應用系統動態學模擬高速鐵路新竹車站地區都市發展

System Dynamics Model for Simulating Urban Development in High-Speed Rail Station Area: A Hsinchu Case Study

10.6128/CP.202112_48(4).0003

吳閔翰(Min-Han Wu)；石豐宇(Feng-Yeu Shyr)

高速鐵路 ； 車站地區 ； 都市發展 ； 人口遷移 ； 系統動態學 ； High-speed rail ； Station area ； Urban development ； Migration ； System dynamics

都市與計劃

48卷4期（2021 / 12 / 31）

407 - 434

繁體中文

近年來高速鐵路車站地區都市發展的影響因素備受關注，過往的研究經常應用計量經濟學模型或是空間互動模型以分析高速鐵路對都市發展的影響。然而根據系統動態學的觀點，都市是一個由人口、就業、住宅、運輸等次系統組成的複雜系統，過往的研究方法較難系統性的反應眾多影響因素的關聯性。為了填補該研究缺口，本研究以目前國內郊區高鐵車站地區人口成長率最高的新竹縣竹北市為例，建構高鐵車站地區的都市發展系統動態模型，並進行政策情境模擬分析。研究結論可歸納成以下三點：（1）製造業與三級產業就業機會、高速鐵路通勤臺北負擔能力、新竹科學園區工作可及性對竹北市的設籍人口和房價會呈正面影響；（2）竹北市的房價對設籍人口有負面的反饋影響，但是影響效果有限；（3）在竹北市設籍人口增長時，從住宅需求面管理理想銷貨期間和投資住宅需求不僅能防止住宅市場的過度供給，還能穩定房價，進而降低房價所得比。最後，本研究亦提供類似區位的高鐵車站地區於產業、運輸、居住面向的都市發展政策建議。

The causes of High-speed rail (HSR) station area urban development has received extensive attention. Previous studies generally applied the econometric or spatial interaction models to examine the impact of HSR on urban development. However, from the perspective of system dynamics (SD), the city is a complex system comprising of sub-systems such as population, employment, housing and transportation, and those methods do not reflect the systematic interactions among variables. To fill this research gap, this study applies a system dynamics model to simulate urban development policy scenarios of HSR Hsinchu Station (Zhubei City, Hsinchu county), with the highest population growth rate in Taiwan's suburban HSR station areas. Several policy scenarios reveal three major findings: 1) employment opportunities in manufacturing and tertiary industries, HSR commuting affordability (from Zhubei to Taipei) , and Hsinchu Science Park (HSP) accessibility positively affect population and housing price; 2) housing price negatively feedbacks population growth, but has limited influence, and 3) managing the desired inventory coverage of housing and investment housing demand not only helps to reduce oversupplies of housing but also maintains housing prices and price-to-income ratios. In conclusion, this study recommends industry, transportation, housing aspect urban development strategies HSR station areas in similar locations of Taiwan.

