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研究生:吳奇軒
研究生(外文):Wu chi-hsuan
論文名稱:臺灣西部走廊客運需求時間序列決策模型之研究
論文名稱(外文):A Study on Time Series Decision Model of Passenger Demand in West Taiwan Corridor
指導教授:張學孔張學孔引用關係
指導教授(外文):Chang shyue-koong
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:143
中文關鍵詞:聯立轉換函數模型(STF)介入模型(IM)城際運輸需求時間序列彈性政策模擬分析
外文關鍵詞:Simultaneous Transfer Function (STF)Intervention Model(IM)Time series elasticityIntercity transportation demandPolicy analysis
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過去對於城際運輸需求分析的方法主要採用「直接性總體需求模式(Aggregate Direct Model)」或「總體羅吉特模式(Aggregate Logit Model)」,此類方法以行斷面資料進行分析,而其所較估出之模式難以有時間轉移性,在預測上其模式亦難反應需求隨時間變動之趨勢,雖然有文獻利用計量經濟模模型(Econometric Model)或時間序列模型(Time Series Model)做探討,但大多採用單一方程式,然而,西部走廊各運具旅次需求量間存在相互替代(Substitution)與競爭(Competition)的特性無法從單一方程式中得知,故本研究將台北─台中、台北─高雄之航空、鐵路與國道客運視為一個系統,並考慮旅行成本、服務水準對於運具本身及不同運具間需求之交互影響作用。
本研究採用Liu-Hudak所發展之聯立轉換函數模型(Simultaneous Transfer Function, STF)加入外生變數進行實證與政策模擬分析,此模型主要承襲計量經濟之因果關係與聯立結構,以及Box-Jenkins時間序列將干擾項(Disturbance)以ARMA結構化之特點。本研究首先透過介入模型(Intervention Model)瞭解需求量基本特性,而後構建STF模型,經過殘差偵測與模式驗證後,探討旅行成本與服務水準對於西部走廊三種運具之影響,並且估計其需求彈性,而後利用所設計之情境進行模擬分析預測,以系統性、時間性觀點探討三種運具運量交互作用的關係。
Time series Aggregate Direct Model and Aggregate Logit Model incorporated with decision variables are developed and applied to analyze intercity transportation demand. Generally, models employing with cross-section cannot include time progress attributes. Therefore, the model cannot show the tendency of demand along time passage. Although econometric model and time series model have been developed, most of studies employ a single equation that fails to characterize substitution and competition existing in passenger demand. This research incorporates the air, railway, and highway systems as an integrated system in the west corridor Taiwan, and takes the individual and interactive impacts of travel cost and service quality of the three modes into consideration. This research adopts Simultaneous Transfer Function (STF) proposed by Liu-Hudak to develop models and then conducts policy analysis. The method mainly follows qualitative economic causal relation and simultaneous structure, as well as Box-Jenkins'' time series to treat disturbance with ARMA structure. This research starts with Intervention Model to make clear on fundamental characteristics of demand and then develops STF model. It also explores effects of travel cost and service quality on ridership of the three modes in the west corridor Taiwan by residual check and model test. The models are then used to estimate the demand elasticity and applied for an analytical demand forecasting. Finally, this study discusses the interactive relationships among the three modes based on systematic and time perspectives.
章節目錄
第一章 導論
1.1研究緣起…………………………………………………….…...1
1.2研究動機…………………………………………………….…...2
1.3研究目的………………………………………………………....3
1.4研究範圍………………………………………………………....3
1.5研究方法………………………………………………………....4
1.6研究內容………………………………………………………....5
1,7研究流程…………………………………………………….…...6
第二章 文獻回顧
2.1運輸需求理論……………………………………………………7
2.1.1運輸與運輸需求……………………………………………7
2.1.2運輸需求模式種類…………………………………………8
2.1.3直接性總體需求模式………………………………………9
2.2時間序列的發展與應用………………………………………. 12
2.2.1時間序列分析發展歷程…………………………………..12
2.2.2國內運輸領域時間序列應用……………………………..14
2.3統計預測理論種類……………………………………………..18
第三章 研究方法論
3.1時間序列基本特性……………………………………………..22
3.1.1時間序列定義與分類……………………………………..22
3.1.2時間序列之平穩特性……………………………………..23
3.1.3平穩時間序列模型………………………………………..24
3.1.4非平穩時間序列…………………………………………..25
3.1.5自我相關係數……………………………………………..26
3.2單變量時間序列模式………………………………………….27
3.2.1移動平均模型…………………………………………….27
3.2.2自我回歸過程…………………………………………….28
3.2.3混合自我回歸與移動平均過程………………………….29
3.2.4整合自我回歸移動平均模式…………………………….30
3.3多變量時間序列模式………………………………………….31
3.3.1多元輸入轉換函數模型………………………………….31
3.3.2聯立轉換函數模型……………………………………….40
3.4介入模型……………………………………………………….41
第四章 西部走廊客運資料分析
4.1資料蒐集、變數篩選與分類過程……………………………..47
4.1.1資料蒐集…………………………………………………..47
4.1.2變數篩選過程……………………………………………..50
4.1.3變數分類…………………………………………………..50
4.2基本資料分析與說明…………………………………………..52
4.2.1航空客運基本分析………………………………………..52
4.2.2國道公路基本分析………………………………………..57
4.2.3鐵路客運基本分析………………………………………..59
4.2.4社經條件基本分析………………………………………..60
4.3介入模式建立與分析…………………………………………..62
4.3.1航空運輸重大事件影響…………………………………..62
4.3.2國道客運重大事件影響…………………………………..68
第五章 聯立轉換函數(STF)模型構建
5.1選擇STF模型的原因…………………………………………75
5.1.1城際客運需求之替代與競爭性…………………………..75
5.1.2城際客運需求應考慮時間變化性………………………..76
5.1.3聯立方程式所具有之特性………………………………..76
5.1.4計量經濟模型與STF模式的關係……………………….77
5.1.5選擇STF模型篩選方法………………………………….78
5.2建立預測模型過程……………………………………………..79
5.3構建STF模型………………………………………………….81
5.3.1系統環境…………………………………………………..81
5.3.2 STF模型構建流程………………………………………..83
5.3.3鑑定內生變數間之STF模型…………………………….84
5.3.4判斷內生變數同期相關影響……………………………..85
5.3.5鑑定完整STF模型……………………………………….89
5.4模型偵測與驗證………………………………………………..93
5.4.1模型偵測結果……………………………………………..93
5.4.2模型驗證結果……………………………………………..97
第六章 彈性與政策模擬分析
6.1需要曲線定義…………………………………………………105
6.2時間序列彈性意義……………………………………………106
6.3需要彈性與總收益之關係……………………………………110
6.4時間序列彈性分析……………………………………………111
6.5政策模擬分析…………………………………………………115
6.5.1模擬分析定義與分類……………………………………115
6.5.2延滯(Lag)的意義與產生原因…………………………...116
6.5.3外生變數影響路徑………………………………………117
6.5.4情境模擬設計與分析……………………………………120
第七章 結論與建議
7.1結論………………………………………………………...134
7.2建議. ………………………………………………..……...137
參考文獻…………………………………………………………...….138
參考文獻
一、西文部分
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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