公共工程施工期间社会成本量化分析之实证研究

公共工程施工期間社會成本量化分析之實證研究－以北部地區道路鋪面工程為例指導教授：余文德博士學生：張正瑩中華民國九十二年五月十七日2大綱前言文獻回顧社會成本之量化實證分析社會成本預測模式之建立與分析案例應用與分析結論與建議3研究動機•六成以上民眾認為造成交通問題之首要原因為「道路施工影響行車速度」。•公路拓寬或養護所進行的鋪面工程施工時，可能影響社會大眾生活不便的外部成本應列入工程管理考慮。•為發揮工程整體效益並因應提前完工之需要，促使承商在合約規定品質下全力趕赴進度，亦是本研究之主要動機。前言4研究目的•透過實證研究，以社會成本損失之關鍵影響因子，作為管理重點。•建立道路鋪面工程社會成本之推估模式並規劃最佳之管理策略。•參考政府有關趕工獎金實施要點之規定，提供工程主管單位研擬編列趕工獎金之依據。前言5研究範圍•分析對象：以道路舖面工程施工期間對於鄰近區域之交通衝擊延滯成本、環境空氣及噪音污染所造成之損失及商家所受影響之營業損失等三大項社會成本。•樣本分析案例來源：公路總局第一區養護工程處路面整修工程案例。•工程地點：台北縣、桃園縣、新竹縣等。•工程規模金額：210,000~23,000,000元。前言6研究步驟交通衝擊成本環境衝擊成本商業衝擊成本社會成本分析縮短工期配套措施公共工程趕工獎金實施要點國內公共工程縮短工期文獻探討相關文獻回顧確立研究目的設定研究目標與範圍建立道路鋪面工程施工期間之社會成本量化模式案例分析案例預測驗證結論與建議不可接受可接受前言7研究內容•以社會成本之相關文獻作探討，評估道路鋪面工程施工期間所衍生之交通、環境與商業等衝擊成本。•建構道路鋪面工程施工期間之交通、環境與商業衝擊成本等量化模式並以案例驗證模式之可行性。•進行案例之複迴歸分析，建立社會成本推估模式。•以五個實際道路鋪面工程案例進行社會成本模式推估應用並佐以「趕工獎金實施要點」，作為研提趕工策略之依據。前言8研究方法(1)一、文獻探討各項衝擊成本以下列內容作為基礎：•車流理論延滯時間之計算•相關時間價值理論•其他相關研究實驗數據•公路總局交通流量調查統計資料•營建工程空污防制費率及噪音污染稽查處分統計資料•商家營業損失調查資料前言9研究方法(2)二、模式建構與修正成本分析模式係以根據羅紹松君[1]的量化社會成本分析數學模式為基礎，並考量實地環境特性修正相關參數。三、實證分析國內北部地區公路工程130個案例，驗證數學分析模式之可行性。前言10四、統計分析方法利用迴歸分析方法藉助電腦作業之功能建立不同變數間之函數關係預測模型。五、案例應用與分析以四個實際道路鋪面工程案例為對象進行案例分析。研究方法(3)前言11社會成本相關文獻回顧年份研究者文獻名稱研究內容1993林慧敏社會成本問題之研究「社會成本」是指整個社會的資源，予以最佳使用時的價值。1997郭承翔導向潛鑽工法應用於都市地區地下管線埋設可行性初步分析之探討透過比較工法成本，再對環境衝擊影響、工商業影響、市民社會影響等方面，以實地問卷發放方式調查，進行資料統計分析1999尤婉姿地下管道之社會成本量化分析評估「幹管工程」工法之各項成本，亦將施工時產生之無形的污染問題及社會成本予以量化。2001羅紹松道路工程施工期間社會成本之研究建構道路工程社會成本之量化數學模式，研究分析發現，因交通衝擊、環境衝擊與商業損失所造成之社會成本約為工程造價之4.5~6.9倍。2001余文德范振成公共工程業主最有利排程之探討研究指出業主不可見成本有三：工程對附近區域之交通影響成本、環境影響成本、商家商業損失成本。2002郭炳煌以統計方法與類神經網路模式預估工程直接成本利用迴歸分析及類神經網路模式來探討預測營建工程「直接成本」之可行性。在迴歸分析中做「依變數」轉換比較R2值，結果顯示係以依變數不做轉換的分析為佳，亦發現「倒傳遞類神經網路」可增加預測之準確度。文獻回顧12公共工程會之趕工獎金實施要點協商達成趕工期限目標後發給獎金之計算方式：1.