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2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 1 經濟地理統計區分類系統之規劃經濟地理統計區分類系統之規劃 Design of Statistical Area for Industry and Commerce Data 蘇明道 蔡博文 林美君 鍾明光 Ming Daw Su Bor Wen Tsai Mei Chun Lin Ming Kuang Chung 摘摘 要要 社會經濟資料是相當重要的一類空間資料 但因為大部分的社經資料均具有 個人的屬性 為避免不暴露隱私 所以不能公布個別的點位資料 一般均以某種 空間單元加總統計發佈 最常使用的為縣市或鄉鎮等行政區 但因一般行政單元 並非為空間統計而劃設 常因單元過大無法維持單元內資料均勻分布之統計需 求 也會因 MAUP Modifiable Areal Unit Problem 的問題 導致空間分布型態的 扭曲或遺漏 國土資訊系統社會經濟資料分組有鑑於此 已經建立一套社經資料 統計區分類系統以為因應 但目前之社會經濟資料統計區分類系統是以人口為劃 設的依據 雖適用於大多數如公共衛生 公共安全等以個別人口為基礎的社經資 料需求 但應用到經濟部所轄管的商業 工廠 能源等相關之產業經濟資料可能 會產生問題 需要進一步研討其處理之方式 為能促進產業均衡發展 資源合理 用 或因應生態環境及公共 維護等 政策需要 亟須將現有全台產業資訊及重要能源統計資訊約 600 餘項之經濟統 計成果 建置地理資訊圖資發布大眾使用 使此等資訊 透明容 使用 提供產 業界公平競爭環境 進而吸引跨國企業 台投資 創造 多的就業機會 讓台灣 在全球經貿網絡中 發揮樞 的關鍵地位 有必要配合國土資訊系統社會經濟資 料庫分組所建立的統計區分類系統建立是用於工商等經濟資料使用的經濟地理 資料庫統計區分類系統 本文將以國土資訊系統已經建立的 統計區分類系統架構 為基礎 考 經 濟活動資料的特殊性 以適 性及相容性為原則 規劃經濟地理資訊統計區系 統 文中針對經濟活動的特性探討其對空間統計之需求 先將工業及商業資料與 內政部目前所建立之統計區系統套疊比對 挑出因空間單元過大而無法維持單元 內產業資料之均質性的區域 進一步 細分 或針對空間單元過小而有暴露個 別資料隱私疑慮的部分進行 合併 以建立經濟部工業與產業資料是用的統計 區單元與系統 並進一步依發布區建立之原則 規劃逐 針對不同類別的資料建 立發布區系統單元 使經濟部轄管的各類工業與產業資料得以充分 用 提供國 內產業發展與規劃相關政策之 考 台大生物環境系統工程學系教授 Professor Department of Bioenvironmental Systems Engineering National Taiwan University 台大地理環境資源學系副教授 Associate Professor Department of Geography National Taiwan University 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 2 台大生物環境系統工程學系博士後研究員 Post Doctoral Fellow Department of Bioenvironmental Systems Engineering National Taiwan University 台大地理環境資源學系博士生 Ph D Student Department of Geography National Taiwan University 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 3 經濟地理統計區分類系統之規劃經濟地理統計區分類系統之規劃 Design of Statistical Area for Industry and Commerce Data 蘇明道 蔡博文 林美君 鍾明光 Ming Daw Su Bor Wen Tsai Mei Chun Lin Ming Kuang Chung 一一 前言前言 社會經濟資料是相當重要的一類空間資料 但多數的社經資料均具有個人的 屬性 為避免不暴露隱私 所以不能公布個別的點位資料 一般均以某種空間單 元加總統計發佈 最常使用的為縣市或鄉鎮等行政區 但因一般行政單元並非為 空間統計而劃設 常因單元過大無法維持單元內資料均勻分布之統計需求 出現 MAUP Modifiable