110 專技高考高等考試 都市計畫技師 計畫分析方法 考古題詳解

110 年・專技高考・高等考試・都市計畫技師
試題代碼 計畫分析方法

第 一 題25 分

請試以基地開發方式之評選為例,設計一個應用多準則評估的操作程序,並說明該程序中的資料處理方法。

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核心觀念

本題考查的是**多準則評估(Multi-Criteria Evaluation, MCE)**如何應用於基地開發方式的比較與選擇,以及如何把不同性質、不同單位的資料轉換成可比較的評估值,再依準則重要性加權彙整。

基地開發方式可設定為評估方案,例如「土地重劃」、「區段徵收」、「協議合建」等。評估準則則可涵蓋:

  • 財務與經濟面:開發成本、財務可行性、公共設施負擔。
  • 空間與環境面:土地使用配置、交通影響、環境衝擊。
  • 執行面:法令適用性、地主整合難度、開發期程。
  • 公平與社會面:利益分配、弱勢影響、公共利益。

多準則評估的基本做法,是先建立方案與準則架構,再把原始資料標準化、給定準則權重,最後彙整各方案的加權表現。若採加權加總法,方案 ii 的總評估值為:

Si=∑j=1nwjrijS_i=\sum_{j=1}^{n}w_jr_{ij}

其中,wjw_j 為準則 jj 的權重,rijr_{ij} 為方案 ii 在準則 jj 上標準化後的評估值;權重通常滿足 wj≥0w_j\geq 0 且 ∑j=1nwj=1\sum_{j=1}^{n}w_j=1。分數越高,表示方案依既定準則與權重的整體表現越佳。

解題方法:基地開發方式評選程序

一、界定決策問題與評選範圍

明確說明評選目的、基地範圍、評估期間及決策者。例如,題目可設定為「在特定基地條件下,選擇較適合的開發方式」。同時列出可行方案,並先排除不符法令、土地條件或基本政策要求的方案。

評選前須確認方案具有可比性;若各方案的適用條件或評估範圍不同,應先調整評估範圍或補充必要資料。

二、建立評估準則與指標

依決策目標建立準則層級,將抽象目標拆解成可衡量指標。例如:

評估面向指標例子指標方向
財務可行性開發成本、財務收益成本愈低愈佳、收益愈高愈佳
公共設施公共設施取得量、設施可及性通常愈高愈佳
執行可行性地主同意比例、預估開發期程同意比例愈高愈佳、期程愈短愈佳
環境與交通環境衝擊、交通負荷通常愈低愈佳
公平性負擔合理性、利益分配公平程度愈公平愈佳

指標應具備明確定義、可取得資料及清楚的優劣方向,並避免同一項影響以多個高度重複的指標重複計分。

三、蒐集並檢核原始資料

依指標蒐集基地現況、土地權屬、成本估算、交通與環境資料、法令限制及地主意見等。須確認不同方案的資料採用相同的基地範圍、時間基準及估算假設;資料來源、缺漏與估計方式也應記錄,以利檢核。

四、處理不同類型與單位的資料

原始資料可能同時包含金額、面積、比例、期程及評語等,不能直接相加,須依指標性質轉成可比較的評估值。

1. 定量指標標準化

對於愈大愈好的效益型指標,可採極差標準化:

rij=xij−min⁡i(xij)max⁡i(xij)−min⁡i(xij)r_{ij}=\frac{x_{ij}-\min_i(x_{ij})}{\max_i(x_{ij})-\min_i(x_{ij})}

對於愈小愈好的成本型指標,可採反向極差標準化:

rij=max⁡i(xij)−xijmax⁡i(xij)−min⁡i(xij)r_{ij}=\frac{\max_i(x_{ij})-x_{ij}}{\max_i(x_{ij})-\min_i(x_{ij})}
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第 二 題25 分

