ISSN 1346-7328
国総研資料 第６９４号
平 成 24 年 6 月

国土技術政策総合研究所資料
TECHNICAL NOTE of
National Institute for Land and Infrastructure Management

June 2012

No.694

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析

井上

岳・丹生

清輝・喜渡

基弘・今村

喬広

An Analysis on the Impact of Low Cost Carriers(LCC) Entry into the Domestic Aviation Services in Japan:
A Simulation Based on Bertrand Nash Equilibrium

Gaku INOUE, Kiyoteru TANSEI, Motohiro KIDO, Takahiro IMAMURA

国土交通省

国土技術政策総合研究所

National Institute for Land and Infrastructure Management
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, Japan

国土技術政策総合研究所資料

No.6942012 年 6 月(YSK-N-252)

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析井上

岳*・丹生清輝**・喜渡基弘***・今村喬広***

要旨

格安航空会社（LCC）参入が，旅客の選択行動の変化及び航空便数の配分戦略の変化に与える影響を分析するため，エアライン間の運賃競争を考慮した，ベルトラン・ナッシュ均衡モデルに基づくシミュレーションプ
ログラムを開発するとともに，実データに基づき，首都圏〜関西圏，首都圏〜北部九州，関西圏〜北部九州の三地域間の旅客流動を対象としたシミュレーションを行った．その結果，LCC 参入による旅客需要及び経路運
賃の変化の様相は，三地域圏間において，それぞれ大きく異なるものと推計された．
キーワード:格安航空会社（LCC），ベルトラン・ナッシュ均衡，空港計画* 空港研究部主任研究官** 空港研究部空港計画研究室長*** パシフィックコンサルタンツ株式会社
239-0826 神奈川県横須賀市長瀬 3-1-1 国土交通省国土技術政策総合研究所
電話:046-844-5032 Fax: 046-844-5080 e-mail: inoue-g23i@ysk.nilim.go.jpiTechnical Note of NILIM
No.694

June 2012(YSK-N-252)

An Analysis on the Impact of Low Cost Carriers(LCC) Entry
into the Domestic Aviation Services in Japan: A Simulation
Based on Bertrand Nash Equilibrium

Gaku INOUE*
Kiyoteru TANSEI**
Motohiro KIDO***
Takahiro IMAMURA***

Synopsis

This paper developed a method of simulating air transport demand changes when low cost carriers (LCCs) entry into
the domestic aviation services based on Bertrand Nash Equilibrium. Consequently, we analyzed the changes in passenger
demands, average flight fares and the number of flights on three major routes: capital region to Kansai area, capital regions
to North Kyushu area, and Kansai area to North Kyushu area. The changes are estimated to be significantly different
among the routes.
Key Words: Low Cost Carriers(LCC), Bertrand-Nash Equilibrium, Airport Planning* Senior Researcher, Airport Department** Director of Airport Planning Division, Airport Department*** Pacific Consultants Co., LTD.
3-1-1 Nagase, Yokosuka 239-0826 Japan
Phone: +81-46-844-5032 Fax: +81-46-844-5080 e-mail: inoue-g23i@ysk.nilim.go.jp

ii

目

次

1. 序論

1

2. 手法

2

2.1

モデルの概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

2.2

旅客の行動のモデル化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

2.3

エアラインの行動のモデル化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

2.4

モデルの計算方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

3. 計算条件の設定

3

3.1

OD ゾーニングの設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

3.2

旅客の需要関数の設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

3.3

エアラインの費用関数の設定

6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. 結果

6

4.1

前提条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

4.2

シミュレーションの現況再現性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

4.3

シミュレーション結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

5. モデルの適用性に係る考察

13

6. 結論

14

参考文献

14

付録 A 本研究における 47OD ゾーン

15

iii

iv

国総研資料 No.694

1.

序論示している．
以上の例のように，LCC の国内航空路線の開設による本邦2012 年 3 月，わが国初の本格的格安航空会社（LCC）と航空市場に与えるインパクトは大きなものとなることが想定なるピーチ・アビエーションが，関西〜新千歳線，関西〜福される．わが国における航空・空港政策上の課題としては，

岡線の開設を皮切りに，関西〜長崎線，関西〜鹿児島線を順

地方空港等における LCC ターミナルの必要性等の検討，首都

次開設し，今後も関西〜那覇線への就航を計画している．ま圏等の混雑空港における今後の需要予測及び近隣空港との機た，ジェットスター・ジャパン及びエアアジア・ジャパンも，能分担の可能性検討，空港経営改革等による本邦航空市場へ

成田空港または関西空港を拠点とした国内航空路線の開設をのインパクト及びその効果の予測等が想定される．LCC 就航

順次予定している．

によるインパクトの本質は，既存エアラインと新規 LCC と一方，LCC の参入が活発である欧米では，例えば，Ryanairの間の差別化された運賃競争並びに運賃及び旅行時間といっの参入により，ロンドンを出発・目的地とする近距離国際航た交通サービス水準の諸要素を総合的に勘案した，旅客の交

空旅客の交通行動に大きなインパクトが与えられたのが知ら

通選択行動との相互作用にあるものと考えられるが，本邦航れている．図-1 は，ロンドン〜ダブリン間の国際航空旅客の空市場を対象とし，上記を十分踏まえた分析フレームワーク

うち，ロンドン側の発着空港別の利用人数を時系列的に示しは，十分に準備されたものではない．

たものである．ルートン空港に Ryanair が就航開始した 1987

わが国の航空需要予測に用いられるモデルとしては，国土年においては，ルートン空港のシェアが 0 から約 20%に皆増

技術政策総合研究所空港計画研究室 (2007) が，四段階推計法

している．その後，Ryanair は，より低価格の空港施設利用に基づく既存の手法を改善した「2005 年国総研航空需要予料を模索し，乗入空港をスタンステッド空港に変更したが，測モデル」があるが，本モデルにおいて，エアラインの航空

それに伴い，ルートン空港の利用客が減少に転じる一方，ス

運賃は，単一の外生変数としており，同一路線内での運賃のタンステッド空港の旅客数は，その後も順調に増加した．更多様性とエアライン間の競争といった側面は表現できない．

に，Hess and Adler (2011) は，米国において経年的に実施さ竹林 (2005)，竹林・黒田 (2007)，石倉 (2007)，石倉・丹生れた対話的表明型選択調査（Stated Choice Surveys）の結果を(2009)，Takebayashi (2011) は，エアライン間の競争を考慮し統計分析することにより，LCC 参入による，乗換回数，飛た航空輸送市場モデルの分析フレームワークを提供したが，行時間，空港アクセス時間の回避に係る旅客の支払意志額

エアライン間の競争を，その供給量を制御変数とするものと(Willing to Pay) に，経年的な変化が見出せることを実証的に

2,000,000

Number of Passengers

1,800,000
䝠䞊䝇䝻䞊

1,600,000
1,400,000䜺䝖䜴䜱䝑䜽

1,200,000
䝹䞊䝖䞁

1,000,000
800,000䝇䝍䞁䝇䝔䝑䝗

600,000䝅䝔䜱

400,000
200,000
0
1985

1987

1990

1993

1996

1998

図- 1 ロンドン〜ダブリンにおける Ryanair 参入効果 (Barrett (2009) をもとに国総研作成)-1-

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析/井上・丹生・喜渡・今村

2. 手法

捉えるとともに，運賃の外生を仮定していて，エアライン間の差別化された運賃競争といった側面が考慮されない．

2.1 モデルの概要

エアラインの運賃競争を明示的に扱った研究の例として

本研究は，加藤 (2008) のアプローチに倣い，旅客の効用最は，Tuba (2010) 等がある．Tuba (2010) は，航空市場をエアラ

大化行動のもとの経路選択と，エアラインの利潤最大化のたインが利潤最大化を目的とした運賃競争の表れとしたベルトめの運賃戦略の相互作用の表れとして，本邦航空市場をモデ