Areal Unit Problem 的問題 導致空間分布型態的扭曲或遺漏 Openshaw 1984 Unwin 1996 國土資訊系統社會經濟資料分組有鑑於此 已經 建立一套統計區分類系統做為因應 台灣地理資訊學會 2008 但目前之統計區分 類系統是以人口為劃設的依據 雖適用於大多數以個別人口為基礎的應用需求 例如公共衛生 公共安全等 但應用到經濟部所轄管的商業 工廠 能源等相關 之產業經濟資料時 由於資料在空間分佈上的差異性 以人口為基礎的統計區分 類系統無法完全吻合產業經濟資料的需求 需要進一步研討其處理之方式 為能促進產業均衡發展 資源合理 用 以及因應生態環境與公共 維護 等政策需要 亟須將現有產業資訊及重要能源資料約 600 餘項 透過適當之經 濟統計區系統彙總發布大眾使用 使此等資訊在保護個別廠商隱私的前提下 充 分表達產業的分佈狀況 提供產業界市場分析與策略規劃的依據 進而創造公平 競爭環境 吸引跨國企業 台投資 創造 多的就業機會 讓台灣在全球經貿網 絡中 發揮樞 的關鍵地位 經濟地理資訊統計區系統以國土資訊系統 統計區分類系統 架構為基礎 考 經濟活動資料的特殊性 以適 性及相容性為原則 進行規劃 重要的是 人口與社經資料必須能夠整合運用 才能發揮資料的價值 因此經濟統計區系統 不能自外於統計區分類系統 二者除了能夠充分展現各自資料的空間意義外 還 必須能夠進行整合分析 經由上述知道統計區分類系統的空間單元是考 人口數 而劃設 多數 情況下人口聚集區域卻是是工商活動較少的地區 反之 工廠或商業活動密集的 地區 如工業區 商業區 有可能是常住人口較少的區域 因此當經濟資料 如 工廠或商業 公司 整合至統計區分類系統時 可能會產生暴露經濟個資之隱私 或因為統計單元內數 太多而產生性質不均勻分布之現象 因此 經濟商業資料 不宜直接使用統計區分類系統做為彙總與發佈的單元 必須建立一套符合經濟商 業活動空間特性的 經濟統計區系統 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 4 二二 經濟統計區架構經濟統計區架構 經濟統計區系統建構的原則與國土資訊系統 統計區分類系統 建構之原則 並無不同 均希望能在兼顧隱私保護的前提下 盡 縮小空間單元以維持資料之 空間分布特性與分布型態 相異之處只是資料空間分布不同 因此經濟統計區系 統與統計區分類系統的架構相似 共用最小統計單元 統計區 統計區主要之功 能在於提供二系統資料的比對與整合 對外的資料發佈是採用發佈區層級 經濟 一級發布區是分割或合併統計區的成果 是經濟統計區系統的最小發布單元 經 濟二級發布區 經濟三級發布區等則由經濟一級發布區逐層合併整合 在台北市 資料的規劃試做過程中發現 經濟統計區系統的經濟三級發布區單元大小與統計 區分類系統的二級發布區單元大小相仿 因此直接引用統計區分類系統的二級發 布區做為經濟統計區系統的三級發布區 以達整合之需求 整體架構如圖 1 所示 從統計區開始至全國共分八個個階層 經濟部 2011 第一階層的統計區不發布資料 四級發布區 鄉鎮市區發布區 以上直接繼承鄉鎮 市區及縣市等行政區單元 可以直接與統計區分類系統及現行統計資料體系整 合 以下則透過三級發布區與統計區兩個階層與統計區分類系統整合 圖 1 經濟統計區系統架構 資料 源 經濟部 2011 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 5 三三 經濟統計區之劃分規則經濟統計區之劃分規則 經濟統計區建置的流程如圖 2 所示 主要以 劃分原則 為指導 繼而以 劃 分依據 建構各單元的空間界線 採用 劃分標準 規範單元內的屬性特質 劃分依據是空間考 而劃分標準是屬性考 圖 2 經濟統計區建置流程 經濟統計區的劃分首重工作為確立劃分原則 本文沿用統計區分類系統中之 統計區 層級為經濟統計區系統的最小單元 使經濟的統計區之劃分原則與統 計區分類系統一致 統計區的原則包括 1 單元界線穩定不變 2 單元界線明顯可視 3 單元盡可能細緻 a 以人口為主要彙總變數 b 儘量兼顧其他社經變數 4 單元能與其他功能區整合 a 鄉鎮市區以上完全整合 以內政部地政司方域科的法定界線為準 b 村里層級滿足 村里門牌範圍 的整合方式 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 6 c 未來能與其他功能區整合 例如 警勤區 學區等 將經濟資料整合至統計區後 根據資料流通辦法與資料特性 建立合適之經 濟發布區 規劃發布區之原則為 1 以商業暨公司家數 工廠家數視為變數考量 