研究

自動車交通による外部不経済抑制策の国民経済的評価−静学的応用一般均衡（CGE）と動学的応用一般均衡（DCGE）の比較分析−

自動車交通に起因する外部不経済の抑制策は，外部不経済の抑制には効果のある反面，市場経済には負の影響を与えるとの問題がある．そこで本研究では，外部不経済抑制策を総合的に評価するために，
応用一般均衡理論に基づく社会経済モデルを用いた政策評価の方法論を提案する．特に本稿では，静学的応用一般均衡（CGE）モデルと動学的応用一般均衡（DCGE）モデルによる政策評価の比較分析を行った．そして，各モデルの長所と短所を考慮に入れた上で，いくつかの政策について有効性の検討を行った．
キーワード 外部不経済抑制策，応用一般均衡モデル，交通消費行動，国民経済的評価

上田孝行

工博 岐阜大学工学部助教授（財）運輸政策研究機構運輸政策研究所客員研究員

武藤慎一

工修 岐阜大学大学院工学研究科

森杉壽芳

工博 東北大学大学院情報科学研究科教授

1 ――背景・目的

な場合の影響は考慮されていない．そのため，短期的には信頼性が高い反面，長期的な影響は十分に分析でわが国の自動車交通は，産業の発展あるいは人々のきないとの問題がある．これに対し，動学モデルとは，余暇の充実といった面で大きく貢献してきた反面，大気時間による影響を考慮してモデル化されたもので，政策

汚染や騒音，交通事故といったいわゆる外部不経済のの長期的な影響を分析することが可能となる．特に，環問題を発生させている．この外部不経済を抑制するた境問題では将来への影響が懸念されるため，長期的にめ各種政策が提案・実施されてきているが，これらの政政策を評価することのできる動学分析が必要とされてい策の導入はいくつかの社会活動に対し費用負担の増加

る．しかし，実際の経済システムの構造は，長期的にはを引き起こすため，経済に対しては負の影響（市場経済大きく変化し，多くの不確定要因も関わってくるため，静的不便益）を与えるという問題がある1）．もし，外部不経学分析に比べて信頼性が劣るという問題がある．

済抑制策を実施した場合に非常に大きな市場経済的不このように，静学分析と動学分析は，それぞれに長所便益が発生するならば，いくら外部不経済の抑制に対しと短所を有している．よって，本研究では静学モデルとて優れた効果が認められたとしても社会的には受け入れ動学モデルの両者により外部不経済抑制策の評価を行られない可能性がある．よって，外部不経済抑制策の有った上で，各分析の長所と短所を考慮に入れて，政策効性を正確に評価するためには，外部不経済の抑制にの有効性の検討を行っていく．

伴う便益の計測を行うだけでなく，市場経済的不便益の計測を行った上で，総合的な観点から判断する必要が2――既往研究の整理ある．
そこで，本研究では外部不経済抑制策を総合的に評

応用一般均衡モデルは，もともと経済学の分野で税制価するために，応用一般均衡理論に基づく社会経済モや貿易に関する政策を分析するために用いられてきたモデルを用いた政策評価の方法論を提案する．特に本稿デルである2,3）．その応用一般均衡モデルは近年になっで は ，静 学 的 応 用 一 般 均 衡（ Computable Generalて，環境問題に対しても適用されつつある（例えば，

Equilibrium : CGE）モ デ ルと 動 学 的 応 用 一 般 均 衡Ballard and Medema（ 1993）4）, Miyata（ 1995）5）など）．

（Dynamic Computable General Equilibrium: DCGE）モデ

また，環境政策が経済成長にどのような影響を及ぼすのルによる政策評価の比較分析を行う．ここでいう静学モ

かを分析するために，応用一般均衡モデルを用いてい

デルとは，現在の経済システムの構造に従ってモデル化る例もある（Bergman（1991）6）, わが国の研究についてされたもので，時間経過と共に経済構造が変化するよう

Amano（1992）7）がまとめている）．

研究

Vol.1 No.1 1998 Summer 運輸政策研究039

さらに，交通に起因する環境問題に対してCGEモデル

ービスを生産・消費していると考える．

を適用しているものには，Verhoef（1996）8），Mayeres and5） 市場としては各生産物の財市場と，労働，燃料種などがある．特に，Mayeres and Proost
Proost（1995）9）

類別自動車資本および非自動車資本からなる生産要（1995）
は道路混雑を抑制するための最適課税率を導出

素市場が存在する．なお，それらは完全競争的であするためにCGEモデルを用いた分析を行っている．しかるとする．

し，そこでは交通に関わる経済主体の行動モデルにつ続いて，各経済主体ごとに行動モデルの定式化を行いて，詳細な記述がなされていない．そこで本研究でっていく．

構築するCGEモデルでは，運輸産業および自動車関連
産業の行動，および家計の自動車トリップ消費行動に焦点を当ててモデル化を行っていく．

3.2 産業の行動

産業は，生産要素および中間投入物を投入して財・サービスの生産を行うものとする．ただし，中間投入物の

政策

政府

政策

投入比率（投入係数）は固定とする．これより各産業の税生産関数はLeontief型技術を用いて定式化できる．

均衡財政
税

税

政策

運輸産業
費用最小化行動
生産要素

生
産
要
素

家計

交通サービス

市場（生産要素のみ）

単位生産規模 供給
生産規模×要素需要=［固定］効用最大化行動生
産
財

価格体系〈生産要素・生産財〉

財・サービス需要〈自動車輸送量〉

環境原単位

生
産
要
素

費用最小化行動生
産財

ただし，j：産業を表す，
生産要素需要

環境原単位
中間需要

効用水準

外部不経済的費用〈自動車輸送量〉

各経済主体の相互関係

■図─1

（1）

産業

：生産量，L j：労働投入量，Mj：燃料種類別自動車資本

によって表される

自動車資本投入量，h：自動車資本の燃料種別，K j：非i

自動車資本投入量，X j：産業iから産業jへ投入される
中間投入量，PCj：生産容量（Production Capacity）
関数，：投入係数，：一単位の生産に必要な生産容量を示す生産容量比率．

