台灣本島位於環太平洋地震帶，地震活動頻繁，每年有超過15000個地震事件發生，依據地震分佈範圍與種類，可以將台灣地震分佈劃分為七個大區域，其中以台灣東部(宜蘭、花蓮、台東)的地震活動最為活躍，此區域也是歐亞板塊與菲律賓海板塊的交界處，台灣地區規模大於6.0的地震事件中，超過一半的數量發生在台灣東部。面對頻繁的地震活動，需要留意規模大於5.0的地震事件，他們是造成人民財物損失與人員傷亡的主要原因，2018年2月6日在花蓮外海發生規模6.4的地震序列，造成花蓮市區房屋倒塌，若能進一步了解地震事件的復發週期，便有機會提早做好準備，降低地震災害帶來的損害。
傳統的Gutenberg-Richter關係式可以計算出地震規模與數量的關聯性，以便我們了解一個地區的地震活動特性(a、b值)，如果將對數方法運用在此關係式中，可以發現每年地震的數量竟然呈現常態分佈，利用此發現，除了可以計算地震活動度之外，還可以運用標準差與信賴區間的關聯，算出未來一段時間後，這個地區每年地震數量的機率，藉由Gutenberg-Richter關係式的轉換，將預測到的地震總數量的機率轉換成大地震出現的機率，達到地震預測的成果。
本研究使用Alternative Gutenberg-Richter關係式，探討台灣東部：宜蘭、花蓮、台東，共三個區域，使用1975年到2016年間，共42年的地震事件，計算這三個區域地震復發機率。規模5.0以上宜花東年地震復發機率為100%；規模5.5以上宜蘭年復發機率為53.7%，花東則為100%；規模6.0以上，花蓮為最高91.2%、其次為台東66.0%、最低為宜蘭僅16.6%；規模7.0以上，花蓮最高33.5%、其次為台東24.6%、最低為宜蘭僅5.1%；規模7.5以上，花蓮最高12.3%、其次為台東9.1%、最低為宜蘭1.6%。

Taiwan island is located at the plate boundary of Circum-Pacific seismic belt where seismic activity is frequent and more than 15000 earthquake events every year. Based on the location of earthquake events, the distribution of earthquakes in Taiwan can be divided into seven major regions as CWB classified. Seismic activity is the most frequent in Eastern Taiwan where is located at the boundary between the Philippine Sea Plate and the Eurasian Plate. More than half of the earthquakes what their magnitude is greater than ML6.0 occurred in the eastern part of Taiwan. We have to facing frequent seismic activity and watch out for earthquake events with a magnitude greater than ML 5.0 because it might cause the property losses and casualties. An earthquake of 6.4 magnitude occurred Hualien offshore on February 6, 2018. It caused the collapse of several buildings in Hualien City. If we can better understand the recurrence period of earthquake events, you have the opportunity to prepare early for reducing damages caused by earthquake disasters.
The traditional Gutenberg-Richter relationship can calculate the correlation between the magnitude and number of earthquakes to understand the characteristics of seismic activity (a 、 b value). If the logarithmic mean method is applied to this relationship, it can be found that the number of earthquakes each year has fit with a normal distribution. Using the results can calculate the seismic activity and the probability of the number of earthquakes per year. We can achieve the results of earthquake prediction by the transform the Gutenberg-Richter relationship. The purpose of this study is to use the Alternative Gutenberg-Richter relationship to explore the probability of earthquake recurrence in Ilan, Hualien and Taitung. This study shows the higher probability of earthquake recurrence per year in Hualien, second in Taitung and third in Ilan from ML>6.0+ to ML>7.0+.

第一章 緒論 1
第一節 研究動機與目的 1
第二節 研究樣區 2
第三節 前人研究 4
第二章 研究方法 15
第一節 古騰堡-芮克關係式(Gutenberg–Richter Relation) 15
第一段 對數平均的應用(Alternative Gutenberg–Richter Relation) 15
第二段 地震數量與規模的關係圖呈現線性分布 16
第三段 降低每年地震平均數量的標準差 16
第四段 每年地震事件發生數量的機率呈常態分佈 17
第二節 預測大地震的可能性 18
第一段 地震復發週期 18
第二段 常態分佈下的地震復發週期 19
第三段 地震復發機率的計算 20
第三章 研究結果 27
第一節 宜蘭地區 27
第一段 宜蘭地區的地震統計 27
第二段 宜蘭地區的Alternative Gutenberg–Richter Relation計算結果 28
第三段 宜蘭地區的地震復發機率 29
第二節 花蓮地區 30
第一段 花蓮地區的地震統計 31
第二段 花蓮地區的Alternative Gutenberg–Richter Relation計算結果 31
第三段 花蓮地區的地震復發機率 32
第三節 台東地區 33
第一段 台東地區的地震統計 34
第二段 台東地區的Alternative Gutenberg–Richter Relation計算結果 34
第三段 台東地區的地震復發機率 35
第四節 台灣東部地區 36
第一段 台灣東部地區的a、b值比較 37
第二段 台灣東部地區的地震復發機率 38
第四章 討論 59
第一節 Alternative Gutenberg–Richter Relation方法在台灣地區的應用 59
第一段 宜蘭地區的中層深度地震 59
第二段 宜蘭地區中層深度的Alternative Gutenberg–Richter Relation計算結果 60
第三段 中層深度不適合使用Alternative Gutenberg–Richter Relation方法的因素 61
第四段 台灣地區中層深度適合使用Alternative Gutenberg–Richter Relation方法的區域 63
第五章 結論 71
參考文獻 73

