111 年 國立成功大學都市計畫學系碩士班甲組《規劃分析方法》

此題主要在探討都市計畫通盤檢討中的人口分析計畫，涵蓋資料收集、人口指標定義與計算、以及人口預測方法。

核心觀念： 都市計畫中的人口分析是基礎，需要系統性的資料收集、精確的指標定義與可靠的預測方法，以支持後續的設施配置與發展規劃。

(1) 人口資料收集的詳細規格與資料庫建置方法：

• 資料收集規格：

  • 時間尺度： 應包含歷史數據（例如過去 10-20 年的趨勢）、現況數據（最新年份）以及未來預測所需的時間點。資料應盡可能細緻，例如年度、季度或月度數據，以便分析短期變動與長期趨勢。
  • 空間尺度： 資料應涵蓋不同層級的空間單元，從最高層級的直轄市、縣市、鄉鎮市區、村里，到更細緻的區塊、單元，甚至是個別建築物或土地使用分區。空間單元的定義需與都市計畫的規劃範圍及分析需求一致。
  • 項目（變數）： 應包含基本人口統計變數（如總人口、性別、年齡結構、戶籍人口、居住人口）、社會經濟變數（如教育程度、職業、所得、婚姻狀況）、家庭結構變數（如家庭戶數、平均家戶人口、單人戶比例）、遷徙變數（如遷入、遷出人口、遷移原因）、甚至可擴展至勞動力、出生率、死亡率等。
  • 資料來源： 主要來源包括政府統計（如內政部戶政司、主計總處、國發會）、地方政府統計資料、戶籍登記資料、稅務資料、企業資料（如房仲資料、不動產登記資料）、甚至可考慮透過問卷調查、衛星影像分析、手機信令數據等輔助資料。
  • 資料品質： 需確保資料的準確性、完整性、一致性與即時性。應建立資料查核機制，處理缺失值、異常值，並進行資料標準化。

• 資料庫建置方法：

  • 系統架構： 採用地理資訊系統（GIS）與資料庫管理系統（DBMS）整合的架構。GIS 技術可處理空間資料，DBMS 則負責儲存、管理與查詢非空間數據。
  • 資料模型設計： 設計符合規劃需求的資料模型，包含各種人口變數與空間單元之間的關聯性。例如，可以設計一個以空間單元為主鍵，包含各項人口變數的表格，並與時間維度進行關聯。
  • 資料整合與匯入： 建立資料匯入與轉換（ETL）流程，將來自不同來源、不同格式的資料整合至統一的資料庫中。
  • 資料標準化與規範： 制定統一的資料編碼、命名規則，確保資料的一致性與可讀性。
  • 資料安全與權限管理： 建立資料備份、復原機制，並設定不同使用者角色的資料存取權限。
  • 空間索引與查詢優化： 利用 GIS 的空間索引技術，提高空間查詢的效率，例如依據地理範圍查詢人口。

【答案】
(1) 人口資料收集需涵蓋時間、空間、項目等詳細規格，並建置整合 GIS 與 DBMS 的資料庫系統，確保資料的準確性、完整性與可查詢性。

(2) 人口分析指標的定義或計算方法：

人口分析指標是理解人口結構、趨勢與特徵的關鍵工具。以下是一些重要指標的定義與計算方法：

• 總人口數 (Total Population)： 特定時間、特定空間範圍內的居民總數。

  • 定義： 居住在該區域的自然人總和。
  • 計算： 直接統計或加總各細項人口（如依年齡、性別、戶籍等）。

• 人口密度 (Population Density)： 單位土地面積上的人口數。

  • 定義： 衡量區域人口集中程度。
  • 計算： $\text{人口密度} = \frac{\text{總人口數}}{\text{土地面積}}$

• 性比例 (Sex Ratio)： 每百名女性相對的男性人口數。

  • 定義： 衡量性別結構。
  • 計算： $\text{性比例} = \frac{\text{男性人口數}}{\text{女性人口數}} \times 100$

• 年齡結構指標：

  • 幼年人口比例 (Young Population Ratio)： 0-14 歲人口佔總人口的比例。
    • 定義： 反映未來勞動力與負擔人口。
    • 計算： $\frac{0-14 \text{歲人口數}}{\text{總人口數}} \times 100\%$
  • 工作年齡人口比例 (Working-age Population Ratio)： 15-64 歲人口佔總人口的比例。
    • 定義： 反映主要勞動力。
    • 計算： $\frac{15-64 \text{歲人口數}}{\text{總人口數}} \times 100\%$
  • 老年人口比例 (Elderly Population Ratio)： 65 歲以上人口佔總人口的比例。
    • 定義： 反映高齡化程度。
    • 計算： $\frac{65 \text{歲以上人口數}}{\text{總人口數}} \times 100\%$
  • 老化指數 (Aging Index)： 老年人口對幼年人口的比例。

