رونهار توضیح می دهد که بازارهای حمل ونقلی شرایط بهینگی پارتو[۵۰] را دارا نمی باشند و از اینرو بازارهای ناکارآمدی هستند. او علت اصلی ایجاد ناکارآمدی را برابر نبودن قیمت های حمل و نقلی با هزینه های حاشیهای می داند، و علت این نابرابری نیز وجود پیامدهای خارجی و مالیاتهای غیربهینه در این بازارها میباشد .پیامدهای خارجی، تأثیرات خوب یا بد بر روی عدهای است که به طور مستقیم در تولید یا استفاده ازکالا یا خدمات درگیر نیستند. شخصی که پیامدهای خارجی تولید می کند، هزینه ها یا منافعی را به دیگران وارد می کند، اما آنها را در فرایند تصمیم گیری در نظر نمی آورد .در نتیجه تولید یا مصرف او از نقطه نظر رفاه اجتماعی مبهم است. علت اصلی وجود پیامدهای خارجی، فقدان تعریف درستی از حقوق مالکیت می باشد.
در واقع هیچ حقی برای جاده های بدون شلوغی و ترافیک، هوای پاک یا سکوت وجود ندارد، و در مقابل مذاکره کردن و رسیدن به توافقات رضایتبخش بر روی هزینه های شلوغی، آلودگی یا قربانیان حمل ونقلی، به نظر ناممکن می نماید .از سوی دیگر قیمت های حمل ونقلی تحت تأثیر مالیات هایی است که هیچ ارتباط مستقیمی با هزینه های تسهیلات حمل ونقل مثل زیر ساخت ها یا هزینه های خارجی ندارند. این امر به این علت است که هدف مالیات ها در حالت کلی افزایش درآمد می باشد و به هیچ وجه اصلاح و تنظیم پیامدهای خارجی نمی باشد .این دو عامل قیمتهای حمل ونقلی را متفاوت با هزینه های حاشیهای آن نموده است.
این پژوهشگر در ادامه توضیح میدهد که چگونه قیمتهای ناکارا بازارهای حمل ونقل را ناکارا می کنند، و تشریح می کند که این کار به چهار علت صورت می گیرد .این چهار عامل شامل الف-بد عمل کردن قیمت ها در سهمیه بندی تقاضا، ب- عدم وجود راهنمای درست برای سرمایه گذاری در غیاب قیمتهای کارا، پ- ایجاد تقاضای اضافی و ت- نادرست بودن رقابت بین وسایل در غیاب قیمتهای کارا میباشند .در ادامه این مقاله اشاره می شود که این ناکاراییها قادرند بازارهای مرتبط مثل بازارهای کالا یا بازارهای کارا را تحت تأثیر قرار دهند. از اینرو، بسیاری از نویسندگان از دخالت دولت برای وضع قیمت های بهینه دفاع می کنند و برای کاهش این ناکارآمدیها سه حالت قیمت گذاری در دنیا ی بهینه اول ، قیمت گذاری در دنیای ” بهینه دوم ” و قیمت گذاری در دنیای ” بهینه سوم ” مطرح می شوند.
