第四章 高速公路系統建設對區域發展影響之比較分析
第二節 高速公路建設對人口及產業空間自相關分析
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第二節 高速公路建設對人口及產業空間自相關分析
一、全域型空間自相關分析
研究將運用全域型 Moran’s I 值檢定台灣地區人口及產業是否受高速公 路建設影響而有空間集中或分散之特性，Moran’s I 統計結果與相關係數一 樣其值介於+1~0~-1 之間，I>0 表示相鄰空間單元屬性均大於平均值或小餘 平均值，也就表示相鄰地區有相似的觀測值，稱為正空間自相關，其資料在 空間上有聚集現象，值越高表示空間分布的相關性越強，I<0 表示負空間自 相關，資料在空間上呈現高低間隔分布狀態，I 趨近於 0 時，表示資料在空 間上呈現無規律的隨機分布。
在進行全域型空間自相關分析，首先運用 Arcgis 將各年期距離已開通 交流道 15 分鐘內鄉鎮市區和交流道 30 分鐘內鄉鎮市區屬性資料匯出，以便 於分析鄰近交流道鄉鎮市區其人口、產業人口在空間上是否具有聚集抑或離 散現象。
圖4-22 1976 年位於交流道30 分鐘以內之鄉鎮市區
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圖4-23 1986 年位於交流道30 分鐘以內之鄉鎮市區
圖4-24 1996 年位於交流道30 分鐘以內之鄉鎮市區
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圖4-25 2006 年位於交流道30 分鐘以內之鄉鎮市區 (一) 高速公路建設對人口分布之全域型空間自相關分析
首先從高速公路建設對人口分布之全域型 Moran’s I 值檢定如表 4-7 所 示，不論從距離交流道 15 分鐘或 30 分鐘內鄉鎮市區來看，Moran’sI 值皆大 於 0，說明人口分布資料在空間上有聚集現象，值越高表示空間分布的相關 性越強，稱為正空間自相關，而在顯著水準 0.05 情形下進行檢定，四個年 期的全域自相關係數值(Zscore)均大於 1.96，此表示 1976 至 2010 年期台灣 地區鄰近交流道鄉鎮市區，其人口分布皆呈現空間聚集的狀態且存在空間自 相關性，如圖 4-26 所示。但可觀察出從 1976 年至 2010 年期人口分布空間 自相關性是隨著年期的推演而愈趨減弱(Zscore 愈小)，此現象正印證了前一 節所說明的:隨著高速公路路網建設逐漸完備，鄉鎮市區人口空間分布受到 距離交流道遠近之影響關係愈趨薄弱。
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表 4-7 人口分布之全域型 Moran’s I 值檢定結果 距交流道 15 分鐘內鄉鎮市區(人口分布)
年期 1976-1986 1986-1996 1996-2006 2006-2010 moran's Index 0.138067 0.08258 0.074884 0.041724
Zscore 36.945165 29.865818 27.088446 15.485207 距交流道 30 分鐘內鄉鎮市區(人口分布)
年期 1976-1986 1986-1996 1996-2006 2006-2010 moran's Index 0.241548 0.084376 0.05519 0.021012
Zscore 63.213465 31.929785 21.106169 8.540572
圖4-26 人口之Moran’s (Zscore)空間集散程度示意圖
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(二)高速公路建設對工業就業人口分布之全域型空間自相關分析 高速公路建設對工業就業人口分布觀之，如表 4-8 所示各年期之 Moran’sI 值皆大於 0，說明人口分布資料在空間上有聚集現象，其中又以距 交流道 15 分鐘內鄉鎮市區空間集中分布的相關性愈趨明顯，而在顯著水準 0.05 情形下，各年期的全域自相關係數值(Zscore)均大於 1.96，表示 1976 至 2006 年期台灣地區鄰近交流道之鄉鎮市區，工業就業人口分布皆呈現空間 聚集的狀態且存在空間自相關性，如圖 4-27 所示。但相較於人口分布來看，
工業就業人口之空間自相關性並沒有隨著年期的推演而愈趨減弱(Zscore 愈 小)反而是呈現增強之關係，尤以距交流道 15 分鐘內鄉鎮市區最為明顯。此 現象或可印證高速公路建設對於工業就業人口發展有時間遞延效果。
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表 4-8 工業就業人口分布之全域型 Moran’s I 值檢定結果 距交流道 15 分鐘內鄉鎮市區(工業就業人口分布)