隨著資料來源與收集技術的發展,大數據資料提供都市分析新的應用機會。請詳述大數據的資料特性,並舉例說明其在都市議題的分析應用。

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核心觀念

本題考查大數據的資料特性,以及如何將大數據轉化為都市議題的分析資訊。答題宜先說明資料特性,再依「資料來源—分析方法—都市問題—規劃應用」的順序舉例,避免只列舉資料名稱或技術名詞。

大數據不是單純指「資料筆數很多」,而是指資料規模、生成速度或型態複雜度,已超出傳統工具容易處理的資料集合。常以 5V 說明其特性:

  • Volume(大量性):資料筆數與容量龐大,例如大量手機定位紀錄、電子票證交易或車輛 GPS 軌跡。
  • Velocity(高速性):資料持續快速生成、更新,可近即時分析,例如即時車流、共享運具借還紀錄及社群貼文。
  • Variety(多樣性):資料型態與來源多元,包括結構化資料(票證交易表)、半結構化資料(網路紀錄)及非結構化資料(文字、影像、影音)。
  • Veracity(真實性/可信度):資料可能有誤差、缺漏、偏誤、重複或代表性不足,須經清理、校正及交叉驗證。
  • Value(價值性):資料本身不等於有用資訊;須透過整合與分析,產生能支持規劃、治理或資源配置的洞見。

部分教材另以 6V 或其他版本分類,可能增加 Variability(變異性)或 Visualization(可視化);作答時說明 5V 核心特性並補充資料限制即可。

解題方法

可用以下架構作答:

  1. 交代資料特性:以 5V 說明大數據與傳統小樣本、低頻率調查的差別。
  2. 選取都市議題:例如交通、人流與人口、公共設施、防災、環境或都市活動。
  3. 寫出分析鏈結:說明資料來源、分析內容,以及結果如何支援都市規劃或治理。
  4. 指出限制與配套:資料偏誤、隱私、空間尺度及代表性都會影響推論,須交代驗證與治理方式。

都市議題分析應用

交通與通勤分析

  • 資料來源:手機信令、電子票證、車載 GPS、道路感測器及共享運具紀錄。
  • 分析內容:推估旅次起訖(OD)、通勤尖峰、轉乘路徑、路段速度及壅塞時空分布。
  • 規劃應用:檢視公車與捷運路網、調整班距與接駁服務、改善瓶頸路段,並評估交通措施或大型活動的影響。

例如,將手機信令推估的移動軌跡與電子票證資料整合,可比較不同區域的通勤流向及轉乘情形,辨識大眾運輸服務不足的走廊,作為路線與班次調整的依據。

動態人口與公共設施配置

  • 資料來源:手機信令、人口統計、學校或醫療服務紀錄及設施位置資料。
  • 分析內容:比較日間與夜間、平日與假日的人口分布,辨識活動人口、通勤人口及人潮聚集熱點。
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第 三 題25 分

假設在某項公共設施滿意度問卷調查資料中,有包含受訪者位置之坐標資料。請詳細說明採用建立線性迴歸模型以進行分析時,該項坐標資料可以透過哪些形式,以討論模型中的空間效果(spatial effect)。

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核心觀念

本題考的是:受訪者坐標如何轉換成線性迴歸模型可使用的變數,以檢視滿意度是否存在空間效果。坐標本身只是位置資訊;分析時須依研究問題,把位置轉為可解釋的空間自變數,或用來描述觀測值之間的空間關係。

若以 YiY_i 表示第 ii 位受訪者的滿意度,XiX_i 表示其他解釋變數,線性迴歸可寫為:

Yi=β0+Xi⊤β+空間效果+εiY_i=\beta_0+X_i^\top\boldsymbol{\beta}+\text{空間效果}+\varepsilon_i

常見空間效果包括位置造成的平均滿意度差異、與設施的距離效果,以及相鄰地區或鄰近受訪者之間的空間相依性。

解題方法:坐標資料的轉換形式

一、以坐標作為位置自變數

直接將東西向、南北向坐標納入模型,例如:

Yi=β0+β1Xi+β2xi+β3yi+εiY_i=\beta_0+\beta_1X_i+\beta_2x_i+\beta_3y_i+\varepsilon_i