در دنیای بهینه اول افراد براساس اطلاعات کا مل عمل می کنند و سعی در بیشینه سازی مطلوبیت دارند. بازارها در غیاب انحراف های ممکن، همچون پیامدهای خارجی، به صورت بهینه رفتار می کنند، و ساختار نوعی بازار رقابت کامل است .در نتیجه، قیمت ها برابر هزینه های حاشیه ای بوده و بهینه میزان رفاه"- بهینه پارتو-” دست یافتنی است .روشن است که این فرضیات در واقعیت دارای ارزش نیستند. در دنیای بهینه دوم، بازارهای حمل ونقل دارای کمبودها و انحراف های بسیاری مثل نقص اطلاعات، انحصارها و کمکهای مالی (سوبسیدها) هستند .در چنین شرایطی، قیمت ها نباید بر مبنای هزینه های حاشیه ای تعیین گردند، بلکه باید به گونه ای تنظیم گردند که بتوانند تأثیرات منفی انحراف های بازار را اصلاح کنند، و به اصطلاح باید قیمت های بهینه دوم تعیین گردند. در این حالت، دولت باید دقیقاً تأثیرات انحراف های بازار را بر روی رفاه اجتماعی در هر لحظه بداند تا بتواند قیمت ها را به گونه ای تطبیق دهد تا منجر به بهبود رفاه گردد. از اینرو، این وضعیت مطالبه شدید اطلاعات را به همراه دارد که باز هم در عمل ناممکن می نماید و در نتیجه قیمت گذاری در شرایط بهینه دوم فقط در تئوری ممکن می باشد. برای عملی کردن شرایط بهینه دوم، دنیای بهینه سوم مطرح می گردد .در واقع در این سیستم، شکست اطلاعاتی نیز صریحاً وارد عمل می شود، که پیرو آن قیمت های بهینه سوم بوجود می آید .در این روش، دو شرایط” کمبود اطلاعاتی “و” فقر اطلاعاتی” متمایز میگردد .درشرایط کمبود اطلاعاتی، یک دولت اطلاعات محدودی راجع به تأثیرات انحراف بازار بر روی رفاه اجتماعی دارد که به او این اجازه را می دهد تا از راه آزمون و خطا و تحقیقات گسترده افت رفاه را از طریق تطبیق قیمت ها فقط کاهش دهد. اما در شرایط فقر اطلاعاتی، دولت اطلاعات بسیار اندکی دارد و بهبودهای بهینه ثانویه بی فایده خواهند بود. از اینر و دولت باید قانون های بهینه اول را در دیگر بازارها به اجرا درآورد، یعنی قیمت ها باید در مقادیر هزینه های حاشیه ای تنظیم گردند .قیمت های غیر بهینه جاری در حمل ونقل ممکن است که، برای مثال، انحراف در سایر بازارها مثل بازارهای کار را جبران کنند، و البته ممکن است که این انحراف ها را تقویت نیز بنمایند .در هر صورت هیچ تضمینی برای بهبود کلی رفاه اجتماعی در این حالت وجود ندارد. در نهایت، از مجموع سه حالت فوق نیز می توان این گونه برداشت نمود که اگرچه همواره سعی می شود با بهره گرفتن از اطلاعات و دانش موجود تا حد امکان به شرایط بهینه دست یافت، اما هرگز تضمینی برای بهتر شدن شرایط وجود ندارد و علت اصلی آن نیز ناشناخته بودن بازارها، انحرافات آنها و تأثیرات متقابل آنها بر یکدیگر می باشد .در هر صورت شاید این مطلب اصلی ترین عامل مقاومت کننده در برابر اعمال قیمت گذاری در جوامع باشد.
در ادامه اشاره می شود که جدی ترین مخالفتها با مفهوم قیمت گذاری شلوغی، و نیز با اصل قیمت گذاری کارا در حمل ونقل در حالت کلی به شرح زیر خواهد بود (Runhaar,2001):
- استفاده کنندگان این اعتقاد را ندارند که قیمت گذاری کارا رفاه را بهبود خواهد داد.
- استفاده کنندگان معتقدند برای چیزی پول می پردازند که خود قربانی آن هستند نه شریک جرم در آن، یعنی شلوغی ترافیک.
- بهای شلوغی ضروری نیست، چرا که مشکل آنقدرها حاد نیست. بعلاوه شلوغی را می توان از راه های دیگری مثل حمل ونقل عمومی خیلی بهتر کاهش داد.
- بهای شلوغی(وقیمت گذاری کارا به طور کلی ) غیر سودمند و غیر مؤثر خواهد بود، زیر ا که تقاضای حمل ونقل نسبت به قیمت بسیار کشش ناپذیر است.
- بهای شلوغی (و قیمت گذاری کار ا در حالت کلی) منجر به مشکلات مرزی شدیدی خواهد شد، که مثلاً مشکلات را به مناطق دیگر انتقال خواهد داد.
- مردم معتقدند که هدف قیمت گذاری کارا افزایش درآمدهای مالیاتی است و نه اهداف دیگر مثل بهبود رفاه.
