002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 002

学術研究論文高速道路料金割引施策による経済効果の空間的帰着分析

本研究は，SCGEモデルの枠組みに属する汎用型空間経済モデル（RAEM-Light）
を，初めて日本全国を対象として適用した事例であり，高速道路料金割引施策を例に挙げ，経済効果の空間的な帰着分析を行った．既往のモデルでは，地域間の交通抵抗を所要時間で表現することが多いが，本モデルでは，交通抵抗として所要時間と有料道路料金変化の両方を考慮できるようモデルの拡張を行っている．また，現行の制度上では，料金割引による高速道路会社の料金収入減収は，国の債務引当あるいは国からの収入補填がなされるため，これらの施策コストを国民が負担する構造を人頭税の形でモデル化し，料金割引施策の影響・効果について考察する．
キーワード

RAEM-Light，高速道路料金割引，空間的帰着便益

博（工）神戸大学大学院工学研究科市民工学科教授

小池淳司
KOIKE, Atsushi

右近修（工）三菱UFJリサーチ&コンサルティング株式会社政策研究事業本部副主任研究員

崇

UKON, Takashi

1──はじめに20日の間，最終的には1,652kmが実験対象となり，首都高，阪高を除く高速道路（有料）全体の約2割の区間で実これまで，交通施設整備による施設効果は，交通費用の施された．この社会実験の対象区間は，1県単位の中で低下によってもたらされる発生側で便益を把握する「直接収まっている場合が多く，社会実験の影響を分析するに効果」
を対象とした評価を中心に実施されてきた．一方で，は，県単位よりも細かな単位で効果を捉える必要がある．

直接効果を発端として地域に与える「間接効果」
を対象と本研究で用いるRAEM-Lightは，前述のとおり，県単位

し，帰着側で且つ空間の概念を取り入れて地域別便益やよりも小さな地域単位での分析を想定したモデルであり，地域別産業別生産額変化などのインパクトを捉える手法

無料化実験を想定した分析に適用することは妥当であるとして，わが国では，宮城や奥田らによって研究・開発が進と考えられる．

（SCGE model：
められてきた空間的応用一般モデル 1）– 5）

また，高速道路無料化や料金割引施策の影響分析に

Spatial Computable General Equilibrium model）
があり，経関しては，国土交通省の調査報告書 11）をはじめ，無料化

済均衡モデルを活用した分析は，「他の諸外国に比べてに伴う二酸化炭素排出量変化等の検討を行った運輸調

も，十分な適用実績があり，学術的に見てもそのレベルは査局資料 12），13）や国土交通省および環境省資料 14）等，数6）と言われている．
きわめて高いといえる」

多くの分析・報告がなされているが，地域住民の視点に立

また，県単位あるいは更に小さな地域を分析すること

ち，地域に帰着する経済的な効果を対象として，物流コスを念頭に置き，Mun7），8）のSCGEモデルを先行研究としてトや物価引下げによる地域活性化効果や影響を整理し人口移動と集積の経済を除き，多様な分析に適用できるた調査研究等の事例は少ないといえる．

ようモデルバリエーションを増やすことを目的に開発されこのような輸送コストや物価低下による地域活性化効た汎用型空間経済モデル（RAEM-Light：ラーム・ライト）9）

果等については，RAEM-Lightや，前述のSCGEモデルをがあり，近年では実務においても適用実績が確認されて用いた分析がこれまでにも多数実施されているが，既往いる．

モデルの多くは，地域間の交通抵抗として時間距離や所本研究では，
このRAEM-Lightを，
日本全国を対象とし

要時間概念のみが取り扱われ，料金割引施策の評価にた分析が行えるよう全国モデルに拡張し，無料化社会実主眼を置いて，分析・研究を行っている事例はほとんど験 10）を題材として，類似の高速道路料金の無料化想定の見られなかった．本研究では，RAEM-Lightで取り扱う地

もとでのシミュレーションを行い，結果の挙動について確

域間の交通抵抗に，有料道路料金を取り入れ，料金割引認を行った．

施策評価に対応できるモデル構造に拡張している．

無料化社会実験は，
平成22年6月28日〜平成23年6月
002

運輸政策研究Vol.16 No.2 2013 Summer

また，上田 15）の指摘にあるように，料金割引施策の便

学術研究論文002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 003

益評価においては，社会的総余剰の変化を考慮する必要

資本市場があり，高速道路会社の料金収入減少が発生した場合には，マイナスの便益として考慮することが必要とされる．平
財市場

成22年度の無料化社会実験の費用として，約1,000億円の予算確保が行われ，各高速道路会社の決算情報によ

家計

財市場
企業

平成22年度の期間中（平成22年6月〜平成23年
ると 16），

労働市場

3月）の社会実験による料金収入補填額は計856.4億円と地域i報告されている．これらの補填にかかる費用は，
予算の

■図―1

家計

企業
労働市場
地域j

社会経済モデル（RAEM-Light）の概略

組み直しあるいは国債として負担された等が考えられるが，最終的には国民の負担に由来するものである．そこ③企業は，家計から供給される生産要素（労働・資本），で，料金割引施策のコスト負担に関しては，仮想状況であ他の企業が生産した生産物を投入して，新たな財をるが，人頭税の形式にて国民に課税されるという施策実生産する．

施の費用負担構造を考慮するために，家計における資本④財市場および生産要素市場のうち資本市場は地域の初期保有量からコスト負担分が差し引かれる構造としに開放されており，生産要素市場の労働市場は地域てモデル化し，料金割引施策評価の枠組みを提案してい内で閉じている．

