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第五章 土石流影響因子之統計及特性分析

5.6 假設檢定

初步分析完土石流的影響因子後,接下來利用更為精確的方法來對土 石流影響因子進行分析與統計,除了可以了解各個影響因子對於土石流之 影響外,也希望藉此得到土石流在北、中、東三區之不同的分區特性。

為了能了解土石流影響因子對土石流的影響性,首先應該了解土石流 的各個影響因子是否對於土石流發生有顯著之影響,以及各影響因子之間 的獨立性,最後再將顯著之因子帶入區別模式中,本研究採用的方法為區 別分析。

區別分析除了可以分別兩個不同群體間的特質外,其各個函數之大 小,也代表著權重的關係,因此本研究也藉此關係來判別台北地區、南投 地區及花蓮地區之土石流之特性的不同。

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分析時均採用SPSS (Statistical Package for the Social Science)統計軟體 進行各種檢定分析,進行檢定之內容包括分行政區及分地質區兩部分和有 崩坍地及無崩坍地加以討論。

1. 分行政區檢定結果 (1) K-S 檢定

配適度檢定是利用樣本資料檢定母體分配,是否為某一特定分配或理 論分配的統計方法。為了瞭解各個影響因子是否為常態分佈(Normal Distribution)情形,本節以 K-S 檢定法(Kolmogorov-Smirnov)進行配適度檢 定,檢定樣本是否符合常態。

分析結果如表5-8 所示,陰影部分為符合常態分佈。由表中可知:

台北、南投、花蓮三地區之影響因子中,在顯著水準α=0.10 下,集 水區邊坡平均坡度、上游坡度及溪床平均坡度等三項因子屬於常態分佈,

而溪流長度、集水區面積、有效集水區面積及形狀係數不屬於常態分佈。

(2) 獨立性檢定

相關性檢定採用Pearson 積差相關係數,其變化範圍為-1~+1。當其 值趨近於1 時,兩變數為完全正相關;而趨近於-1 時,兩變數為完全負相 關;又當其值為0 時,兩變數可謂完全獨立。此檢定中之虛無假設 H0為 因子之間具有相關性,對立假設H1為因子之間不具相關性。選定之顯著 水準α=0.10。

檢定結果如表5-9~ 5-11 所示,其中陰影部分為因子間彼此獨立。

(3) 雙母體變異數分析

為了瞭解各個影響因子在台北地區、南投地區及花蓮地區之有災害歷

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史及無災害歷史之土石流是否存在明顯的差異性,本研究將統計資料庫影 響因子之平均值做一比較,如表5-5 所示。表 5-5 中可得知台北地區、南 投地區及花蓮地區土石流在某些影響因子的平均值上明顯不同,特別是南 投地區與台北地區土石流之間差異較大。

本研究採用雙母體變異數分析來進行因子齊質性檢定(Test of Homogeneity)。其方法是檢定某一變數於兩個母體所求得平均值間的差 異,以探討此一變數能否有效區別兩母體。

統計結果如如表5-12~ 5-14 所示,陰影部分表示此因子在兩母體間有 明顯差異性。

2. 依地質分區檢定結果

再將土石流溪流以工程地質分區,再將已發生過土石流及未發生土石流之 溪流加以分類。依地質區之檢定分析步驟及方法與依行政區之檢定相同,各檢定 之結果討論如下:

(1)K-S 檢定

結果如表5-8 所示,陰影部分表示因子符合常態分佈。由表中可知道 分地質區檢定後,符合常態分佈之影響因子變多了,即表示依地質分區的 因子在K-S 檢定中比較符合區別分析之假設。

(2)獨立性檢定

結果如表5-15~5-21 所示,陰影部分表示因子間彼此獨立。由表中發 現不管分不分地質區討論,因子間之獨立性均大同小異,但整體來說還是 比分行政區為多。

(3) 雙母體變異數分析

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結果如表5-22~5-28 所示,陰影部分因子在兩母體間有明顯差異性。

由表5-29 中可看出所有 t 檢定輸出之結果,可以發現無論是依地質 區,還是依行政區,形狀係數都是影響顯著的因子,而河川長度、集水區 面積及有效集水區面積影響程度則居次。

顯著差異因子若以地質區做為分類,與分行政區差異不大,無論是分 地質區或分行政區,皆有符合區別分析之假設之處。因此區別分析,也將 分為有分地質區及分行政區加以分析,並加入崩坍地之影響,加以比較。