econstor www.econstor.eu
Der Open-Access-Publikationsserver der ZBW – Leibniz-Informationszentrum Wirtschaft
The Open Access Publication Server of the ZBW – Leibniz Information Centre for Economics
Nutzungsbedingungen:
Die ZBW räumt Ihnen als Nutzerin/Nutzer das unentgeltliche,
räumlich unbeschränkte und zeitlich auf die Dauer des Schutzrechts
beschränkte einfache Recht ein, das ausgewählte Werk im Rahmen
der unter
→ http://www.econstor.eu/dspace/Nutzungsbedingungen
nachzulesenden vollständigen Nutzungsbedingungen zu
vervielfältigen, mit denen die Nutzerin/der Nutzer sich durch die
erste Nutzung einverstanden erklärt.
Terms of use:
The ZBW grants you, the user, the non-exclusive right to use
the selected work free of charge, territorially unrestricted and
within the time limit of the term of the property rights according
to the terms specified at
→ http://www.econstor.eu/dspace/Nutzungsbedingungen
By the first use of the selected work the user agrees and
declares to comply with these terms of use.
zbw Leibniz-Informationszentrum Wirtschaft
Leibniz Information Centre for Economics
Brueckner, Jan Keith; Girvin, Raquel
Working Paper
Airport noise regulation, airline service quality, and
social welfare
CESifo working paper, No. 1820
Provided in Cooperation with:
Ifo Institute – Leibniz Institute for Economic Research at the University of
Munich
Suggested Citation: Brueckner, Jan Keith; Girvin, Raquel (2006) : Airport noise regulation,
airline service quality, and social welfare, CESifo working paper, No. 1820
This Version is available at:
http://hdl.handle.net/10419/25865
AIRPORT NOISE REGULATION, AIRLINE SERVICE
QUALITY, AND SOCIAL WELFARE
JAN K. BRUECKNER
RAQUEL GIRVIN
CESIFO WORKING PAPER NO. 1820
CATEGORY 9: INDUSTRIAL ORGANISATION
OCTOBER 2006
An electronic version of the paper may be downloaded
• from the SSRN website: www.SSRN.com
• from the RePEc website: www.RePEc.org
• from the CESifo website: Twww.CESifo-group.deT
CESifo Working Paper No. 1820
AIRPORT NOISE REGULATION, AIRLINE SERVICE
QUALITY, AND SOCIAL WELFARE
Abstract
This paper explores the impact of airport noise regulation on airline service quality and
airfares. It also characterizes the socially optimal stringency of noise limits, taking both noise
damage and the various costs borne by airlines and their passengers into account. The analysis
also investigates the effect of noise taxes, as well as the optimal level of such taxes. Along
with the companion paper by Girvin (2006a), this work represents the first complete
theoretical investigation into the economics of airport noise regulation using a model where
the interests of the key relevant stakeholders are captured.
JEL Code: L0, L9, Q2.
Jan K. Brueckner
Department of Economics
University of California, Irvine
3151 Social Science Plaza
Irvine, CA 92697
USA
jkbrueck@uci.edu
Raquel Girvin
Program in Transportation Science
University of California, Irvine
Irvine, CA 92697
USA
rgirvin@uci.edu
September 2006
Airport Noise Regulation, Airline Service Quality,
and Social Welfare
by
Jan K. Brueckner and Raquel Girvin
1. Introduction
Despite dramatic reductions over the years in the noise produced by individual aircraft, airport
noise remains a critical public policy issue today. Moreover, given the expected increases
in airline traffic and airport operations over the next decades, the noise issue will continue to
be a source of dissension. The nature of the problem is evident in the ongoing controversy
surrounding the planned expansion and reorientation of Chicago’s O’Hare airport. While the
expansion requires demolition of several hundred properties, it also reorients the airport’s flight
paths, so that a new set of households will be exposed to noise (see McMillen (2004)). Both of
these anticipated effects have led to vociferous opposition to the expansion from nearby residents,
who have attempted to block the plan in court, despite its recent approval by the Federal
Aviation Administration (FAA). Similarly, in Orange County, California, concerns about noise
exposure blocked the construction of a new international airport on a decommissioned military
airbase, even with a shortage of airport capacity in the region (Kranser (2002)). At nearby
John Wayne Airport, departing flights must practice a steep, high-power climb maneuver to
quickly gain altitude before passing over the high-income community of Newport Beach, and
noise concerns in that community continue to limit daily flight volume at the airport.1
The dramatic gains in aircraft “quietness” over the jet age, which have ironically accompanied
ongoing noise concerns, are illustrated by comparing noise from a recent-vintage Boeing
737-700 and a 1967-vintage 727-200. The newer aircraft produces only one-third as much perceived
takeoff noise as its predecessor, despite similar passenger capacities. Because of such
gains in quietness, the number of U.S. residents exposed to significant aircraft noise fell by a
factor of 16 between 1975 and 2000 despite a more than three-fold increase in airline traffic
over the period. However, even with such gains in noise abatement, Figure 1 shows sharply
1
growing trends in various airport noise limits, such as operational curfews, noise quotas, and
noise surcharges, in the U.S. Such measures are even more widespread in Europe, as discussed
by Girvin (2000c).