る．なお，厳密には高速道路会社などの企業行動を仮定
し，その収支状況に補助金を考慮すべきであるが，モデルの簡略化のため，
この部分を捨象している．

⑤生産される財により輸送費用が支払われるものとし，アイスバーグ型の交通抵抗を用いる．
⑥経済は長期均衡状態にあるものとする．

このように拡張したRAEM-Lightを用いて，高速道路料⑦料金割引施策の財源は人頭税により調達され，割引金割引による地域間輸送コストへの影響が，地域の企業が実施される年度に即座に課税される状況を想定や消費者に波及することによる経済効果（便益額）等を計する．

測し，効果影響の帰着状況についてシミュレーションを実施した．
また，詳細は後述するが，本モデルのシミュレーション
結果では第3次産業の地域間交易パターンを固定的に※モデルの定式化においては，以下のサフィックスを導
入する．
地域：i｛
∈ 1，2，…，i，…，I ｝，j ｛∈ 1，2，…，j，…，J ｝
財 ：m∈｛1，2，…，m，…，M ｝

扱っているため，料金割引による観光および業務等の旅
客トリップ変化から生じる効果は考慮されていないが，最終需要として財サービスを購入する買い物行動に関する効果は内包されていると考えられる．

2.2 交通抵抗の表現方法

既往のRAEM-Lightでは，地域間の交通抵抗は，所要時間の概念のみで表現されており，本研究で題材として取り上げている料金割引施策による影響を評価するために2──経済モデルの概略

は，有料道路料金部分を含んだ形式で交通抵抗を表現する必要がある．

本章では，分析に用いた経済モデルの体系を示す．な

本研究における地域間交易抵抗の定式化は，式（1）のお，RAEM-Lightの基本的な構造は，小池他 9）が詳しいたとおり，地域間交易の選択確率を再現するLogitモデルにめ，本稿では省略し，付録における最小限の記述にとど基づき，地域間の移動に係る平均的な有料道路料金およめる．以下には，高速道路料金施策の評価に当たって，本び所要時間と時間価値（時間換算係数）を用いて，金額研究で新たに改良したポイントに絞って整理する．

ベースで表現している．
なお，本研究では，地域間交易に関して直接的に経済

2.1 社会経済モデルと前提条件分析に用いたRAEM-Lightは，社会経済に対して以下の仮定を設ける．また，RAEM-Lightで想定する経済主体間的な影響が大きいと考えられる有料道路料金と所要時間を対象とし，本モデルでは，走行経費の影響は考慮していない．

の関連性を示すモデルの概略は，図─1に示すとおりで

（1）

ある．
① I 個に分割された空間を考える．
②各地域には，
アクティビティベースのM個の企業と代表的家計が存在する．

学術研究論文sm
ij：m財について地域iに住む需要者が生産地 jを購入先として選択する確率
cij：地域i，j間の移動にかかる有料道路料金

Vol.16 No.2 2013 Summer 運輸政策研究003

002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 004

tij：地域i，j間の移動にかかる地域間所要時間

国債や人頭税以外の他税に基づく料金割引施策の財源

g：時間価値（時間換算係数）
（円/分）
・
・
・固定値

調達方法による影響の考慮や，補助金を含む収支状況を

λm
トパラメータi ：ロジッmψ i ：価格における輸送費（cij＋gtij）の一般均衡内での影考慮した高速道路会社の企業行動のモデル化を行うこ響を表す比例定数とが望ましいと考えられるが，本研究においては，簡略化のためにこの部分を捨象している．

（円）
cij＋gtij：地域i，j間の輸送費
ym
i ：地域iのm財の生産量qm
i ：地域iのm財の生産者価格

なお，人頭税の形式を導入した背景は，
その課税方式自体が消費ベクトルに対する影響が所得税や消費税に比べて小さいため，本分析における便益に対する影響が小さいことから，分析結果の解釈をより単純化するため

本研究に用いた経済モデルは，時間価値（時間換算係数）
を車種別に取り扱える構造になっておらず，代表的なである．
＜家計の行動モデル定式化＞

車種を想定した時間価値を採用する必要がある．また，本モデルでは，物流のみならず，
一般の財サービスの購入（2）にかかる買い物行動に与える影響も対象としているため，貨物車だけではなく，乗用車類の時間価値も考慮する必Ui：効用関数

要があると考えた．そこで，本研究では費用便益分析マ

xm
i ：地域iにおける財mの消費水準

ニュアル 17）に記載された乗用車類・小型貨物車・大型貨

βm（
i ：消費分配パラメータ

物車の時間価値原単位の平均値（52.62円/分）
を採用しpm
i ：地域iにおける財mの消費者価格

たが，より詳細な分析を行うには，車種別の運行台数を考─：資本保有量Kl─：人口1人当たりの労働投入量（慮した加重平均値の採用が適切であると考えられる．

）

i

T＝
2.3 料金割引実施によるコスト負担構造のモデル化）：地域人口の合計（初期状態の家計の収入
ITi：地域iにおける所得移転額

高速道路の料金割引を実施した場合，料金弾性が高いと支出の差額ものでない限り，高速道路会社の料金収入が減少するこ

CMi：地域iの家計支出額とが見込まれる．そのままでは，高速道路会社民営化のTAX：料金割引施策実施によるコスト（モデルから算出さ際に定められた，会社と保有・債務返済機構との間の実）れる計算値）

施スキーム 18）が歪むことになるため，料金割引施策の実施により，高速道路会社の適正な償還計画に支障を来す

式
（3）
に示す
以上より，消費財の需要関数x mi が得られ，ことがないように，国が負担金を拠出することが認められように，人口あたりの消費財の需要関数に，高速道路割ている 19）．

