土地使用變更的地震風險–效益分析…

本節主要目的，將以不同的土地使用計畫方案，分別估計士林現況、現有都 市計畫（以下簡稱原方案）與通盤檢討（最後一次修正為 2002 年 9 月）之不同 土地使用方案間，因使用轉變造成之地震損失風險–效益變動。惟為簡化分析內 容，只考慮貨幣化之建物損失風險與效益。以下第一部份說明評估分析之土地使 用條件方案設定之內涵；第二部份說明地震風險–效益乘數估計之方法與內容；

第三部分說明地震風險–效益分析之成果。

一、土地使用條件

應用 HAZ-Taiwan 於土地使用計劃評估較困難的問題，在於需將不同土地使 用方案，轉換成各種建物使用別之樓地板面積方能進行估計。故以下考慮之土地 使用方案：現況、原方案與通盤檢討案（三個方案的內容與差異列於表 5-4），需 轉換成樓地板面積。其中「原方案」：指將各種土地使用別面積，依「臺北市土 地使用分區管制規則」所訂標準，假設在完全開發的條件下，分別估計各里，各 種土地使用別的建物樓地板面積。「通盤檢討案」：依台北市政府都市發展局提供 之資料，亦假設在完全開發下，各種土地使用別的建物樓地板面積。表 5-4 顯示 通盤檢討案與原方案的差異（變動 1），主增加商業與教育使用，而降低住宅、工 業與機關之樓地板面積，總計降低約 228,000 m²。通盤檢討案較之現況（變動 2）， 則所有土地使用建物樓地板面積皆會增加，總計增加約 10,852,000m²。

表 5-4 不同土地使用之樓地板面積變動比較 單位：1000m²

農業 住宅 商業 教育 工業 機關 總計

現況 323 5,992 513 575 436 500 8,339 原方案 323 12,021 2,824 575 835 2,840 19,418 通盤檢討 323 11,648 3,090 778 662 2,689 19,191 變動 1^a 0 -373 266 203 -173 -151 -228 變動 2^b 0 5,656 2,577 203 226 2,189 10,852

註：a.變動 1：通盤檢討案樓地板面積–原方案樓地板面積；b.變動 2：通盤檢討案樓地板面積–現況樓地 板面積

士林的土地使用類別編訂，不僅表 5-4 所列之六種，然為簡化分析及配合 HAZ-Taiwan 資料格式，簡併為六類。另農業與教育使用之樓地板面積，難透過 土地使用分區管制規則估計其樓地板面積，故在原方案中係沿用現況資料。

二、地震風險–效益乘數估計

評估土地使用規劃方案，可透過不同土地使用模式變動之地震損失風險，及 各種土地使用轉變可能創造之效益進行比較，而土地使用變動的地震風險–效 益，可引用建物使用乘數（building-use multiplier；以下簡稱 BUM），以衡量土地 使用轉動隱含的損失風險–效益變動。地震損失風險的 BUM（簡稱 RBUM）可藉 由下列迴歸模型估計：

RISK = a

₀+ a₁

RE + a

₂

CO + a

₃

IN + a

₄

AG + a

₅

GO + a

₆

ED + ε

₁ (5-2) 式(5-2)之 RISK 為應變數，代表地震（損失）風險，乃以地震總損失（元）

值代之²，其為 HAZ-Taiwan 輸出值。另 RE：住宅使用，CO：商業使用，IN：工 業使用；AG：農業使用；GO：機關使用，與 ED：教育使用之樓地板面積（m²）；

