台日近年來土砂災害警戒模式成效評估(台日模式PK)~~~

這一篇真的有點長~~  所以，如果沒時間細看，建議可直接拉到最下方的統計表即可~~~
總括來說，這幾年國內在土石流警戒模式的成效評估上，其實並不輸給日本的~~



1.      土砂災害警戒模式成效評估方式    由於土砂災害警戒的成效會直接影響地方政府之疏散避難決策，良好的土砂災害警戒系統不僅要能在災害發生前及時發布預警，也不能因為過於保守，頻繁發布後卻沒發生任何災害，造成執行疏散避難決策的地方政府及當地民眾對警戒機制失去信心。一個完整的土砂災害警戒系統，包含警戒模式及發布機制二部份。其中警戒模式之成效評估方式，本研究參酌日本目前採用的「捕捉率」及「空振り率」(日本國土交通省國土技術政策總合研究所，2007)，並考量疏散所需時間(Lindell and Prater, 2007)及災害實際發生與預測位置之差異，建議使用命中率(Warning Hit Rate, WHR)、誤報率(False Alert Rate, FAR)、涵蓋率(Warning Cover Rate, WCR)及剩餘疏散時間(Remaining Time for Evacuation, RTE)等四項指標來檢視。

  命中率係評估警戒發布時間是否在災害發生之前，亦即為時間域之成效評估；誤報率則是檢視「假警報」(已發布警戒，但未發生任何災害)是否過於頻繁的依據，亦即地方政府及民眾對於警報信任度的指標；涵蓋率則是評估在同一場颱風豪雨事件中所發出的土砂災害警戒範圍，是否能涵括所有土砂災害所在的空間位置，亦即空間域之成效評估；而剩餘疏散時間則是指自警戒發布後至災害發生，可供民眾進行疏散避難的時間，亦即警戒有效性的指標。    為便於比較日本與台灣在土砂災害警戒模式的成效，本研究對於命中率及誤報率，採用與日本國土交通省國土技術政策總合研究所2007年訂定之「土砂災害警戒情報運用結果檢證手法(案)」內「捕捉率」及「空振り率」一致之定義方式。其定義及計算方式如下：

(1)   土砂災害警戒命中率(Warning Hit Rate, WHR)  WHR= DEAA/DE 
(2)   土砂災害警戒誤報率(False alert rate, FAR)   FAR= WTND/WT


其中DE為土砂災害總件數；DEAA為土砂災害發生在警戒區內，且發生時間晚於或等於土砂災害警戒發布時間之土砂災害總件數；WT為已發布土砂災害警戒的鄉鎮(市町村)總數；WTND為已發布土砂災害警戒，但在該次颱風豪雨事件中，實際未發生土砂災害的鄉鎮(市町村)總數。

  此外，因部份土砂災害可能發生在土砂災害警戒發布之範圍外，為了解其比例與已發布土砂災害警戒區內之警戒命中率，以及警戒發布後是否有足夠的通報及疏散時間，本研究另定義：

(3)   土砂災害警戒涵蓋率(Warning Covering Rate, WCR)  WCR= DEA/DE
(4)   警戒區內警戒命中率(Warning Hit Rate in Warning Areas, WHRWA) WHRWA= DEAA/DEA


其中DEA為位於土砂害警戒區內的災害件數。圖7為前揭各項指標之定義及計算範例。

圖7  土砂災害警戒模式成效評估指標範例

Fig. 7 Example for the indexes of warning model’s effectiveness

(5)   疏散剩餘時間(Remaining time for evacuation, RTE)
    自警戒發布至災害發生前之時間差，本研究定義為疏散剩餘時間(Remaining time for evacuation, RTE)，依據前揭警戒命中率之定義，RTE 0者即視為成功之警戒發布。但實務上，由於警戒發布後，自警戒訊息之傳遞至民眾完成疏散，須有一定準備時間，本研究定義為「疏散最短剩餘時間(Shortest remaining time for evacuation, SRTE)」，亦即警戒發布的時間必須比災害發生時間提早至少一個SRTE，才是有效的預警。不同地區依其交通狀況及人口屬性不同，其SRTE值並不一致。