引施策実施のコストを人口あたりの税負担として転嫁し，具体的には，高速道路利便増進事業のような「貸付料

資本所得から差し引く形としている．

の減額・国への債務の承継」，あるいは「高速道路会社に（3）

対する国からの料金収入補填」が実施されることになるが，いずれにおいても，最終的には国民の負担により拠出される枠組みであると解釈される．そのため，料金割引

2.4 料金割引施策のコスト算定

施策の評価を実施するにあたっては，上記のような国民

前述の家計の行動モデルで記載した，料金割引施策

による料金割引のコスト負担の影響を考慮した上で，地実施によるコスト：TAXは，料金割引施策による高速道路

域間の交通抵抗の低下による影響を総合的に評価でき会社の料金収入減収額と想定する．式（4）に示すように料る枠組みをモデルに導入する必要があると考えた．

金割引前と料金割引後の地域間の有料道路料金部分にそこで，本研究では，式（2）に示すように家計の行動モ

係る交易額の差分により，料金割引によるコスト（料金収

デルの定式化において，所得制約条件に料金割引実施

入減収額）
をモデル内で内生的に算定している．

のコストを国民1人あたりの人頭税の形式で控除する方法＜料金割引施策のコスト算定＞にて，家計における資本の初期保有量からコスト負担分（4）が全国一律に差し引かれる仮想的な費用負担構造としている．
ただし，詳細なシミュレーション結果を得るためには，
004

運輸政策研究Vol.16 No.2 2013 Summer

zm
ij：地域i，j間の財mの交易量

学術研究論文002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 005

pm
i ：地域iにおける財mの消費者価格
cij：地域i，j間の移動にかかる有料道路料金ψm（cij＋gtij）の一般均衡内での影
i ：価格における輸送費
響を表す比例定数m
そ
なお，pm
i ，cij およびz ij に付随する0,1のサフィックスは，

れぞれ，料金割引前と割引後の状態を示す．
2.5 便益定義

本モデルでは施策の効果を計測する指標として経済的効果を等価変分（EV : Equivalent Variation）
を用いて以下のように定義する．
（5）
Yi：地域iの所得，Vi：間接効用関数
0，1：料金割引有り無しを表すサフィックス（0：without，1：with）

3──モデルの設定条件
3.1 対象地域・ゾーニングの設定

シミュレーション分析の題材とした無料化社会実験の対象路線は，全国各地で指定され，また，多くの路線が1つ

出典：国土交通省政策統括官20）■図―2207生活圏のゾーニング

■表―1

基準データ
［経済データ］の県内に収まるような延長となっている．そこで，本研究が対象とする地域は，
日本全国とし，ゾーニングの設定に基準データ関しては，図─2に示す全国幹線旅客純流動調査 20）の207

出典
平成19年県民経済計算21）の経済活動別総生産を生活圏とした．

コントロールトータルとして，適宜，案分指標を用いて産業分類，207生活圏単位で整理したデータを用いた．

3.2 基準データの設定

本研究において，RAEM-Lightを日本全国モデルとして構築するにあたり，利用した［経済データ］および［交通データ］
について整理する．
3.2.1 経済データの作成

総生産
経
済
デ
ー
タ

＜按分指標＞
・製造業系：平成19年工業統計22）の製造業業種
別の製造品出荷額等
・製造業系以外：平成18年事業所企業統計23）の産業別従業者数

労働・資本投平成17年産業連関表24）の労働・資本比率を上記

入量

総生産に乗じて算出した．

人口分布［経済データ］
に関しては，基準データとして表─1に示平成17年国勢調査25）を生活圏単位に集計して利用した．

す総生産，労働・資本投入量，人口分布を利用した．ただし，本モデルの骨幹となる生活圏単位の産業別総生産

単位に集計し，それぞれ按分指標として活用した．

は，公表されている統計データとしては存在しない．そこ

また，労働と資本の投入比率の算出に関しては，
平成で，内閣府の県民経済計算 21）をコントロールトータルとし17年産業連関表 24）の粗付加価値部門の構成内容をもとて，都道府県単位の産業別総生産データを生活圏単位にに，労働（家計外消費支出，雇用者所得），資本（営業余

按分するための指標を用いて，207生活圏単位の産業別

剰，資本減耗引当，間接税，経常補助金）に集約し按分指総生産データを作成した．

標として用いた．

その際，按分指標として，製造業系の産業分類に関しては，各都道府県から公表されている工業統計 22）をもと

3.2.2 交通データの作成に，市町村別の製造業業種別製造品出荷額等を生活圏［交通データ］
に関しては，表─2に示すデータを用い単位に集計し，また，製造業以外の産業分類に関しては，た．料金割引前の状況における地域間所要時間および平成18年事業所企業統計 23）の産業別従業者数を生活圏

地域間有料道路料金については，全国を市町村単位に学術研究論文Vol.16 No.2 2013 Summer 運輸政策研究005

002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 006■表―2

考に地域間交易は無いと仮定した．

基準データ［交通データ］

基準データ

出典

地域間所要時間，地域間有

交
通
デ
ー
タ

料道路料金

全国を市町村単位にゾーニングし，平成 22 年度のネットワークに基づく分割配分結果を用い，基タ制約から，本研究では，地域内交易のみと仮定し，地有料道路料金を利用した．

域間交易は行わないと仮定している．

平成 17 年道路交通センサス 26 ） の貨物車 OD を生ターン（地域

活圏単位に集計し，発着のODを交易パターンと間OD交通量） して用いた．

産業分類

Ind1
Ind2
Ind3
Ind4

農林水産業

の他サービス業」
については，交易の具体的な統計デー

準時のデータとして地域間の平均的な所要時間，

地域間交易パ■表―3

また，第3次産業系の「小売・対個人サービス業」，「そ基礎素材型製造業
加工組立型製造業

また，
ロジットパラメータを推定した各産業について，被説明変数として採用した貨物車ODの交易パターンをX軸に，推定した λmiと ψ miを用いて再現した交易係数をY軸にとり，散布図に示した結果を掲載する（図─3〜6）
．相