a

0為截距項；aj(j= 1, 2, …,6)為迴歸係數，可視為地震損失風險的 RBUM（增加 一單位建物樓地板面積增加的邊際損失風險），

ε

1為隨機誤差項。土地使用效益 的 BUM（簡稱 BBUM），亦可利用下式估計：

BENE = b

₀+ b₁

RE+ b

₂

CO + b

₃

IN + b

₄

AG + b

₅

GO + b

₆

ED + ε

₂ (5-3) 式(5-3)之 BENE 為應變數，為建物效益，係以建物暴露價值³（元）代之；b0

為截距項，bj(j= 1, 2, …,6)為迴歸係數可視為 BBUM，

ε

2為隨機誤差項。建物效 益的估計可視為建物暴露總值的估計，換另一個角度而言，即為土地開發的災感 度估計。

對於式(5-2)與式(5-3)的函數型態，因難以判斷或預知。故進行迴歸模型參數 之估計，乃採較常用的半對數型與線性模型。半對數模型之 RISK 與 BENE，分別 取對數值 LnRISK 與 LnBENE，線性模型則直接以原始資料代入。

三、估計成果分析

表 5-5 與表 5-6 為應用 SAS 統計軟體，以迴歸模型估計之 RBUM 與 BBUM。

從估計結果發現，線性模型之 Adj R²與 R²較高，然商業使用之 RBUM 估計成果 符號為負，雖然 t 檢定不顯著，但較不符合預期。半對數模型則符號多符合預期，

2 此處所謂之地震總損失，是在特定地震發生機率下的總損失，故只要乘上發生機率，即為地震風險或地 震損失風險，以下為突顯所估計的損失係在特定機率下的損失，而稱為「損失風險」或簡稱「風險」。

3 暴露總值係以建物重建價格估計，乃以不動產估價之「原價法」估計不動產價值（林英彥，1988），而 不考慮土地價值與預期投資價值。

亦與 Olshansky and Wu (2001)的成果相仿。不管線性或半對數模型，皆可發現三 個地震事件皆是住宅與工業使用的 RBUM 最高，代表增加此兩類建物使用之邊 際地震損失風險較高；RBUM 值較小者為商業與農業使用，甚至在線性模型中為 負值，隱含增加此兩類之建物使用可降低地震損失風險。在獅潭事件中，於半對 數型模型中，除農業使用外，則以教育使用之 RBUM 較低。

以宜蘭外海事件為例，以半對數型模型的估計結果，透過 RBUM 的估計值，

增加一 m²的住宅樓地板，平均可能增加 17,845 元的潛在損失風險，而以線性模 型的估計結果，則約增加 12,144 元。綜合三個地震事件與兩個模型的估計結果，

商業使用的邊際損失風險較低可能不符合預期，其形成的主因，可能在於士林住 商混合使用情況嚴重，且 HAZ-Taiwan 的資料係以村里為基本單位，在住商混合 嚴重且商業使用比率較低，或在建物總樓地板面積較低（總損失亦較低）的里，

恰為商業使用較集中之里，皆可能造成商業使用的邊際損失風險難以突顯。另在 BBUM 估計，亦以住宅與工業使用之 BBUM 較大，隱含增加此兩類土地使用之 邊際效益（暴露價值或災感度）較高，而增加機關使用之 BBUM 最低。

表 5-5 RBUM 與 BBUM 之估計（半對數型）

變數/模型 宜蘭外海（t 值） 新層斷層（t 值） 獅潭斷層（t 值） 效益 截距項 19.59 (102.67) 19.56 (96.25) 18.27 (85.58) 20.32 (120.05)

RE

0.000011 (8.12) 0.00001 (7.72) 0.00001 (6.75) 0.00001 (9.28)

CO

0.0000011 (0.21) 0.000001 (0.17) 0.000001 (0.09) 0.0000022 (0.53)

IN

0.000013 (2.72) 0.000013 (2.60) 0.000012 (2.31) 0.000013 (3.14)

AG

-0.0000001 (-0.01) -0.0000027 (-0.33) -0.0000048 (-0.57) 0.0000079 (1.22)

GO

0.0000035 (1.06) 0.0000037 (1.05) 0.0000048 (1.32) 0.00000052(0.18)

ED

0.0000017 (0.28) 0.0000012 (0.18) -0.0000030 (-0.44) 0.0000077 (1.48)