ラン・ナッシュ均衡として捉え，欧州の 18 の航空会社に係るル化する．航空市場モデルのイメージを図-2 に示す．即ち，パネルデータを用い，航空に係る EU-ETS（欧州連合域内排旅客については，エアラインが提供する運賃及び便数をもと出量取引制度）が，欧州の航空市場に与える影響を分析した．

に，その効用が最大となるよう，交通機関及び経路を選択す

しかしながら，EU-ETS 導入による追加コストの旅客への転るものと仮定し，エアラインについては，同一会社の利潤（合嫁の度合い及びエアラインの総供給量等の変化のシミュレー

計）が最大となるよう提供運賃を決定するものとする．本邦ションを目的としたものであって，航空ネットワークの個々

航空市場においては，鉄道と航空が競合関係にあると捉えらの路線の旅客需要や運賃の予測を目的とした分析ではない．

れるが，本研究において鉄道会社は，旅客及びエアラインの

加藤 (2008) は，ベルトラン・ナッシュ均衡を組み込んだ計

行動を受容するのみで，鉄道運賃及び便数を変更しない，即量経済モデルに基づく航空市場モデルにより，航空路線の存ち，本研究において，鉄道運賃及び便数は所与のものとして続・撤退分析並びに既存エアライン及び LCC のキャリア運

扱う．

賃の変化に係るシミュレーションを行ったが，日本都市と上海間のネットワークを単純化したもので，本邦航空市場にお2.2 旅客の行動のモデル化

ける同一地域複数空港等への適用には，再現性の検証等が必

旅客の経路選択は，条件付ロジットモデル（Conditional-

要である．

Logit Model）により，確率的に決定するものとして，モデル

竹林 (2011) は，竹林 (2005)，竹林・黒田 (2007)，Takebayashi

化する．ある出発地 i と到着地 j を結ぶ経路 k における交通(2011) 等のモデルを拡張し，輸送頻度に加え運賃を制御変数

量を xij,k とすると，としたモデルによるシミュレーションを行ったが，加藤と同様に本邦航空市場を直接対象としたものではない．モデルの

xij,k

=

均衡解を左右する旅客の行動に係るモデル式は，容量制約をPrk=

考慮しつつも，航空運賃に係る効用パラメタ等が課題であり，ODij Prk for k ∈ R(i, j)
exp U (rk )∑exp U (rk′ )

(1)
(2)

k′ ∈R(i,j)

実市場への適用には，更なるモデルの精緻化が必要である．

と表されるものとする．ここで，

そこで，本研究は，日本各地〜上海間の国際航空旅客を対象とした加藤 (2008) のアプローチに倣い，交通統計データ

Prk:

ルート k の選択確率に基づく旅客の行動モデルの定式化を行うとともに，ベルト

ODij

:

出発地 i，到着地 j に対応する交通量

R(i, j):

出発地 i，到着地 j を結ぶ経路の集合

U (rk ):

経路 k を利用した場合の旅客の効用

ラン・モデルを組み合わせ，これを本邦航空市場に適用するシミュレーションプログラムを開発した．そして，首都圏〜
関西圏，首都圏〜北部九州及び関西圏〜北部九州の航空市場に適用し，LCC が本邦航空市場に参入した場合における旅である．

客需要，運賃及び便数の変化に与える影響を分析した．

経路 k とは，単なる路線のことでなく，任意の OD 間を本研究の構成は以下のとおりである．2 章は分析手法を提結ぶ路線及びエアラインまたは鉄道の組み合わせを言う．即示する．3 章は，当該手法を本邦航空市場に適用するにあたっ

ち，本研究において，JAL が運航する羽田〜伊丹路線，ANAての条件を提示する．4 章は，首都圏〜関西圏，首都圏〜北が運航する羽田〜伊丹路線は，別の経路として取り扱う．

部九州及び関西圏〜北部九州において，LCC が本邦航空市場

旅客の効用 U (rk ) は，運賃・便数といった交通サービス水に参入した場合における旅客需要，運賃及び便数の変化に与準の関数によって表すことができるものとする．本研究の分える影響を分析した結果を示す．5 章は，本研究におけるシ析に用いた効用関数は，3.2 節において改めて説明する．

ミュレーションモデルの適用性について考察する．6 章は，式 (1) 及び式 (2) の連立により，経路 k における交通量 xij,k

本研究のまとめである．

は，当該経路における運賃の需要関数の形に表される．

2.3 エアラインの行動のモデル化
各エアラインは，旅客の選択行動を踏まえ，自社の利潤が最大となるよう，各路線の輸送サービスレベル（運賃，便数）-2-

国総研資料 No.694䛆᪑ᐈ䛇䛆⯟✵఍♫䛇

㐠㈤䞉౽ᩘ

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図- 2 航空市場モデルのイメージを決定するものとする．ここで，複数存在するエアラインは，

2.4 モデルの計算方法

自社が提供する路線運賃を制御変数として，他社の運賃選択

航空市場における均衡運賃は，ナッシュ均衡（Nash Equi-を踏まえ，利潤最大化行動をとる．即ち，ベルトラン・モデ

librium）により，実現するものとみなす．ここでナッシュ均ル（Bertrand Model）による運賃競争として，エアラインの行

衡とは，他のエアラインの運賃戦略を所与とした場合，どの動をモデル化する．これにより，複数のエアラインによる，

エアラインも自社の運賃戦略を変更することによって，より運賃が差別化された航空市場が表現される．

高い利潤を得ることが不可能な戦略の組み合わせである．厳

ここで，エアライン a の目的関数（利潤関数） πa を次式

密に記述すると，すべてのエアライン a，経路 l について，

( ∗
)
(
)
l ∗
l ∗
πa Pal , P−a≥ πa Pal , P−aにより表す．

max

Pal , l∈L(a)}∑ { l lπa =Pa xa − Ca (xla )

(5)

∗

(3)

を満たす運賃ベクトルの集合 S(Pal ) を，分析対象の航空市

l∈L(a)

場における均衡運賃とみなすことにする．ただし，

ただし，

L(a)

:

エアライン a が運航する路線 l の集合

Pal:

エアライン a の路線 l における運賃

xla:

エアライン a の路線 l における旅客数

Ca (xla ):エアライン a の路線 l における費用関数

l
P−a

:

a 以外のエアラインの運賃ベクトル

∗
Pal

:

a 以外のエアラインの運賃ベクトルが与えられた場
合における，エアライン a の最適運賃戦略である．
このような均衡条件のもとでは，どのエアラインも自らの運賃戦略を変更する誘因を持たない．また，本研究では，航である．

空市場の均衡を上記のような静学的な均衡状態としてモデル

利潤最大化のための必要条件（一階の条件）は，式 (6) を化しており，エアラインが時々刻々と運賃戦略を変更させる

Pal で偏微分して，∑∂πa= xla +∂Pal′{l ∈L(a)