Chang, W. Y., Chen, K. P., & Tsai, Y. B. (2016). An updated and refined catalog of earthquakes in Taiwan (1900–2014) with homogenized M w magnitudes. Earth, Planets and Space, 68(1), 1-9.
Chang, W. Y., Chen, K. P., & Tsai, Y. B. (2017a). Alternative representation of he Gutenberg–Richter relation in terms of the logarithmic mean annual seismicity rate and its standard deviation. Natural Hazards, 85(3), 1297-1322.
Chang, W. Y., Chen, K. P., & Tsai, Y. B. (2017b). Simultaneous assessment of the median annual seismicity rates and their dispersions for Taiwan earthquakes in different depth ranges. Journal of Asian Earth Sciences, 135, 136-154.
Chen, K. P., Chang, W. Y., & Yen, H. Y. (2019). Forecasting Methodology Based on Alternative Presentation of the Gutenberg–Richter Relation. Pure and Applied Geophysics, 176(8), 3411-3423.
Field, E. H., Jordan, T. H., Page, M. T., Milner, K. R., Shaw, B. E., Dawson, T. E., ... & Thatcher, W. R. (2017). A synoptic view of the third Uniform California Earthquake Rupture Forecast (UCERF3). Seismological Research Letters, 88(5), 1259-1267.
Gee, L., & Leith, W. S. (2011). The Global Seismographic Network. US Department of the Interior, US Geological Survey.
Gutenberg, B., & Richter, C. F. (1942). Earthquake magnitude, intensity, energy, and acceleration. Bulletin of the Seismological society of America, 32(3), 163-191.
Gutenberg, B., & Richter, C. F. (1944). Frequency of earthquakes in California. Bulletin of the Seismological society of America, 34(4), 185-188.
Gutenberg, B. (2013). Seismicity of the earth and associated phenomena. Read Books Ltd.
Kuochen, H., Wu, Y. M., Chang, C. H., Hu, J, C., & Chen, W. S. (2004). Relocation of eastern Taiwan earthquakes and tectonic implications. Terrestrial, 2004, 4.
Rau, R. J. (2002). Seismicity and fault structures in Taiwan. In 2002 APEC Workshop on Active Fault Study (pp. 12-29). Taipei: Central Geological Survey.
Shyu, J. B. H., Sieh, K., Chen, Y. G., & Liu, C. S. (2005). Neotectonic architecture of Taiwan and its implications for future large earthquakes. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 110(B8).
Wang, C. Y., & Shin, T. C. (1998). Illustrating 100 years of Taiwan seismicity. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 9(4), 589-614.
Wu, Y. M., Zhao, L., Chang, C. H., & Hsu, Y. J. (2008). Focal-mechanism determination in Taiwan by genetic algorithm. Bulletin of the Seismological Society of America, 98(2), 651-661.
Wu, Y. H., Chen, C. C., Turcotte, D. L., & Rundle, J. B. (2013). Quantifying the seismicity on Taiwan. Geophysical Journal International, 194(1), 465-469.
Yu, S. B., & Kuo, L. C. (2001). Present-day crustal motion along the Longitudinal Valley Fault, eastern Taiwan. Tectonophysics, 333(1-2), 199-217.
中央氣象局 (2009)，中央氣象局地震測報中心20周年專刊，第99-222頁
陳文山 (2016)，台灣地質概論，第142-163頁。
張議仁、溫士忠、溫怡瑛、林哲民 (2017)，台灣西南部地殼活動監測(III)，財團 法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心，105年度研究成果報告。
鄧屬予，2007。台灣第四紀大地構造。經濟部中央地質調查所特刊，第18號，1-24頁。
蔡義本 (2019)，The Next Big Ones，第23-45頁。