Noise restrictions are likely to have important impacts on airline service quality and airfares.
Service quality may fall as various operational limits restrict flight frequency, and the expense
of making aircraft quieter, which raises their purchase price and operating cost, may be passed
on in higher airfares. Despite these possible linkages, the airline economics literature contains
no comprehensive analysis of the effect of noise regulation on airline service quality and fares.2
Because of this absence, no proper analysis of optimal noise regulations, which maximize social
welfare taking into account impacts on airlines and their passengers as well as noise victims,
has been possible. The purpose of this paper is to provide the missing analysis through the
use of a highly stylized, but suggestive, theoretical model.
The analysis draws on the scheduling model of Brueckner (2004), where higher flight
frequency benefits passengers by reducing “schedule delay” (allowing departures at moreconvenient
times) while generating higher total noise. Noise per aircraft, denoted n, can
be reduced at a cost, which rises with aircraft size given that quieting a larger plane is more
expensive. The airline is viewed as choosing both n and aircraft size, along with flight frequency
and fares, to maximize profit subject to noise regulations. The manufacturer responds
to the resulting demand for aircraft quietness in its design decisions.
The analysis considers two different regulatory regimes involving explicit noise constraints,
along with an alternative regime where airlines pay noise taxes. The first type of noise constraint
imposes a direct limit on noise per aircraft, with the constraint written as n ≤ n, where
n is the limit. Note that, under this constraint, n is removed as a choice variable for the airline.
The n limit is analogous to the FAA noise certification standard, which governs quietness levels
for new aircraft while also requiring retrofitting of older, noisier planes.3
The second type of constraint is a cumulative noise limit at an airport, which is written
nf ≤ L, where f is flight frequency (the number of flights) and L is total allowed noise for
each airline. Note that an airline has flexibility in meeting a cumulative limit because total
noise depends on both n and flight frequency. This type of constraint, among other noise
2
Curfews
Noise Charges
Noise Level Limits
Operating Quotas
Chapter 3 Restrictions
Noise Abatement
Procedures
Figure 1. Trends in Airport Noise Restrictions
(Source: http://www.boeing.com/commercial/noise/airports2005.pdf)
restrictions, is imposed by Amsterdam’s Schiphol Airport (AMS), London’s Heathrow Airport
(LHR), and Long Beach Airport (LGB) in California.4 Even though cumulative noise limits
are not widespread currently, Figure 1 suggests that they are likely to become more common
as time passes, making an understanding of their effects important.
Under noise taxation, explicit constraints are removed, but the airline instead pays a tax of
t per unit of noise, so that its total tax liability is tnf. Although noise taxes are not used much
in the U.S., they are more common elsewhere, being levied through landing-fee adjustments
that depend on an aircraft’s noise level. For institutional background, see Nero and Black
(2000) and Morell and Lu (2000).
In the analysis, the effect of each of the three regulatory regimes is considered in isolation,
ignoring the fact that different regimes often coexist in reality. This potentially unrealistic
approach is meant to gain insight into the economics of the regimes, and its practical lessons
are considered in the conclusion. Another unrealistic element is the linear fashion in which
noise is added across flights under the cumulative limit. Under the actual regulations, noise
is added in a semi-logarithmic fashion, which makes total noise more sensitive to noise per
flight than to the number of flights.5 While incorporating this feature would complicate the
analysis, the main qualitative conclusions are likely to be unaffected.
The analysis solves the airline’s profit-maximization problem under cumulative and peraircraft
noise regulation and under the noise-tax regime. Comparative-static analysis shows
the effects of parameter changes on the airline’s choice variables, results that are immediate
given that the model generates closed form solutions for all the variables. In addition, a key
equivance result between noise taxation and cumulative noise regulation is established.