Ind5
Ind6
Ind7

その他第2次産業
小売・対個人サービス業

関係数，決定係数を見る限り，再現性は良好であると判

その他サービス業

断した．

生活関連型・その他製造業■表―4

ロジットパラメータ推定結果
Ind 1

ゾーニングした交通量配分結果より，生活圏単位の地域
間の平均的な所要時間，有料道路料金を算出した結果
を用いた．

農林水産業

7.62
0.121

λ

なお，地域間の所要時間および有料道路料金の算出にψ
相関係数

道のみを利用して移動する（有料道路料金はゼロとなる）

決定係数

な数値を採用した．
また，後述するロジットパラメータ推定に用いた地域間
交易パターンは，
平成17年道路交通センサス 25）の貨物車
ODを生活圏単位に集計し利用した．
本研究で用いるRAEM-Lightの企業の生産関数の分配パラメータおよび効率パラメータ，家計の財消費の需要関数における分配パラメータについては，基準均衡データをもとにキャリブレーションにより決定した．なお，産業分
類は表─3に示す7産業としている．

Ind 3

Ind 4

加工組立型

生活関連，

産業

産業

その他型産業

9.30
0.159

11.65
0.134

被説明変数sij 207生活圏の貨物車OD

あたっては，有料道路を利用するODだけに限らず，
一般
ODも対象として，配分時の交通量で荷重平均した平均的

Ind 2
基礎素材型

0.907
0.823

10.25
0.129

※平成17年道路交通センサス

0.891
0.794

0.871
0.759

0.876
0.767

注：相関係数，決定係数は，被説明変数として用いた貨物車ODの交易パターンと，式（1）で推計した交易係数の関係を示したもの．

1
0.9
0.8
0.7

推
定 0.6
し
た
交 0.5
易
係 0.4
数

0.3
0.2
0.1
0

3.3 対象地域・ゾーニングの設定

RAEM-Lightでは，前述の式（1）で示すように，地域間交

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0.8

0.9

1

被説明変数とした交易係数■図―3

農林水産業の交易係数の再現結果

易は，Logitモデルにより，各地域の需要者は，消費者価格が最小となるような生産地の組合せを購入先として選択する形で表現している．
この地域間交易モデルのパラメータは，グリッドサーチ
法を用いて，式（1）の λmiと ψ miの数値の範囲を格子状に漸次狭めていき，パラメータ推定において被説明変数と
m
m
するs m
ij との誤差を最小にする λ i と ψ i の組合せを探索した．なお，パラメータ推定にあたり，被説明変数とした交

1
0.9
0.8
0.7

推
定
し 0.6
た
交 0.5
易
係 0.4
数

易状況を示す流動データは，表─2に示す平成17年道路0.3

交通センサス 26）の貨物車OD交通量データを用いて，全0.2

国一律のパラメータとして推定した．グリッドサーチ手法

0.10により推定したパラメータを表─4に示す．
なお，「その他2次産業」については，建設業を主体と

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

被説明変数とした交易係数■図―4

基礎素材型産業の交易係数の再現結果

する産業分類となっており，産業連関表に基づく定義を参006

運輸政策研究Vol.16 No.2 2013 Summer

学術研究論文002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 007

1

本モデルでは，地域間所要時間と地域間有料道路料金

0.9の両方を明示的に取り扱う形で交通抵抗を定義している

0.8

が，以降に示す本研究のシミュレーションにおいては，料

0.7

推
定 0.6
し
た
交 0.5
易
係 0.4
数

金割引の影響として，地域間の有料道路料金のみに限定したものとなっている．すなわち，料金割引を行うことによる地域間所要時間に変化が無い状況を仮定している．

0.3

シミュレーションで取り上げている無料化社会実験に0.2

よる混雑の影響等は，地域間の所要時間変化を通じて表

0.1

現されるものであり，本来は，加味すべき重要な影響であ

0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

抵抗の算定では，交通量配分等のシミュレーションを行っ

被説明変数とした交易係数■図―5ると認識しているが，本研究における料金割引後の交通

加工組立型産業の交易係数の再現結果ておらず，所要時間変化に関しては捨象している．
以下に，本分析における無料化想定の地域間有料道

1

路料金の設定方法を示す．

0.9
0.8

＜設定における前提条件＞

0.7①無料化実験区間（図─7）と生活圏の位置
（図─2）
を照ら

推
定
し 0.6
た
交 0.5
易
係 0.4
数

し合わせ，料金割引の影響は，無料化実験区間がある
生活圏および隣接する生活圏に限ると仮定する．
②地域内の全てが無料化実験区間となっている生活圏

0.3の内々の料金は無料とする．

0.2③生活圏を跨ぐように無料化実験区間が設定されている

0.1
0

地域間ODの料金は無料とする．
0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

被説明変数とした交易係数■図―6

生活関連型産業等の交易係数の再現結果■表―5

地域別産業別総生産の現況再現性の状況

Ind1
Ind2
Ind3
Ind4
Ind5
Ind6
Ind7

料金は，
セントロイド間の無料化実験区間と有料区間の距離で料金を按分することにより設定する
（図─8）
．

産業分類

相関係数

決定係数

農林水産業

0.99510.99580.99930.99620.99940.99980.99980.99020.99170.99850.9924
0.99890.99960.9997