  依據Lindell and Prater(2007)針美國德州及路易斯安那州有關颶風來襲民眾疏散的研究，民眾自決定避難到離開住家平均費時3小時16分。台灣也曾針對土石流潛勢區民眾疏散所需時間作過相關調查。白仁德(2008)針對山區弱勢族群調查，發現實際避難行為準備平均時間為2小時40分，疏散90%至少須3小時，完全疏散至少需7小時；林建元(2007)針對山區商業人口之調查指出，要達到95%以上的撤離率，需時8小時以上；吳杰穎(2009)針對南投縣水里鄉及新竹縣尖石鄉的民眾調查結果，其平均疏散時間分別為2.62小時及3.83小時；綜合以上結果，警戒發布後至災害發生時間，至少應預留3至8小時，似較為恰當。本研究建議取SRTE為3小時。

2.疏散避難率評估方式    依據日本及台灣的災害防救體系，疏散避難的決策及執行層級，在日本為市町村，在台灣則為鄉鎮市區公所，故本研究針對土砂災害警戒發布後之疏散避難率，係以鄉鎮為評估單元，其定義如下：

疏散避難率(Evacuation Rate, ER)  ER=EWT/WT


其中，EWT為已發布土砂災害警戒之鄉鎮中，已執行避難勸告(含強制撤離)的鄉鎮數。



3. 現行土砂災害警戒模式成效評估

(1)   日本土砂災害警戒發布成效評估

依據日本國土技術政策總合研究所之統計，平成20年(2008年)計發生土砂災害669件，其中未在土砂災害警戒範圍內，卻發生的土砂災害計有192件(多為零星崩塌事件)。當年度歷次颱風豪雨事件，已發布土砂災害警戒情報之市村町數目累計有1129個(如有某市村町在三個不同颱風豪雨事件中，均曾被發布土砂災害警戒，則其數目應累計為3)，其中有發生災害的市村町數有138個。在土砂災害警戒區內發生的477件土砂災害中，其發生時間在土砂災害警戒情報發布之後者計有356件，故：

土砂災害警戒命中率 WHR=DEAA/DE=356/669=53.2%

土砂災害警戒誤報率 FAR= WTND/WT=(1129-138)/1129=87.8%

土砂災害警戒涵蓋率 WCR=DEA/DE=477/669=71.3%

警戒區內警戒命中率 WHRWA=DEAA/DEA=356/477=74.6%

(2)   台灣土砂災害警戒發布成效評估

台灣目前之土砂災害警戒(土石流警戒區預報)之對象雖然只針對土石流災害，但為利於比較，以下統計仍納入所有之土砂災害。依據水土保持局2009年土石流年報之統計資料，2009年水土保持局調查之重大土石災例計127件，扣除單純為淹水災害之事件後，土砂災害共有117件(113件發生於莫拉克颱風)，其中未在土石流警戒區範圍內，卻發生的土砂災害計有26件，其原因為該村里未曾劃定有土石流潛勢溪流，故並不在警戒機制監控的範圍內。當年度歷次颱風豪雨事件，已發布土石流警戒預報之鄉鎮數目累計有72個，其中有發生土砂災害的鄉鎮數有30個。在土砂災害警戒區內發生的91件土砂災害中，其發生時間在土砂災害警戒發布之後者計有85件，故：

土砂災害警戒命中率 WHR=DEAA/DE=85/117=72.6%

土砂災害警戒誤報率 FAR=WTND/WT=(72-30)/72=58.3%

土砂災害警戒涵蓋率 WCR=DEA/DE=91/117=77.8%

警戒區內警戒命中率 WHRWA=DEAA/DEA=85/91=93.4%

若以近五年(2007~2011年)水土保持局土石流年報之資料統計，土砂災害警戒命中率平均為45.4%，土砂災害警戒誤報率平均為75.2%，土砂災害警戒涵蓋率平均為62.6%，警戒區內警戒命中率平均為72.6%，詳如表5