R

² 0.69 0.67 0.61 0.75

Adj R² 0.64 0.62 0.55 0.71

F 值 15.84 14.43 11.09 21.21

樣本數 50 里 50 里 50 里 50 里

表 5-6 RBUM 與 BBUM 之估計（線性）

變數/模型 宜蘭外海（t 值） 新層斷層（t 值） 獅潭斷層（t 值） 效益 截距項 220871337 (1.7) 254788358 (1.83) 85907822 (1.60) 198095352 (1.74)

RE

12144.91 (14.05) 11797.33 (12.73) 2722.48 (7.64) 26225.67 (34.97)

CO

-2123.49 (-0.63) -2554.29 (-0.70) -1103.93 (-0.79) 8313.43 (2.82)

IN

12171.31 (3.81) 12008.70 (3.50) 2929.68 (2.22) 27574.99 (9.89)

AG

-5792.93 (-1.06) -8310.66 (-1.50) -1946.07 (-0.91) 20360.43 (4.53)

GO

22758.09 (10.19) 22445.68 (9.37) 4397.47 (4.77) 197.50 (1.10)

ED

3325.87 (0.80) 2696.63 (0.61) 8.40 (0.004) 22528.55 (6.23)

R

² 0.93 0.92 0.77 0.97

Adj R² 0.92 0.90 0.73 0.97

F 值 93.85 78.09 23.54 271.76

樣本數 50 里 50 里 50 里 50 里

表 5-7 乃應用 RBUM 與 BBUM，以半對數型模式，估計表 5-4 不同土地使用 樓地板面積變動產生的地震損失風險–效益衝擊。表中顯示通盤檢討案較之原方 案，因開發強度的降低，會降低損失風險，三個地震事件降低的損失風險約在 85 億元–101 億元間，約可降低建物總暴露價值之 4.07% –4.79%間。另通盤檢討案 較之現況，隱含如依通盤檢討的土地使用強度完全開發，將增加約 896 億元 – 1,233 億元間之損失風險。

表 5-7 不同土地使用方案平均地震風險–效益比較（半對數型） 單位：億元

地震事件 損失風險/效益 農業 住宅 商業 教育 工業 機關 總計

變動 1 增加之損失 0 -66.56 4.75 5.60 -36.48 -8.12 -101.27 宜蘭外海

變動 2 增加之損失 0 1,009.30 45.99 5.60 47.66 124.29 1,232.84 變動 1 增加之損失 0 -62.94 4.49 4.11 -35.03 -9.42 -98.81 新城斷層

變動 2 增加之損失 0 954.49 43.49 4.11 45.77 136.69 1,184.54 變動 1 增加之損失 0 -46.61 3.32 -7.61 -25.94 -9.06 -85.89 獅潭斷層

變動 2 增加之損失 0 706.75 32.20 -7.61 33.89 131.29 896.53 變動 1 增加之效益 0 -157.58 24.72 66.04 -95.01 -3.32 -165.15 變動 2 增加之效益 0 2,389.51 239.52 66.04 124.12 48.09 2,867.27

表 5-8 乃應用線性模式，估計不同土地使用方案變動，造成的的地震損失風 險–效益轉變。模型估計結果，通盤檢討較之原方案降低的風險（變動 1），三個 地震事件之平均為 74.80 億元，而降低的建物暴露總值為 77.98 億元（效益）。惟

如將現況之土地使用提高至依都市計畫完全開發，三個地震事件將平均增加 839.48 億元之損失風險，增加之建物暴露總值為 1,809.94 億元。比較線性與半對 數模型之估計成果，不管地震損失風險或效益，線性模型的估計值與地震損害程 度成正，在地震損害規模較大之地震事件之估計值較高，但隨地震損害規模之降 低，估計值會迅速下降。

表 5-8 不同土地使用方案平均地震風險–效益比較（線性） 單位：億元

地震事件 損失風險/效益 農業 住宅 商業 教育 工業 機關 總計

變動 1 增加之損失 0 -45.30 -5.64 6.75 -21.06 -34.36 -99.62 宜蘭外海

變動 2 增加之損失 0 686.91 -54.72 6.75 27.51 498.17 1,164.63 變動 1 增加之損失 0 -44.00 -6.79 5.47 -20.78 -33.89 -99.99 新城斷層