基礎素材型製造業
加工組立型製造業
生活関連型・その他製造業
その他第2次産業
小売・対個人サービス業
その他サービス業④無料化路線と有料路線の両方を利用する地域間ODの3.4 現況再現性の確認モデルで推計された地域別産業別の総生産の数値と，基準データとして用いた総生産の数値を比較し，相関係数と決定係数により現況再現性の確認を行った結果を表─

出典：国土交通省10）■図―7

平成22年度無料化社会実験の対象区間

5に示す．各指標の結果を見る限り，構築したモデルの現況再現性は確保できていると考えられる．

4──政策変数の設定

5──シミュレーション結果
本シミュレーションにおいては，
日本全国モデルに拡張したRAEM-Lightを用いて，有料道路の無料化想定を対本研究では，
日本全国モデルに拡張したRAEM-Light象とした経済効果の帰着状況について分析を行っている．

を用いて，
平成22年6月から平成23年6月まで実施された

ただし，本研究では，人頭税方式による割引施策の財源

無料化社会実験と同じ有料道路の無料化想定を題材と調達の仮定や完全競争市場の仮定，および無料化想定にしてシミュレーションを実施する．前述の定式化のとおり，おける政策変数の設定に関する制約など，仮想状況の下

学術研究論文Vol.16 No.2 2013 Summer 運輸政策研究007

002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 008

1,200億円/年と推計された．図─9に示すとおり，地域別

【地域3】
実
験
区
間

の帰着状況に着目すると，神奈川県や岡山県の生活圏に無料で供用中区間

おける便益が極めて高くなっているほか，無料化区間の

d km
【地域4】

沿線近くの生活圏で便益が発現している．

【地域1】

次に，
【ケース2】料金割引の費用を家計の所得に人頭

c km

有料区間

税として転嫁させるケースでは，全国合計で約440億円/

a km
b km【地域2】＜無料化前の料金表＞

年と推計された．図─10に示すとおり，地域別の帰着状
況に着目すると，【ケース1】と同様に神奈川県や岡山県の＜無料化後の料金表＞

発＼着

1

2

3

4

発＼着

1

2

3

4

生活圏における便益が極めて高くなっているが，料金割

1

A

B

C

D

1

A

B

C

D

引の費用負担を人頭税の形式で考慮しているため，北海

E

F

G

2

E

F

G

H

I

3

0

0

0

4

2
3
4

0：ゼロを示す．

00：ゼロを示す．

道の札幌，首都圏の生活圏，愛知県，大阪府等，人口集積のある大都市圏においてはマイナスの便益となっている．
その他にも，【ケース1】では，
プラスになっていた地方部＜路線区間距離に応じた無料化前後の料金設定算定式＞■図―8

地域間有料道路料金変化の設定方法の概念図

でシミュレーション結果であり，現実に行われた無料化社（億円/年）

会実験の評価という面では，本論文の結果の取り扱いに

100
50
10
0
−10

は留意する必要がある．
しかしながら，本研究の意義としては，
このような高速道路の料金割引施策の影響評価に関して，経済均衡モデ
ルを適用した事例は少ないため，割引実施による料金収入減収額を交易額変化として内生的に決定し，料金収入■図―9207生活圏別帰着便益の状況【ケース1】

減収額を割引施策の費用として国民の負担により拠出される枠組みの一例をモデル化し，料金割引施策の便益評価を実施した面に認められると考える．
シミュレーションにおいては，構築したモデルの特徴を生かして，以下に示す2つのパターンのシミュレーションを行い，料金割引による経済効果の帰着状況の違いについて考察を行った．
【ケース1】：料金割引の費用を家計の所得に転嫁させないケース（億円/年）【ケース2】：料金割引の費用を家計の所得に対して人

100
50
10
0
−10

頭税として転嫁させるケース

5.1 地域別帰着便益の状況

地域別帰着便益について，【ケース1】料金割引の費用
を家計の所得に転嫁させないケースでは，全国合計で約008

運輸政策研究Vol.16 No.2 2013 Summer■図―10

207生活圏別帰着便益の状況【ケース2】

学術研究論文002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 009

においても，【ケース2】では，プラスの効果が明確に現れ都道府県においても，地方部において効果が顕在化してない生活圏も存在する．

いる．

本モデルでは，【ケース2】
において料金割引施策前後

ただし，北海道の富良野では，近隣の帯広，岩見沢，
苫の有料道路料金部分に係る地域間交易額の差額（料金

小牧で人口1人あたり便益が大きな地域に囲まれており，

割引施策のコスト）を，家計の資本の初期保有量から差し

これらのエリア内における競争関係から需要が，競争優引いて計算を行っており，所得効果として，【ケース1】と位となった地域にシフトすることで，富良野ではマイナスの【ケース2】の便益の差額分（約760億円）と料金割引施策

便益に転じている．

のコストは近い範囲のオーダーになると想定されるが，厳次に，【ケース2】料金割引の費用を家計の所得に人頭

密には，便益は式（5）で定義した等価変分で算出される税として転嫁させるケースでは，人口1人あたりの便益額

ため，両者が理論的に一致するものではない．しかしながは約346円/人年と推計された．図─12に示すとおり，地ら，本シミュレーション結果では，便益の差額分と料金割

域別の帰着状況に着目すると，大都市圏におけるマイナス

引施策のコストは表─6に示すように非常に近い値となっの便益は目立たない状況になっているが，北海道の留萌，ており，
今回は，相対価格の変動による代替効果が殆ど

富良野，山梨県の峡北，富山県の高岡，宮崎県の小林・西無かったと推察される．

諸県など，無料化区間沿線ではない地方部の生活圏においてマイナスの影響を被っている．

5.2 人口1人あたりの帰着便益の状況

経済の集積規模を平準化した人口1人あたりの帰着便

5.3 シミュレーション結果のまとめ

無料化実験に類似の無料化想定による経済効果の帰益で評価した結果を以下に示す．
【ケース1】料金割引の費用を家計の所得に転嫁させな

着状況について，RAEM-Lightを用いてシミュレーションをいケースでは，
平成17年国勢調査人口をもとにした人口行った結果，無料化実験区間を含む地方部においてプラ