(3)   警戒誤報率對疏散率之影響

依據台日近年來之土砂災害警戒精度之統計結果可知，警戒之命中率約為5成，但誤報率卻高達7成5以上。以日本2008年為例，其誤報率高達87.8%，亦即發布土砂災害警戒之市町村中，僅有1成左右會真正發生土砂災害。事實上，如此偏高的誤報率確實不利於市町村政府及一般民眾對土砂災害警戒情報之信任度(国土交通省河川局砂防部，2007；天野 篤、高山陶子，2006)。依據調查，2008年日本發布土砂災害警戒的地區，僅有2.2%的市村町政府有發布避難勸告，甚至其中超過8成是在已傳出災情後才發布；同時也僅有2.8%的地區，民眾曾依據土砂災害警戒情報進行自主避難(日本國土技術政策總合研究所，2010)。

相較於日本，台灣在土砂災害警戒發布地區之疏散率較高(如表5)，其原因在於中央災害應變中心每次颱風豪雨期間，均會強制要求地方政府必須落實於土石流警戒地區執行疏散之故。

表5 台灣及日本土砂災害警戒成效

Table 5 The sediment disaster Warning effectiveness in Japan and Taiwan

	已發警戒之鄉鎮數(WT)	已發警戒，但未有災害之鄉鎮數(WTND)	土砂災害警戒誤報率(FAR=WTND/WT)	土砂災害總件數 (DE)	警戒區內災害件數 (DEA)	發生時間晚於警戒時間之災害件數(DEAA)	土砂災害警戒命中率 (WHR= DEAA/ DE)	土砂災害警戒涵蓋率 (WCR= DEA/DE)	警戒區內警戒命中率(WHRWA=DEAA/ DEA)	已發警戒且已執行疏散之鄉鎮數(EWT)	避難勸告率(ER=EWT/WT)
JAPAN (2008)	1129	991	87.8%	669	477	356	53.2%	71.3%	74.6%	25	2.2%
Taiwan (2009)	72	42	58.3%	117	91	85	72.6%	77.8%	93.4%	46	63.9%
Taiwan (Ave. in 2007~2011)	310	233	75.2%	262	164	119	45.4%	62.6%	72.6%	160	51.6%

Reference

1. 国土交通省国土技術政策総合研究所危機管理技術研究センター 砂防研究室：土砂災害警戒情報運用結果検証手法（案）, 2007.

2. Lindell, M.K., and Prater, C.S. (2007). “A hurricane evacuation management decision support system.” Natural Hazards, 40(3), 627-634.

3. 白仁德(2008)，大規模災害下避難決策需求與支援之研究－子計畫：大規模災害下弱勢族群之避難疏散需求與資源運籌決策支援之研究－以颱風土石流災害為例(II)，台灣行政院國家科學委員會, 2008.

4. 林建元：大規模災害下避難決策需求與支援之研究－以颱風土石流易發生地區為例--總計畫暨子計畫－大規模災害下商業人口之避難疏散決策需求與支援之研究(I), 台灣行政院國家科學委員會, 2007.

 5. 吳杰穎(2009)，「不同土石流潛勢區居民疏散避難決策與行為之比較」，坡地防災學報，8(1),1-14.
6. 国土交通省国土技術政策総合研究所危機管理技術研究センター：土砂災害の警戒避難等における技術的課題について, 第23回(平成22年度)砂防研究報告會第3分科會, 2010.
7. 水土保持局(2007-2011)，「土石流年報」。
8.国土交通省河川局砂防部：土砂災害警戒避難ガイドライン, 2007.
9. 天野 篤．高山陶子(2006)，「土砂災害と防災情報～台風0514号災害の避難に学ぶ～」，日本地すべり学会誌，43(6),370-375.