3――静学的応用一般均衡モデルの構造

なお，自動車資本は運輸産業のみが投入するとされているため，運輸産業以外の産業については，M j =0と考

まず，静学的応用一般均衡モデル（以下静学モデル）の構造を説明する．

えればよい．
式（1）中の生産容量関数 PCjについて，ここでは，CES型関数にて特定化する．

3.1 モデルの仮定とフレームワーク

本研究で構築するモデルは，以下のような仮定に基

（2）

づく．
1） 社会は，産業（運輸産業を含む），集計された1家

ただし， ：比率パラメータ，

計，中央政府からなるものとする．その相互関係は，

パラメータ

図―1に示すとおりである．

：生産要素間の代替弾力性．

：分配,2） 各産業は，労働，燃料種類別自動車資本（低公害

また，式（1）のようなLeontief型生産関数の下での各車を含む），非自動車資本からなる生産要素，および産業の最適化行動は，生産要素に関する費用最小化行

中間投入物を投入して生産活動を行う．ただし，自動動として定式化される．

車資本は運輸産業によってのみ投入される．
（3.a）3） 家計は生産要素を提供することによって所得を得て，その所得をもとに産業で生産された財・サービスを消費する．

s.t. PCj =1（3.b）4） 産業が生産に投入する旅客運輸は，実際には自家

ただし，pL：労働価格，pM：自動車資本価格，pK：非生産しているものであっても，全て旅客運輸産業によ自動車資本価格，サフィックス+：税込みであることを示す．

って提供されているとする．ただし，家計が消費する式（3）を解くことにより，生産容量一単位あたりの各産

自家用自動車トリップについては，家計自らがそのサ
040 運輸政策研究 Vol.1 No.1 1998 Summer

業の生産要素需要が求められる．

研究【労働】3.3 価格の形成

本モデルでは，産業および運輸産業の生産関数を
Leontief型技術にて定式化したため，費用最小化の下で選択される投入物の組み合わせに着目すれば，規模に（4.a）
【自動車資本 （運輸産業のみ）】

関して収穫一定が成り立つ．よって，産業 j が提供する生産物の価格 p j は，生産量一単位あたりの生産費用に等しい水準になっており，生産物価格 p j に対しては次式が成立する．

（4.b）

【非自動車資本】（8）
ただし， ：純生産物税率．
式（8）の右辺を変形し行列形式にまとめると，次のよ
うに生産物価格体系が決定される．
（4.c）

これらのうち，自動車資本についてはさらに燃料種類

⁝
⁝

⁝
⁝

⁝
⁝

⁝
⁝

別投入割合を決める必要がある．その選択行動をここでは，宮城（1995）10）に基づき，最適化行動の枠組みで定式化する．

（9）（5.a）

ただし，I：単位行列，A：投入係数行列，´：ベクト
ルの転置．

（5.b）

生産物価格 pj が式（9）を満たしているときには，すべての産業において超過利潤が発生しない．

ただし，h：自動車資本の燃料種別（低公害車を含む）
Fを表す，S ：最大期待効用，：燃料種別 h の自動車

資本投入割合， ：燃料種別 h の自動車資本を投入し3.4 家計の行動
3.4.1 家計の行動モデルの概要

家計の消費に関する行動は，図―2のように階層的にたときに得られる効用， ：ロジットパラメータ．
なお，式中の効用
は，燃料種別h の自動車資本価p
格 M h の関数として定義する 11）．

第一段階：V = maxU式（5）を解くと，燃料種別h の自動車資本選択確率

1(H, C )
F

がLogit Modelで得られる．
H : 現在消費2

第二段階：H = maxU

（6）

X : 合成財消費(X, , T )P

: レジャー TP : 総合旅客運輸
消費またこのとき，最大期待効用

CF : 将 来 消 費

サービス消費および自動車資本価格
第三段階：も得られる．

X = maxU

（7.a）

x1 ……

3

(x ,… x ,… T )
1

xj

j

機関選択（旅客運輸）
（図─3）

F

TF

個別財消費
機関選択（貨物）

TF = maxU

（7.b）

F

x1

F

(x )

……

F
n

F

xN

交通機関（貨物運輸）

■図─2

研究

家計行動モデルの概要

Vol.1 No.1 1998 Summer 運輸政策研究041

定式化する．なお，本モデルでは，将来消費の決定を簡【第二段階】

単化するため，家計自らの直面する諸価格が現在水準の第二段階では，家計は合成財消費X とレジャー消費

まま将来も変化しないという近視眼的期待を仮定する．ま（後述の労働供給に関連），総旅客運輸消費 TP の各消費

た，それらに加えて本モデルでは，自家用自動車交通を含量を決定する．そこで，最適貯蓄額 psS を控除した所得

む家計の旅客運輸消費行動を詳細にモデル化していく．

の下で，効用最大化行動をとるものとして定式化を行う．なお，効用関数は CES 型にて特定化する．

3.4.2 家計の最適消費行動モデル

まず，旅客運輸以外の財の消費行動モデルについて（14.a）

説明する．
【第一段階】（14.b）s.t.

第一段階では，家計は現在消費H と将来消費 CF の各
消費量を決定する．そこで，家計は総所得 ID による予算

ただし，pX, pL, pP,：合成財，労働価格（レジャー消費価制約の下で，効用最大化行動をとるものとして定式化を格），総旅客運輸消費の価格，γX, γ ,γP, σ2, ν2 ：パラ

行う．なお，効用関数はCES型にて特定化する．また，メータ．

外部不経済の変化による影響を考慮するため，効用関数には外部不経済レベルγを組み込む．このγは，自式（14）を解くと，各需要関数が求められる．

動車旅客運輸部門の生産量に依存するとする．

（15）

p

ただし，
また，この最適化問題に付随するラグランジュ乗数

s.t.

（10.a）（10.b）

より現在消費価格 pH が決定される．

ただし，pH, pF ：現在消費，将来消費の価格，μ：外部不経済レベルに関するパラメータ，βH ：分配パラ（16）

メータ，ν1 : =（σ1-1）/σ1, σ1 ：現在消費と将来消費との間の代替弾力性．

【第三段階】式（10）を解くと，現在消費と将来消費それぞれの需第三段階では，自動車本体消費と自動車燃料消費を除く個別財消費 xj' および総貨物運輸消費 TF を決定する．

要関数が得られる．

そこで，家計は第二段階までで決定している各消費額（11）を控除した所得の下で，効用最大化行動をとるものとして定式化する．なお，効用関数
はCobb-Douglas型にて特定化する．

ただし，（17.a）

また，間接効用関数 V も得られる．
（12）
ここで，将来消費 CF と貯蓄 S との関係を明らかにしておく必要があるが，これは，4章の動学モデルの構造を説明する際詳しく述べることにする．ここでは，

s.t.

