期初給予投資補貼)等兩個模式,以資因應。
為驗證本權利金模式之可行性及各收取方式之適用性,本研究設計三個簡例,其財務特性分別為自償率大於1、自償率約為1及自償率小於1不等,並利用情境分析及敏感度分析探討各收取方式之差異。另外,若案例需要政府補貼的話,亦可算出政府補貼須補貼之金額。最後,本研究以台北市某座停車場BOT計畫為實例應用,結果顯示在十四種權利金計收方式(由於本案例無附屬事業收入,因此,以總收入或以營運收入為基礎之計算結果均相同),以稅前利潤為基礎之多段遞增式最佳,與不限收取方式之分年最適權利金額度,低於38%。另以模擬分析探討未來運量變化下(假設運量呈常態分配,標準差為平均值之20%),依本模式計算所得之權利金收取額度,未能符合投資者及融資者要求之比例。結果顯示,有13%之比率低於投資者之投資報酬要求,有24%之比率低於融資者1.2之償債比率要求。
Private participation has already become a major financial impetus in promoting the construction of transportation infrastructure in Taiwan. However, the government agencies involved often find it difficult to set the royalty when putting out requests for private investment. At times, during the process of negotiation with investors, it is almost impossible for the agencies to sign a reasonable royalty without recognizing the bottom line of the royalty. Basing on this, we propose a mathematical programming model, from government''s point of view, considering certain rate of return for investors and debt redeeming requirements for financiers, in order to calculate optimal annual royalty during the concession period based on the financial model of the BOT project.
Since the optimal annual royalty is calculated based on abovementioned mathematical and financial models, there is no simple and clear formula can be used as the basis for invitation for bidding and negotiation for signing contract. Consequently, this study further considers some frequently used premium bases (farebox, ridership, total revenue, profit) and collecting methods (one segment, two segments, multi-segments with ascendant slopes, multi-segments with descendent slopes) to develop a total of sixteen distinct royalty collection combinations. Besides, two non-premium-based collecting methods are also considered, that is, annual fixed amount royalty and lump sum royalty, to make a total of eighteen royalty collection methods. Incorporating these eighteen methods into above royalty model, the optimal annual royalty for each collecting method can be determined. Moreover, for the cases with insufficient self-liquidating ratio, this study also proposes two models for royalty collection which government provides subsidies, including operating subsidy (annual payment during concession period) and capital subsidy (one-time payment in the beginning of concession period).
In validating the feasibility of our model and the appropriateness for various collecting methods, we design three exemplified BOT projects, with their self-liquidating ratios greater than 1, less than 1 and equal to 1, respectively. And then we employ scenario analysis and sensitivity analysis to discuss the differences among these methods. In additions, the needed subsidies provided by government are also calculated. Finally, a case study of a BOT project of parking building in Taipei is conducted. The result shows that of the fourteen royalty methods (since there is no subsidiary revenue for this project, the methods based on the premium of farebox and total revenue are all the same), the method of multi-segments with ascendant slopes based on pre-tax profit is optimal. However, the royalty calculated by this method is still 38% less than the annual optimal model’s. A simulation analysis is also conducted to explore the amount of royalty fluctuations under uncertainty environments (assuming that annual patronage is distributed as normal distribution with standard deviation equal to 20% of its mean value of that year). The result shows that there are 13% situations falling below the rate of return required by investor and 24% situations falling below the ratio of debt service coverage required by financiers.