變動 2 增加之損失 0 667.26 -65.82 5.47 27.14 491.33 1,125.38 變動 1 增加之損失 0 -10.15 -2.94 0.02 -5.07 -6.64 -24.78 獅潭斷層

變動 2 增加之損失 0 153.98 -28.45 0.02 6.62 96.26 228.43 變動 1 增加之效益 0 -97.82 22.11 45.73 -47.70 -0.30 -77.98 變動 2 增加之效益 0 1,483.32 214.24 45.73 62.31 4.32 1,809.94

如以半對數模型估計的成果觀察，綜合表 5-7 與 5-9，亦可估計通盤檢討案對 降低損失風險的效果。表 5-7 呈現通盤檢討案在三個地震事件，較原方案雖可平 均降低約 95.32 億元的風險損失（約降低建物總暴露價值之 4.51%），但總損失之 風險–效益比率卻只降低 0.6%，年預期損失風險–效益比皆為 0.001%，此對於降 低地震風險佔整體建物總暴露價值比率無顯著幫助。

表 5-9 不同土地使用方案年預期損失之比較 單位：億元 平均總損失 各里平均 標準誤 平均年預期風險 效益 年風險/效益比 現況 732.86 14.66 11.93 0.48 2,112.36 0.023%

原方案 1,932.82 38.66 12.54 1.28 5,144.78 0.025%

通盤檢討 1,837.49 36.75 12.54 1.21 4,979.63 0.024%

士林通盤檢討案共有 18 個里的土地使用產生轉變，利用 RBUM，可估計 18 個里於通盤檢討後之總損失與年預期損失變動，其中年預期損失變動為三個地震 平均發生機率乘上平均損失，可直接視為風險變動。表 5-10 顯示，多數里的風險 皆會降低，主因住宅使用樓地板面積的降低。地震損失風險提昇者為明勝、福林 與蘭興里，其中蘭興里位於地震災害危險度較高之地區。表中雖顯示多數里之損

失風險會降低，但許多住宅變商業使用之地區，皆集中在士林西南與南部地區，

此等地區為災害潛勢較高之地區，故仍需審慎評估其潛在地震風險。

綜合三個方案的地震風險–效益分析，發現如依都市規劃完全開發，將大幅 提昇地震風險。通盤檢討案因土地使用強度的降低，呈現較原方案低的風險，然 在考慮土地使用變動或調整土地使用強度，仍可進一步考慮地震災害潛勢與危險 度分布，將更能確保減災的效應及避免不適宜的土地使用規劃。

表 5-10 通盤檢討案與原方案各里各種使用樓地板面積與損失風險變動

村里 住宅^a 商業 工業 農業 機關 教育 損失變動^b 年預期風險變動

溪山里 1007 0 -3358 0 0 0 -0.46 -0.00030

天壽里 -64566 0 0 0 0 64566 -8.36 -0.0055

天福里 -135362 0 0 0 0 135362 -17.25 -0.011

蘭興里 0 -7979 0 0 10233 0 0.44 0.00029

翠山里 -35827 -54292 -7781 0 -148052 0 -15.82 -0.010 德行里 -9142 70549 -81810 0 0 0 -15.25 -0.010

福林里 0 1602 0 0 26600 0 0.15 0.0001

舊佳里 -19422 19422 0 0 0 0 -2.68 -0.0018

永倫里 0 0 630 0 0 0 0.11 0.0001

社子里 0 -3996 0 0 -25420 0 -1.45 -0.00096

社子里 0 -3996 0 0 -25420 0 -1.45 -0.00096

在文檔中 應用HAZ-Taiwan系統進行都市計畫防災規劃方法與方式探討(二)都市防災計畫之應用 (頁 121-127)