形成階層式發布區 經濟發布區是經濟資料供應的基礎單元 不同使用者之需求對資料 細緻度不盡相同 所以發布區宜有不同的細緻度 經濟一級發布區主要 由統計區合併或分割形成 以商業暨公司家數為變數考量 經濟二級發 布區由工廠家數為變數 使得工廠資料能夠在經濟二級發布區保有細緻 化與空間趨勢情況 由數個二級發布區合併成經濟三級發布區 其經濟 三級發布區單元與統計區分類系統之二級發布區一致 由統計區 經濟 一級發布區 經濟二級發布區 經濟一級發布區與行政單元整合形成經 濟統計區系統之階層體系 2 空間相鄰性 構成經濟發布區的統計區必需具有空間相鄰性 避免不相鄰之統計 區而形成發布區的情況 除此之外 仍需盡量維持單元內之均質性 以 土地使用分區為例 若農業區之統計區與相鄰工業區之統計區合併 形 成一個發布區單元 此發布區之土地使用分區特性就會變成不均勻狀 態 3 發布區的邊界不跨越鄉鎮市區界 經濟發布區是由統計區形成 為了與現行的行政區界整合 經濟發 布區的邊界必需維持鄉鎮市區單元的完整性 不能跨越其界線 又經濟 發布區不跨界線限制如下 a 經濟一級發布區是不跨村里界 b 經濟二級發布區不跨統計區分類系統之二級發布區邊界 c 經濟三級發布區不跨鄉鎮市區界線 對於經濟發布區的依據仍為邊界可視 邊界穩定為主 而統計區之空間單元 由道路 水系 鐵路 捷運 等穩定界線形成 當數個統計區形成發布區時 該 發布區之邊界仍會穩定或可視 對於統計區分割之區域 需採用路網數值圖為輔 助資料 根據道路進行分割 非任意對統計區分割而成經濟一級發布區 又經濟 二級發布區與經濟三級發布區仍是保有邊界可視與邊界穩定之特性 經濟統計區的標準建立 需將所有的商業暨公司與工廠資料整合至統計區 方能試作與規劃 為了使經濟統計區系統較符合工商活動趨勢 特將土地使用分 區與非都市土地使用分區歸納成三類 依序為商業區 工業區與其他區 針對不 同分區進行該分區內的商業暨公司的家數統計分析 其統計分析結果如表 1 所 示 並建立 建立在不同分區情況 商業區與其他區 下的商業暨公司累積分布曲 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 7 線 如圖 3 所示 表 1 不同土地使用分區內之商業暨公司家數統計分析 統計項目 商業區 工業區 其他區 平均數 16 50 38 18 10 56 標準誤 0 34 3 50 0 31 中間值 8 00 22 00 6 00 標準差 35 03 45 69 28 65 最小值 0 00 0 00 0 00 最大值 1649 00 302 00 1649 00 個數 10737 00 170 00 8698 00 信賴度 95 0 0 66 6 92 0 60 a 商業區之累積分布曲線 b 其他區之累積分布曲線 圖 3 累積分布曲線 由圖 3 之累積分布曲線可推得不同使用分區之 75 商業暨公司家數 以 商業區而言 平均家數為38家 95 對應之家數為70家 其他區之平均家數 為 10 家 95 對應之家數為 32家 因此利用下列標準進行經濟一級發布區之 產製 不足 10 家之統計區進行合併形成經濟一級發布區 高於 70 家之區域以分割產製經濟一級發布區 10 70 家之統計區則獨立形成經濟一級發布區 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 8 關於經濟二級發布區之標準訂定 考量工廠資料之細緻度與是否能夠被發 布 於經濟二級發布區合併標準條列說明如下 於不跨統計區分類系統之二級發布區邊界情況下 以經濟一級發布區內的工 廠家數低於 3 家為第一優先合併 當統計區之二級發布區範圍內無工廠資料時 改以經濟一級發布區之商業暨 公司家數為考量因素 由數個經濟一級發布區合併為經濟二級發布區 又合 併後之經濟二級發布區的商業暨公司家數不可低於 70 家 若同一個二級發布區內無工廠家數的經濟一級發布區 此類的經濟一級發布 區之商業暨公司總家數未達 70 家時 則以二級發布區之單元為經濟二級發布 區 四四 經濟統計區之試經濟統計區之試作作 本文以臺北市之內湖區進行試作分析 用工廠資料與商業暨公司資料 以 地址欄位進行定位 使得每一筆資料帶上 X Y 座標 透過地址定位可將蒐集到 的相關資料 帶上 X Y 座標 應用上述相關之劃分標準 依序建立 統計區經 濟一級發布區 經濟二級發布區與經濟三級發布區之空間單元 相關之流程如圖 4 所示 1 統計區 根據經濟統計區之規劃 該最小收集彙整單位採用統計區之空間單元 該單 原特性為資料之匯總不發布相關資料內容 故將內湖區工廠與商業暨公司的點位 資料 如圖 