- قیمت گذاری کارا منجر به بی عدالتی اجتماعی می شود.
در مقابل بسیاری از اقتصاددانان معتقدند که اثرات توزیع مجدد ناشی از قیمت گذاری کار است که منجر به ایجاد مقاومت اجتماعی در برابر آن می شود .قیمت گذاری کارا سبب افزایش رفاه بعضی افراد و کاهش رفاه سایر افراد می گردد .حتی اگر قیمت گذاری کارا منجر به بهبود رفاه خالص گردد، امکان مخالفت افراد با آن وجود دارد. این مطلب اختصاص به افرادی که ضرر می کنند نیز ندارد، بلکه افرادی که در وضعیت بهتری قرار می گیرند را نیز شامل می شود .در این رابطه چند تفسیر به شرح زیر آورده شده است(اصغر زاده،۱۳۸۵):
الف) بسیاری از استفاده کنندگان حمل ونقل به شکل نادرستی راجع به هزینه ها و منافع حمل ونقل آگاهی می یابند .علاوه بر آن، احتمالاً افراد بیشتر از آنکه از افزایش منافع خود آگاه شوند، از افزایش هزینه ها آگاهی می یابند. این اثر اخیر به ویژه وقتی که بخش قابل توجهی از مزایا مثل کاهش اثرات گلخانه ای غیر قابل درک باشند، افزایش می یابد.
ب) آن دسته ای که افت رفاه خواهند داشت احتمالاً فرصت سیاسی بیشتری خواهند یافت که آنها را قادر می سازد تا به نظر عمومی مردم چیره شوند.
در نهایت، این که آیا روش قیمت گذاری کارا باید اعمال گردد یا خیر. نویسنده مقاله عنوان می دارد که این برنامه ریزان و تصمیم گیرندگان هستند که باید با توجه به شرایط منحصر به فرد جامعه خود و رسیدن به شناخت درستی از آن در این باره تصمیم بگیرند.
۳-۳- تحقیقات یانگ[۵۱] و هوانگ[۵۲]
پیش از این نیز اشاره شد که تحقیقات انجام گرفته در زمینه قیمت گذاری پیش از آنکه به دنیای حمل ونقل راه پیدا کند توسط اقتصاددانان مطرح بوده است، و در چند دهه پیش به دلیل طبیعت در حال تغییر مسائل حمل ونقل شهری و نیز نیازهای موجود در زمینه حمل ونقل برون شهری، محققان حمل ونقل نیز به این سو روی آورده اند. قیمت گذاری از طریق هزینه متوسط یا قیمت گذاری از طریق هزینه حاشیه ای از اصول بنیادین اقتصادی می باشند، که پیش از همه مطرح شده اند .در ارتباط با قیمت گذاری حاشیه ای و کاربرد آن بیش از همه بحث و تبادل نظر شده است. در این روش در ارتباط با قیمت گذاری شلوغی، درواقع از استفاده کنندگان باید عوارضی برابر با اختلاف بین هزینه اجتماعی حاشیه ای و هزینه خصوصی حاشیه ای را به منظور ماکزیمم کردن سود خالص جامعه دریافت کرد(اصغر زاده،۱۳۸۵).