年期 1976-1986 1986-1996 1996-2006 moran's Index 0.021686 0.052889 0.061542
Zscore 8.592023 19.456635 22.349464 距交流道 30 分鐘內鄉鎮市區(工業就業人口)
年期 1976-1986 1986-1996 1996-2006 moran's Index 0.021424 0.040137 0.010518
Zscore 8.437225 15.755759 4.652819
圖4-27 工業就業人口之Moran’s (Zscore)空間集散程度示意圖
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水準 0.05 之情形下，各年期的全域自相關係數值(Zscore)均大於 1.96，僅 1996-2006 年期之全域自相關係數值(Zscore)均小於 1.96，表示 1976 至 1996 年期鄰近交流道之鄉鎮市區，商業就業人口分布普遍呈現空間聚集的狀態且 moran's Index 0.030949 0.154895 0.000951Zscore 11.977739 56.423016 1.88926 距交流道 30 分鐘內鄉鎮市區(商業就業人口)
年期 1976-1986 1986-1996 1996-2006 moran's Index 0.021136 0.19988 0.000658
Zscore 9.014692 75.694871 1.931352
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圖4-28 商業就業人口之Moran’s (Zscore)空間集散程度示意圖 二、地區型空間自相關分析
在上述全域型空間自相關分析高速公路系統建設對區域人口及產業之 影響，藉由 Moran’s I 值評估可得知我國高速公路建設對於區域人口及產業 具有空間集中影響效果:歷年來鄰近已開通交流道鄉鎮市區，其人口及產業 就業人口分布具有集中趨勢且存在空間自相關性。因此後續則利用地區型空 間自相關分析，以熱點分析之 Getis’s G 統計量說明人口及產業分布空間聚 集之確切區域及分布情況。
(一)高速公路建設對人口分布之地區型空間自相關分析
1976 至 1986 年間，如圖 4-29 所示，由於國道 1 號北部路段通車，可看 出北部區域 Getis’s G 統計量 Z 值普遍較大(正向聚集明顯)，全台雖然人口普 遍皆有成長，但以北部區域人口正向聚集現象最為明顯。
1986 至 1996 年國道 1 號全線通車和國道 2 號桃園路段通車等高速公路 系統之建設，西部走廊普遍呈現人口正向聚集情況(圖 4-30)，國道 2 號桃園
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路段通車對於加速桃園地區人口成長影響尤為明顯。而東部地區花蓮、台東 則出現了人口衰退之負向聚集現象。
1996 至 2006 年期除國道 1、2 號通車外，國道 3 號汐止至香山路段也 於此時期通車，西部走廊人口呈現正向聚集；東部地區人口持續呈現衰退現 象。同時國道 3 號汐止至香山路段通車也促使了人口朝向北部區域一極集中 現象產生，如圖 4-31 所示。
2006 至 2010 年期如圖 4-32 所示，人口成長持續朝向北部區域一極集中，
此時期南部區域人口成長力道明顯減弱，於此時期，台灣本島明顯成為人口 朝向北部區域一極集中的發展趨勢。
因此可從熱點分析(hot spot analysis)中看出，隨著高速公路建設逐漸完 備，台灣本島人口空間分布呈現從早期西部走廊高速公路交流道沿線正向集 中趨勢轉變為晚期朝向北部區域一極集中現象產生，而無高速公路建設經過 之花蓮、台東地區則持續呈現人口衰退之情況。可以說早期高速公路建設對 於交流道沿線人口成長具有一定影響力，但隨著路網的建設逐漸完備，高速 公路建設對於沿線人口成長影響力降低，並產生了人口朝向北部區域一極集 中的極化現象產生。
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圖4-29 1976-1986 年台灣本島人口熱點分析
圖4-30 1986-1996 年台灣本島人口熱點分析
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圖4-31 1996-2006 年台灣本島人口熱點分析
圖4-32 2006-2010 年台灣本島人口熱點分析
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二、高速公路建設對工業分布之地區型空間自相關分析
高速公路系統建設對區域產業空間集中現象之分析則如同事前事後比 較分析之方式，將產業分為工商兩個不同面向予以比較，其中工商資料變動 則同樣以就業人口與產值等兩項較具代表性之變數為觀察指標，作為分析基 礎資料，如下列所述:
(一) 工業就業人口熱點分析