其中 (xi,yi)(x_i,y_i) 為受訪者位置。若 β2\beta_2 或 β3\beta_3 顯著,表示控制其他變數後,滿意度仍隨地理位置呈現方向性變化。坐標也可加入平方項或交乘項,以捕捉非線性的空間趨勢,例如 xi2x_i^2、yi2y_i^2、xiyix_iy_i。

二、以距離或方向變數表示位置關係

將受訪者坐標轉成與公共設施或其他地理要素的距離,例如距離設施的直線距離、路網距離,或到服務範圍邊界的距離:

di=(xi−x0)2+(yi−y0)2d_i=\sqrt{(x_i-x_0)^2+(y_i-y_0)^2}

其中 (x0,y0)(x_0,y_0) 是設施位置。再將 did_i 放入迴歸模型,檢驗距離是否與滿意度相關。也可依距離分組建立虛擬變數,例如近、中、遠;或以方位、所在分區等分類變數表示位置差異。使用坐標計算距離時,應採適當的投影坐標系統,避免直接以經緯度差值當作實際距離。

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第 四 題25 分

請說明系統分析方法的特性,並以都市發展過程中的議題為例,說明其系統分析方法的分析與應用。

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核心觀念

本題考查「系統分析」如何將都市發展議題視為相互關聯、隨時間變動且具有不確定性的整體問題,再透過目標設定、方案比較與回饋修正,協助規劃者作成決策。

系統是由相互作用的要素所構成,具有特定邊界、目標與環境;系統分析則是有步驟地界定問題、建立系統模型、評估替代方案,並提供決策資訊的方法。它不是單純蒐集資料或計算指標,而是用整體觀點理解問題,分析不同因素之間的因果關係與政策效果。

系統分析方法的特性

  1. 整體性與關聯性:不孤立看待單一設施或部門,而是分析土地使用、交通、人口、產業、環境與財政等要素的相互影響。
  2. 目標導向:先界定要解決的問題與目標,再據以設計方案及選擇評估準則。
  3. 系統邊界與環境分析:明確設定分析範圍、時間尺度及納入的要素,同時考量外部環境對系統的影響。
  4. 模型化與簡化:以概念模型、因果關係、流程或量化模型表徵複雜現象;模型是輔助分析的簡化工具,不等同於真實都市。
  5. 替代方案比較:提出不同政策或行動方案,依共同準則比較其效果、成本、效益與副作用。
  6. 動態性與回饋性:考量系統隨時間變化,以及政策結果如何反過來影響後續行為與決策。
  7. 不確定性與風險處理:人口、經濟、技術與政策條件會變動,分析應揭露假設,並檢視不同情境下的方案表現。
  8. 跨領域與決策支援:整合規劃、交通、經濟、環境及社會等知識,提供決策者可比較、可追蹤的資訊;最終選擇仍須兼顧法規、價值判斷與執行條件。

解題方法:以都市發展與交通壅塞為例

可用都市外圍擴張造成交通壅塞的議題,示範系統分析的完整步驟。

一、界定問題與系統範圍

問題不宜只寫成「道路容量不足」,而應界定為:都市人口與活動向外擴張後,居住、就業與公共服務的空間分布改變,造成通勤距離增加、私人運具使用提高,進而加重道路壅塞與空氣污染。

系統範圍可設定為都市計畫區及主要通勤影響範圍,分析期間例如未來二十年;納入人口、土地使用、就業、運輸供給、運具選擇、交通量、污染與政府財政等因素。

二、設定目標與評估準則

目標可包括降低尖峰通勤時間、提高大眾運輸使用率、抑制私人運具依賴、減少污染,並維持居住與就業可及性。評估準則應可衡量,例如:

  • 尖峰平均旅行時間及道路服務水準。
  • 大眾運輸使用率與公共運輸可及性。
  • 建設及營運成本。
  • 空氣污染與碳排放。
  • 不同所得、年齡及地區居民的可及性與負擔。
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