按其較合約規定工期或規劃完工日提前完工者，每提早完工一日，給予原合約決標總價除以工期所得金額百分之十五2.獎金最高限額：決標總價之百分之三（二）監造廠商：按承包商獎金總額之百分之三發給。限期完工工程，以限定完工日與約定開工日間之日曆天為工期。關鍵工程依其經費及工期計算獎金。文獻回顧13道路鋪面工程社會成本量化模式及實證分析•本章內容構建模式係以先前研究者羅紹松君量化社會成本研究成果之架構為基礎，蒐集北部地區130個實際案例並隨鋪面工程特性而修正部份模式內容再進行深入探討影響社會成本之各項因素。•在案例分析時可以透過公式的計算求出各項社會成本，此計算方法是蒐集現有的相關資料及實地探訪調查得知，在使用公式時必須注意變數的名稱及其單位。道路施工期間之社會成本分析14•交通衝擊區定義：施工區域1,000公尺範圍內之街道。D15015050LD1501501000車輛慢行(拒2)旗手(視需要設置)單線行車(施20)道路施工(施2)(市區視道路長度得改用施3)(市區道路視道路長度設置)1公里(市區道路視道路長度設置)圖例活動拒馬標誌夜間警告燈號施工標誌旗手交通錐施工道路單位：公尺施工路段L=V2W/155(V60)或L=0.625VW(V60)L=交通錐或拒馬排列漸變線長度(公尺)V=85%行車速率或施工路段速限（公里/小時）W=縮減之路寬(公尺)D=安全停車視距道路施工(施2)(市區道路視道路長度得改用施3)單線行車(施20)（市區道路視道路長度設定）旗手（視需要設置）道路施工(拒1)W或不得少於道路施工(拒1)或不得少於(市區道路視道路長度設置)道路施工(施1)（參考交通部道路交通號誌設置規則）施工區域15交通衝擊成本建立(1)資料取得來源•td：現場實際調查•Tv：90年公路總局交通量系統調查資料•C：90年交通部運研所公路車輛行車成本調查道路鋪面工程社會成本量化模式及實證分析衝擊類別及內容計算公式參數定義每日車輛增加之總行車成本（元/日）DVTC=td×Tv×Ctd：因道路施工平均增加通過本工區之行車時間（分）Tv：道路施工期間每日交通量（輛/日）C：每車每分鐘行車成本（元/分/輛）16交通衝擊成本建立(2)•本研究之時間價值採單位時間薪資之70﹪可推估得民國90年每人單位時間價值（41961×70%÷180.6=162.64元/小時轉換後得2.71元/分鐘）。道路鋪面工程社會成本量化模式及實證分析衝擊類別及內容計算公式參數定義資料取得來源每日旅客增加之總時間價值成本（元/日）DTTV=UTVNPTv×tdUTV：每人每分鐘之平均時間價值（元/分/人）NP：單位車輛平均乘載旅客之人數（人/輛）Tv：道路施工期間每日交通量（輛/日）td：因道路施工平均增加通過本工區之行車時間（分）UTV：90年行政院主計處「台灣地區薪資與生產力統計指標摘要」NP：90年交通部運研所公路車輛行車成本調查td：現場實際調查17環境衝擊成本建立衝擊類別及內容計算公式參數定義資料取得來源每日噪音污染成本DNPC=NPR×RfNPR：噪音污染費率Rf：污染受罰率90年環保局污染源稽查處分概況表每日空氣污染成本DAPC=APR×WAAPR：空污費率WA：施工面積APR：環保署之營建工程空氣污染防制費率WA：現場實際調查•噪音污染受罰率：90年噪音陳情案件處理統計中營建工程類別佔13.68%•污染費率：90年度全省噪音稽查次數為25,707次，符合標準罰款次數271次，罰款金額為新台幣2,534,000元，轉換為25.62元62.252713652534000道路鋪面工程社會成本量化模式及實證分析18商業衝擊成本建立衝擊類別及內容計算公式參數定義資料取得來源商業損失DBL=NAS×ADLDBL：商業衝擊平均每日損失成本（元/日）NAS：影響區域商家總戶數（戶）ADL：每戶商家平均每日損失金額（元/戶/日）實地訪查施工區域沿線之商家影響程度•包含顧客消費力的降低、產品生產力減少，因此本研究經由對施工現場附近1公里內的商家作一全面性訪查，以評估其所屬區域之商業活動的損失情形道路鋪面工程社會成本量化模式及實證分析19案例實證分析資料來源：•路況資料：針對公路總局第一區養護工程處省縣道之道路130個鋪面整修資料及交通流量調查資料進行分析，對於分析範圍內之施工長度未滿1公里者，不將其列入考慮，•社會成本分析資料：•交通衝擊：由於牽涉範圍甚廣，透過時間價值、行車成本、單位貨幣價值估算而得。