}
′

l′
l
′ ∂x
l′ ∂xa
a
Pal
−
M
C
a
∂Pal
∂Pal

ような動学的競争は考慮されない．

=0

(4)

3. 計算条件の設定である．ただし，M Cal は，エアライン a の経路 l における前章によるモデルを本邦航空市場に適用するため，式 (1)

限界費用関数を表す．なお，本研究のシミュレーションに用及び式 (2) による需要関数等を同定する必要がある．本章でいたエアラインの費用関数 Ca (xla ) の設定については，3.3 節

は，シミュレーションに用いる OD ゾーニングの設定，旅客において改めて説明する．

の需要関数の設定，エアラインの費用関数の設定を行う．

-3-

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析/井上・丹生・喜渡・今村

3.1 OD ゾーニングの設定

表- 1 効用関数のパラメタ
βit-value

本研究における OD のゾーニングは，石倉 (2007)，石倉・丹生 (2009) と同一とした．具体的には，第 3 回全国幹線旅
客純流動調査（2000 年度）における 207 生活圏ゾーンごと

s1-1.18E-02-17.5に，当該生活圏における旅客需要が最大となる空港を最大空

s2-5.87E-05-2.9

港とし，代表空港が同一となる生活圏ゾーンを同一ゾーンと

s3

5.80E-01

9.8

して統合する．ただし，伊丹空港を代表空港とするゾーンと

s4

5.50E-04

4.7

関西国際空港を代表とするゾーンを統合し，関西国際空港を

s5

8.55E-01

22.4

代表空港とするゾーンに統一している．その結果，本研究に

s6

3.37E+00

18.5

おける OD ゾーニングは，付録 A に示す 47 ゾーンとした．

s7

6.06E-01

8.0

サンプル数

5,000

的中率

0.7286

尤度比0.2750

なお，本研究における地域を以下のように定義する．
首都圏 付録 A の図 A-1 におけるゾーン番号 18 の区域
関西圏 図 A-1 におけるゾーン番号 25 の区域したものである (詳しくは， 国土技術政策総合研究所空港計

北部九州 図 A-1 におけるゾーン番号 37 の区域

画研究室, 2007)．

3.2

旅客の需要関数の設定

ただし，本研究では，首都圏〜関西圏，首都圏〜北部九州及旅客の需要関数を実データを用いて推定する．まず，需要び関西圏〜北部九州の旅客輸送において，エアラインと鉄道関数の礎となる効用関数 U (rk ) を推定する．その際，的中が競合している状況を踏まえ，これら 2 モード間に係る旅客率，尤度比及び係数の符号条件を考慮しつつ，より高い再現の交通手段選択行動が十分モデルに反映されるよう，223OD性が得られる説明変数の組み合わせを採用した．

ゾーンのうち，エリア内を新幹線が通過する 115OD ゾーン

U (rk ) =7∑に係るデータのみ，効用関数の同定に用いた．

βi si

なお，旅行目的は業務・観光・私用の区別をせず，全目的

(6)

i=1

を対象としてパラメタを推計した．また，羽田〜伊丹等，複ただし，数のエアラインが就航する路線にあっても，これを 1 経路とみなした．これは，全国幹線旅客純流動調査により提供され

s1

:

所要時間

s2

:

費用

s3

:

ln(航空便数)s4:

滞在可能時間s5:

アクセシビリティ指標

s6:

ダミー変数（航空 0，鉄道 1）

s7:

エアライン参入数

る原データに，利用したエアラインに係る情報が含まれないからである．また，パラメタ推計には，上記の条件を満たす鉄道の場合は 0

原データから無作為抽出した，5,000 サンプルを用いた．

(2) 所要時間
2005 年 10 月の時刻表を基準に設定した．
航空の所要時間は，出発空港から到着空港までの所要時間とした．
鉄道の所要時間は，223OD ゾーンにおけるゾーン中心地である．パラメタの値は，表-1 に掲げるとおりである．パラの最寄駅間の最短所要時間とした．ここで，ゾーン中心地とメタ推定に係るデータセットは，以下のように作成した．

は，当該ゾーンに都道府県庁が所在する場合にあっては都道(1) 効用関数の同定に用いた需要データ

府県庁所在地，それ以外の場合にあっては，当該 OD ゾーン

効用関数の同定に用いた需要データは，第 4 回全国幹線旅区域内で最大の人口を擁する市の市役所所在地である．

客純流動調査（2005 年度）による．ただし，本節における(3) 費用

効用関数の同定に係る需要データに限り，全国 223 の生活圏

2005 年 10 月の時刻表を基準に設定した．

ゾーンに分割したデータを用いた．ここで，223 生活圏ゾー

航空に係る費用は，丹生 (2010)，丹生他 (2011) が推定した

ンとは，全国幹線旅客純流動調査で用いられる 207 生活圏

実勢運賃（航空券の額面等を，券種毎の利用者数の按分によゾーンを基礎として，空港位置や首都圏・関西圏における空り，平均運賃を推計したもの）とした．

港間競合を考慮し，首都圏・関西圏等のゾーンをより細分化

鉄道に係る費用は，最短時間経路の正規運賃とし，閑散期-4-国総研資料 No.694

表- 2 アクセシビリティ指標算定のためのパラメタ
AccessEgressparametert-valueparametert-value

γ0

2.16E-01

5.5

1.54E-016.1

γ1-1.78E-02-6.4-1.11E-02

-4.0

γ2

-2.72E-04-2.3-1.90E-04

-2.5

γ3

6.74E-01

4.2

4.45E-01

3.3

δ1-5.48E-02-15.4-6.12E-02

-12.7

δ2

-7.47E-04-7.4-9.64E-04

-8.8

δ3

-1.90E-01-2.6-1.02E+00

-9.9

δ4

1.12E+00

17.9

1.71E+0014.0

πσʩᡫೞ᧙

ᤧᢊ

ᐯѣ៻

Ȑǹ

図- 3 アクセス交通のツリー構造（航空利用の場合）

πσʩᡫೞ᧙

Ȑǹᐯѣ៻
図- 4 アクセス交通のツリー構造（鉄道利用の場合）の運賃（指定席利用），東海道・山陽新幹線を経路の一部とACC=

ln (exp Vpublic + exp Vauto )Vpublic=

γ0 ln (exp Vrail + exp Vbus )

Vauto

=

γ1 q1 + γ2 q2 + γ3

Vrail

=

δ1 r1 + δ2 r2 + δ3 r3 + δ4

Vbus

=

δ1 r1 + δ2 r2 + δ3 r3

して選択する場合にあっては「のぞみ」号を利用可とした．

(4) 航空便数
航空便数は，2005 年 10 月の時刻表をもとに，片道便数の自然対数をとった．なお，経路が鉄道となる場合にあっては，

(7)

ただし，

当該変数を 0 とした．

Vpublic:

アクセスに公共交通機関を選択する場合の効用の最大値の期待値(5) 滞在可能時間
滞在可能時間を，午前 5 時以降に出発し，翌日午前 1 時までに帰着する条件下における，旅行先での最長滞在時間と定義した．

2005 年 10 月の時刻表を基準に設定した．

q1:

自動車に係るアクセス所要時間（分）q2:

自動車に係るアクセス費用（円）r1:

公共交通に係るアクセス所要時間（分）r2:

公共交通に係るアクセス費用（円）r3:

公共交通に係る乗換回数（回）である．なお，各係数 (γ0 〜γ3 ,δ1 〜δ4 ) の値は，国土技術政策(6) アクセシビリティ指標

総合研究所空港計画研究室 (2007) の業務目的の値を用いた
旅客の交通機関・経路選択行動において，空港または鉄道（表-2）．なお，アクセスとイグレスの ACC をそれぞれ計算

駅までのアクセス容易性を考慮するため，以下の方法によりし，効用関数の同定の際に，これらを合算したものを説明変「アクセシビリティ指標」を設定し，効用関数の説明変数に数とした．
鉄道駅までのアクセシビリティ指標を算定する際の注意点加えた．具体的な設定方法は，国土技術政策総合研究所空港

を以下に記す．

計画研究室 (2007) のとおりである．ここでは，その概要を第一に，当該アクセシビリティ指標は，本研究のため新た記す．

に交通サービス水準データを作成し，計算したものである．
空港または鉄道駅までのアクセス交通機関として，鉄道，

その際，簡便的に，最寄駅からの距離 2km まで 160 円，以降

バスまたは自動車を選択する場合の効用を Vrail , Vbus , Vauto

40 円/km を乗じた値を，バスのアクセス費用として用いた．

とし，これらの効用の最大値の期待値であるログサム変数を，第二に，鉄道駅までのアクセシビリティ指標を考慮する際，アクセシビリティ指標（ACC）とする．ただし，効用の最大

式 (7) において，Vrail = 0 とみなして算出した ACC を，効値の期待値を計算するにあたり，図-3 及び図-4 のようなツ用関数のパラメタ推計に用いている．

リー構造を考え，式 (7) による計算した．当該，ログサム変数は，航空を利用する場合，鉄道を利用する場合の二つの場(7) エアライン参入社数合に分け計算した．

2005 年 10 月の時刻表を基準として，路線毎のエアライン
参入社数を説明変数に加えた．経路が鉄道となる場合，当該変数は 0 として計算した．

-5-

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析/井上・丹生・喜渡・今村

3.3

した．

エアラインの費用関数の設定

式 (4) における限界費用関数 M Cal を，以下の式 (8) のよう

4.1 前提条件に，路線距離の線形関数と表されるものとして，計算した．

(1) 需要データ

Brander and Zhang (1993) 等のように，総費用が総供給量に対

本研究における首都圏〜関西圏，首都圏〜北部九州及び関して逓減する規模の経済性を考慮したモデルも想定され，本西圏〜北部九州を対象とした航空市場の分析は，路線ごとの研究を実施する過程においても，当該モデルを組み入れた

みならず，エアライン別の航空需要，運賃及び運航便数をシシミュレーションを行ったが，線形関数 (同モデルにおいて

ミュレーションするものである．一方，全国幹線純流動調査

θ = 0 とした場合と同値) と結果に差異が殆ど見られなかっによる OD 間純流動データには，旅客が選択したエアライン

たため，上記のように簡便な形の費用関数を用いることにに関する情報が含まれないため，これを直接利用することが

した．

できない．

ユニットコスト cpma （円/キロ）は，公表資料（JAL 投資

そこで本研究では，2005 年度航空輸送統計年報において，

家情報，ANA アニュアルレポート）から，可変費用に相当す

エアライン別に集計された，路線別輸送実績を代替的に航空る営業費目を集計し，旅客人キロ (RPK) で除した値を算出す

需要データとして用いた．同年報の輸送実績は，空港ノードるとともに，橋本・屋井 (2011) による「ユニット・コストの間の輸送実績であり，純粋な純流動データとは必ずしも言い国際比較」を参考に設定した．ここで，可変費用とは，人件難いが，エアライン別の輸送実績データとして他に利用可能

費，航空燃油費，整備費，運航施設利用費，代理店手数料かなデータが存在しないこと，航空輸送統計年報による首都圏，ら構成されるものとした．本研究のシミュレーションでは，関西圏又は北部九州を出発／到着空港とする輸送実績データ

既存大手エアラインにあっては 11 円/キロ，既存エアライン

及び全国幹線旅客純流動調査による首都圏，関西圏又は北部（低コスト構造）にあっては 9 円/キロと設定した．

九州を OD とする純流動データを照合したところ，表-3 になお，各経路における便数は当該経路の旅客数とロード示すとおり，両者の間に大きな差異が見られなかったことか

ファクター（実績値）に応じて決定されるものとし，具体的ら，止むなく上記のような取り扱いとした．

には，以下の式 (9) に従うものとした．なお，本研究におけ

鉄道需要データは，第 4 回全国幹線旅客純流動調査（2005

るシミュレーションにおいて，このロードファクターの値は年度）の年間拡大値（推計実績値）を使用した．

所与（一定）としている．この仮定は，「エアラインが利潤最航空ネットワークは，第 4 回全国幹線旅客純流動調査の実大化を達成するならばロードファクターを最大値に近づける

施時点（2005 年 10 月）の実績とした．

経営が行われるため，大きく変化することがないと考える」とした，石倉 (2007) 及び加藤 (2008) のアプローチに倣った(2) 旅客の効用関数の補正ものである．

式 (6) の効用関数は，全国の OD を対象に推計したものであり，首都圏〜関西圏，首都圏〜北部九州，関西圏〜北部九

M Cal

=

Freqk

=

cpma DISk
xij,kSeatk LFk

州の個別 OD に直接適用しても，実績値を完全に再現するこ(8)とが困難である．また，当該効用関数は，3.2(1) 項に述べた(9)

とおり，同一路線に複数のエアラインが就航する場合にあっ

ただし，ても，これを 1 経路とみなして推計したものであるが，本研

cpma :エアライン a のユニットコスト

究の分析は，エアライン別の航空需要，運賃及び運航便数を

DISk :経路 k の路線距離（2005 年度航空輸送統計年報の記載

シミュレーションするものであるため，エアライン別の経路値）

選択確率を算定する必要がある．

Freqk :経路 k の便数
Seatk :経路 k の機材座席数（2005 年度航空輸送統計年報におそこで本研究では，式 (2) による経路選択確率を，式 (10)ck に代えて，シミュレー
及び式 (11) により補正した確率 Pr

ける供給座席数を運航回数で除したもの）

ションした．

LFk :経路 k の実績ロードファクター（2005 年度航空輸送統計年報における座席利用率の年度実績値）

4.

ck
Pr

=

結果

αk exp U (rk )∑αk′ exp U (rk′ )(10)

k′ ∈R(i,j)αk

格安航空会社（LCC）の参入が，旅客の選択行動の変化，
航空便数の配便戦略の変化に与える影響をシミュレーション

-6-

=

xij,k
Prk

(11)

国総研資料 No.694

表- 3 全国幹線旅客純流動調査と航空輸送統計年報による需要データの差異（人／年・片道）全国幹線旅客純流動調査 航空輸送統計年報
首都圏〜関西圏

4,274,500

4,365,774

首都圏〜北部九州

4,161,500

4,299,821

関西圏〜北部九州

639,500

788,380

表- 4 シミュレーション・シナリオ（航空路線及びユニットコスト）路線
Base
Simulation
エアライン ユニットコスト エアライン ユニットコスト（円／人キロ）（円／人キロ）
成田〜伊丹
羽田〜伊丹
羽田〜関西