یانگ و هوانگ در ادامه مقاله خود سعی کردند تا اصول کلاسیک قیمت گذاری حاشیه ای را در یک شبکه کلی بکار بندند(Yang, Huang,1998). برای این منظور ابتدا فرمولبندی های لازم برای تعیین عوارض در یک شبکه با تقاضای کشش پذیر را ارائه کردند. در شرایط تقاضای ثابت، اگر عوارض هزینه حاشیه ای بر کمانهای شبکه اعمال گردد این عوارض جریان تعادلی بهینه استفاده کننده را به جریان تعادلی بهینه سیستم تبدیل خواهد کرد .در واقع با اعمال یک عوارض شلوغی مناسب وابسته به جریان بر هر استفاده کننده ای که در کمان خاصی از شبکه در حال حرکت است، جریان ترافیکی حاصل از انتخاب مسیرهای با کمترین هزینه بین هر زوج مبد أ-مقصد، منجر به ایجاد شرایط بهینه سیستم از حیث کمینه بودن کل هزینه سفر شبکه می شود .این سطح عوارض برابر مازاد هزینه سفری است که یک استفاده کننده اضافی در کمان بر کل استفاده کنندگان آن کمان وارد می آورد .اما در یک شبکه با تقاضای کشش پذیر، نمی توان یک ترکیب عوارض را یافت که به آسانی کل هزینه سفر شبکه را کمینه کند. دلیل آن نیز روشن است : هزینه سفر را می توان به راحتی با اتخاذ مقادیر بسیار زیاد برای عوارض و صفر کردن جریانها کمینه کرد. از اینرو در این حالت تابع هدف بهینه سازی سیستم که می تواند برای تعیین عوارض بهینه مورد استفاده قرار بگیرد، از طریق بیشینه سازی منافع خالص اقتصادی تعریف می گردد .شایان ذکر است که این پژوهشگران در ادامه مطالعه خود مسأله تعیین عوارض را برای حالتی که صفهای بوجود آمده در اثر شلوغی در کمانها در نظر گرفته شوند نیز فرمول بندی کردند.
۳-۴- تحقیقات یانگ و منگ[۵۳]
یانگ و منگ برای ساخت مدل خود مانند بسیاری دیگر به سراغ مدلهای برنامه ریزی دوسطحی رفته اند، دلیل خود را اینگونه ذکر کرده اند: برای اینکه یک قرارداد B-O-T شکل بگیرد، مهمترین بخش اطمینان از درآمد کافی پروژه است تا سرمایه گذاران بتوانند هزینه های خود را با سود کافی بازپس گیرند. هزینه ها بستگی مستقیم با اندازه پروژه( ظرفیت بزرگراه ) دارد، در حالیکه درآمد بستگی به ترکیب عوارض و تقاضای ترافیک دارد. تقاضای ترافیک نیز در مقابل وابسته به ظرفیت و میزان عوارض است .از این رو، باید برای دستیابی به یک پروژه قابل اعتماد باید ارتباط تئوری بین درآمد ناشی از عوارض و هزینه های پروژه مشخص و معلوم باشد. این ارتباط بین متغیرهای سطح هزینه و سرمایه گذاری(ظرفیت) و تقاضای ترافیکی برقرار می باشد .چنین رابطه ای را باید در چارچوب یک برنامه ریزی دوسطحی بیان کرد .در مسأله طراحی بزرگراه B-O-T هدف تعیین ظرفیت بهینه و عوارض بهینه به منظور بیشینه سازی معیارهای موردنظر است .این فرمولبندی به صورت زیر انجام گرفته است (اصغر زاده،۱۳۸۵):
Max F(x,y,d(x,y),v(x,y))
G(x,y, d(x,y), v(x,y)) ≤ ۰;
که d(x,y), v(x,y) از روابط زیر بدست می آیند:
که در آن داریم:
=fr حجم ترافیک در مسیر r بین زوج مبدا – مقصد w
=va حجم ترافیک در a ،
=dw تقاضای سفر بین زوج مبدا – مقصد w
=cw کمینه زمان سفر (شامل معادل زمانی عوارض) زوج مبدا – مقصد w
=x بردار عوارض برای تمامی کمانهای جدید
=y بردار ظرفیت برای تمامی کمانهای جدید،
=v بردار تمامی جریانهای کمانها،
=d بردار تمامی تقاضاهای مبدأ-مقصدها،
=ta(va,ya) زمان سفر در کمان aÎ`<em>A </em>به عنوان تابعی از جریان کمان و ظرفیت کمان<em>،</em><br />β = پارامتر تبدیل پول به زمان معادل،<br />=Dw(cw) تقاضای مبدا – مقصد w به عنوان تابعی از زمان سفر O-D (شامل معادل زمانی عوارض)،<br /><strong>(</strong><em>dw</em><strong>)</strong> = معکوس تابع تقاضای مبدأ-مقصد،<br />=A مجموعه کمانهای شبکه،<br />= `A مجموعه کمانهای نامزد ساخت (یا افزایش ظرفیت)،
۱ اگر مسیر r بین مبدا –مقصد w از کمان a استفاده کند، در غیر اینصورت،
G(x,y,d(x,y), v(x,y))= بردار توابع محدودیتهای پروژه B-O-T ،
F(x,y,d(x,y), v(x,y))= تابع هدف پروژه B-O-T ،
مسأله سطح پایین یک مسأله تعادل شبکه با تقاضای متغیر میباشد که مقادیر تقاضا (d) و توزیع آن بین کمانها (v) را بدست می دهد .مسأله سطح بالا نیز دارای تابع هدفی از معیارهای مطلوبیت، و نامعادله G نیز محدودیت های کنترلی و قوانین موجود می باشند .در صورت عدم وجود جواب برای این مسأله پروژه قابل اجرا نبوده و توافقی بین بخش خصوصی و دولت رخ نخواهد داد. در ادامه مدلهای مختلف تعیین کننده تابع سطح بالا ارائه خواهند شد.
