近年來，高雄市隨著工業快速發展，造就經濟迅速成長。隨著都市的發展，人口也逐漸由鄉村往都市聚集，經濟成長也吸引越來越多人口移入高雄市，同時也因此造就許多環境問題。高雄市為台灣傳統工業重鎮，傳統工業為高耗能產業，因此高雄市成為全台灣各縣市二氧化碳排放量之冠。同時由於高雄市的交通結構，高雄市居民多使用機車、汽車等私人交通工具，而鮮少使用公車、捷運等大眾運輸工具，因此交通部分的二氧化碳排放量也相當可觀。
為降低高雄市二氧化碳排放量，本研究使用系統動力學針對高雄市土地利用變遷與交通運具選擇進行研究。以系統思考的方式繪製高雄市發展的因果回饋圖，再藉由系統動力學軟體STELLA建構系統動力學模式。本研究提出交通管制政策、土地管制政策，以及提高低碳能源效率等方案，結合未來不同產值變化之情境，透過情境模擬與政策分析，希望能達到二氧化碳減量目標。結果表明若實施交通管制政策可減少每年約200萬公噸二氧化碳排放量，而若實施土地管制政策可減少每年約2000萬公噸二氧化碳排放量；另外，產值為影響是否達到二氧化碳減量目標之重要因素。

In recent years, with the development of industry, Kaohsiung City produces economic growth. With the development of the city, people migrate to the city from rural area. Economic growth attracts also more and more people to move into Kaohsiung City, which also causes many environmental issues. Kaohsiung City is a traditional industrial town in Taiwan. As traditional industries are high-energy-consuming industries, Kaohsiung City tops the list of cities and counties with the most CO2 emissions in Taiwan. Also, due to the transportation structure of Kaohsiung City, the residents usually use private vehicles and seldom use public transportation, so transport portion of the CO2 emissions is also considerable.
This study uses System Dynamics to study land use change and choice of transport to reduce Kaohsiung City’s emission. Systems thinking is used to draw the causal loop diagram of the Kaohsiung City’s development, and then software STELLA is used to build the System Dynamics model. The study proposes traffic control policy, land use control policy, and policy to improve low-carbon energy efficiency. Through simulation of different industrial and commercial production value scenarios and policy analysis, this study hope to achieve the CO2 reduction target. Result shows that traffic control policy will reduce 2 million tons of CO2 emissions per year, and land use control policy will reduce 20 million tons of CO2 emissions per year, and the industrial and commercial production value is an important factor in determining whether the CO2 reduction target is achieved.

論文審定書 i
致謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 5
1.3 研究流程 6
1.4 研究範圍 8
1.5 研究限制 9
第二章 文獻回顧 10
2.1 溫室氣體排放 10
2.2 土地利用變遷與都市擴張 15
2.3 交通運輸選擇 16
2.4 系統動力學理論與應用 19
第三章 研究方法與模型建置 22
3.1 系統動力學 22
3.1.1 因果關係與因果回饋關係 23
3.1.2 系統動力學建模之基本組成元件 25
3.1.3 系統動力學建模程序 28
3.2 資料蒐集 30
3.2.1 高雄市人文社會概況 30
3.2.2 高雄市產業發展概況 33
3.2.3 高雄市土地利用分區與其面積概況 34
3.2.4 高雄市交通運輸概況 36
3.2.5 高雄市都市碳排概況 38
3.3 系統動力學建模 40
3.3.1 吸引力模式 40
3.3.2 因果回饋圖 40
3.3.3 人口子系統 42
3.3.4 住宅子系統 45
3.3.5 產業子系統 48
3.3.6 土地子系統 52
3.3.7 交通子系統 62
3.3.8 二氧化碳子系統 68
第四章 結果與討論 74
4.1 模型檢驗 74
4.1.1 單位一致性測試 76
4.1.2 行為再造測試 76
4.2 模擬情境與分析 85
4.2.1 零方案 87
4.2.2 政策組合方案 90
4.2.3 工商業產值變化情境模擬與討論 101
4.3 討論 109
第五章 結論與建議 110
5.1 結論 110
5.2 建議 112
參考文獻 114
附錄一 131
附錄二 134
附錄三 175

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