5 a 所示 整合至最小統計區之空間單元 方得每一個最小統計區內 的商業暨公司 如圖 5 b 所示 又於經濟一級發布區為商業暨公司家數 經濟二 級發布區以工廠資料為第一優先考量 商業暨公司家數為次要考量 2 經濟一級發布區 內湖區之最小統計區數 為 1 226 將商業暨公司資料整合於最小統計區後 由統計分析中得到統計區內商業暨公司家數低於 10 家 不包含 0 家 之個數為 661 個 表示有 661 個 約 50 統計區需要被合併 高於 70 家的統計區數量為 35 個 該統計區進行分割以維持商業暨公司資料在空間分布的均勻性 統計區內的商業 暨公司家數 10 70 家則單獨成經濟一級發布區 將低於 10 家之統計區進行合併 家數 10 70 之統計區成經濟一級發布區 經 由此程序產生的經濟一級發布區 如圖 6 a 所示 又此時的經濟一級發布區尚未 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 9 對高於 70 家之最小統計區進行分割 故利用數值路網資料對高於 70 家之最小統 計區分割 使得被分割後的經濟一級發布區能夠維持邊界穩定 當分割完成後 需再將商業暨公司重新整合至經濟一級發布區 進行檢核 若無法滿足可發布條 件 家數低於 3 家 或商業暨公司均勻條件 家數低於 70 家 時 必需於該經濟一級 發布區紀錄原因 相關結果如圖 6 b 所示 圖 4 經濟發布區之流程 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 10 圖 5 內湖區資料點位與最小統計區家數分布 圖 6 未檢核與已檢核之經濟一級發布區 3 經濟二級發布區 經濟二級發布區是由數個經濟一級發布區合併而成 又經濟一級發布區的商 業暨公司家數亦會被加總至經濟二級發布區 對於商業暨公司之隱私 不 暴 露 故經濟二級發布區形成之考慮因子是工廠家數工廠家數 在經濟二級發布區內的工廠 家數不低於 3 家 使的工廠資料能夠較為細緻化並能夠被發布 倘若上述條件無 法滿足或符合 再以商業暨公司家數考慮變數 將數個經濟一級發布區合併成一 個經濟二級發布區 利用圖 6 b 的經濟一級發布區進行合併 首先以工廠家數 1 3 家之經濟一級 發布區合併之 合併時需使用相鄰的經濟一級發布區 不可將沒有相鄰的經濟一 級發布區併成單一的經濟二級發布區 再者 經濟二級發布區的邊界不可跨越統 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 11 計區分類系統的二級發布區邊界 若當數個鄰近的經濟一級發布區中無工廠家數 時 需將經濟一級發布區合併成經濟二級發布區 使得該經濟二級發布區內的商 業暨公司家數達 70 家 經由上述過程 可產生未檢核之經濟二級發布區 故需再將工廠資料彙整至 未整合的經濟二級發布區 檢核是否會暴露工廠資料之隱私 若某經濟二級發布 區仍未滿足工 3 家之工廠 則需於該經濟二級發布區記錄原因 一旦檢核完畢後 方能建立經濟二級發布區 相關的成果如圖 7 所示 圖 7 為經濟二級發布區之邊 框 也是工廠資料整合至經濟二級發布區的分布圖 圖 7 工廠整合至經濟二級發布區 圖 7 尚有部分的經濟二級發布區工廠家數低於 3 家 對於此種經濟二級發布 區皆記錄原因 相關的原因如區界 統計區分類系統的二級發布區邊界 鄰近二 級發布區工廠家數為 0 或河川用地等問題 4 經濟三級發布區 數個經濟二級發布區併成經濟三級發布區 為了使經濟統計區系統與統計區 分類系統能夠於較鄉鎮市區 小的空間單元整合 故規劃經濟三級發布區的空間 單元與統計區分類系統之二級發布區空間單元一致 故將工廠資料整合至經濟三 級發布區 工廠資料於經濟三級發布區分布如圖 8 所示 內湖區的經濟統計區系統 主要由統計區 經濟一級發布區 經濟二級發布 區 經濟三級發布區 區 縣市的空間單元組成 試作區由1 226個統計區數合併 或分割成 626 個經濟一級發布區 經由經濟一級發布區組成 184 個經濟二級發布 區 經濟二級發布區組成90個經濟三級發布區 經濟三級發布區則可彙整行政區 界 如鄉鎮市區界 再將統計區 經濟一級發布區 經濟二級發布區 經濟三級 發布區的空間單元疊合 各階層的空間單元關係 如圖 9 所示 2012 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會 12 圖 8 工廠整合至經濟三級發布區 圖 9 經濟統計區系統單元階層關

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