從 1976 至 1986 年來看(圖 4-33)， 1970 年代中期工業取代農業快速發 達，並配合著人口快速成長，台灣本島工業就業人口皆有空間上正向聚集 (Getis’s G 統計量之 Z 值≧0)，尤其為工業重鎮的高雄縣市，工業就業人口 呈現高度的正向集中現象；接著 1986 至 1996 年期(圖 4-34)，相比事前事後 比較分析之結果，可發現，考量到人口基數和高速公路所產生的「遞延效果」
等因素，較早有高速公路建設之北部區域工業就業人口有正向聚集現象 (Getis’s G 統計量之 Z 值>0)，然而受到北部區域高速公路較早開通與後工業 化時代影響，南部區域則呈現工業就業人口負向聚集之情形(Getis’s G 統計 量之 Z 值<0)；至 1996 至 2006 年期(圖 4-35)，1990 年代正是台灣經濟出現 結構性改變的革命性時代，商業取代工業在北部區域蓬勃發展，北部區域工 業就業人口開始出現了負向聚集現象(Getis’s G 統計量之 Z 值<0)，南部區域 則反而成為工業就業人口集中(Getis’s G 統計量之 Z 值>0)之區域。
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圖4-33 1976-1986 年台灣本島工業就業人口熱點分析
圖4-34 1986-1996 年台灣本島工業就業人口熱點分析
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圖4-35 1996-2006 年台灣本島工業就業人口熱點分析 (二)工業產值熱點分析
從工業產值來看，1976 至 1986 年期(圖 4-36)，國道 1 號北部路段開通，
促使北部區域工業產值呈現正向聚集(Getis’s G 統計量之 Z 值>0)，而未有高 速公路建設之南部、中部地區則無明顯的工業產值正向聚集現象；1986 至 1996 年期(圖 4-37)，與前一期比較，則可發現除了北部區域呈現正向聚集 (Getis’s G 統計量之 Z 值>0)外，南部高雄地區也開始出現了工業產值正向聚 集(Getis’s G 統計量之 Z 值>0)情形；至 1996 至 2006 年期(圖 4-38)來看，受 北部區域商業取代工業快速發展之因素影響，工業產值正向聚集從北部區域 轉換至高速公路路網逐漸完備之西部走廊地區。
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圖4-36 1976-1986 年台灣本島工業產值熱點分析
圖4-37 1986-1996 年台灣本島工業產值熱點分析
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圖4-38 1996-2006 年台灣本島工業產值熱點分析 三、高速公路建設對商業分布之地區型空間自相關分析 (一)商業就業人口熱點分析
商業就業人口方面，1976~1986 年期(圖 4-39)，隨著國道 1 號北部路段 交流道開通促使其交通可及性大幅提升影響下，北部區域商業就業人口呈現 正向聚集現象；至 1986~1996 年期(圖 4-40)隨著商業於 1990 年代在台快速 發展形成產業結構面之革命性變化，全台商業就業人口普遍呈現正向聚集情 況；最後在 1996~2006 年期(圖 4-41)，則可看出北部區域商業就業人口再度 呈現正向集中現象，南部及東部區域則無明顯的商業就業人口集中現象。
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圖4-39 1976-1986 年台灣本島商業就業人口熱點分析
圖4-40 1986-1996 年台灣本島商業就業人口熱點分析
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圖4-41 1996-2006 年台灣本島商業就業人口熱點分析 (二)商業產值熱點分析
若以商業產值集中趨勢來看，1976-1986 年期(圖 4-42)，高速公路建設 優先之北部區域呈現商業產值集中現象，雲林、嘉義及台南等區域則呈現商 業產值負向聚集情況；1986-1996 年期(圖 4-43)雖有國道 1 號全線通車及國 道 2 號北部區域路段通車等建設背景，然而台灣本島商業產值則無法看出有 空間集中現象；至 1996-2006 年期(圖 4-44)，或受時間遞延效果之影響，北 部區域則有商業產值正向集中(hot zone)之情形產生。
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圖4-42 1976-1986 年台灣本島商業產值熱點分析
圖4-43 1986-1996 年台灣本島商業產值熱點分析
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圖4-44 1996-2006 年台灣本島商業產值熱點分析