第三章、 研究架構模擬設計
第二節 商業使用影響因素的假設
本研究主要在於運用細胞自動體(Cellular Automata)理論的概念,針 對研究地區中都市更新的執行與否,以及執行中時納入公有土地的考量,
對於研究地區之商業業種業態的變遷過程,而在考量商業變化的過程中,
須先針對影響商業之因素有所了解,而其影響之因素複雜多變,其包含的 層面如下所述:
ㄧ、經濟因素:都市開發利用之潛能會影響商業區再發展情形,其經 濟發展可分為整體及個體二種模式討論。
(一) 整體模式:都市市場與整體區域之供需情形將影響經濟發 展,進而引導商業區再發展方向,也主導了都市區域商業總量 之多寡。
(二) 個體模式:因每塊都市區域之區位、環境及潛力等條件不 一致,造成其開發潛能的差異,進而影響區域商業區產生再發 展現象。
二、空間結構因素:在空間的影響上,對於商圈發展有所影響的又可 以區分為社會因素、自然因素,以及個人因素,分述如下。
(一) 社會因素:因執政者對於都市的公共設施、醫療設備、休 憩空間、運動設施及治安設施的決策模式有所差異,其決策過 程及影響因素將形成商業區再度發展的助力。
(二) 自然因素:人們為逃避水災、地震等天災,遷移至良氣候 區域居住,進而引導出商業區再發展之情形。
(三) 個人因素:年齡、性別、教育程度、職業、家庭及婚姻狀
再發展之差異。
對於商業區之發展,影響的因素甚多,在本研究的模擬進行中,以相 關之文獻理論為基礎,將影響商業區發展的因素作為變數,其對於都市中 商業區業種結構的分布,假設透過都市更新的實施,公有土地參與都市更 新的與否對於商業業種的分布影響,假設鄰近公有土地以及其他零售業商 業業種受到的分配影響最大,並將其納入細胞自動體理論的轉變規則中,
模擬都市更新的實施前後商業業種的轉變發展。
第三節、CA研究模擬設定
在 CA 的演化過程中,是一種具有自我組織、遞迴特性,細胞在模擬 過程中,細胞個體由轉換規則來表現出細胞總體之狀態,但當其運用至不 同領域研究時,須針對不同的研究課題與假設重新設定,才能符合研究之 目的。於本研究中針對 CA 的四種基本構成因素模擬設定如下:
一、細胞空間設定
本研究將原本的細胞空間轉換為都市空間商業業種之實際區塊,
在空間上的轉換方法就如下圖 3-1 所表現的,在規則的四邊形方格 中,將其轉為規則的六邊形格子時,資料內容的呈現以及排列仍是不 變的,僅是圖面表現有所不同。
圖 3-1 規則方格空間轉為規則六角形空間情形
CA 理論的細胞空間與鄰近關係象徵著該空間單元對於鄰近空間 單元的影響程度,伴隨鄰近空間單元狀態影響該空間單元未來之發 展,將其應用在都市空間實際模擬時,及代表著不同商業業種之間的 聚集效應或鄰避效應。本研究發現 CA 理論在某種程度上和都市模型 中之引力模型相類似,如同 1950 年代 Hagerstrand 在建構擴散模型
(Diffusion Model)描述商業區業種是受到周圍商業區業種狀況函數 的影響,和 CA 之鄰近關係意涵相似。本研究中,將細胞空間結構定 義為以 L 作為非規則性的矩陣集合,稱此 L 元素為細胞,例如:二 維方格狀之空間結構。這種格網絡可以是任何的幾何形狀,也可以作
二、細胞臨近關係的設定
在實際社會中有許多現象符合引力模式,如:土地使用交互作用 潛力的計算、特定土地使用之工業分佈模型、都市貿易範圍之劃分、
通行率與交通活動強度計算及以業種作為質量探究商業區商業活動之 頻密程度。因此,本研究依 Hagerstrand(1950)之觀點,重新設定 CA 系統中的細胞空間與鄰近關係,假設 CA 之鄰近關係為特殊類引
i
已被佔據。而關於細胞狀態參考則依 White & Engeleng (1997)之設等五項條件,其中未設立者為外生變項,不可於模擬系統中加以改變。
四、轉變規則設定
都市表現形態常隨著各種因素產生許多變化,本研究對於轉變規 則之設計,以掌握空間互動原則,保留主要之服飾業、飾品業、餐飲 業、其他零售業或公有土地與空地等影響因素,依 Portugali(1995)
將 CA 演化規則概分為二類,分別由易於觀察操作空間自我組織變化
(三) 各種鄰關係變遷之設定,以確定各種細胞狀態之吸引關係。
本模擬系統所建立之格式,是建立合乎本模擬系統輸入檔案格,
將模擬結果在式中依時期數加以統計相關數據,可以在 ArcView9.X 的 SQL 中運算或轉至 Excel 試算表統計運算,瞭解模擬變化情形。例 如:以當期某一商業業種之鄰近細胞計有四個,分別為:服飾業使用 300 平方公尺、距離 25 公尺,餐飲業使用 200 平方公尺、距離 25 公 尺,住宅使用 200 平方公尺、距離 20 公尺,其他零售業使用 150 平方 公尺、距離 20 公尺,如圖 3-2。
則該業種細胞之轉變潛力如下:
(一) 服飾業:1×300/25+0×200/25+0×200/25+0×150/20=12 (二) 精品業:0×300/25+0×200/25+0×200/25+0×150/20=0 (三) 餐飲業:0×300/25+1×200/25+0×200/25+0×150/20=8 (四) 其他零售業:0×300/25+0×200/25+0×200/25+1×150/20=7.5
由上得知在本研究假設下,該商業區轉變之影響因素,以服飾業 為最高,本模擬程式將會自動計算全部業種對各別業種影響情形,且 在模擬流程運算完當期全部業種影響各別業類,以及公有土地影響的 情形後,當其影響因素最大效用為實施都市更新的狀態時,即代表該 商業區之業種發展會受都市更新影響達到最佳的都市空間使用效用。
六、系統模擬架構流程
業種的影響強度
細胞與鄰近空間的影響關係
距離的影響關係
獲得細胞之轉變潛力
細胞空間設定 服飾業
飾品業 餐飲業 佔據狀態
空的狀態
細胞參數之設定
演化結果的呈現
情境一:同種業種的鄰近效果
情境二:鄰近公有土地納入更新 影響效果
其他零售業 住宅
圖 3-3 系統模擬流程圖
第四章、實證研究
CA 模擬系統中是以個體行為模擬鄰近關係代表個體與其鄰近細胞互 動範圍及個體與鄰近胞間產生互動關係之轉變規則。本研究將模擬參數與 鄰近關係分別進行設定模擬,藉由檢檢視模擬參數或相關係設定對於模擬 系統過程與結果產生差異情形,以供後續實證模擬進行參數調整之依據。
第一節、基地概述
一、研究地區商業商圈區位環境分析
在商圈整體中建築物之概況,包含大樓、透天厝、日室平房等皆為商 圈內之建物。商圈並非特別明顯區分辦公大樓區、住宅區、商店街等,商 圈中建物使用狀況並非皆有使用,例如:商圈內的日室平房跟大立後的警 察宿舍已經少有人居住使用,對一個商業區的經濟效益是相當浪費的。而 商圈之建物並非於百貨商圈附近有計畫的改善建築結構,對商圈的官感與 發展受到相當嚴重的影響。本研究之對象共計 346 棟建築物,屋齡多為 30 年以上(圖 4-4 所示),建築物多為 3~5 層的建築物(圖 4-3 所示),建物 使用多為住宅使用,與都市計畫中土地使用類別的劃定不符,且商業經營 型態不明確,商業業種凌亂,缺乏整合性。
位於高雄市前金區的大立漢神商圈如圖 4-1,屬於早期發展地區,自日 劇時期就開始有外來移民者的開墾,發展自今可說是生活、交通、行政等 機能完善的地區。然也因為歷史悠久,因此,在商圈周圍環境面臨老舊以 及鄰近三多商圈、新堀江、玉竹商圈之崛起等多重問題下,面臨了競爭危 機。但週遭多項公共設施的規劃進行,如城市光廊、中央公園、輕軌捷運 站、愛河整治計畫等,使大立漢神商圈再次獲得繁榮的契機。
圖 4-1 研究地區鄰近公共設施示意圖 研究範圍
三多商圈 高雄碼頭
城市光廊 捷運站 R9
新崛江、
玉竹商圈
於研究地區中,行政區位隸屬於高雄市前金區之下,在都市計劃的土 地使用劃分上,大多劃定為商業區,並且又可依其容積率與建蔽率之不同 分為第一種商業區、第二種商業區、第三種商業區、第四種商業區,以及 第五種商業區,如下表 4-1 與圖 4-2 所示。但經由實地田野調查後所獲得 之現況土地使用超過 5 成為住宅使用,實證地區現況如圖 4-3、4-4 所示。
土地使用類別 容積率(%) 建蔽率(%)
商一 240 40
商二 300 50
商三 490 60
商四 630 60
商五 840 70
表 4-1 研究地區土地使用類別表
圖 4-4 研究地區屋齡分布圖 圖 4-3 研究地區樓層分布圖
實證地區位於高雄都會區中屬於「市民生活商業區」,其西接「觀光遊 憩區」,東臨「新文化區」,南為「多功能經貿園區」,北邊則是「副都心區」
與自然社區、亞太學習的高雄大學相接。然而,在這樣優勢的條件下,實 證地區中所呈現的景象卻因屬於早期發展地區,雖然各項生活機能完善,
但經由店家的訪談中獲知該地區目前面臨以下課題,導致商業區的發展受 到阻礙:
1. 建築物立面凌亂,年久失修,且參差不齊,在研究地區中更有 4 棟房屋無人使用居住。
2. 停車位空間供不應求,本研究中針對商圈店家進行調查,民眾 認為地區中對於汽車停車非常的需要改進的佔受訪民眾的42
%。
3. 建築物老舊,超過6成建物屋齡為30年以上。
4. 商圈中商業型態複雜,商店間沒有策略聯盟之互利關係,在經 營上汰換率相當高。
二、實證地區鄰近之商圈特色
而得名。崛起於大統百貨開幕後所帶動的周圍商機,但民國 84 年大統
第二節、模擬實證地區商業現況概述
本研究為建立都市更新的實施對商業區業種發展模式模擬實證,運用 CA 模擬過程與變數上可能潛在問題與限制,經實際利用研究期間至實證
本研究為建立都市更新的實施對商業區業種發展模式模擬實證,運用 CA 模擬過程與變數上可能潛在問題與限制,經實際利用研究期間至實證