1人あたりの便益は，約940円/人年となる．図─11に示スの便益が帰着し，無料化実験区間の沿線ではない地方

すとおり，地域別の帰着状況に着目すると，秋田県の秋田部の周辺地域では，
マイナスの影響を被る可能性がある

臨海，雄物川流域，神奈川県の小田原，三重県の中南勢，ことが示された．

伊勢志摩，京都府の北部，島根県の益田など地方部にお【ケース1】と【ケース2】の帰着便益の違いに見られるよ

いて，10,000円/人以上の便益が帰着しており，その他のうに，料金割引に伴う費用負担を考慮した場合，あくまで

■表―6

ケース1
120,455

便益
料金割引施策のコスト■図―11

学術研究論文も人頭税の形式でモデル化した仮想状況であるが，大都各分析ケースの便益と料金割引施策コスト
単位：百万円市圏から地方部への所得移転の状況になっている．生活

ケース2

差分

圏を地方整備局ブロック別に集約した結果（図─13）をみ44,15776,29876,353ても，料金割引を行うことにより，関東，中部，近畿などが，

（円/人）

（円/人）

10,000
5,000
1,000
0
−1,00010,000
5,000
1,000
0
−1,000207生活圏別人口1人あたり帰着便益の状況【ケース1】■図―12

207生活圏別人口1人あたり帰着便益の状況【ケース2】

Vol.16 No.2 2013 Summer 運輸政策研究009

002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 010

億円 / 年便益の全国計393
400
ケース1 約1,200億円/年
350
ケース2 約 440億円/年
300
223
250
201
177
200
143 131
124
150
86
81
100 66
44
33
50
16
146
-1
0
−
8
−
8
−50
−29
−48
−100
北海道 東北
■図―13

関東 北陸

中部

近畿

中国

四国

九州

沖縄

地方整備局ブロック別便益の比較施した．
本シミュレーションにおいては，長期均衡状態を想定しており，例えば，財の輸送を担うトラック等の運輸市場が競争的であり，且つ，輸送される財市場も競争的な状態を想定していることから，料金割引による効果が財を需要する消費者へと帰着することを前提としたものとなっている．ただし，実際の企業活動においては，料金割引の効果・影響が運輸市場や財市場で留保される面も否定出来ないため，料金割引施策の効果の解釈として，真の帰着状況と異なる可能性がある．

東北，中国などの便益を下支えしている状況を確認する
ことができる．

また，政策変数の設定方法に関して，料金割引の影響
は，実験区間が存在する生活圏とその隣接する生活圏に

今回のシミュレーションにおいて，経済モデルから計算限られた設定となっているため，同じ無料化想定といえどされる無料化想定の料金割引施策の費用は，約760億円/

も，現実に実施された無料化社会実験の効果・影響との年と計算され，国民の人口1人あたりで捉えると，約600

比較を考えるとやや過小評価となっている可能性がある

円/人年の負担額に相当する．

ことにも留意する必要がある．

一方で，平成22年度の期間中（約9ヶ月間）における高現実の施策評価を対象として精緻な分析を実施するた速道路各社の無料化社会実験による料金収入補填額 16）

めには，割引施策の財源の調達方法のモデル化や，将来は856.4億円と報告されており，季節性を排除した単純な世代あるいは現在世代の費用負担の論点など，モデルの12ヶ月換算では約1,142億円の規模に達すると考えられ改良や精査すべき点は多いと考えられる．

る．この点からも，本研究における無料化想定は，実際のしかしながら，本研究で拡張したRAEM-Lightでは，料無料化社会実験の影響と比較すると過小評価になってい金割引施策を対象とした地域別帰着便益の分布の傾向る可能性があると推察される．

を把握することが可能であり，また，本研究における無料

現実には，料金割引の費用を人頭税の形式にて，割引化想定では人頭税の形式ではあるが，割引施策の費用負施策が行われた年度に直ぐさま課税される状況ではな担を考慮した場合に，マイナスの影響を被る可能性が示

いが，割引施策の負担感として，人頭税による課税が行わされていることから，実際の料金割引施策の影響についれると仮定すると，本シミュレーション結果の知見からは，て，地域経済に与える影響について注意深く検証する必無料化社会実験によって，国民1人あたり約890円/人（料

要性があると考えられる．

金収入補填額約1,142億円÷H17人口総数）の費用負担加えて，本研究では，物流や家計の買い物行動の観点

感で，大都市圏（関東・中部・近畿ブロック等）
から地方部

から料金割引施策の効果を評価したものとなっているが，（東北・中国ブロック等）
への所得移転施策の役割を担っ国土交通省の公表資料 27）等においては，観光面からのている面があると推察される．

影響や，鉄道，高速バスやフェリーなど他モードへの影響

ただし，
シミュレーション結果からは，無料化実験区間

分析の結果も示されていることからも，料金割引施策やの沿線ではない地方部では，料金割引によって大きなマ

無料化社会実験を評価する上では，多様な目的のトリップ

イナスの影響を被る可能性があることから，料金割引施を対象とし，且つ，総合的な交通体系に渡る影響を評価

策と同時にこれら地域への対策・措置を別途行っていく

する枠組みの重要性は高いと考えられる．

必要があると考えられる．

本研究のようなアプローチは，高速道路料金割引施策の経済的な影響について，物流面や日常の家計の買い物

6──おわりに本研究では，空間的応用一般均衡分析モデルの1つで行動面の評価という限定的な面は持ちながらも，多様なケース設定を行い，事前にシミュレートすることが可能となるメリットがあると考えられる．