此題主要探討經濟基礎分析法（Economic Base Analysis）的核心理論及其操作模型流程圖。

核心觀念： 經濟基礎分析法是區域經濟分析的基礎模型，強調地方經濟的發展主要由「基礎性產業」（Export Base）驅動，這些產業的產出銷售至區域外，帶來外部收入，進而乘數效應帶動「非基礎性產業」（Non-basic or Local Service Industries）的發展。

(1) 經濟基礎分析法的理論：

經濟基礎分析法的核心理論可以歸納為以下幾點：

• 基礎性產業 (Basic Industries)： 指那些生產商品或服務並將其銷售到區域以外（出口）的產業。這些產業是區域經濟的「引擎」，因為它們為區域帶來了外部的收入和資金。例如，製造業、農業、觀光業（若主要客源來自外地）。
• 非基礎性產業 (Non-basic or Local Service Industries)： 指那些主要為區域內部居民提供商品或服務的產業。這些產業的發展依賴於區域內部的總需求，而總需求又主要由基礎性產業帶來的外部收入所決定。例如，零售業、餐飲業、本地服務業、公共事業等。
• 乘數效應 (Multiplier Effect)： 基礎性產業的發展會透過一系列的連鎖反應，帶動非基礎性產業的成長。當基礎性產業增加產值或就業時，會增加其從業人員的收入，這部分收入在區域內消費，又會進一步刺激本地服務業的發展。這個過程可以不斷循環，產生「乘數」效應，即基礎性產業每增加一份產值或就業，將帶動區域總產值或總就業數倍的增長。
• 經濟基礎比率 (Economic Base Ratio)： 這是經濟基礎分析法中用來衡量乘數效應大小的關鍵指標。它通常定義為基礎性產業的就業或產值與非基礎性產業的就業或產值之間的比例。
  • 就業基礎比率 (Employment Base Ratio)： $\frac{\text{基礎性產業就業人數}}{\text{非基礎性產業就業人數}}$
  • 產值基礎比率 (Output Base Ratio)： $\frac{\text{基礎性產業產值}}{\text{非基礎性產業產值}}$
  • 這個比率的大小直接反映了基礎性產業對非基礎性產業的帶動能力。比率越高，表示基礎性產業的乘數效應越強。
• 區域經濟的穩定性： 經濟基礎分析法也常被用來評估區域經濟的穩定性。依賴單一或少數基礎性產業的區域，其經濟可能較為脆弱，容易受到外部市場波動的影響。多元化的基礎性產業結構則有助於提升區域經濟的韌性。

總結來說，經濟基礎分析法的理論基礎是：區域經濟的成長與發展主要由其出口導向的基礎性產業所決定，這些產業的外部收入透過乘數效應，進而支撐了區域內部的服務性產業。

【答案】
(1) 經濟基礎分析法的理論核心在於：基礎性產業（出口導向）創造外部收入，這些收入透過乘數效應帶動非基礎性產業（本地服務業）的發展，進而決定區域經濟的總體規模與成長。

(2) 經濟基礎分析法的操作模型流程圖：

根據提供的符號與題目要求，我們需要將經濟基礎分析法的理論模型轉化為一個操作流程圖。流程圖應包含資料輸入、分析計算、結果產出等步驟。

• 資料準備： 需要收集區域內的產業就業人數或產值數據。
• 產業分類： 將所有產業識別為「基礎性」或「非基礎性」。

此題要求說明一個土地使用模式的理論、架構及其適用時機。這是一個較為開放性的問題，可以選擇學術上較為經典或常見的土地使用理論來闡述。這裡以「同心圓模式」(Concentric Zone Model)為例進行說明。

核心觀念： 土地使用模式理論旨在解釋城市空間結構的形成機制，特別是不同功能（如住宅、商業、工業）如何在城市空間中分佈。

同心圓模式 (Concentric Zone Model)

• 理論與架構：
  • 提出者： 由美國社會學家厄尼斯特·伯吉斯 (Ernest Burgess) 於 1925 年提出。
  • 核心概念： 該模型假設城市會像樹木的年輪一樣，由市中心向外擴張，形成一系列同心圓狀的區域。這些區域的功能和居民的社會階層會隨著離市中心的距離而變化。
  • 五個區域：
    1. 中央商業區 (Central Business District, CBD)： 位於城市中心，是主要的商業、金融、辦公、文化活動中心。土地使用高度密集，地價最高。
    2. 過渡區 (Zone of Transition)： 緊鄰 CBD，通常是工業、混合使用的住宅區（如舊公寓、出租房屋），居住環境較差，社會階層較低。這裡的土地經常被工業或商業活動入侵。
    3. 工人住宅區 (Zone of Workingmen's Homes)： 居住著較穩定的藍領階級工人，房屋相對較舊，但比過渡區好，通常是獨立或半獨立的住宅。
    4. 中間住宅區 (Zone of Better Residences)： 居住著中上階級的居民，房屋較新、較大，有較多的綠地和較好的設施，如公寓、獨棟住宅。
    5. 通勤區 (Commuter's Zone)： 位於城市最外圍，是郊區或衛星市鎮，居民多為中上階級，他們通勤到 CBD 或其他商業區工作。土地使用較為分散，住宅形式多樣。