羽田〜白浜
羽田〜福岡

羽田〜北九州
羽田〜佐賀
成田〜福岡

既存 A
既存 B
既存 A
既存 B
既存 A
既存 B
既存 C
既存 A

11.0
11.0
11.0
11.0
11.0
11.0
9.0
11.0

既存 A
既存 B
既存 A
既存 B
既存 A
既存 B
LCC
既存 A

11.0
11.0
11.0
11.0
11.0
11.0
5.5
11.0

既存 A
既存 B
既存 C
既存 A
既存 B
既存 A
既存 B

11.0
11.0
9.0
11.0
11.0
11.0
11.0

既存 A
既存 B
既存 C
既存 A
既存 B
既存 A
LCC

11.0
11.0
9.0
11.0
11.0
11.0
5.5

伊丹〜福岡

既存 A
11.0
既存 A
11.0
既存 B
11.0
既存 B
11.0
関西〜福岡
既存 A
11.0
既存 A
11.0
既存 B
11.0
LCC
5.5
伊丹〜佐賀
既存 B
11.0
既存 B
11.0
（注）表中，白抜き文字の箇所は，エアライン及びそのユニットコストが，Base と異なることを示す．

ただし，一の OD ゾーンに複数の県庁等所在地が含まれる場合にあっαk:

経路 k に関する経路選択確率補正係数

xij,k

:

エアライン別路線別旅客運送実績ては，当該県庁等所在地を含む 207 生活圏ゾーンの経済規模（内閣府の 2005 年度県民経済計算年報における県内総生産（実績）を 207 生活圏の推計人口（総務省統計局）で按分したもの）が大きい生活圏ゾーンにある県庁等所在地を，47ODである．

ゾーンにおけるゾーン中心地とした．具体的には，首都圏に(3) 交通サービス水準データ

あっては東京都新宿区，関西圏にあっては大阪府中央区，北入力する交通サービス水準データの設定方法は，原則と部九州にあっては福岡市博多区をゾーン中心地とした．

して 3.2 節に掲げるとおりであるが，当該シミュレーション

航空に係る所要時間は，3.2 節と同様，出発空港から到着

は，223 生活圏 OD ゾーンではなく，3.1 節において定義した空港までの所要時間とした．また，鉄道に係る所要時間は，

47OD ゾーンで行うため，入力データの変換が必要となる．

47OD ゾーン中心地の最寄駅間の最短所要時間とした．
航空に係る費用は，シミュレーションにおける制御変数でa) 所要時間及び費用あり，外生的に与えない．また，鉄道に係る費用は，47OD

47OD ゾーンの中心地を以下のように定義する．即ち，都ゾーン中心地の最寄駅間の最短時間経路の正規運賃とした．

府県庁所在地（北海道にあっては支庁所在地．以下，都府県設定の考え方は，3.2 節と同様である．

庁所在地とあわせて，「県庁等所在地」という．
）である．同-7-

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析/井上・丹生・喜渡・今村

30,00020,000

ᐇ⦼್

ᐇ⦼್

෌⌧್

෌⌧್

25,00015,000㐠㈤䠄෇䠋∦㐨䠅

㐠㈤䠄෇䠋∦㐨䠅

20,00010,0005,000

15,00010,000

5,000

0

0
᪤ᏑA

᪤ᏑB

᪤ᏑA

ᡂ⏣䡚ఀ୹

᪤ᏑB

⩚⏣䡚ఀ୹

᪤ᏑA

᪤ᏑB
⩚⏣䡚㛵す

᪤ᏑC

᪤ᏑA

᪤ᏑA

図- 5 モデルによる首都圏〜関西圏の航空運賃再現

b)

᪤ᏑB

᪤ᏑC

⩚⏣䡚⚟ᒸ

⩚⏣䡚༡
⣖ⓑ὾

᪤ᏑA

᪤ᏑB

᪤ᏑA

⩚⏣䡚໭஑ ⩚⏣䡚బ㈡
ᕞ

᪤ᏑB

ᡂ⏣䡚⚟ᒸ

図- 6 モデルによる首都圏〜北部九州の航空運賃再現

航空便数20,000ᐇ⦼್෌⌧್

シミュレーションの内生変数であり，外生的に与えない．
15,000鉄道の場合にあっては，3.2 節と同様，当該変数を 0 として
㐠㈤䠄෇䠋∦㐨䠅扱う．

c) 滞在可能時間及びアクセシビリティ指標

10,0005,000

滞在可能時間及びアクセシビリティ指標は，3.2 節の方法
により，223 生活圏 OD ゾーン毎の値が既に得られている．

0
᪤ᏑA

これを，2005 年度航空旅客動態調査に基づく出発・到着の旅

᪤ᏑB
ఀ୹䡚⚟ᒸ

客数の合計により加重平均した値を，47OD ゾーンにおける

᪤ᏑA

᪤ᏑB
㛵す䡚⚟ᒸ

᪤ᏑB
ఀ୹䡚బ㈡

図- 7 モデルによる関西圏〜北部九州の航空運賃再現

滞在可能時間及びアクセシビリティ指標として，シミュレー
ションした．

d)

4.2 シミュレーションの現況再現性

エアライン参入社数

本節では，シミュレーションの現況再現性を確認する．本

本研究では，計算の便宜上，経路によらずエアライン参入

研究において，航空に係る費用（空港間の運賃）は，シミュ社数を，航空に係るものは 1，鉄道に係るものは 0 として，レーションの結果，内生的に定まるものであるが，Base に

シミュレーションした．

より推計された運賃と 3.2(3) 項で定義した実勢運賃と比較す(4) シミュレーション・シナリオ

る．ここで，対照のため用いる実勢運賃は，丹生 (2010)，丹シミュレーション・シナリオは，現況ケース（以降の図表

生他 (2011) の方法により作成したものであるが，別途，エア等において “Base”という．）及び格安航空会社（LCC）参入

ライン別に集計した値を用いた．その結果を，図-5〜図-7 に後のケース（以降の図表等において “Simulation”という．
）の示す．

2 ケースを考えるものとする．Simulation のケースについて

羽田〜関西及び成田〜福岡以外にあっては，シミュレー

は，橋本・屋井 (2011) による米国 LCC のユニットコストのションにより求まる運賃と，実勢運賃の実績値との乖離が，平均値（5.7 円/座席・キロ）を参考に，ユニットコストが既最大のものでも 3,000 円以内となっており，概ね良好な再現

存の大手エアラインの半分程度の LCC が，既存エアライン

性を得ている．羽田〜関西及び成田〜福岡にあっては，概ねの路線を承継・代替した場合を想定して，シミュレーション

3,000〜4,000 円程度の乖離となり，いずれも過大推計となっ

した．

ている．

具体的なシミュレーション・シナリオは，表-4 に示すとお当該路線にあっては，国際便への乗継客が相当程度利用しりとする．ただし，同表中のエアライン「既存 A」及び「既ていることが見込まれるが，当該国際便乗継客に対するエア

存 B」は，既存の大手エアラインを表象するとともに，「既ラインの運賃戦略としては，国内運送分のみならず国際運送

存 C」は，既存エアライン（低コスト構造）を表象している．

分を合算した上での収支を最大化する戦略を選択するものとまた，同表中，白抜き文字の箇所は，エアライン及びそのユ考えられる．一方，国内地域間運送における利潤最大化のみ

ニットコストが，Base と異なることを示す．

を考える本研究のモデルでは，こうしたエアラインの行動は，表現されない．また，このような運航便に同乗する国内旅行客に対する運賃戦略も，自ずから異なったものになろう．