1. 林楨家,馮正民,黃麟淇(2005)。臺灣高速鐵路對地方發展之影響預測。運輸計劃季刊，34(3)，391-412。
   連結：
2. 胡太山,林建元,劉明政(2003)。高科技地區生產者服務業發展演變之初探—以新竹地區為例。建築與規劃學報，4(2)，178-202。
   連結：
3. 胡太山,解鴻年,王俊堯(2002)。新竹科學工業園區周邊地區社經發展變遷之調查研究。都市與計劃，29(1)，37-65。
   連結：
4. 彭建文(2004)。台灣出租住宅市場與自有住宅市場價格調整關係之研究。都市與計劃，31(4)，391-412。
   連結：
5. 彭建文,王佳于(2005)。不同縣市住宅自有率差異原因分析。臺灣土地研究，8(2)，1-20。
   連結：
6. 薛卜賓,胡太山,解鴻年,賈秉靜,賴玫樺(2010)。看不見的因素：科技社群定住區位之鄰近性考量—以新竹地區為例。建築與規劃學報，11(1)，53-76。
   連結：
7. 薛立敏,李中文,曾喜鵬(2003)。台灣區域人口遷移及其與就業市場、住宅市場關係之實證研究。都市與計劃，30(1)，37-62。
   連結：
8. Alonso, W.(1964).Location and Land Use: Toward a General Theory of Land Rent.Cambridge Massachusetts:Harvard University Press.
9. Andersson, D. E.,Shyr, O. F.,Fu, J.(2010).Does high-speed rail accessibility influence residential property prices? Hedonic estimates from southern Taiwan.Journal of Transport Geography,18(1),166-174.
10. Andersson, D. E.,Shyr, O. F.,Lee, A.(2012).The successes and failures of a key transportation link: Accessibility effects of Taiwan’s high-speed rail.The Annals of Regional Science,48(1),203-223.
11. Barlas, Y.(1989).Multiple tests for validation of system dynamics type of simulation models.European Journal of Operational Research,42(1),59-87.
12. Baynes, T. M.(2009).Complexity in urban development and management: Historical overview and opportunities.Journal of Industrial Ecology,13(2),214-227.
13. Chen, H.,Sun, D.,Zhu, Z.,Zeng, J.(2016).The impact of High-Speed Rail on residents’ travel behavior and household mobility: A case study of the Beijing-Shanghai Line, China.Sustainability,8(11),1187.
14. Chien, S. T.,Hsu, Y. T.(2017).Research on interactions between high-speed rail facilities and regional development.Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies,12,51-63.
15. Deng, T.,Gan, C.,Perl, A.,Wang, D.(2020).What caused differential impacts on high-speed railway station area development? Evidence from global nighttime light data.Cities,97,102568.
16. Deng, T.,Wang, D.,Yang, Y.,Yang, H.(2019).Shrinking cities in growing China: Did high speed rail further aggravate urban shrinkage?.Cities,86,210-219.
17. Diao, M.,Zhu, Y.,Zhu, J.(2017).Intra-city access to inter-city transport nodes: The implications of high-speed-rail station locations for the urban development of Chinese cities.Urban Studies,54(10),2249-2267.
18. Forrester, J. W.(1969).Urban Dynamics.Waltham, MA:MIT Press.
19. Garmendia, M.,Ribalaygua, C.,Ureña, J. M.(2012).High speed rail: Implication for cities.Cities,29,26-31.
20. Ghaffarzadegan, N.,Lyneis, J.,Richardson, G. P.(2011).How small system dynamics models can help the public policy process.System Dynamics Review,27(1),22-44.
21. Guirao, B.,Campa, J. L.,Casado-Sanz, N.(2018).Labour mobility between cities and metropolitan integration: The role of high speed rail commuting in Spain.Cities,78,140-154.
22. Guirao, B.,Lara-Galera, A.,Campa, J. L.(2017).High Speed Rail commuting impacts on labour migration: The case of the concentration of metropolis in the Madrid functional area.Land Use Policy,66,131-140.
23. Haas, A.,Osland, L.(2014).Commuting, migration, housing and labour markets: Complex interactions.Urban Studies,51(3),463-476.