（17.b）

ただし，pj'：生産財j'の価格，pF：総貨物運輸の価格，
λ j', λF：支出シェア．
式（17）を解くと，各需要関数が得られる．

CFが決まれば貯蓄量も以下の式より決まることを示す（18）にとどめる．
（13）

また，合成財消費価格pX が式（16）と同様に求められる．
ただし，ps ：貯蓄財価格．
042 運輸政策研究 Vol.1 No.1 1998 Summer

研究総旅客運輸サ ー ビ ス 消 費 TP

(19)

自動車購入モデル【貨物運輸消費の機関選択】式（18）にて得られた総貨物運輸消費に対し交通機関選択を考える．この定式化もこれまでと同様に行える．

自動車非保有者の旅客運輸消費 Tno
機関選択モデル

すなわち，第三段階までで決定している各消費額を控除した所得制約

の下で

x1P

no

……

自動車保有者の旅客運輸消費 To

no

o

xMP-1

o

x1P …… xMP-1 xMPo

自動車燃料消費xFuel

自家用自動車■図─ 3（20.a）

xAuto

機関選択モデルの効用最大化行動として定式化される．なお，効用関数
はCES型にて特定化する．

自動車本体消費旅客運輸における機関選択モデル

自動車保有者の旅客運輸サービス価格：（23.c）

s.t.
F（20.b）
F

ただし，xn ：交通機関 n の貨物運輸消費，pn ：交通機関 n の貨物運輸消費価格，χn,σF,νF ：パラメータ．
式（20）を解くと，交通機関別貨物運輸消費の需要関

ただし，m：交通機関を表す，θM：ロジットパラメータ．
なお，交通機関は鉄道，バス・タクシー，航空に加え，自家用自動車を想定する．
また，各交通機関の効用u mM は以下のように定義する．
まず，自家用自動車については，仮定によって家計自ら数が得られる．

が生産しているとされている．さらにここでは，その生（21）

産には自動車本体と自動車燃料，そして時間資源が必要であるとする．その結果，自家用自動車を選択した場合の効用が以下のように表される．

ただし，自家用自動車：

また，総貨物運輸サービス消費価格もこれまでと同様（24.a）に得られる．
ただし，τ：単位自家用自動車トリップあたりの自動（22）

車燃料消費量（固定），pFuel ：自動車燃料価格，tAuto：単位トリップあたりの自家用自動車所要時間，uAuto：パラメータ．
また，自家用自動車以外の交通機関の効用は，その3.4.3 旅客運輸消費行動モデル

続いて，旅客運輸の消費行動モデルの定式化を行う．
ここでは，図―3のようにNested Logit Modelとして定式化する．なお，説明の都合上，先に交通機関選択モ

一般化価格を用いて定義する．
以上の定義より，ここでの効用はトリップ一単位あたりの一般化価格を表している．
その結果，式（23.a）より交通機関 m の旅客運輸消費

デルから説明を行う．

（トリップ）【交通機関選択モデル】

が求められる．

まず（自家用）自動車保有者の交通機関選択行動の定（25）式化を行う．これは，3.（2）にて行った運輸産業における自動車資本の燃料種別選択モデル（式（5））と同様に定

ただし，To ：自動車保有者の旅客運輸トリップ．

式化したため，ここでは結果のみを示す．

さらに，自動車燃料消費も求められる．

交通機関選択確率：（26）（23.a）

一方，自動車非保有者の交通機関選択は，自動車保有者の定式化において，自家用自動車交通を除いたケ
最大期待効用：研究（23.b）ースと考えられる．

Vol.1 No.1 1998 Summer 運輸政策研究043

【自動車購入モデル】（31）

続いて，自動車購入モデルの定式化を行う．まず，自動車を持っていない人が新規に自動車を購入する割合

ただし，TP ：総旅客運輸トリップ．

を新規自動車購入率とし，交通機関選択モデルと同様に定式化する．すると以下のような結果を得た．

3.5 一般均衡条件

新規自動車購入率：

本モデルにおいて産業の技術には規模に関して収穫一定が成立することは既に述べたとおりである．これに（27.a）

より各産業は財・サービスの需要に見合う供給を常に行うとみなせ，よってここでは，生産要素の需給均衡のみが意味を持つことになる．なお，生産要素例えば労働の最大期待効用：

需要は Lj 以下のように変形できる．
（32）（27.b）

他の生産要素も同様に変形できるので，結局一般均

旅客運輸サービス価格：

衡条件は以下のように表される．
労働市場：（33.a）（27.c）
ただし，サフィックス o, no ：それぞれ新規自動車購

燃料別自動車資本市場：

入者，非購入者を表す，θA ：ロジットパラメータ．

（33.b）

なお，自動車購入者・非購入者の効用は以下のように定義する．
自動車購入者：（28.a）

非自動車資本市場：（33.c）

均衡財政：T + = T（34）

ただし，LS, MSh, KS ：生産要素の供給，T + ：総税収（28.b）

自動車非購入者：

見積額，T ：政府の総税収．
均衡財政条件（式（34））
に関しては，財政政策の方針

ただし，xAuto ：新規自動車本体消費，pAuto ：自動車本
no体の価格，x PAuto ：自家用自動車トリップ，S M ，S M ：によっては，はずすことも可能である．

交通機関を選択した際の最大期待効用．
ここでは，自動車購入者の効用を，自家用自動車トリは 式（6）にて既に求められている．一方，生産量 Q j
は，財・サービスの需給バランス式を変形することによップ x PAuto で新規自動車購入費用 xAuto pAuto を割った平り求められる．すなわち，財・サービスの需給バランス