目錄
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究範疇 2
1.4研究內容 4
1.5研究方法與流程 5
第二章文獻回顧 8
2.1 BOT財務評估 8
2.2權利金之計算收取 15
2.3 BOT案例之權利金計收方式 20
2.4小結 24
第三章交通建設BOT計畫之權利金收取模式 25
3.1研究課題分析 25
3.3 權利金計收模式 30
3.4權利金收取方式 33
第四章簡例驗證 47
4.1簡例一(自償率大於一) 47
4.2簡例二(自償率接近一) 74
4.3簡例三(自償率小於一) 80
4.4敏感度分析 87
4.5小結 90
第五章實例應用 91
5.1資料說明 91
5.2敏感度分析 97
5.3模擬分析 99
5.4小結 100
第六章結論與建議 102
6.1結論 102
6.2建議 104
參考文獻 105
圖目錄
圖1.1研究流程圖 7
圖2.1 IRR重根圖 12
圖3.1 模式構想圖 29
圖3. 2 BOT財務評估模式之重要時間點關係圖 30
圖3.3 權利金係數 34
圖3.4 一段式權利金收取示意圖 34
圖3.5一段式權利金總收入示意圖 35
圖3.6一段式權利金總收入折現示意圖 35
圖3.7兩段式權利金係數示意圖 36
圖3.8兩段式權利金收取方式示意圖 36
圖3.10兩段式權利金折現後之收取總收入示意圖 37
圖3.11多段式遞增權利金係數圖 38
圖3.12多段式遞增權利金收取示意圖 38
圖3.13多段式遞增權利金收取總收入示意圖 39
圖3.14多段式遞增權利金收取總收入折現後示意圖 39
圖3.15多段式遞減權利金係數示意圖 40
圖3.16多段式遞減權利金收取示意圖 41
圖3.17多段式遞減權利金收取總收入示意圖 41
圖3.18多段式遞減權利金收取總收入折現示意圖 42
圖3.19分年權利金收取示意圖 43
圖3.20分年收取固定金額總收入示意圖 43
圖3.21分年收取固定金額總收入(折現後)示意圖 44
圖3.22一次收取固定金額示意圖 44
圖3.23分年收取最適金額示意圖 45
圖3.24 BOT模式求解流程圖 46
圖4.1簡例一成本項目 48
圖4.2運量漸增型之營運期每期營運收入 50
圖4.3還款期內償債比率與權利金係數之關係 50
圖4.4計畫淨現值與權利金係數之關係 51
圖4.6運量漸增圖 52
圖4.7收入漸增圖 52
圖4.8分年收取最適金額(運量漸增) 56
圖4.9運量持平型之營運期每期運量 57
圖4.10運量持平型之營運期每期收入 58
圖4.11分年收取最適金額(運量持平型) 60
圖4.12運量遞減型之營運期每期運量 61
圖4.13運量遞減型之營運期每期收入 62
圖4.14分年收取最適金額(運量遞減型) 64
圖4.15運量先降後升之營運期每期運量 65
圖4.16運量先降後升之營運期每期收入 66
圖4.17分年收取最適金額(運量先降後升) 68
圖4.18運量先升後降之營運期每期運量 69
圖4.19運量先升後降之營運期每期收入 69
圖4.20分年收取最適金額(運量先升後降) 72
圖4.16簡例二之運量 74
圖4.17簡例二分年收取最適金額模式之每年收取額度(模式二) 76
圖4.18簡例二分年收取最適金額模式之每年收取額度(模式三) 79
圖4.19簡例三之總收入圖形 81
圖4.20簡例三分年收取最適金額模式之每年收取額度(模式二) 83
圖4.21簡例三分年收取最適金額模式之每年收取額度(模式三) 86
圖5.1停車場營運期之每年停車輛 93
圖5.2最適權利金收取金額 95
圖5.3 模擬分析之DSCR分布狀況 99
圖5.4權利金總收入與民間業者淨現值之分布狀況 100
表目錄
表2.1 BOT財務評估準則 15
表2.2權利金收取方式整理 20
表2.3 BOT計劃之權利金計收方式整理 23
表3.1收取方式與計算基礎之組合 45
表4.1一段式收取方式之權利金求解結果(運量漸增型) 53
表4.2二段式收取方式之權利金求解結果(運量漸增型) 53
表4.3多段式遞增收取方式之權利金求解結果(運量漸增型) 54
表4.5一次收取方式之權利金求解結果(運量漸增型) 55
表4.6分年收取固定金額方式之權利金求解結果(運量漸增型) 56
表4.7運量漸增型權利金之比較 57
表4.8一段式收取方式之權利金求解結果(運量持平型) 58
表4.9二段式收取方式之權利金求解結果(運量持平型) 59
表4.10多段式遞增收取方式之權利金求解結果(運量持平型) 59
表4.11多段式遞減收取方式之權利金求解結果(運量持平型) 59
表4.12一次收取方式之權利金求解結果(運量持平型) 60
表4.13分年收取方式之權利金求解結果(運量持平型) 60
