スミス布田さん こんにちは
「自転車の利用促進で周囲全体の環境が向上する」かどうかに関しては耐用年数や製造コスト（駐輪場建設コストも含めて）を含めて考えた時にバス等の公共交通と比べてどちらが環境負荷が小さいのかは僕にはわかりません。必ずしも自転車が圧倒的に有利ということはないような気もしています。
また、違法駐輪が減ることによるメリットは駐輪場利用者以外にもあるという論は少々筋が違うのではないでしょうか。この論で行けば駅前には大量の駐車場も必要ですし、そこらじゅうに灰皿は必要だしということになってしまいます。
しかし、おっしゃるとおりどちらかが１００％負担というのは現実的には難しいでしょうから、ある程度の税金が投入されるとは仕方がないことだと僕も考えています。ただ、駐輪場は無料で当然！みたいな意見にはやはり賛成できないです。