均購入費用を用いて定式化した．これより購入者が自家

式は，輸出入を考慮に入れるとO

また，式（33）の DLj, DMj, DKj は式（4）にて，また用自動車交通トリップを増大させることでトリップ一単位（35）あたりの自動車本体購入費用が小さくなるという構造がのようになり，これをQ について解くと，考慮されている．
式（27.a）
より，家計の新規自動車消費 xAuto が以下のよ（36）

うに求められる．
（29）
ただし，D：全世帯が自動車を保有した場合の自動車のようにして生産量 Qj が求められる．ただし，Q ：生産量ベクトル，F(D)：国内最終需要ベクトル，E：輸出量ベ
クトル（固定），M ：輸入係数ベクトル．

台数，D：現在の自動車台数，δ：自家用自動車減耗率．

式（35）のバランス式においては AQは中間投入需要oを表している．また国内最終需要 F(D)は，家計需要，民

このとき，自動車保有率P は以下のように求められる．
（30）以上の結果より，自動車保有者・非保有者の旅客運輸

間非営利団体需要，政府需要および投資需要からなっているが，このうち，家計需要は3（4）より決定され，また民間非営利団体需要，政府需要については固定的にトリップ To , Tno が得られる．

扱うものとする．そして，投資需要は，3.（4）にて導出し

044 運輸政策研究 Vol.1 No.1 1998 Summer

研究た貯蓄 S より求められる．また，輸出入に関し，輸出は固定としたが，輸入は国内需要に比例させるようにして求めた 4）．

に供給されると考える．
続いて，資本ストックの蓄積の源泉となる家計の貯蓄行動を説明する．本モデルでは，家計の貯蓄行動を，一方，均衡条件式の右辺の生産要素供給について，

投資行動まで含めてモデル化する．すなわち，家計はまず労働供給 LS は，家計のレジャー消費および旅客運

まず所得を消費にあてるか貯蓄にあてるかを決定し，そ輸消費時間が式（15）より決まるため，それを総利用可の貯蓄をそのまま投資にまわし，さらに，その投資を自能時間Ωから差し引くことにより内生的に求められる．ま動車資本にまわすか非自動車資本にまわすかを決定すh
た，自動車資本供給量 MS ，非自動車資本供給量 KS はる．このうち，消費・貯蓄決定モデルは静学モデルの式

固定的に供給されるものとする．

（10）において定式化したとおりである．また，投資先選択モデルについては，運輸産業における燃料種類別自4――動学的応用一般均衡モデルの構造

動車資本選択モデル（式（5））と同様に定式化した．よって，投資先選択確率が以下のように求められる．

続いて，動学的応用一般均衡モデル（以下動学モデル）の構造を説明する．本動学モデルは，前節にて構築（37）

した静学モデルを一期とし，毎期ごとに市場清算される枠組みを想定する 2）,13）．よって，基本的な産業・家計の行動モデルは前節と同様であり，ここでは，資本ストッ
クの蓄積および家計の保有する自動車台数の変化に関

ただし，PkI ：投資選択確率，νkI ：資本 k への投資による効用，θI ：ロジットパラメータ．
この効用νkI は，資本 k に対する将来消費価格 pFk によするモデル化のみ説明を行う．

って定義する．なお，この将来消費価格 pFk は，以下のように貯蓄と将来消費との関係を定式化することにより

4.1 資本ストックの蓄積

本動学モデルでは，家計の貯蓄行動を通して決まる

求められる2）,3）．

貯蓄がそのまま投資にまわされるとして，その投資分が（38）

資本ストックの増加分となるとする（図―4）．こうして蓄積された資本ストックが次の期には新たな利潤を生み，それが配当として家計に還元される．家計はこの配当を

ただし， ：資本のフローとストックの比率．これを変形すると期待して貯蓄を行う．なお，ここでは資本ストックの減（39）

耗δ k（k：資本を表す）も考慮するが，それは固定的にとなり，この CFk の係数として将来消費価格が求められ扱う．
また，本モデルでは資本ストックと資本フロー（サービス）とを区別するため，単位資本ストックは （固定）の資本サービスを生むとし，それが各期において資本市場る．ただし，pSk ：貯蓄価格．
なお，式（38）は家計の貯蓄による収益［と，合］成財価格 pX と等しい期待価格を持つ将来消費額 [ pXC Fk ]とがバランスするように貯蓄が決定されることを表し

資
本

k
の
ス
ッ
ト
ク

t-1期

t期

前期の貯蓄
（投資）

t+1期

ている．
また，式（37）のロジットモデルの導出に付随して，最減耗δk

大期待効用S I と将来消費価格pF も求められる．

……
×

×

×

（40.a）（40.b）

期間

資
本

k
の
サ
ー
ビ
ス
量

■図─4

研究

……

4.2 家計の自動車保有台数の蓄積

家計の保有する自動車台数の蓄積については，静学モ
資本市場へ
資本蓄積と資本サービスの変化

デルにおける自動車購入モデルの枠組みと全く同じであり，これを期間 t に対し定義し直すことにより求められる．

Vol.1 No.1 1998 Summer 運輸政策研究045

1990年として，基本的には産業連関表15）のデータを用い5――便益定義てパラメータを推定した．また，外部不経済レベルに関本研究にて構築されたモデルはいずれも効用理論に基づいているため等価的偏差EVを定義することが可能である．

するパラメータは，単位自動車トリップあたりの外部不経済的費用［環境原単位］16）により決定した．
動学モデルでも，基本的には静学モデルにおいて推まず，静学モデルでは，EVは式（12）の間接効用関数から以下のように導かれる．

定されたパラメータと同じである．ただし，その中で決定されないものについては，基準年の前後10年ほどの傾向を見て，パラメータを決定した．
パラメータ推定の結果は，付録-1, 2にまとめて示し（41）

た．また，産業連関表以外に用いたデータ，特に運輸・交通部門のデータについても，付録-3にて簡単に解説を

[第一項]

[第二項]

行っている．

ただし，A, B：それぞれ政策無，政策有を表す．式

7――政策シミュレーション（41）の[第一項]は，市場経済を通しての財・サービス消費における影響を，また[第二項]は外部不経済レベルの変化による影響を表している．

7.1 静学モデルによるシミュレーション結果

一方，動学モデルでは，EVを各期ごとに定義した上7.1.1 自動車燃料税増徴策

で，現在価値換算して求めることにする．このとき，静まず，静学モデルによる自動車燃料税増徴策のシミュ学モデルと同じようにEVを定義すると二重計算になってレーション結果を示す．ここでは，ガソリン，軽油税率