۳-۵- تحقیقات سولیوان[۵۴] و هاراکه[۵۵]
تا این بخش از مرور بر منابع اشاره ای مختصر به دو گروه عمده از منابع موجود در زمینه مباحث مربوط به قیمت گذاری انجام گرفت. گروه اول مقالاتی هستند که به مسأله قیمت گذاری از جنبه کلیت موضوع نزدیک می شوند .مقاله ذکر شده از” رونهار ” در مورد قیمت گذاری کارا و مباحث پیرامون مخالفتهای موجود، به این گروه از تحقیقات تعلق دارد..اما، گروه بعدی که تحقیقات سولیوان و هاراکه از آن دست میباشد سعی می کند تا کارهای عملی انجام گرفته را گزارش کند و رفتار استفاده کنندگان را پس از انجام قیمت گذاری تشریح کند .این گروه از کارها می تواند آمارهایی را از موارد انجام شده ارائه کند و در مجموع این حسن را دارند که نیازهای دنیای واقعی را به دنیای تئوری وارد کرده و با کسب شناخت بهتر از رفتار انسانها، زمینه را برای ساخت مدلهای واقعی تر و کاربردی تر مهیا کنند. در این تحقیق رفتار استفاده کنندگان در یک جاده به طول ۱۶ کیلومتر در ایالت کالیفرنیا (SR 91) که دارای خطوط متفاوتی از نظر مقدار عوارض میباشد و از ۲۷ دسامبر سال ۱۹۹۵ بهره برداری آن شروع شده است، مورد بررسی قرار می گیرد. در هر جهت این جاده چهار خط بدون عوارض و دو خط دارای عوارض وجود دارد که نحوه استفاده افراد از این بزرگراه مورد بررسی قرار می گیرد. مقدار عوارض متغیر در طول روز به منظور مقایسه ساعت سفر استفاده کنندگان خطوط دارای عوارض و خطوط بدون عوارض مجاور آن، ممنوع بودن ورود وسایل نقلیه سنگین، عدم وجود هرگونه خروجی و ورودی در طول مسیر، سیستم جمع آوری عوارض به صورت الکترونیکی و ایجاد تسهیلات و قیمت های خاص برای افراد محلی و آنهایی که به طور منظم از این خطوط استفاده میکنند، از جمله مشخصات این سیستم محسوب می شود. مدت جمع آوری اطلاعات و آمار نیز در حدود دو سال و نیم به طول می انجامد. در نهایت نمودارها و گراف های متعددی از آن دسته از رفتار استفاده کنندگان که مورد نظر برنامه ریزان می باشد، تهیه می گردد .برای نمونه، پیش از هر چیز، میزان رشد موجود در حجم ترافیک خطوط دارای عوارض در طول زمان، اولین دستاورد این پژوهش می باشد. میزان استفاده افراد از خطوط دارای عوارض نیز از دیگر موارد بدست آمده از این تحقیق است. افرادی که فقط یک بار، کمتر از یک بار در ماه، یک بار در ماه، دو تا سه بار در ماه، یک بار در هفته، دو تا چهار بار در هفته و هر روز هفته از تسهیلات استفاده می کنند، گروه های مختلف این مجموعه را تشکیل می دهند، که سهم هر گروه با مقادیر مورد انتظار برنامه ریزان مقایسه می شود. میزان استفاده از یک جاده موازی نیز از دیگر مواردی است که مورد سنجش قرار می گیرد. توزیع ساعتی ترافیک و تغییرات آن نسبت به حالت قبل، دلایل و توجیه استفاده کنندگان