此題要求解釋「四階段交通運輸規劃」(Four-Step Transportation Planning Process) 的概念，並說明各階段的目的。這是交通規劃領域最經典且基礎的模型之一。

核心觀念： 四階段交通運輸規劃是傳統的、宏觀的、系統性的交通需求預測與規劃方法，旨在預測未來特定時期的交通需求，並據此規劃運輸系統。

四階段交通運輸規劃的階段與目的：

四階段交通運輸規劃將複雜的交通行為預測分解為四個相互關聯的階段，每個階段的輸出是下一階段的輸入。

1. 行程產生 (Trip Generation)

   • 目的： 預測在特定規劃區域內，在預測時段（如一日、尖峰小時）內，從各個「生產區」(Origin Zones) 產生的總行程數，以及到達各個「吸引區」(Destination Zones) 的總行程數。
   • 核心問題： 區域內的活動（如居住、工作、購物、休閒）如何產生交通需求？
   • 方法： 通常利用區域內的人口、就業、車輛擁有率、土地使用等變數，透過迴歸分析、交叉分類法等統計模型，建立「生產模型」(Production Model) 和「吸引模型」(Attraction Model)，預測各區域產生的行程總量與吸引的行程總量。

2. 行程分配 (Trip Distribution)

   • 目的： 預測在規劃區域內，由各生產區出發的行程，將會被分配到哪些吸引區。換言之，是確定行程的起點和終點之間的連接關係，即「起-終點對」(Origin-Destination, O-D) 的行程量。
   • 核心問題： 人們在有眾多目的地可供選擇時，會如何選擇目的地？
   • 方法： 主要使用「重力模型」(Gravity Model) 或其變體。重力模型認為，兩個區域之間的行程量與它們的「生產力」(生產區的行程產生量) 和「吸引力」(吸引區的行程吸引量) 成正比，與它們之間的「阻抗」(通常是旅行時間、旅行距離或旅行費用) 的函數成反比。
   • 輸出： 產生一個 O-D 矩陣 (O-D Matrix)，顯示從區域 i 到區域 j 的行程數量。

3. 模式選擇 (Mode Choice)

   • 目的： 預測在已知行程起終點後，出行者會選擇哪一種交通模式（如汽車、公車、捷運、計程車、自行車、步行）來完成該行程。
   • 核心問題： 在不同的交通模式之間，出行者會如何選擇？

此題要求繪製圖形並文字說明土地使用與交通運輸之間的互動關係。這是一個關於城市空間結構與交通系統相互影響的經典問題。

核心觀念： 土地使用與交通運輸之間存在一種緊密且相互影響的動態關係。土地使用模式決定了交通需求，而交通運輸的發展又反過來影響了土地使用的佈局與強度。

圖示說明：

我們可以繪製一個雙向箭頭的圖示，表示土地使用與交通運輸的互動。

graph LR
    A[土地使用模式] -->|產生交通需求| B(交通運輸系統);
    B -->|影響土地利用佈局與強度| A;

文字說明：

土地使用與交通運輸的互動關係可以從以下兩個方向來闡述：

1. 土地使用對交通運輸的影響（產生交通需求）：
   • 土地利用類型與強度： 不同類型的土地使用會產生不同性質和數量的交通需求。例如，高密度的住宅區會產生大量的通勤和居住相關的行程；商業區和工業區會產生大量的貨運和通勤行程；學校和醫院則會產生特定的出行模式。
   • 土地使用的空間佈局： 土地使用的空間佈局直接決定了行程的起點和終點。例如，如果住宅區、工作區和商業區距離遙遠且佈局分散，將會產生較長距離、較多數量的交通行程，且可能依賴汽車等私人運具。反之，如果土地使用混合（如住宅區混合商業），則可能產生較短距離、步行或自行車可達的行程。
   • 人口與就業密度： 人口密度高的區域，其居住相關的交通需求就大；就業密度高的區域，其通勤需求就大。
   • 土地使用規劃的影響： 土地使用規劃的決策（如劃定住宅區、商業區、工業區，或規劃公園綠地）直接影響了未來區域的交通需求結構和總量。