しまう．なぜなら，式（12）の間接効用関数には貯蓄のを順に上昇させてEVの計算を行った．ただし，政策後項が含まれており，動学モデルではそれが将来の消費のガソリン価格と軽油価格が同水準になるように両燃料に充てられるため，そのときに再び貯蓄分を考慮するこ

税率を操作している．これは，モデル上では式（9）の自とになってしまうからである．そこで，動学モデルでは，

動車燃料生産物税に相当する．なお，政策を実施する

現在消費の効用 H（式（11））を用いて各期ごとに EVt をために必要となる事務的な経費等は考慮していない．ま

定義する．

た，政策による税収入については，産業および家計に還元されるとした．これは，ミクロ経済学で税制政策の影響を分析する際になされる設定と同様の考えによるものである 17）．
その結果，純便益は図―5のように上に凸のグラフと（42）

そして，純便益 SNB を以下のように定義する．

なった．すなわち，燃料価格が98（円/）のとき，純便益が最大となる．なお，この詳細な計算結果について純便益（億円）（43）
最大便益水準140

ただし，i ：社会的割引率．

120

6――パラメータ推定80

実際に外部不経済抑制策の評価を行う前に生産容量関数および各効用関数のパラメータを決定する必要があ

40

る．本モデルでは，限られたデータでもパラメータ推定が可能であるキャリブレーション手法を用いパラメータ推定を行う．キャリブレーション手法とは，ある基準年

0
94

96

98

100

でのデータセットにおけるモデル構造のずれを補正して，モデルがデータセットに正確に適合するようパラメータを決定する方法である 13,14）．静学モデルでは，基準年を046 運輸政策研究 Vol.1 No.1 1998 Summer

自動車燃料価格（円 / ）

最適自動車燃料価格水準■図─5政策による純便益（燃料税増徴策）

研究

られ，よって，直ちにこれらの政策の有効性が否定されは，一部を付録―4に示した．

るものではない．特に低公害車普及政策などは，今後の技術開発等によっては，市場経済的不便益が抑えられ7.1.2 他の政策との比較

続いて，自動車燃料税増徴策において純便益が最大ることも考えられる．

となるケースに対し，自動車重量税増徴策，非自動車交

また，燃料税増徴策と重量税増徴策の間の影響の違通（公共交通）整備政策，低公害車普及政策の3政策をいについては，式（41）にて定義されたEVを理論的に式取り挙げ比較分析を行った．まず，各政策の設定条件

展開することにより明らかとなる．そこで，森杉（1997）を示す．

に基づきEVの式展開を行った．その結果，燃料税増徴Case1）自動車燃料税増徴策：純便益最大のケース

策でのEVの最終帰着形は以下のようになった．

Case2）自動車重量税増徴策：重量税率を10.3%引き上げた場合．これは，モデル上では式（3）の自動車資本税と式（19）の自動車本体生産物税に相当する．また，[1]

本政策はCase1）の燃料税増徴策と外部不経済削減便益が等しくなるケースである．
Case3）公共交通（非自家用自動車交通）整備政策：公[2]

共交通（鉄道・バス・タクシー・航空）の一般化費用を（44）

5%引き下げた場合．
Case4）低公害車普及政策：高公害車の2%が低公害車[3]に代替されるとした場合．

[4]

この結果，図―6のような結果が得られた．このうち，

この [1] は，租税の影響として一般的に指摘されていCase2の市場経済的便益では，Case1と同様税収入分がる税の超過負担（Excess Burden）と呼ばれるものである

差し引かれている．また，Case3の市場経済的不便益は，

18）．[2]は，各交通機関の所要時間変化による影響を表

公共交通の整備費用が含まれている．

している．また，[3]は自動車購入者の効用を式（28.a）のこのシミュレーション分析では，燃料税増徴策が最もように定式化することにより生じた影響であり，自動車購

効果的な政策であるとの結果となった．この理由につい入者が自らの自家用自動車トリップを増大させることによて，まず公共交通整備政策では，自動車交通から公共り単位自動車トリップあたりの自動車購入費用が変化す

交通へのシフトが非弾力的なため多額の費用を投資しることの影響を表している．[4]は外部不経済の削減効果ても効果が小さくなっているためと考えられる．

である．

また，低公害車普及政策では，現在の低公害車の車

一方，重量税増徴策でも同様にEVの式展開を行った．

体価格がかなり高いことが原因と考えられる．ただし，その結果，EVの最終帰着形は式（44）と同様の形となり，これらの結果はあくまで現段階での結果であり，パラメ

その中の燃料税がωFuel 重量税ωAuto に置き換えられたータの設定などによっては当然結果が変わることが考えものとなった．これより，燃料税増徴策と重量税増徴策（兆円）〈Case 1〉
燃料税増徴策〈Case 2〉
重量税増徴策〈Case 3〉
公共交通整備政策

0.1〈Case 4〉低公害車普及政策

0.11
0.03

0.01

0.03

0.004

0
-0.02
-0.1
-0.2

-0.19

-0.16

-0.17 -0.17＊不便益には整備費用を含む-0.3

外部不経済削減便益-4

市場経済的不便益

■図─6

研究

-4.05

純便益

-4.1

4政策の便益比較-4.16

Vol.1 No.1 1998 Summer 運輸政策研究047

の影響の違いを生じさせている大きな原因は，税の超7.2.1 外部不経済削減便益

過負担分であることがわかる．この税の超過負担は，図

まず，外部不経済削減便益については，重量税増徴―7より価格弾力性が大きい財は，弾力性の小さい財に策の方が燃料税増徴策より約4倍もの便益となっている．

比べて小さくなっており，よって価格弾力性の違いによっ

なお，この外部不経済削減便益の時系列変化は図―8のて両税制政策が異なる影響を生じさせていると思われようになった．これによれば，燃料税増徴策は毎年一定

る．すなわち，一般に価格弾力性が小さいと言われての削減便益となっているのに対し，重量税増徴策は年をいる自動車本体の需要において，弾力性が大きいと言経るごとに削減便益が増加している．これは，図―9のわれている自動車燃料の需要より，大きな税の超過負担