از برگزیدن خطوط دارای عوارض برای سفر ( که لزوماً زمان سفر کوتاه تر نمی باشد)، افزایش تعداد سرنشینان وسایل نقلیه به علت قائل شدن تسهیلات ویژه استفاده از خطوط دارای عوارض برای این گروه، توزیع درآمدی استفاده کنندگان از خطوط دارای عوارض در طول زمان، و در پایان میزان مطلوبیت این خطوط برای گروه های مختلف افراد، از موارد مطرح شده در این پژوهش است. آنچه که باید دانست این است که ساخت و ایجاد هرگونه تسهیلات در جهت رفاه بیشتر استفاده - کنندگان خواهد بود، و از اینرو این بخش کار که در ارتباط با چگونگی واکنش استفاده کنندگان می باشد، نیز یک بخش پراهمیت از کار است. پس باید توجه داشت که حتی بعد از اعمال عوارض و یا هر تصمیم گیری دیگر، باید اقدامات لازم در جهت شناختن چگونگی کارکرد سیستم جدید و رضایتمندی استفاده کنندگان به عمل آید، و چه بسا تغییرات بسیار کوچک و ساده در این گام، بتواند تأثیرات مهمی را در جهت بهبود سیستم برجای گذارد(اصغر زاده،۱۳۸۵).
۳-۶- تحقیقات صورت گرفته در ارتباط با پیش بینی ترافیک
در سال ۲۰۰۲ عبدالحی وهمکاران با بهره گرفتن از شبکه های عصبی TDNN و الگوریتم ژنتیک مدلی برای پیش بینی جریان ترافیک در کوتاه مدت ارائه نمودند. در این تحقیق از الگوریتم ژنتیک برای طراحی ساختار کلی شبکه های TDNN شامل تعداد ورودی ها (زمان بازگشت)، تعداد سلول های پنهان و نرخ یادگیری استفاده شده بود. مبنای آموزش مدل ها استفاده از روش تندترین نزول گرادیان بود.
در سال ۲۰۰۵ نیز کارلافتیس[۵۶] و همکاران وی از روشی عصبی – ژنتیک برای طراحی مدل پیش بینی جریان ترافیک در کوتاه مدت استفاده نمودند. مدل آنها با بهره گرفتن از شبکه های عصبیMLF[57] ساخته شده بود. در این تحقیق در دو بخش مختلف از الگوریتم ژنتیک استفاده شده بود. در مرحله اول نرخ یادگیری و ضریب اندازه حرکت مناسب برای روش آموزشس انتشار خطا به کمک الگوریتم ژنتیک تعیین شده بود. در مرحله دوم تعداد مناسب سلول های پنهان به کمک الگوریتم ژنتیک تعیین می شود. در این تحقیق نیز از روش تندترین نزول گرادیان برای آموزش مدل های استفاده شده بود. در تحقیق دیگری که توسط جلیل کیانفر از روش لونبرگ- مارکوارت برای آموزش شبکه های عصبی و الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی ساختار کانال های ارتباطی شبکه عصبی استفاده شده بود(افندی زاده،کیانفر،۱۳۸۷).
۳-۷- جمع بندی و نتیجه گیری
در زمینه قیمت گذاری فعالیت های متعددی صورت گرفته است. با توجه به اهمیت مباحث قیمت گذاری این فعالیت ها در دو بخش درون شهری و برون شهری صورت گرفته است که از حیث روش های بهینه سازی عوارض و نیز گستردگی و تنوع بیشتر بحث های موجود در این بخش، پژوهشهای موجود در این حیطه نیز مورد بررسی قرار می گیرند.