While the cumulative or per-aircraft noise limits are treated as parameters in the
comparativ
econstor ที่ www.econstor.euDer เปิดเข้าถึง-Publikationsserver der ZBW – Leibniz Informationszentrum Wirtschaftเซิร์ฟเวอร์ที่เผยแพร่เปิดเข้า ZBW – ศูนย์ข้อมูล Leibniz เศรษฐศาสตร์Nutzungsbedingungen:ตาย räumt ZBW Ihnen ยัง Nutzerin/Nutzer das unentgeltlicheräumlich unbeschränkte แดน zeitlich เอาฟ์ตาย Dauer des Schutzrechtsbeschränkte einfache Recht ไอน์ das ausgewählte Werk im Rahmender unter→ที่ http://www.econstor.eu/dspace/Nutzungsbedingungennachzulesenden vollständigen Nutzungsbedingungen zuvervielfältigen, mit denen ตายตาย durch sich Nutzerin/der Nutzererste Nutzung einverstanden erklärtเงื่อนไขการใช้งาน:ZBW ให้คุณ ผู้ใช้ ด้านขวาไม่ใช่ใช้งานเลือกฟรี ไม่จำกัด territorially และภายในระยะเวลาของสิทธิตามเงื่อนไขเงื่อนไขที่ระบุใน→ที่ http://www.econstor.eu/dspace/Nutzungsbedingungenโดยการใช้แรกงานเลือก ผู้ใช้ตกลง และประกาศให้สอดคล้องกับข้อตกลงการใช้งานzbw Leibniz Informationszentrum Wirtschaftศูนย์ข้อมูล Leibniz เศรษฐศาสตร์Brueckner, Jan คีธ Girvin, Raquelกระดาษที่ทำงานบังคับเสียงสนามบิน สายการบินคุณภาพ และสวัสดิการสังคมCESifo กระดาษทำงาน หมายเลข 1820ให้ความร่วมมือกับ:สถาบัน Ifo – Leibniz สถาบันวิจัยเศรษฐกิจในมหาวิทยาลัยมิวนิคอ้างอิงที่แนะนำ: Brueckner, Jan คีธ Girvin, Raquel (2006): สนามบินเสียงระเบียบสายการบินคุณภาพ และสวัสดิการสังคม CESifo ทำกระดาษ หมายเลข 1820รุ่นนี้ได้ที่:http://hdl.handle.net/10419/25865บังคับเสียงสนามบิน สายการบินบริการคุณภาพ และสังคมม.ค.คุณ BRUECKNERRAQUEL GIRVINCESIFO ทำงานกระดาษหมายเลข 1820ประเภทที่ 9: องค์การอุตสาหกรรม2549 ตุลาคมสามารถดาวน์โหลดรุ่นอิเล็กทรอนิกส์ของกระดาษ• SSRN เว็บไซต์: www.SSRN.com• RePEc เว็บไซต์: www.RePEc.org• CESifo เว็บไซต์: T ที่ www.CESifo-group.deTCESifo ทำงานกระดาษหมายเลข 1820บังคับเสียงสนามบิน สายการบินบริการคุณภาพ และสังคมบทคัดย่อกระดาษนี้สำรวจผลกระทบของสนามบินเสียงควบคุมคุณภาพการบริการสายการบิน และตั๋วเครื่องบิน มันยังระบุลักษณะของ stringency สังคมสูงสุดขีดจำกัดของเสียง มีเสียงทั้งสองความเสียหายและต้นทุนต่าง ๆ ที่แบกรับ โดยสายการบินและผู้โดยสารของพวกเขาลงในบัญชี วิเคราะห์นอกจากนี้ยัง ตรวจสอบผลของภาษีฟุ่มเฟือย และระดับสูงสุดของภาษีดังกล่าว ตามด้วยกระดาษเพื่อนโดย Girvin (2006a), งานนี้แสดงครั้งแรกสมบูรณ์ตรวจสอบทฤษฎีเป็นเศรษฐศาสตร์ของระเบียบเสียงสนามบินโดยใช้แบบจำลองที่ประโยชน์ของการมีส่วนได้เสียสำคัญที่เกี่ยวข้องถูกจับJEL รหัส: L0, L9 ไตรมาสที่ 2ม.ค.คุณ Bruecknerภาควิชาเศรษฐศาสตร์มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์วิน3151 สังคมวิทยาศาสตร์พลาซ่าเออร์วิน CA 92697ประเทศสหรัฐอเมริกาjkbrueck@uci.eduRaquel Girvinโปรแกรมวิทยาศาสตร์การขนส่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์วินเออร์วิน CA 92697ประเทศสหรัฐอเมริกาrgirvin@uci.edu2549 กันยายนบังคับเสียงสนามบิน สายการบินคุณภาพและสวัสดิการสังคมโดยBrueckner คุณ Jan และ Raquel Girvin1. บทนำแม้จะลดละครปีในเสียงที่ผลิต โดยแต่ละเครื่องบิน สนามบินเสียงยังคง เป็นปัญหานโยบายสาธารณะสำคัญวันนี้ นอกจากนี้ ให้เพิ่มขึ้นคาดในสายการบินสนามบินและการจราจรการดำเนินงานทศวรรษถัดไป