ように，運輸産業が投入する自動車と家計が保有する自が発生しているのである．それに加え，式（44）の[3]の動車の合計である総自動車台数の伸びが，両政策にお効果が加わってさらに重量税増徴策の税の超過負担分

いて異なっていることが原因として考えられる．すなわ

が大きくなっていると考えられる．

ち，重量税増徴策は自動車保有に対し課税する政策であるため，年々の自動車台数の伸びの抑制に効果を発揮するのに対し，燃料税増徴策は自動車利用への課税

7.2 動学モデルによるシミュレーション結果

続いて動学モデルによるシミュレーション結果を示す．
ここでは，燃料税増徴策と重量税増徴策を取り挙げシ■表─1

動学分析による便益計測結果
燃増ミュレーション分析を行った．その設定条件は，静学モ

料
徴

税
策

重
増

量
徴

税
策

デルでの数値シミュレーションにおけるCase1，Case2と外 部 不 経 済 削 減 便 益

0.22

0.92

同じである．その便益の計測結果を表―1に示す．な市 場 経 済 的 不 便 益

-5.75

-3.46

お，ここでは対象期間を15年，社会的割引率を1.5%と

政

収

2.93

3.09

益

-2.60

0.55

策

に

総

設定して計算を行った．

よ

る

税

便

（兆円）

これによれば，重量税増徴策の方が燃料税増徴策より純便益が大きくなるとの結果となっており，静学モデ
ルによる分析とは逆の結論となった．その理由を探るた

（兆円）

0.07

め各便益ごとに計測結果の考察を行っていく．

0.06
0.05
自動車燃料
価格
弾力性

燃料税増徴策0.04

燃料税増徴策

重量税増徴策

大

0.03
0.02

pFuel +ωFuel

0.01
0
1990

pFuel

■図─8
Po
Auto

B

｛x ｝

Po
Auto

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004（年）

2002

2004（年）

外部不経済削減便益の時系列変化

A 自動車トリップ： P oAuto｛x ｝ x

（百万台）
自動車燃料
価格

85
政策無

重量税増徴策pAuto +ωAuto

燃料税増徴策80

弾力性

平均自動車保有費用（PAuto +ωAuto）xAuto P o

小

xMP

o

重量税増徴策

75

dxM

による影響

70
65

pAuto

60
Po
Auto

B

｛x ｝
■図─ 7

Po
Auto

A 自動車トリPo
ップ： Auto｛x ｝ x

燃料税策と従量税策の税超過負担の比較

048 運輸政策研究 Vol.1 No.1 1998 Summer

55
1990

■図─9

1992

1994

1996

1998

2000

総自動車台数の時系列変化研究

であるため，自動車台数の伸びの抑制にはそれほど影

1990
0

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004（年）

2002

2004（年）

響を与えないといえる．その結果，重量税増徴策では，各期ごとの自動車台数の伸びの抑制を通じて自動車利

燃料税増徴策-0.10

重量税増徴策用の方も年々抑制されていき，また燃料税増徴策では，各期が独立に自動車利用の抑制に効果を示しているに過ぎないと考えられる．
7.2.2 市場経済的不便益

一方，市場経済的不便益でも重量税増徴策の方が不便益が少ない結果となり，燃料税増徴策より良好な結果
となった．

-0.20

-0.30

-0.40
（兆円）

■図─10

市場経済的不便益の時系列変化

この市場経済的不便益の計測結果の時系列変化は図―10のようになる．これを見ても，常に重量税増徴策の方が不便益が小さくなっている．また，政策開始の頃は，両政策とも不便益が徐々に大きくなっていっているのに

0.08%
0.04%

対し，1999年頃から重量税増徴策の方は不便益が小さくなる方向に動いていることもわかる．これは，図―11

1998
0%

および図―12に示した，政策無のケースに対する総所-0.04%

得ID と現在消費価格 pH の変化率の推移を表すグラフよ-0.08%

り以下のように考えられる．まず，1999年頃までは重量1990 1992

1994

2000

1996

燃料税増徴策
重量税増徴策

-0.12%

税増徴策，燃料税増徴策共に，所得の変化率が徐々に下がっている．また，現在消費価格 pH の上昇率はほぼ一定である．しかし，1999年頃から重量税増徴策は，政■図─11総所得の変化率（対政策無）策による総所得の変化率が急速に下がっていく一方で，
現在消費価格 pH の変化率も下がっていき最後はマイナス，すなわち価格が下がる結果となっている．これより，

0.10%

潜在賃金所得 ID が減少することによる不効用と，現在消費価格 pH が下がることによる効用とが互いに打ち消し合

0.05%

い，結果として市場経済的不便益が小さくなる方向に動

0%

2002
1990 1992

1994

1996

1998

いたのではないかと思われる．

2000

2004（年）-0.05%
燃料税増徴策7.2.3 結果の考察-0.10%

重量税増徴策■図─12

現在消費価格の変化率（対政策無）以上の結果をまとめると，動学分析において重量税増徴策が良好な結果となった理由は，① 各期ごとの自動車保有への課税が連続的に影響して自動車利用の抑制効果が高まったため