表4.14運量持平型權利金之比較 61
表4.15一段式收取方式之權利金求解結果(運量遞減型) 62
表4.16二段式收取方式之權利金求解結果(運量遞減型) 63
表4.17多段式遞增收取方式之權利金求解結果(運量遞減型) 63
表4.18多段式遞減收取方式之權利金求解結果(運量遞減型) 63
表4.19一次收取方式之權利金求解結果(運量遞減型) 64
表4.20分年收取方式之權利金求解結果(運量遞減型) 64
表4.21運量遞減型權利金之比較 65
表4.22一段式收取方式之權利金求解結果(運量先降後升型) 66
表4.23二段式收取方式之權利金求解結果(運量先降後升型) 66
表4.24多段式遞增收取方式之求解結果(運量先降後升型) 67
表4.25多段式遞減收取方式之權利金求解結果(運量先降後升型) 67
表4.26一次收取方式之權利金求解結果(運量先降後升型) 67
表4.27分年收取方式之權利金求解結果(運量先降後升型) 68
表4.28運量先降後升型權利金之比較 68
表4.29一段式收取方式之權利金求解結果(運量先升後降型) 70
表4.30二段式收取方式之權利金求解結果(運量先升後降型) 70
表4.31多段式遞增收取方式之權利金求解結果(運量先升後降型) 70
表4.32多段式遞減收取方式之權利金求解結果(運量先升後降型) 71
表4.33一次收取方式之權利金求解結果(運量先升後降型) 71
表4.34分年收取方式之權利金求解結果(運量先升後降型) 71
表4.35收入先升後降型權利金之比較 72
表4.36簡例二一段式收取方式之權利金求解結果(模式二) 75
表4.37簡例二二段式收取方式之權利金求解結果(模式二) 75
表4.38簡例二多段式遞增收取方式之權利金求解結果(模式二) 75
表4.39簡例二多段式遞減收取方式之權利金求解結果(模式二) 76
表4.40簡例二一次收取方式之權利金求解結果(模式二) 76
表4.41簡例二分年收取方式之權利金求解結果(模式二) 76
表4.42簡例二之模式二權利金之比較 77
表4.43簡例二一段式收取方式之權利金求解結果(模式三) 77
表4.44簡例二二段式收取方式之權利金求解結果(模式三) 78
表4.45簡例二多段式遞增收取方式之權利金求解結果(模式三) 78
表4.46簡例二多段式遞減收取方式之權利金求解結果(模式三) 78
表4.47簡例二一次收取方式之權利金求解結果(模式三) 79
表4.48簡例二分年收取方式之權利金求解結果(模式三) 79
表4.49簡例二之模式三權利金之比較 80
表4.50簡例三一段式收取方式之權利金求解結果(模式二) 81
表4.51簡例三二段式收取方式之權利金求解結果(模式二) 81
表4.52簡例三多段式遞增收取方式之權利金求解結果(模式二) 82
表4.53簡例三多段式遞減收取方式之權利金求解結果(模式二) 82
表4.54簡例三一次收取方式之權利金求解結果(模式二) 82
表4.55簡例三分年收取方式之權利金求解結果(模式二) 83
表4.56簡例三之模式二權利金之比較 84
表4.57簡例三一段式收取方式之權利金求解結果(模式三) 84
表4.58簡例三二段式收取方式之權利金求解結果(模式三) 85
表4.59簡例三多段式遞增收取方式之權利金求解結果(模式三) 85
表4.60簡例三多段式遞減收取方式之權利金求解結果(模式三) 85
表4.61簡例三一次收取方式之權利金求解結果(模式三) 86
表4.62簡例三分年收取方式之權利金求解結果(模式三) 86
表4.63簡例三之模式三權利金之比較 87
表4.64償債比率之敏感度分析(運量遞增型) 88
表4.65股東權益報酬率之敏感度分析(運量遞增型) 88
表4.66成本之敏感度分析(運量遞增型) 89
表4.67運量之敏感度分析(運量遞增型) 89
表4.68運價之敏感度分析(運量遞增型) 89
表5.1實例應用之參數設定 91
表5.2興建成本 92
表5.4一段式收取方式之權利金求解結果(實例應用) 94
表5.5二段式收取方式之權利金求解結果(實例應用) 94
表5.6多段式遞增收取方式之權利金求解結果(實例應用) 94
表5.7多段式遞減收取方式之權利金求解結果(實例應用) 95
表5.8一次收取方式之權利金求解結果(實例應用) 95
表5.9分年收取方式之權利金求解結果(實例應用) 95
表5.10實例應用之權利金比較 96
表5.11實例應用之償債比率敏感度分析 97
表5.12實例應用之股東投資報酬率敏感度分析 97
表5.13實例應用之運量敏感度分析 98
表5.14實例應用之運價敏感度分析 98
表5.15實例應用之成本敏感度分析 99
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