•環境衝擊：施工過程中所引發之噪音和空氣污染係引用政府相關單位制定之費率及統計數據作為估算。•商業衝擊：商業衝擊所需之店家相關資訊則係透過實地探訪調查而求得。道路鋪面工程社會成本量化模式及實證分析20施工期間之社會成本與施工成本之比較各案例於每日施工時所附加的額外社會成本甚高-1,000,0002,000,0003,000,0004,000,0005,000,0006,000,000020406080100120140一日社會成本(元)一日工程成本(元)21社會成本倍數統計圖14~17倍2%12~14倍6%9~12倍8%6~9倍8%3~6倍15%3倍以下59%17~20倍2%22•社會成本與其施工成本之比例為5:1，足見嚴重性之可觀，亦值得工程有關單位之重視和作為將來工程建設初期規劃之參考。社會成本倍數統計圖01020304050601234567891011121314161720案件數23社會成本分析比例圖2%3%95%交通衝擊成本商業衝擊成本環境衝擊成本24複迴歸分析相關理論•迴歸分析模式為一般最常被使用於建構模型的工具，其範圍適用於各領域。•由於複迴歸分析之計算複雜且在研究中所引入之自變數數量較多，因此採用統計軟體SPSS進行複迴歸分析工作，社會成本預測模式之建立與分析25•首先選擇及讀入本研究欲分析之資料，以便後續的分析進行。•以變異數分析及參數分析來呈現資料的概況。•以檢定法則來判定殘差是否符合基本線性、常態性、一致變異數及獨立性。迴歸分析流程圖[15]選擇並讀入資料資料概況檢視殘差問題偵測解決殘差問題YES有無殘差問題NO多重共線性問題偵測及解決選擇模型模型比較決定最終模型26選擇並讀入資料資料概況檢視殘差問題偵測解決殘差問題YES有無殘差問題NO多重共線性問題偵測及解決選擇模型模型比較決定最終模型•而殘差的矯正方式主要是對依變數作資料轉換，以改變整個變數分配的方式亦解決不符合線性的問題。•模型中的自變數可能有很高的相關性，因此利用逐步迴歸進行選模，此時擁有相關性的變數會被篩除，同時也解決了多重共線性的問題。迴歸分析流程圖[15]27•判定迴歸模型適合性隨著資料性質之不同。橫斷面資料多屬於隨機樣本，變數間之關係本就較為薄弱，調整後R2只要大於0.18，模式配適度就合格[16]。迴歸分析流程圖[15]模式配適度橫斷面資料縱斷面資料不合格＜0.18＜0.6合格0.180.60尚可0.210.70不錯0.240.80優良0.270.90十全十美0.301.00調整後R2與模式配適度表[16]選擇並讀入資料資料概況檢視殘差問題偵測解決殘差問題YES有無殘差問題NO多重共線性問題偵測及解決選擇模型模型比較決定最終模型28社會成本預測模式之迴歸分析預測模式包含一個依變數（Y）與六個社會衝擊因子之自變數（X）Y：總社會成本X1：車輛數－係採用小客車單位（passengercarunit）為分析資料。X2：長度(M)－案例施作之長度。X3：路寬(M)－案例施作地段之路面寬度。X4：車道數－車道數量。X5：工期(日曆天)－施工所需之天數。X6：工程款(元)－為完成工程，最直接之成本。社會成本預測模式之建立與分析29•建立初步迴歸模式之形式如下：總社會成本（Y）=2)(Xb)(Xb)(Xb)(X)(Xb)(Xb665544332211(常數)工程款工期車道數路寬長度車輛數ab•使用SPSS統計套裝軟體作為統計分析之工具，採用「逐步迴歸」分析方式。經由逐步剔除，得出最佳之自變數組合