8――結論② 政策による所得の低下による不効用と価格の低下による効用とが打ち消し合い，結果的に市場経済的不便益が小さくなったためのようになる．

本研究では，自動車交通に起因する外部不経済抑制
策を市場経済的不便益まで含めて総合的に評価するため，応用一般均衡理論に基づく社会経済モデルを構築

また，市場経済的不便益の時系列変化のグラフ（図―

した．そして，それを用いて，静学と動学の観点から政10）では，その結果がかなり敏感に動いていることがわ

策の有効性の検討を行った．その結果，静学分析におかる．これより，動学分析ではシミュレーションの計算自

いては燃料税増徴策が最も効果的であるとの結果となっ身が不安定になっている恐れがある．

た一方，動学分析では燃料税増徴策より重量税増徴策の方が効果的という，逆転する結果となった．
この本研究における結果と，環境問題では長期的な研究

Vol.1 No.1 1998 Summer 運輸政策研究049

視点に立って議論することが重要であるということから

税増徴策と重量税増徴策を同時に実施した場合，どの考えると，長期的な効果の高い重量税増徴策の方が有ような組み合わせで実施することが最も効果のある政策

効的ともいえる．しかし，シミュレーション結果からもわとなるのかの検討である．また，今回の動学分析では，かるように動学分析は，

燃料税・重量税の税率を将来一定として計算した．そこ① シミュレーションの計算自身に不安定な部分がある

で，今後はその税率を期間ごとに変更させた場合の最② 現実社会との対比を考えても不確実な要素が多い

適な税率のスケジューリングを動的制御問題として分析の理由より，信頼性が劣るという問題がある．そこで，していくことも必要といえる．

本研究で示したように，まず静学分析によってある程度
信頼性のある結果を示しその結果と併せて，動学分析

謝辞：本研究を進めるにあたり，運輸政策研究所研究による結果を検討することが重要と思われる．

員水流正英氏（現長銀総研コンサルティング）には，資料

今後の課題として，さらなる実証分析の蓄積が必要でおよびデータ等の収集に多大な協力を頂いた．ここに記あることは言うまでもないが，それに加えてより現実的なして感謝したい．しかし，モデルの構築等は筆者らが行政策として，燃料税増徴策と重量税増徴策を組み合わったものであり，よって，本論文に関する誤り等の一切せたような政策の検討が必要であろう．すなわち，燃料の責任はすべて筆者のみにある．

付録■付録―1 パラメータ推定結果（静学モデル）
生産関数と生産容量関数■付表─1.1

a0

αL

αK

η

第

一

次

産

業

0.470

0.862

0

0.138

953.40

第

二

次

産

業

0.308

0.691

0

0.309

329.70

第

三

次

産

業

0.551

0.771

0

0.229

554.92自 動 車 製 造 部 門

0.178

0.659

0

0.341

266.17

自 動 車 燃 料 生 産 部 門

0.130

0.182

0

0.818

6.28

鉄

道

旅

客

輸

送

0.335

0.661

0

0.339

268.42

道

路

旅

客

輸

送

0.703

0.935

0.016

0.049

1460.19

0

0

0

0

0.00

0.245

0.985

0

0.015

1739.48（ 自 家 用 ）旅 客 自 動 車 輸 送
航

空

輸

送

αM

鉄

道

貨

物

輸

送

0.399

0.928

0

0.072

1358.54

道

路

貨

物

輸

送

0.614

0.891

0.042

0.067

1209.32（ 自 家 用 ）貨 物 自 動 車 輸 送

0

0

0

0

0.00

0.308

0.804

0

0.196

680.39水運■付表─1.2■付表─1.3

効用関数（第一段階）■付表─1.5

σ1

βH

σF

1.113

0.840

1.000

χm

効用関数（第二段階）

σ2

γx

γ

γP

0.800

0.680

0.238

0.082
■付表─1.6■付表─1.4

効用関数（貨物運輸の機関選択）

効用関数（第三段階）

道

貨

物

輸

送

0.0145

道

路

貨

物

輸

送

0.887

(自家用)貨物自動車輸送

0.000

水

0.0984運

自車購入モデル

θ

─
D

消耗率

0.073

96,552,742

0.022

A

λ

鉄

第

一

次

産

業

0.019

第

二

次

産

業

0.266

第

三

次

産

業

0.703

θM

u─
Auto

送

0.012

0.113

22.443

総

貨

物

運

輸

輸

050 運輸政策研究 Vol.1 No.1 1998 Summer■付表─1.7

交通機関選択モデル

研究■付録―2 パラメータ推定結果（動学モデル）
資本蓄積・投資先選択モデル■付表─2.1
1

θ

φm

φk

δm

δk

0.00370.0057

0.138

0.117

0.161

■付録―3 主要データの出典一覧
主要データの出典一覧■付表─3.1

著者・編者
経

済

企

画

庁

N

H

K

放

送

ニ

ッ

セ

イ

経
文
基

書
済

研

究

名

所 国民経済計算年報

大

蔵

発

行

省

印

用いた主要データ
刷局

家計所得，家計消費の項目など

化

研

究

所 日本人の生活時間

労働時間，レジャー時間など

礎

研

究

所 調

貯蓄・投資動向，資本蓄積状況など

査

月

報

（財）道路経済研究所，道路交通経済研究会 道 路 交 通 経 済 要 覧

ぎ

ょ

う

せ

旅客・貨物輸送量，自動車走行台キロ，自動車保有台数など

い

運 輸 省 運 輸 政 策 局 情 報 管 理 部 数 字 で み る 鉄 道 （財）運輸経済研究センター

鉄道所要時間，鉄道建設費用など（財）運 輸 経 済 研 究 セ ン タ ー 運 輸 経 済 統 計 要 覧

燃料種類別自動車台数など（ 社 ）日

本

自

動

車

工

業

ガソリン価格，ガソリン税率，軽油価格，軽油税率など

会 道路ポケットブック

初年度登録自動車台数など（財）自 動 車 検 査 登 録 協 力 会 自 動 車 保 有 車 両 数（ 株 ）日産

自車 自動車産業ハンドブック

動

紀

伊

国

屋

書

店

自動車台数など■付録―4 静学モデルによるシミュレーション結果■付表─4.1 自動車燃料税増徴策において純便益最大となるケース●生産要素価格●生産財価格
基準年
政策後
上昇率
労
自
非

動
車
資
自 動 車 資

働
本
本

●収束率
労
自
非

動
車
資
自 動 車 資

働
本
本

1,800
1.00000
1.00000

1,800
0.99988
0.99980

需要量

供給量

148,214148,214
303,444
303,416
90,705,363 90,707,239-0.02%-0.01%-0.02%

収束率

0.00%-0.01%
0.00%

（百万円）

●家計消費【第一段階】
可
現
貯

処
分
所
在
消

基準年

政策後

得 695,712,151 695,547,654
費 16,444,206 16,438,713
蓄 108,591,654 108,565,558●家計消費【第三段階】

基準年

政策後

変化率

-0.02%-0.03%-0.02%

変化率

基準年

政策後

上昇率

第
一
次
産
業
第
二
次
産
業
第
三
次
産
業
自 動 車 製 造 部 門
自 動 車 燃 料 生 産 部 門
鉄 道 旅 客 輸 送
道 路 旅 客 輸 送
自家用旅客自動車輸送
航
空輸
送
鉄 道 貨 物 輸 送
道 路 貨 物 輸 送
自家用貨物自動車輸送
水運