あるRAEM-Lightを，
日本全国を対象とした全国モデルに様々な料金割引施策による効果の大きさ・影響の質，

拡張するとともに，高速道路の料金割引施策の評価に際影響の範囲，割引施策と同時に対応すべき対策・措置のして，割引財源を国民の負担により調達する枠組みを人必要性などを検討する上で，有益な情報を与えるツール

頭税の形式にてモデル化し，無料化社会実験と類似の無になると考えられる．

料化想定に基づく経済効果についてシミュレーションを実010

運輸政策研究Vol.16 No.2 2013 Summer

今後の方向性としては，基準データとして観光産業の付

学術研究論文002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 011

加価値額を推計し，産業分類上で観光産業を定義することにより，高速道路料金割引施策による観光への影響評
価を行えるよう拡張することが考えられる．また，本研究

CMi：地域iの家計支出額
地域のサフィックス jを用いて家計支出額を表すと以下のように表すことができる．

では，時間の制約から，地域間交易モデルのロジットパラ（A5）

メータ推定に関して，全国一律の数値を適用している．しかしながら，
モデルの精緻化に向けては，トラック等の自TAX：料金割引施策実施によるコスト（モデルから算出さ動車による輸送実態を鑑みて，トリップの移動距離帯の上れる計算値．有料道路料金にかかる地域間交易額限を設定した上で，地域ブロックあるいは分析対象エリ

変化．）

ア毎に交易パラメータを推定する必要性が高いと考えている．

（C）
地域間交易モデル

ロジット型の交易係数
謝辞：本研究の最初の着想は，故上田孝行教授が2009

（A6）

シミュ
年に執筆された論説 15）を契機とするものであり，
レーションによって料金割引施策の影響の分布状況を推地域間交易量（A7）計しようとする試みであった．本研究を進める上で，RAEM-Light協議会に出席いただいた研究者の方々から，消費者価格

貴重なコメントやアドバイスを頂いた．また，本論文の投（A8）稿にあたって，査読者の方から多大なご教示を頂いた．

cij：財mが地域iから地域 jまでの移動にかかる有料道路

ここに記して感謝の意を表す．

料金
付録

tij：財mが地域iから地域 jまでの移動にかかる地域間所

RAEM-Lightの定式化

要時間

以下に経済モデルの定式化について示す．

g：時間価値（時間換算係数）
（円/分）
…固定値

（A）
企業の行動モデルλm
トパラメータi ：ロジッ

生産技術制約下での利潤最大化行動（A1）

ψm（cij＋gtij）の一般均衡内での影
i ：価格における輸送費
響を表す比例定数（A2）（D）
料金割引施策のコスト算定

高速道路会社の料金収入減収額
（A3）
（A9）
m
m
ym
i ：生産量，L i ：労働投入，K i ：資本投入
wi：賃金率，r：資本レント，q m
i ：生産者価格m
Ni：地域人口，α i ：分配パラメータ（全要素生産性）
Ami ：効率パラメータ

m
それぞ
pm
i ，cij およびz ij に付随する0，1のサフィックスは，れ，料金割引前と料金割引後の状態を示す．
（E）
市場均衡条件

労働市場（B）
家計の行動モデル

所得制約下での効用最大化行動

（A10）
（A4）

資本市場
（A11）

Ui：効用関数，x m
i ：財mの消費水準mβm
i ：消費の分配パラメータ，p i ：消費者価格
─：資本保有量，l─：人口1人当たりの労働投入量
K

財市場（需要）

T：地域人口の合計，

財市場（供給）（A12）i（初期状態における家計のITi：地域iにおける所得移転額
収入と支出の差額

学術研究論文

（A13））

Vol.16 No.2 2013 Summer 運輸政策研究011

002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 012

（F）
便益定義

式
（2）
で示す効用関数を次のように変形する．

（A22）
（2）
式
（A22）
を全ての地域について合計すると式
（A23）
を得る．

Yi：地域iの所得（

））
（A23）

上式の効用最大化問題を解き，得られた需要関数より間接効用関数を求めると次式で表すことができる．

ここで，式（A19）の右辺＝式（A23）の右辺より，以下が
成り立つ．

（A14）
（A24）
また，
等価変分の定義は，式（A16）のように定義される．
（A15）0，1のサフィックスは，それぞれ，料金割引前と料金割引

また，式
（A21）
の左辺＝式
（A24）
の左辺が成立することか
ら，式
（A25）
を得る．

後の状態を示す．

（A25）

式
（A14）
の間接効用関数を等価変分の定義
（A15）
に当て
はめると，
（A16）
で示す等価変分を得る．

料金割引費用を家計の所得に対して人頭税として転嫁させる【ケース2】では，資本の初期保有量からTAX/rを差し引いた計算を行っており，式（A25）に示すとおり，
ワルラ
ス法則を満たすことが確認できる．

（A16）

また，料金割引の費用を家計の所得に転嫁させない【ケース1】
では，TAXの項がゼロとなり，これについてもワ
ルラス法則を満たしている．
参考文献

（G）
ワルラス法則の確認

1）
宮城俊彦・本部賢一［1993］， SCGEモデルによる地域間交易量の推定法に関先に示したモデルのワルラス法則の確認を行う．財のする研究 ，「土木計画学研究・講演集」，Vol. 16，pp. 879-886．
2）奥田隆明［1994］， 確率論に基づく多地域一般均衡モデル−地域政策分析の需給バランスは式（A17）の通りである．