ปัญหาเสียงยังคงแหล่งที่มาของความไม่เห็นด้วยได้ ปัญหาคือในการถกเถียงอย่างต่อเนื่องรอบแผนขยายและ reorientation สนามบินของชิคาโกโอแฮร์ ในขณะขยายตัวต้องการรื้อถอนหลายร้อยคุณสมบัติ ยัง reorients บินของสนามบินเส้นทาง เพื่อให้ครัวเรือนชุดใหม่ที่จะสัมผัสกับเสียง (ดู McMillen (2004)) ทั้งสองอย่างลักษณะพิเศษเหล่านี้คาดว่าจะได้นำไป vociferous ต่อต้านการขยายตัวจากผู้อยู่อาศัยในบริเวณใกล้เคียงที่ได้พยายามบล็อกแผนในคอร์ท แม้มีการอนุมัติล่าสุดโดยรัฐบาลกลางบริหารการบิน (ฟ้า) ในทำนองเดียวกัน ในออเรนจ์ แคลิฟอร์เนีย กังวลเกี่ยวกับเสียงรบกวนการก่อสร้างสนามใหม่ในทหาร decommissioned บล็อกแสงนะ แม้จะ มีความขาดแคลนของสนามบินในภูมิภาค (Kranser (2002)) ใกล้เคียงสนามบินจอห์น Wayne เที่ยวบินขาออกต้องฝึกวิธีการปีนที่สูงชัน กำลังแรงสูงเพื่อได้ระดับความสูงอย่างรวดเร็วก่อนที่จะผ่านชุมชนรายได้ของนิวพอร์ตบีช และเกี่ยวข้องกับเสียงในที่ชุมชนยังคงจำกัดปริมาณเที่ยวบินที่ airport.1 ในทุกวันกำไรอย่างในเครื่องบิน "ความเงียบ" อายุเจ็ท มากกว่าซึ่งติดตามจำนวนมากดังรายละเอียดข้อสงสัยเสียงอย่างต่อเนื่อง โดยการเปรียบเทียบเสียงจากโบล่าวินเท737-700 และ 1967-วินเทจ 727-200 เครื่องบินรุ่นผลิตเพียงหนึ่งในสามเป็นที่รับรู้มากเสียงสนามบินเป็นบรรพบุรุษ แม้มีความจุผู้โดยสารเหมือนกัน เพราะเช่นกำไรในความเงียบ จำนวนของชาวสหรัฐฯ ที่สัมผัสกับเสียงเครื่องบินที่สำคัญลดลงเป็นปัจจัย 16 ระหว่าง 1975 และ 2000 แม้จะเพิ่มเป็นกว่า three-fold จราจรสายการบินระยะเวลาการ อย่างไรก็ตาม แม้จะ มีกำไรดังกล่าวในเสียงลดหย่อน รูปที่ 1 แสดงอย่างรวดเร็ว1แนวโน้มต่าง ๆ สนามบินเสียงจำกัด เช่นดำเนินงาน curfews เสียงโควต้า การเจริญเติบโต และเพิ่มเติมเสียง ในสหรัฐอเมริกา มาตรการดังกล่าวจะแพร่หลายมากในยุโรป ดังที่กล่าวไว้โดย Girvin (2000c)ข้อจำกัดของเสียงมักจะมีผลกระทบสำคัญต่อคุณภาพการบริการสายการบินและราคาตั๋วเครื่องบินคุณภาพของบริการอาจตกเป็นข้อจำกัดในการดำเนินงานต่าง ๆ จำกัดความถี่ของเที่ยวบิน และค่าใช้จ่ายทำให้เครื่องบินที่เงียบสงบ การปรับขึ้นของราคาซื้อ และต้นทุนการดำเนินงาน อาจจะผ่านบนในราคาตั๋วเครื่องบินสูงขึ้น แม้ มีการเชื่อมโยงเหล่านี้เป็นไปได้ วรรณกรรมเศรษฐศาสตร์สายการบินประกอบด้วยวิเคราะห์ผลของการควบคุมเสียงรบกวนคุณภาพการบริการสายการบินและ fares.2 ไม่ครอบคลุมเพราะนี้ขาดงาน การวิเคราะห์ไม่เหมาะสมของกฎระเบียบของเสียงที่ดีที่สุด การขยายสังคมสวัสดิการเข้าบัญชีผลกระทบต่อสายการบิน และของผู้โดยสาร ตลอดจนเสียง เหยื่อแล้วเป็นไปได้ วัตถุประสงค์ของเอกสารนี้คือการ ให้การวิเคราะห์ที่ไม่ผ่านการใช้ของที่สูงสุกใส แต่แบบชี้นำ ทฤษฎีวิเคราะห์การวาดรูปแบบจำลองการจัดกำหนดการของ Brueckner (2004) ที่เที่ยวบินสูงขึ้นความถี่สิทธิประโยชน์ผู้โดยสาร โดยการลด "กำหนดการหน่วงเวลา" (ออกให้ที่ moreconvenientเวลา) ในขณะที่สร้างสูงรวมเสียง เสียงต่ออากาศยาน n สามารถบุ สามารถสามารถลดต้นทุน ซึ่งขึ้นกับขนาดเครื่องบินที่ quieting เครื่องบินขนาดใหญ่ได้มากขึ้นราคาแพง สายการบินดูเป็นเลือก n และเครื่องบินขนาด กับความถี่ของเที่ยวบินและค่า โดยสาร เพื่อเพิ่มกำไรขึ้นอยู่กับข้อบังคับเสียง ตอบสนองต่อผู้ผลิตกับความต้องการผลลัพธ์ในความเงียบของเครื่องบินในการตัดสินใจออกแบบการวิเคราะห์พิจารณาสองต่าง ๆ กำกับดูแลปกครองระบอบเกี่ยวข้องกับข้อจำกัดของเสียงที่ชัดเจนด้วยระบอบอื่นที่ที่สายการบินจ่ายภาษีฟุ่มเฟือย