24. Haghshenas, H.,Vaziri, M.,Gholamialam, A.(2015).Evaluation of sustainable policy in urban transportation using system dynamics and world cities data: A case study in Isfahan.Cities,45,104-115.
25. Hansen, W. G.(1959).How accessibility shapes land use.Journal of the American Institute of Planners,25(2),73-76.
26. Hu, T. S.,Lin, C. Y.(2013).Technopolis and regional development: A review of development experience in Hsinchu, Taiwan.World Technopolis Review,2(2),50-63.
27. Kim, H.,Sultana, S.,Weber, J.(2018).A geographic assessment of the economic development impact of Korean high-speed rail stations.Transport Policy,66,127-137.
28. Kim, J.,Li, Y. T.,Schmöcker, J. D.(2019).Regional heterogeneity in Taiwan HSR demand developments: Station accessibility and its effect on usage adoption.European Planning Studies,27(3),555-573.
29. Lin, J. J.,Chung, J. C.(2017).Metro-induced gentrification: A 17-year experience in Taipei.Cities,67,53-62.
30. Lin, Y.,Ma, Z.,Zhao, K.,Hu, W.,Wei, J.(2018).The impact of population migration on urban housing prices: Evidence from China’s major cities.Sustainability,10(9),3169.
31. Marti-Henneberg, J.(2015).Attracting travellers to the high-speed train: A methodology for comparing potential demand between stations.Journal of Transport Geography,42,145-156.
32. Mohíno, I.,Delaplace, M.,de Ureña, J. M.(2018).The influence of metropolitan integration and type of HSR connections on developments around stations. The case of cities within one hour from Madrid and Paris.International Planning Studies,1-24.
33. Muth, R. F.(1969).Cities and Housing: The Spatial Patterns of Urban Residential Land Use.Chicago:University of Chicago Press.
34. Peng, C. W.,Tsai, I. C.(2019).The long-and short-run influences of housing prices on migration.Cities,93,253-262.
35. Pfaffenbichler, P.,Emberger, G.,Shepherd, S.(2008).The integrated dynamic land use and transport model MARS.Networks and Spatial Economics,8(2-3),183-200.
36. Pfaffenbichler, P.,Emberger, G.,Shepherd, S.(2010).A system dynamics approach to land use transport interaction modelling: The strategic model MARS and its application.System Dynamics Review,26(3),262-282.
37. Shao, S.,Tian, Z.,Yang, L.(2017).High speed rail and urban service industry agglomeration: Evidence from China's Yangtze River Delta region.Journal of Transport Geography,64,174-183.
38. Shen, Q.,Chen, Q.,Tang, B.,Yeung, S.,Hu, Y.,Cheung, G.(2009).A system dynamics model for the sustainable land use planning and development.Habitat International,33(1),15-25.
39. Sterman, J.(2000).Business Dynamics: Systems Thinking and Modeling for a Complex World.Boston:McGraw-Hill.
40. Wang, F.,Wei, X.,Liu, J.,He, L.,Gao, M.(2019).Impact of high-speed rail on population mobility and urbanisation: A case study on Yangtze River Delta urban agglomeration, China.Transportation Research Part A: Policy and Practice,127,99-114.
41. Wang, L.,Duan, X.(2018).High-speed rail network development and winner and loser cities in megaregions: The case study of Yangtze River Delta, China.Cities,83,71-82.