1.00000
1.00000
1.00000
1.00000
1.00000
14.65639
50.41855
24.73374
45.89300
7.63086
48.14860
48.14860
12.18004

1.00033
1.000221.00005
1.00005
1.04248
14.65747
50.4682825.10483
45.89429
7.6320248.32946
48.82079
12.18011

0.03%
0.02%
0.00%
0.01%
4.25%
0.01%
0.10%
1.50%
0.00%
0.02%
0.38%
1.40%
0.00%

●家計消費【第二段階】

基準年

政策後

合
レ
旅

成
ジ
客

ャ
運

財 105,083,865 105,045,343
168,959
ー
168,948
906,409904,822
輸●産出量（数量）

基準年-0.03%-0.01%-0.01%-0.03%-2.35%
0.01%-0.02%-1.48%
0.01%-0.01%-0.38%-1.37%
0.01%

838,140,472 837,908,677-0.03%-0.06%-0.04%-0.03%-0.09%-0.29%
0.03%
0.03%
0.00%
0.03%
-0.04%-0.40%
0.00%-0.02%

233,212,255 233,126,402-0.04%

合

●便益評価

（億円）

環 境 改 善 便 益
経 済 不 活 性 便 益
政 策 に よ る 税 収320-2,1802,000

計●自動車保有率・分担率

基準年

政策後

変化分

自
自

75.30%
63.29%

75.23%
63.21%-0.07%-0.08%

動
動

車
車

保
分

有
担

率
率

自家用自動車［家計］（人キロ）573,631571,947-0.29%

純

研究

変化率

第
一
次
産
業 17,795,322 17,789,621
第二次産
業 404,064,012 404,013,849
第三次
産
業 370,068,408 370,020,721
自 動 車 製 造 部 門 39,981,668 39,971,254
4,823,613
4,710,194
自 動 車 燃 料 生 産 部 門
387,478
387,533
鉄 道 旅 客 輸 送（人 キ ロ）
92,98092,965
道 路 旅 客 輸 送（人 キ ロ）
186,449
183,694
自家用自動車旅客（人 キ ロ）
51,624
51,631
航空
輸送（人 キ ロ）
27,19627,192
鉄 道 貨 物 輸 送（トンキロ）
202,708
201,947
道 路 貨 物 輸 送（トンキロ）
71,53670,553
自 家 用 自 動 車 貨 物（トンキロ）
387,478
387,524
水運（トンキロ）

4,405,592
4,403,144
第
一
次
産
業
第
二
次
産
業 60,484,315 60,457,104
第三次
産
業 159,928,557 159,884,352
5,689,951
5,684,806
自 動 車 製 造 部 門
2,294,954
2,288,215
自 動 車 燃 料 生 産 部 門
232,319
232,387
鉄 道 旅 客 輸 送（人 キ ロ）
61,30761,325
道 路 旅 客 輸 送（人 キ ロ）
00
自家用自動車旅客（人 キ ロ）
39,152
39,163航空
輸送（人 キ ロ）
5,080
5,078
鉄 道 貨 物 輸 送（トンキロ）
49,37549,179道 路 貨 物 輸 送（トンキロ）
00
自 家 用 自 動 車 貨 物（トンキロ）
21,654
21,648
水運（トンキロ）
合

政策後

変化率

-0.04%-0.01%-0.18%

計

便

益

140

Vol.1 No.1 1998 Summer 運輸政策研究051

■付録―5 動学モデルによるシミュレーション結果
1990
0%

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004（年）

0.2%
0%

-0.5%
-1.0%

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004（年）-0.2%

燃料税増徴策

燃料税増徴策

重量税増徴策

-1.5%

1990

-0.4%

-2.0%

重量税増徴策

-0.6%

-2.5%

-0.8%

-3.0%
-3.5%

■付図─5.1

1990
0%

自動車資本ストックの変化率（対政策無）

1992

1994

1996

1998

2000

2002

■付図─5.4

2004（年）

家計の自家用自動車保有率の変化（対政策無）

0.01%
1992

1990
0%

1994

1996

1998

2000

2004（年）
2002-0.10%

燃料税増徴策

-0.01%

重量税増徴策

-0.20%

燃料税増徴策
重量税増徴策

-0.02%-0.30%-0.03%-0.40%-0.04%-0.50%■付図─5.2

1990
0%

道路旅客運輸産業の生産量［人キロベース］の変化率（対政策無）

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004（年）-0.1%

家計の自家用自動車分担率の変化（対政策無）■付図─5.5

1990
0%

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004（年）

-0.1%

-0.2%
-0.3%

燃料税増徴策-0.4%

重量税増徴策-0.2%
燃料税増徴策-0.3%

重量税増徴策

-0.5%
-0.4%

-0.6%
-0.7%

-0.5%

-0.8%

■付図─5.3-0.6%

道路貨物運輸産業の生産量［トンキロベース］（対政策無）

052 運輸政策研究 Vol.1 No.1 1998 Summer■付図─5.6

家計の自家用自動車消費［人キロベース］の変化率（対政策無）

研究参考文献
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19）常木淳[1995]，「公共経済学」，新世社，pp.111-117．

The National Economic Evaluation of Policies
for the Regulation of Automobile-related External Diseconomies−Comparative Analysis between Computable General Equilibrium(CGE) and Dynamic Computable General
Equilibrium (DCGE）−
By Takayuki UEDA, Shinichi MUTO and Hisayoshi MORISUGIThe Policies to regulate external diseconomies caused by automobiles are expected to reduce automobile-related
externalities. It is well known, however, that these policies generate the market disbenefit. Hence the paper proposes asocioeconomic model for evaluating regulation policies, whose framework is based on the computable generalequilibrium model. In this paper, we evaluate the some regulation policies with both computable general equilibrium(CGE) and dynamic computable general equilibrium (DCGE) model, and compare the effectiveness among themconsidering merits and demerits of each model.
Key Words ; regulatory policies of external diseconomies, computable general equilibrium model, transport behavior,national economic evaluation

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研究Vol.1 No.1 1998 Summer 運輸政策研究053