ための応用一般均衡モデルとして− ，「地域学研究」，第24巻，第1号，pp. 117-

（A17）

131．
3）奥田隆明・林良嗣［1995］， 高速道路の整備効果に関する一般均衡分析−CGE

上式に，財価格（生産者価格）を乗じると式
（A18）
を得る．
（A18）

モデルを用いた実証分析− ，「地域学研究」，第25巻，第1号，pp. 45-56．
4）
宮城俊彦・本部賢一［1996］， 応用一般均衡分析を基礎にした地域間交易モ
デルに関する研究 ，「土木学会論文集」，530/Ⅳ-30，pp. 31-40．
5）
宮城俊彦・本部賢一・水谷彰秀・大橋謙一［1996］， SCGEモデルによる東海北陸自動車道・東海環状自動車道の経済効果計測 ，「土木計画学研究・講演

式（A18）を全ての地域，財について合計すると，式（A19）集」，Vol. 19-1，pp. 189-192．
『Excelで学ぶ地域・都市経6）上田孝行［2010］， 序章 はじめに ，上田孝行編，

を得る．

済分析』，
コロナ社．
7）Mun S.I.
［1997］， Transport network and system of cities ，Journal of Urban（A19）

Economic, Vol. 42, Issue. 2, pp. 205-221.
8）
文世一［1998］， 地域幹線道路網整備の評価−集積の経済に基づく多地域モ
デルの適用− ，「土木計画学ワンデーセミナー・シリーズ15−応用一般均衡モ

次に，生産に要する各項目の費用（本モデルでは生産
要素費用のみ）の合計が産業の収入と一致する条件を式
（A20）
に示す．

デルの公共投資評価への適用−」，pp. 69-81．
9）小池淳司・佐藤啓輔・川本信秀［2008］， 空間的応用一般均衡モデル「RAEMLight」
を用いた道路ネットワーク評価−地域間公平性の視点からの実務的ア
プローチ− ，
「土木計画学研究・論文集」，Vol. 26，pp. 161-168．

（A20）

10）
国土交通省［2010］， 無料化社会実験の概要 ，「平成22年度高速道路無料式（A20）を全ての地域，財について合計すると，式
（A21）

11）
国土交通省 国土技術政策総合研究所［2008］，「平成19年度高速道路料金化社会実験について（報道発表資料）」，2010年6月15日．
（無料）補足資料」，
割引社会実験効果推計調査検討業務報告書および10割引を得る．

2008年3月．

（A21）

12）
（財）運輸調査局［2010］，「高速道路の料金引き下げに関する影響調査について」，2010年3月5日．

最後に家計の所得制約条件式より式
（A22）
を得る．
012

運輸政策研究Vol.16 No.2 2013 Summer

13）（財）運輸調査局［2010］，「高速道路の新料金施策に関する影響調査につい学術研究論文002‐013学術研究̲右近:様 13/07/16 13:42 ページ 013て」，2010年12月28日．
14）
国土交通省・環境省［2010］，「平成22年度高速道路無料化社会実験による（報道発表資料）」，2010年5月7日．
CO2 排出量の検討について
15）
上田孝行［2009］， 高速道路料金変更政策の費用便益分析 ，「運輸政策研究」，Vol. 12，No. 3，pp. 30-46．
16）（独）
日本高速道路保有・債務返済機構［2011］，「決算に合わせて開示する高速道路事業関連情報（平成22年度）」，2011年8月，pp. 14．
17）国土交通省 道路局 都市・地域整備局［2008］， ②車種別の時間価値原単位，「費用便益分析マニュアル」，2008年11月，pp. 7．
18）（独）日本高速道路保有・債務返済機構［2010］， 高速道路利便増進事業の概要，「高速道路機構ファクトブック2010」，2010年12月，pp. Ⅰ-2 2．

流動調査報告書」，2007年3月，pp．Ⅰ-7．
21）
内閣府［2010］， 経済活動別総生産 ，「平成19年度県民経済計算」．
22）47都道府県の統計課等［2009］， 産業中分類別製造品出荷額等 ，「平成19
年工業統計」．
23）総務省統計局［2007-2008］， 都道府県別結果，産業（中分類）
別従業者数 ，
「平成18年事業所・企業統計調査」．
24）総務省［2009］， 生産者価格表 ，「平成17年産業連関表」．
25）総務省［2006］， 総人口 ，
「平成17年国勢調査結果」．
26）
国土交通省［2006］， OD交通量 ，「平成17年度道路交通センサス」．
27）
国土交通省
［2011］，「平成22年度高速道路無料化社会実験 実験開始後の6カ月間の状況について」，2011年3月．

19）
会計検査院［2008］， 第3章 第1節 第12国土交通省 ，「平成19年度決算検
査報告」．

（原稿受付

2011年12月9日）

20）
国土交通省政策統括官［2007］， 207生活圏 ，「平成18年度全国幹線旅客純Spatial Economic Benefit Evaluation of Expressway Toll DiscountBy Atsushi KOIKE and Takashi UKON
This research is the first example that applied RAEM-Light in all Japan. We proposed the evaluation technique of
expressway toll discount which uses an economical model. In many cases, the traffic resistance was expressed by only timeat the past model, and it was difficult to apply to evaluation of toll discount. Then, we improved so that traffic resistancemight be expressed by generalized cost. Moreover, when the income of a highway company decreases by toll discount, thegovernment does income supplementation. Therefore, we improved to the model incorporating burden structure, and weestimated benefit evaluation of expressway toll discount.
Key Words : RAEM-Light, expressway toll discounts, economic benefit

学術研究論文Vol.16 No.2 2013 Summer 運輸政策研究013