-8-

国総研資料 No.694

4,500

60,000
Base
Base

4,000

Simula on
50,0003,500᪑ᐈ㟂せ䠄ே䠋᪥䞉∦㐨䠅᪑ᐈ㟂せ 䠄 ே䠋᪥䞉∦㐨 䠅

Simula on

3,000
2,500
2,000
1,500

40,00030,00020,0001,000
10,000
500
0

0
᪤ᏑA

᪤ᏑB

᪤ᏑA

ᡂ⏣䡚ఀ୹

᪤ᏑB

᪤ᏑA

⩚⏣䡚ఀ୹

᪤ᏑB

᪤ᏑA

LCC

⩚⏣䡚㛵す

ᮾி䡚኱㜰

⩚⏣䡚ⓑ
὾

図- 8 首都圏〜関西圏の旅客需要シミュレーション結果（左：航空，右：鉄道）
20,000

20.0
Base

Base

Simula on

Simula!on
15.0

᪥౽ᩘ 䠄∦㐨䠅ᆒ⾮㐠㈤䠄෇䠋∦㐨䠅

15,00010,000

10.0

5,000

5.0

0

0.0
᪤ᏑA

᪤ᏑB

ᡂ⏣䡚ఀ୹

᪤ᏑA

᪤ᏑB

⩚⏣䡚ఀ୹

᪤ᏑA

᪤ᏑB

LCC

⩚⏣䡚㛵す

᪤ᏑA

᪤ᏑA

⩚⏣䡚ⓑ
὾

図- 9 首都圏〜関西圏の航空運賃シミュレーション結果

᪤ᏑA

᪤ᏑB

⩚⏣䡚ఀ୹

᪤ᏑA

᪤ᏑB

LCC

⩚⏣䡚㛵す

᪤ᏑA
⩚⏣䡚ⓑ
὾

図- 10 首都圏〜関西圏の航空便数シミュレーション結果

上記が過大推計の要因の一つと考えられるが，その妥当性

ら広く薄くとる傾向あることが分かる．

に係る検証及びそれを踏まえたモデルの改善については，将LCC の運賃は，Base Case と比較して約 18%減少している．

来の課題としたい．

4.3

᪤ᏑB

ᡂ⏣䡚ఀ୹

他の経路については，運賃に大きな変化は見られなかった．
これらの要因として，次の二点が考えられる．

シミュレーション結果

第一に，首都圏〜関西圏を対象としたシミュレーションで

本節では，4.1 節の前提条件下において，首都圏〜関西圏，首は，既存エアラインのうち低コスト構造（「既存 C」）の路線

都圏〜北部九州及び関西圏〜北部九州間格安航空会社（LCC）

を LCC が承継・代替したシナリオを想定したが，エアライの参入が，旅客の選択行動の変化，航空便数の配便戦略の変ンのユニットコストの低減が限定的（9.0 円 →5.5 円）であ化に与える影響をシミュレーションした結果を示す．

るため，その効果も限定的であったと考えられる．
第二に，関西空港の立地が考えられる．関西空港をノード(1) 首都圏〜関西圏
LCC が参入したと仮定した場合における旅客需要，航空運に含む経路の選択割合は，もともと僅少であり，旅客の大部