42. Xu, J.,Zhang, M.,Zhang, X.,Wang, D.,Zhang, Y.(2019).How does city-cluster high-speed rail facilitate regional integration? Evidence from the Shanghai-Nanjing corridor.Cities,85,83-97.
43. Yin, M.,Bertolini, L.,Duan, J.(2015).The effects of the HSR on urban development: International experience and potential implications for China.Progress in Planning,98,1-52.
44. Zhang, X.,Geltner, D.,de Neufville, R.(2018).System dynamics modeling of Chinese urban housing markets for pedagogical and policy analysis purposes.The Journal of Real Estate Finance and Economics,57(3),476-501.
45. 內政部統計處（2020b），國土資訊系統，「社會經濟統計地理資訊網」，https://moisagis.moi.gov.tw/moiap/gis2010/pro/index.cfm，2020 年 3 月 12 日。
46. 內政部統計處（2020a），鄉鎮市區人口及按都會區統計，「內政部統計月報」，https://ws.moi.gov.tw/001/Upload/OldFile/site_stuff/321/1/month/month.html，2020 年 3 月 12 日。
47. 內政部營建署（2020a），統計資訊整合查詢，「內政部不動產資訊平臺網」，https://pip.moi.gov.tw/V3/Default.aspx，2020 年 3 月 12 日。
48. 內政部營建署（2009），98 年度新竹縣政府住宅年度及中程計畫，「住宅業務數位典藏網」，http://publichousing.cpami.gov.tw/ezfiles/0/1000/attach/1/pta_9252_3731826_72006.pdf，2020年3月12日。
49. 內政部營建署（2018），全國國土計畫，「全國國土計畫專區網」，https://www.cpami.gov.tw/filesys/file/rp6/rp1070430_3.pdf，2020 年 3 月 12 日。
50. 內政部營建署（2020b），新竹縣國土計畫，「內政部審議「直轄市、縣（市）國土計畫」專區」，https://www.cpami.gov.tw/filesys/file/rp6/110032509a.pdf，2020 年 3 月 12 日。
51. 交通部運輸研究所（2018），「105年及高鐵新增4站之西部城際陸路公共運輸消長觀察」，臺北：交通部運輸研究所運輸計畫組。
52. 交通部鐵道局（2018），高速鐵路 TOD 開發—新竹站，「交通部鐵道局網」，https://www.rb.gov.tw/showpage.php?lmenuid=73&smenuid=172&tmenuid=250&pagetype=0，2020 年 3月 12 日。
53. 江衍緯(2002)。新竹，國立交通大學交通運輸研究所。
54. 行政院主計總處（2018），105 年新竹縣工業及服務業普查，「中華民國統計資訊網」，https://www.stat.gov.tw/ct.asp?xItem=44383&ctNode=543，2020 年 3 月 12 日。
55. 行政院主計總處（2020），109 年家庭收支調查報告，「中華民國統計資訊網」，https://www.stat.gov.tw/ct.asp?xItem=19882&CtNode=512，2020 年 3 月 12 日。
56. 徐進鈺(1997)。邁向一個學習性的區域？台北—新竹高科技走廊的廠商聚集與技術學習。師大地理研究報告，29，143-159。
57. 財政部（2017），綜合所得稅申報初步核定統計專冊，「財政資訊中心網」，https://www.fia.gov.tw/WEB/fia/ias/isa107/107%E5%B9%B4%E5%BA%A6%E7%B6%9C%E5%90%88%E6%89%80%E5%BE%97%E7%A8%85%E7%94%B3%E5%A0%B1%E5%88%9D%E6%AD%A5%E6%A0%B8%E5%AE%9A%E7%B5%B1%E8%A8%88%E5%B0%88%E5%86%8A.html ，2020 年 3 月 12 日。
58. 陳幸宜(2003)。臺南，國立成功大學都市計劃研究所。
59. 新竹市政府（2017），大新竹運輸走廊整合道路交通與電信資訊應用計畫，「新竹市智慧城市主題網」，https://icity.hccg.gov.tw/ch/home.jsp?id=10022&parentpath=0,2&mcustomize=onemessages_view.jsp&toolsflag=Y&dataserno=201709070001&t=Cityland&mserno=201605010001，2020年3月12日。
60. 新竹科學工業園區（2020），新竹科學工業園區歷年統計資訊，「新竹科學工業園區網」，https://www.sipa.gov.tw/home.jsp?serno=201006180001&mserno=201001210113&menudata=ChineseMenu&contlink=ap/statico_view.jsp&level2=Y&classserno=201002030017&dataserno=201405050001，2020 年 3 月 12 日。
61. 新竹縣政府主計處（2020），新竹縣統計年報，「新竹縣政府統計資訊網」，https://hsinchu.dgbas.gov.tw/statweb/Page/BookCatalog_Detail.aspx?Mid=20#，2020 年 3 月 12 日。
62. 新竹縣政府產業發展處（2018），變更高速鐵路新竹車站特定區主要計畫 （ 第三次通盤檢討 ） 書，「新竹縣政府都市計畫網」，https://urbanplan.hsinchu.gov.tw/News_Content.aspx?n=863&s=219132，2020 年 3 月 12 日。
63. 經濟部統計處（2020），歷年工廠校正及營運調查報告（新竹縣），「經濟部統計處網」，https://www.moea.gov.tw/Mns/dos/content/ContentLink.aspx?menu_id=9463，2020 年 3 月 12日。
64. 葉淑婷(2010)。臺南，國立成功大學都市計劃研究所。
65. 臺灣銀行（2020），新臺幣存（放） 款牌告利率，「臺灣銀行網」，https://rate.bot.com.tw/twd，2020 年 3 月 12 日。
66. 賴櫻芳(2019)。臺北，國立臺灣大學建築與城鄉研究所。