ชนิดแรกของเสียงจำกัดกำหนดข้อจำกัดตรงเสียงต่อเครื่องบิน มีข้อจำกัดที่เป็น n ≤ n ที่n เป็นขีดจำกัด หมายเหตุว่า ภายใต้ข้อจำกัดนี้ n จะถูกเอาออกเป็นตัวแปรทางเลือกสำหรับสายการบินThe n limit is analogous to the FAA noise certification standard, which governs quietness levelsfor new aircraft while also requiring retrofitting of older, noisier planes.3The second type of constraint is a cumulative noise limit at an airport, which is writtennf ≤ L, where f is flight frequency (the number of flights) and L is total allowed noise foreach airline. Note that an airline has flexibility in meeting a cumulative limit because totalnoise depends on both n and flight frequency. This type of constraint, among other noise2CurfewsNoise ChargesNoise Level LimitsOperating QuotasChapter 3 RestrictionsNoise AbatementProceduresFigure 1. Trends in Airport Noise Restrictions(Source: http://www.boeing.com/commercial/noise/airports2005.pdf)restrictions, is imposed by Amsterdam’s Schiphol Airport (AMS), London’s Heathrow Airport(LHR), and Long Beach Airport (LGB) in California.4 Even though cumulative noise limitsare not widespread currently, Figure 1 suggests that they are likely to become more commonas time passes, making an understanding of their effects important.Under noise taxation, explicit constraints are removed, but the airline instead pays a tax oft per unit of noise, so that its total tax liability is tnf. Although noise taxes are not used muchin the U.S., they are more common elsewhere, being levied through landing-fee adjustmentsthat depend on an aircraft’s noise level. For institutional background, see Nero and Black(2000) and Morell and Lu (2000).In the analysis, the effect of each of the three regulatory regimes is considered in isolation,ignoring the fact that different regimes often coexist in reality. This potentially unrealisticapproach is meant to gain insight into the economics of the regimes, and its practical lessonsare considered in the conclusion. Another unrealistic element is the linear fashion in whichnoise is added across flights under the cumulative limit. Under the actual regulations, noiseis added in a semi-logarithmic fashion, which makes total noise more sensitive to noise perflight than to the number of flights.5 While incorporating this feature would complicate theanalysis, the main qualitative conclusions are likely to be unaffected.The analysis solves the airline’s profit-maximization problem under cumulative and peraircraftnoise regulation and under the noise-tax regime. Comparative-static analysis showsthe effects of parameter changes on the airline’s choice variables, results that are immediategiven that the model generates closed form solutions for all the variables. In addition, a keyequivance result between noise taxation and cumulative noise regulation is established.While the cumulative or per-aircraft noise limits are treated as parameters in thecomparativ
การแปล กรุณารอสักครู่..
