第三章 研究設計
3.4 研究實證設計
於模式變數及假說確立後，本節會對先前所提出的地區發展模式架構以及 研究假說之驗證方式和分析流程作出說明。
3.4.1實證分析流程
針對所要驗證的地區發展項目，本研究提出了以下的實證分析流程，如圖 3.14所示。在實證分析流程圖中共可分為三大部分，分別是「資料蒐集及初步分 析」、「模式建構及處理」以及「假說驗證」，以下就對這三部分加以說明。
1. 資料蒐集及初步分析
在本研究的實證分析進行前，首要工作就是蒐集過程中所需用到的相關資 料，在前一章節已就地區發展項目進行意涵定義以及變數確立，因此在這部份就 是將各個變數所使用之資料進行蒐集整理，並且進行初步的統計分析，作為之後 的準備工作。
2. 模式建構及處理
本研究將地區發展項目界定為人口、產業及土地使用三部分，接著利用之前 推導出各項目彼此間關係之地區發展架構，據此建立地區發展模式，並經過第一 部分的初步資料統計處理後，開始進行交通運輸與土地使用關聯模式的校估工 作，採二階段最小平方法進行模式校估，且會對模式進行必要之檢定工作，若為 合理情況，就以此模式進行下一階段的假說驗證，若否，則回過頭檢討地區發展 關係之架構。
3. 假說驗證
此部分係對先前提出之假說進行驗證之工作，因本研究提出的各項假說皆為 針對模式變數的關係做討論，因此在驗證假說的部份，會依據模式中各項影響關 係的係數，由總影響效果來判斷假說是否成立。
圖3.14 實證分析流程圖 3.4.2模式認定
本研究在建構模式時採用的是聯立方程模型，配合上表3.1的模式使用變數 代號，並假設各變數間的影響關係為線性，最後將土地使用與運輸關聯模式列式 如下：
是 否
人口項目 產業項目 土地使用項目
建構模式資料蒐集
資料初步統計分析
地區發展項目界定
建立地區發展項目關係
模式驗證與校估
合理
高速公路影響界定
有交流道設置 無交流道設置
人口項目 產業項目 土地使用項目
高速公路影響驗證
, 11 , -1 21 , -1 31
2
, 413
, 51 , -1 61 , -1+ 1 2
i t i t i t i t i t i t i t i i
P = a P i + a A i + a E i + a E i + a RA i + a PA i D + D
(4), 12 , -1 22 , -1 32 , 42 , -1 52 , -1
2
i t2
i t i t i t3
i t i t+ 1
i2
iE = a E i + a i A + a P i + a E i + a IA i D + D
(5), 13 , -1 23 , -1 33 , 43 , -1 53 , -1
3
i t3
i t i t i t2
i t i t+ 1
i2
iE = a E i + a A i + a P i + a E i + a BA i D + D
(6)以上三式是以聯立方程模型的形式所建構出的方程式，以下就針對這三個式 子的其中意涵加以說明。
各式中之因變數(P 、i t, E2i t, 和E3i t, )表達出高速公路建設後所產生的人口及 產業影響，會對因變數產生直接影響的有前期的居住或及業人口、前期的交通可 及性以及前期的土地使用面積這些因素；然而在間接影響因素上，在式(4)中，
雖然居住人口在土地使用項目中僅可看出受住宅使用面積及公共設施面積影 響，但工業與商業使用面積是先透過影響式(5)及式(6)的二、三級產業及業人口，
進而再回到式(4)中反映於居住人口上，因此，以居住人口來看，在式子中雖無 明顯關聯，但卻透過其他變數與方程式表現了工業與商業使用土地面積的間接影 響。
3.4.3分析方法
在這一小節說明本研究在模式校估以及驗證假說時採用的方法；在模式校估 時會使用二階段最小平方法作為校估工具，在驗證假說的部分經由實證模型校估 係數之顯著性來判斷假說是否成立。
1. 模式校估
本研究是採用聯立方程模型的方式建構出土地使用與交通運輸關聯模 式，因此普通最小平方法不適合作為模式校估工具，故本研究使用二階段最 小平方法作為模式校估之工具。因一般處理方程式之誤差項與變數間有相關 的問題，若採普通最小平方法去估計方程式中的參數，將會產生偏誤且不一 致；故處理此類問題多採二階段最小平方法進行校估，在二階段最小平方法 的處理上可分為兩階段進行(黃麟淇，2004)：
(1).對各個內生變數，以所有外生變數為因變數，使用最小平方法估計參數
值，並利用估計式估計各個內生變數；
(2).利用第一階段得到各個內生變數之估計值，代換結構方程式右手邊的內生 變數，再使用最小平方法估計整個方程組的參數。
2. 模式檢定
當模式校估完畢後，須進一步進行模式檢定，檢定工作可分兩部分進行，
在模式解釋能力的部分，使用判定係數(R2)、調整判定係數(adjusted R2)、F-test 來檢驗模式之解釋能力；另一部分為變數檢定，這部份是對模式使用樣本的 分布特性及選定變數之適切性進行討論，使用之檢定方法包括P-value、t-test、
變異數膨脹因子檢定(VIF-test)以及檢定殘差是否呈常態分布等，對模式進行 檢驗工作，表3.2為使用統計方式之整理。
表3.2 本研究之統計檢定方式
檢定工作 檢定之統計方式
判定係數(R2)
調整判定係數(adjusted R2) 模式解釋能力
F-test P-value t-test VIF-test 變數及樣本檢定
殘差與變數之散佈圖 3. 驗證假說
本研究之各項假說之驗證方式，皆由觀察模型中各變數對應參數之顯著性與 正負關係，推論變數間的關係，故假說驗證之方式即檢驗與假說有關係之變數在 地區發展模型中對應係數之顯著性與正負號值；又，在本研究建構之模式中，各 變數間交互影響，彼此存在著直接影響關係以及間接影響關係，若想了解某兩個 變數間之總關係，就必須加總其直接關係與間接關係。
先前本研究提出了二項關於高速公路對都市化發展較緩地區的衝擊假說，以 下就針對各項假說的檢定方式說明之：
假說一：高速公路會對經過地區之居住人口有正向影響
之居住人口發展，故觀察模式中交通可及性變數、住宅使用土地面積 以及公共設施使用土地面積對居住人口之直接影響，並加上上述因素 對產業人口造成直接影響後繼而對居住人口帶來之間接影響，若加總 之總影響為顯著，則假說成立，並由總影響效果之正負符號判斷影響 方向。
假說二：高速公路會對經過地區之產業發展有正向影響
驗證方式：高速公路透過設置交流道之交通可及性以及土地使用情形來影響當地 之產業人口發展，故觀察模式中交通可及性變數、住宅使用土地面積 以及公共設施使用土地面積對產業人口之直接影響，並加上上述因素 對居住人口造成直接影響後繼而對產業人口帶來之間接影響，若加總 之總影響為顯著，則假說成立，並由總影響效果之正負符號判斷影響 方向。