賃及び航空便数をシミュレーションした結果を，図-8〜図-10

分は鉄道または伊丹空港をノードに含む経路を選択してい及び表-5 にそれぞれ示す．

る．本研究において，旅客の経路選択確率は，条件付ロジッ

首都圏〜関西圏における旅客の経路選択行動に大きな変

トモデルに従うものと仮定しているが，Base Case の経路分化は見られず，いずれの経路も 100 人以内の変動となった．

担率に大きな差がある場合，ロジットモデルの特性上，多少

LCC を利用する旅客が微増，他の経路については，総て微減

交通サービス水準が向上しても，旅客の経路選択行動に与えである．即ち，LCC を利用する旅客の増加分は，他の経路かる影響への感度は，さして大きなものとならない．

-9-

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析/井上・丹生・喜渡・今村

表- 5 シミュレーション結果（需要及び便数は片道/日）
エアライン等

需要

便数

均衡運賃

Base

Simulation

Base

Simulation

Base

Simulation

既存 A

213

212

1.0

1.0

14,823

14,818

既存 B

162

161

1.0

1.0

14,82014,816

既存 A

3,589

3,581

12.7

12.7

13,997

13,993

既存 B

3,910

3,902

11.6

11.5

13,995

13,991

既存 A

764

762

4.4

4.4

15,802

15,797

既存 B

638

637

4.4

4.4

15,79915,795

LCC

211

293

2.7

3.7

13,314

10,959

羽田〜白浜

既存 A

153

152

2.1

2.1

15,31815,313

東京〜大阪

鉄道

56,61156,549-14,436

14,436

羽田〜福岡

既存 A

4,684

4,570

19.5

19.0

23,81923,589

既存 B

4,431

4,357

16.3

16.0

22,96922,683

既存 C

1,829

1,744

9.1

8.7

17,753

17,685

羽田〜北九州

既存 A

524

511

5.2

5.0

22,906

22,676

羽田〜佐賀

既存 B

214

211

2.0

2.0

23,94823,662

成田〜福岡

既存 A

90

87

0.7

0.6

24,54524,315

LCC

113

444

1.5

5.7

23,695

13,516

東京〜福岡

鉄道

1,691

1,651

-

22,32022,320

伊丹〜福岡

既存 A

496

472

3.6

3.4

14,681

14,588

既存 B

714

734

4.8

4.9

15,501

14,845

既存 A

202

192

1.6

1.6

14,406

14,313

LCC

308

521

3.4

5.8

15,226

11,016

伊丹〜佐賀

既存 B

64

65

1.4

1.4

16,403

15,747

大阪〜福岡

鉄道

7,703

7,502

-

16,177

16,177

成田〜伊丹

羽田〜伊丹

羽田〜関西

関西〜福岡

- 10 ----

国総研資料 No.694

2,000

5,000

Base
Base

4,500

Simula on

Simula on᪑ᐈ㟂せ䠄ே䠋᪥䞉∦㐨䠅᪑ᐈ㟂せ䠄ே䠋᪥䞉∦㐨䠅

4,000
3,500
3,000
2,500
2,000
1,500

1,000

1,000
500
0

0
᪤ᏑA

᪤ᏑB

᪤ᏑC

⩚⏣䡚⚟ᒸ

᪤ᏑA

᪤ᏑB

᪤ᏑA

⩚⏣䡚໭஑ ⩚⏣䡚బ㈡
ᕞ

ᮾி䡚⚟ᒸ

LCC

ᡂ⏣䡚⚟ᒸ

図- 11 首都圏〜北部九州の旅客需要シミュレーション結果（左：航空，右：鉄道）
30,000

20.0
Base

Base

Simula on

25,000

Simula!on

20,000᪥౽ᩘ 䠄∦㐨䠅ᆒ⾮㐠㈤䠄෇䠋∦㐨䠅

15.0

15,00010.0

10,000

5.0
5,000

0

0.0
᪤ᏑA

᪤ᏑB

᪤ᏑC

⩚⏣䡚⚟ᒸ

᪤ᏑA

᪤ᏑB

᪤ᏑA

⩚⏣䡚໭஑ ⩚⏣䡚బ㈡
ᕞ

᪤ᏑA

LCC

ᡂ⏣䡚⚟ᒸ

᪤ᏑB
⩚⏣䡚⚟ᒸ

図- 12 首都圏〜北部九州の航空運賃シミュレーション結果

᪤ᏑC

᪤ᏑA

᪤ᏑB

⩚⏣䡚໭஑ ⩚⏣䡚బ㈡
ᕞ

᪤ᏑA

LCC

ᡂ⏣䡚⚟ᒸ

図- 13 首都圏〜北部九州の航空便数シミュレーション結果(2) 首都圏〜北部九州

道需要への影響が限定的とのシミュレーション結果になった

首都圏〜北部九州を対象に，旅客需要，航空運賃及び航空ものと考えられる．また，Base Case において，羽田〜福岡

便数をシミュレーションした結果を, 図-11〜図-13 及び表-5

路線に需要が集中しており，羽田〜福岡路線を選択する際の（再掲）にそれぞれ示す．

効用が，成田〜福岡路線を選択する際の効用を大きく上回る

首都圏〜北部九州の場合，既存エアライン (B) の成田〜福ことを示唆されるが，係る市場において，LCC の運賃戦略と岡路線を継承した LCC の航空需要が約 4.0 倍（113→444 人）

しては，旅客の取り込みを図り利潤を最大化するべく，自らとなる結果となった．エアライン間の競合状況がみられ，特の運賃を相当程度下げるのが合理的であるという状況を示唆に，既存エアライン (A) の羽田〜福岡路線の需要が 100 人以している．

上減少する結果となった．一方，鉄道への影響は軽微で，減少幅は数十人程度に留まった．

LCC に係る航空運賃は大幅に低減し，約 24,000 円 → 約
14,000 円（約 43%減）となった．一方，他のエアラインの運賃は，いずれも数百円程度の減少に留まった．
これらの要因の一つとして，次が考えられる．
即ち，首都圏〜北部九州間の旅客流動は，航空の機関分担率が元々高く，鉄道の機関分担率は僅少である．このため，

LCC への利用転換は主として競合エアラインからなされ，鉄- 11 -

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析/井上・丹生・喜渡・今村

10,000

1,000

Base
Base

900

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Simula on᪑ᐈ㟂せ䠄ே䠋᪥䞉∦㐨䠅᪑ᐈ㟂せ䠄ே䠋᪥䞉∦㐨䠅

800
700
600
500
400
300

5,000

200
100
0

0
᪤ᏑA

᪤ᏑB

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LCC
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図- 14 関西圏〜北部九州の旅客需要シミュレーション結果（左：航空，右：鉄道）
20,000

10.0

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Base
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15,000᪥౽ᩘ 䠄∦㐨䠅ᆒ⾮㐠㈤䠄෇䠋∦㐨䠅

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図- 15 関西圏〜北部九州の航空運賃シミュレーション結果(3) 関西圏〜北部九州

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図- 16 関西圏〜北部九州の航空便数シミュレーション結果
表-6 は LCC 参入前後における，エアラインの利潤の変化

関西圏〜北部九州を対象に，旅客需要，航空運賃及び航空を算出したものである．表-4 のとおり，計算上，エアライン

便数をシミュレーションした結果を, 図-14〜図-16 及び表-5(A) は路線の撤退・LCC への代替はないものとしているが，（再掲）にそれぞれ示す．

LCC 参入による需要減，運賃低下により，利潤は減少する．

関西圏〜北部九州の場合，既存エアライン (B) の関西〜福路線別に詳しく見ると，既存エアライン (A) の利潤の減少は，

岡路線を継承した LCC の航空需要が約 1.7 倍 (308→521 人)

専ら，羽田〜福岡路線の需要減に起因するものであった．

になった．首都圏〜北部九州のケースと異なり，既存エアラ

表-7 は，LCC 参入前後における，運賃・便数による旅客

インへの影響は軽微であり，LCC の旅客増は，鉄道からのの効用の変化を算出したものである．運賃による効用の変化

需要転換が太宗 (鉄道は 201 人の減) となった．また，競争

は，LCC 参入前後における運賃と需要の積の差分とした．まが誘発された結果，既存エアライン (B) の伊丹〜福岡路線のた，便数による効用の変化は，LCC 参入前後における便数の運賃が微減となり，その結果，需要は微増となっている．た

自然対数と需要の積の差分に，式 (6) の効用関数のパラメタ

だし，当該路線単独の利潤は，LCC 参入後，減少するとのシ（表-1）である β3 /β2 を乗じ，金銭換算したものである．そミュレーション結果を得た．

の結果，旅行費用に係る効用については，エアライン運賃が総ての路線で低下したこともあり，各地域間輸送において，(4) シミュレーション結果の考察

当該効用が増加する結果になっている．便数に係る効用につ

LCC 参入による旅客の経路選択行動及び LCC に承継・代

いては，首都圏〜関西圏間及び関西圏〜北部九州間で増加す替された路線運賃の変化の様相は，首都圏〜関西圏，首都圏

る一方，首都圏〜北部九州間では，当該効用が減少する結果〜北部九州及び関西圏〜北部九州で，大きく異なる結果ととなった．これは，多頻度運航の既存大手エアライン (A,B)

なっている．

- 12 -

国総研資料 No.694• シミュレーションに用いた航空需要データは，航空輸

表- 6 エアラインの利潤の変化（円／日）Base
Simulation
Difference

送統計年報に基づく，空港ノード間に係る輸送データ
であり，厳密には純流動データとは言えない．即ち，旅既存 A

221,362,213

214,914,042-6,448,170

客の効用関数同定に用いた非集計データ及び鉄道に係

既存 B

208,018,217

194,537,022-13,481,196

る輸送データと，データの性質が整合していない．利既存 C

33,710,213

29,012,224-4,697,990

用可能なデータの制約から，現段階の対応としては，止19,134,256

19,134,256

むを得ないと考えているが，今後，当該不整合を是正・

457,597,544-5,493,100

緩和するための方策の検討が必要である．

LCC
合計

463,090,644• 本研究におけるシミュレーションは，47OD ゾーンに基表- 7 運賃・便数による効用の変化（金銭換算，円／日）

づき行ったものであり，全国幹線旅客純流動調査や航空需要予測における 207OD ゾーンまたは 223OD ゾー

旅行費用
(A)

便数
(B)

消費者余剰
(A+B)

ンよりも広範なエリアを対象としている．交通選択行

首都圏〜関西圏

1,696,706

1,874,213

3,570,919

動に少なからず影響を与えると考えられる，滞在可能

首都圏〜北部九州

13,100,490-6,715,319

6,385,171

時間，空港または鉄道駅に係るアクセシビリティ指標

関西圏〜北部九州

5,915,452

10,340,695

16,256,147

については，47OD ゾーンを基準に輸送実績に応じて加合計20,712,648

5,499,589

26,212,237

重平均した値を用いざるを得なかった．これらの指標による影響をより精緻に吟味するため，OD ゾーンをより細分化した分析に係る検討が，今後必要と考える．

から，運賃は格安であるものの依然として便数が少ない LCC• 本研究においては，機材容量及びロードファクターをへ需要転換した結果であるものと考えられる．

5.

一定（所与）としてシミュレーションを行った．一方，現実には，これらの要素についても，戦略的な経営判断

モデルの適用性に係る考察がなされているものと考えられる．このため，機材容本研究における分析は，実データに基づき，現実の本邦航量及びロードファクターについて，独立変数として明空ネットワークを対象として，シミュレーションを行ったも示的に考慮したモデルへの改善が必要がある．

のであるが，利用可能なデータの限界等から，データの不整合等の課題を残しつつも，現実的にシミュレーション可能な• 本研究における航空旅客需要，航空運賃及び航空便数手法を採用せざるを得なかった．今後の課題を整理すると，は，ベルトラン・ナッシュ均衡の解として表現される．

以下のとおりとなる．

一方，実際のエアラインの経営戦略は，静学的問題として捉えるよりも，他社の戦略を踏まえながら自社の経• 旅客の経路選択モデルについては，需要関数の同定に営戦略を時々刻々と変化させる，動学的問題として捉おいて，複数のエアラインが就航する路線にあっても，えるのが，より適切と考えられる．動学的問題としてこれを同一経路とみなし当該関数を同定する一方，シの定式化は，異時点間にわたるエアラインの意思決定

ミュレーションの際に用いる需要関数は，異なるエアラ問題をモデルに反映させる等，問題の抜本的な変更をインが就航する同一路線を個々の経路とみなした関数

余儀なくされる．これを直ちに行うのは非現実的であを用いてシミュレーションした．両者は，必ずしも整合ると考えるが，少なくとも，エアラインの経営戦略策定

したものとはいえず，ロジットモデルの IIA 特性というに係る動学的要素の一部を，単純なモデルに捨象化し，課題も残る．上述した課題のため，本研究の手法では，モデルに組み入れるための検討は必要と考える．

新たに LCC が新規参入するケースに係る分析を直ちに実施することが難しい．一方，当該ケースのような分• 序論で既に述べた Hess and Adler (2011) による実証研究

析に対するニーズは高く，モデル改善に向けた更なるが示唆するとおり，LCC の参入による旅客の選択行動検討が必要である．また，首都圏〜関西圏，首都圏〜北が今後大きく変化することが想定される．実態の調査

部九州，関西圏〜北部九州に係るシミュレーションを及び分析を行うとともに，その結果を踏まえ，更なるモ行うにあたり，輸送実績と整合するよう，需要関数を補デルの改善が必要になるものと考える．

正しているが，当該手法の妥当性及び補正係数の頑健性についても，精査が必要であると考えられる．

- 13 -

ベルトラン・ナッシュ均衡モデルによる格安航空会社（LCC）の本邦航空市場参入の影響に関する分析/井上・丹生・喜渡・今村

6.

結論

加藤浩徳 (2008): 東アジア圏の航空ネットワークを考慮した
我が国の広域ブロック圏ゲートウェイ政策の評価に関す

本研究は，加藤 (2008) のアプローチを，本邦航空市場にる研究，平成 19 年度国土政策関係研究支援事業 研究成

適用したシミュレーションプログラムを開発し，首都圏〜関果報告書．

西圏，首都圏〜北部九州，関西圏〜北部九州の航空市場を対

国土技術政策総合研究所空港計画研究室 (2007): 航空需要予象とし，格安航空会社（LCC）参入が，旅客の選択行動の変化及び航空便数の配分戦略の変化に与える影響について，実測について，第 II 編

航空需要予測モデルの改善（1.

データを用いて分析したものである．

国内航空旅客需要予測手法）．http://www.ysk.nilim.go.jp/

kakubu/kukou/keikaku/juyou1.html．

本研究におけるシミュレーションモデルの特長は以下のとおりである．

竹林幹雄 (2005): ローコストキャリアの行動を考慮した航空
旅客輸送市場のモデル化，土木計画学研究・論文集，第• 旅客の効用最大化行動のもとの経路選択と，エアライン

22 巻, pp.609-616．

の利潤最大化のための運賃戦略の相互作用の表れとして，本邦航空市場をモデル化した．エアラインの利潤

竹林幹雄・黒田勝彦 (2007): ネットワーク均衡分析による関最大化行動は，他社の運賃戦略及び旅客の選択行動を踏

西 3 空港における機能分担に関する考察，土木計画学研

まえ，自社の利潤が最大となるよう，各路線の輸送サー究・論文集，第 24 巻, pp.427-435．

ビスレベル（運賃，便数）を決定する，ベルトラン・モ
丹生清輝 (2010): 国内航空の運賃に関する分析，国土技術政

デル（Bertrand Model）による運賃競争として，エアラ

策総合研究所資料，第 612 号．

インの行動をモデル化した．その結果，複数のエアラ
インによる，運賃が差別化された航空市場が，モデルに

丹生清輝・磯野文暁・大石礎 (2011): 国内航空の運賃に関すより表現される．

る分析，土木計画学研究・講演集，第 44 巻．

• 旅客の経路選択は，条件付ロジットモデル（Conditional-

橋本安男・屋井鉄雄 (2011): リージョナル・ジェットが日本

Logit Model）により，確率的に決定するものとして，モの航空を変える，成山堂書店．

デル化した．鉄道を選択可能な経路選択肢に含めるこ
竹林幹雄 (2011): 東アジア近距離輸送における LCC 参入の影とにより，鉄道との輸送機関分担を前提とした複数エ

響シミュレーション，土木計画学研究・講演集，第 43 巻．

アラインの競合関係が，モデルにより表現される．

• 効用関数や費用関数の同定は，入手可能な実データにBarrett, S. ed. (2009): Deregulation and the Airline Business in

基づいており，現実の航空ネットワークが考慮可能で

Europe - Selected Readings: Routledge.

ある．また，当該シミュレーションについても，現実的Brander, J. A. and Zhang, A. (1993): Dynamic Oligopoly Be-

な計算時間で実行可能である．

haviour in the Airline Industry, International Journal of Industrial Organization, Vol. 11, pp. 407-435.

本研究における分析には，依然として 5 章で述べた課題が残る．今後もモデルの改善等を進めていきたいと考えて

Hess, S. and Adler, T. (2011): Ananalysis of Trends in Air Travel

いる．

Behaviour Using Four Related SP Datasets Collected between
2000 and 2005, Journal of Air Transport Management, Vol.

(2012 年 5 月 31 日受付)

17, pp. 244-248.

参考文献

Takebayashi, M. (2011): The Runway Capacity Constraint andAirline’s Behavior: Choice of Aircraft Size and Network De-

石倉智樹 (2007): 寡占市場モデルと路線配便モデルの組合せ

sign, Transportation Research Part E, Vol. 47, pp. 390-400.

による国内航空市場分析手法，土木計画学研究・論文集，

Tuba, T. (2010): How Do Sustained Changes in Cost of Air-第 24 巻，第 3 号, pp.413-420．

lines Influence Air Traffic. http://www.eurocontrol.int/eec/
石倉智樹・丹生清輝 (2009): 空港近接地域における需要分析

gallery/content/public/document/eec/report/2010/Account%のための国内航空市場モデルの構築，国土技術政策総合

20Paper-TT290910.pdf.

研究所報告，第 38 号．

- 14 -

国総研資料 No.694

付録 A 本研究における 47OD ゾーン
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国土技術政策総合研究所資料
TECHNICAL NOTE of N I L I M
No. 694
編集・発行

June 2012

C国土技術政策総合研究所

本資料の転載・複写のお問い合わせは〒239-0826 神奈川県横須賀市長瀬 3-1-1
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