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建立BIM為基礎之模擬模式以利營建工法之選擇
(2012)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
近年來，工程實務界與學術界積極推動建築資訊模型(Building Information Modeling；BIM)之運用，特別是結合BIM 模型與工程進度之4D 模型，可透過3D 視覺化方式協助工程管理，並事先偵測出工程執行時之時間及空間衝突，除此之外，營建工法選擇亦是可有效運用之處。然而目前以BIM 3D 架構為基礎的4D 模型，並未善用BIM 計算與儲存資訊之重要功能(例如數量計算)，故與過去4D 模型並無明顯之差異。本研究團隊去年度已驗證 BIM 與營建電腦模擬整合之可行性，今年度之研究目的擬進一步在BIM 模型之基礎上，建立以工法選擇為決策目的之營建電腦模擬模式。本計畫之進行步驟，首先根據本研究擬開發之應用編程介面(Application Programming Interface)程式，進行工區劃分及抓取各分區模型資訊，並匯入數量計算軟體產生各工區之施工數量(例如鋼筋、模版及混凝土量)，再利用STROBOSCOPE 電腦模擬工具，考量人力與機具資源之競爭以及施工現場之不確定性，分析各工項所需之資源、施工順序、工率及完成時間，作為營造廠商選擇施工方法之參考。本研究發展之模式亦可自動產生施工作業層級(activity-level)之工程進度表，並運用NavisWorks 展示施工進度之4D 動畫。研究成果預期將有利於資訊廠商開發BIM 新的運用領域，且可提供施工廠商規劃工地分區、施工順序、資源配置及趕工策略之參考。
應用多目標基因演算法以利高科技廠房工程團隊組織之最佳化(I)
(2001)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系
應用多目標基因演算法以利高科技廠房工程團隊組織之最佳化(II)
(2002)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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交通大學土木工程系
應用多目標基因演算法以利高科技廠房工程團隊組織之最佳化(III)
(2003)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系
技術服務預算編列與估算模式之建立
(2013)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
技術服務廠商在工程生命週期各階段中，在品質、成本與進度管控上皆扮演著重要的角色，雖然技術服務費用占整體工程經費之比例有限，但若規劃設計不當或監造不實，將影響整體工程品質至鉅。國內技術服務費用最常採用「建造費用百分比法」計費，但隨著工程逐漸多樣化及複雜化，傳統以工程類型及總工程費用預估服務費用之做法，其準確性已漸偏低。大部分業主皆認同要獲得高品質之技術服務，須給予合理的服務費用，且認為「服務成本加公費法」是較為合理且較能夠反映技服廠商真實成本的計費方式，然而，目前國內並無一套有理論基礎的、且經測試過的以服務成本加公費法編列預算項目與估算經費之模式，以利各機關參考。為此，本計畫擬分為三年期執行，研究目的乃為建立一套以服務成本加公費法為計費基礎之技術服務預算編列與估算模式，以利能夠系統化地編列一個合理且具相當準確度之技術服務預算。本計畫主要研究方法有二，第一，將採用一套結合模糊適應性學習控制網路(FALCON)及快速混元基因演算法(fmGA)之分析技術，建立服務項目人月數之評估模式；第二，將透過電腦模擬技術(computer simulation)考量各因子之不確定性影響程度，以利估算可能的技術服務成本分佈，進而訂定合理的預算。本研究預期將有利於主辦機關在工程專案之技術服務管理。
技術服務預算編列與估算模式之建立
(2014)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
技術服務廠商在工程生命週期各階段中，在品質、成本與進度管控上皆扮演著重要的角色，雖然技術服務費用占整體工程經費之比例有限，但若規劃設計不當或監造不實，將影響整體工程品質至鉅。國內技術服務費用最常採用「建造費用百分比法」計費，但隨著工程逐漸多樣化及複雜化，傳統以工程類型及總工程費用預估服務費用之做法，其準確性已漸偏低。大部分業主皆認同要獲得高品質之技術服務，須給予合理的服務費用，且認為「服務成本加公費法」是較為合理且較能夠反映技服廠商真實成本的計費方式，然而，目前國內並無一套有理論基礎的、且經測試過的以服務成本加公費法編列預算項目與估算經費之模式，以利各機關參考。為此，本計畫擬分為三年期執行，研究目的乃為建立一套以服務成本加公費法為計費基礎之技術服務預算編列與估算模式，以利能夠系統化地編列一個合理且具相當準確度之技術服務預算。本計畫主要研究方法有二，第一，將採用一套結合模糊適應性學習控制網路(FALCON)及快速混元基因演算法(fmGA)之分析技術，建立服務項目人月數之評估模式；第二，將透過電腦模擬技術(computer simulation)考量各因子之不確定性影響程度，以利估算可能的技術服務成本分佈，進而訂定合理的預算。本研究預期將有利於主辦機關在工程專案之技術服務管理。
技術服務預算編列與估算模式之建立
(2012)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
技術服務廠商在工程生命週期各階段中，在品質、成本與進度管控上皆扮演著重要的角色，雖然技術服務費用占整體工程經費之比例有限，但若規劃設計不當或監造不實，將影響整體工程品質至鉅。國內技術服務費用最常採用「建造費用百分比法」計費，但隨著工程逐漸多樣化及複雜化，傳統以工程類型及總工程費用預估服務費用之做法，其準確性已漸偏低。大部分業主皆認同要獲得高品質之技術服務，須給予合理的服務費用，且認為「服務成本加公費法」是較為合理且較能夠反映技服廠商真實成本的計費方式，然而，目前國內並無一套有理論基礎的、且經測試過的以服務成本加公費法編列預算項目與估算經費之模式，以利各機關參考。為此，本計畫擬分為三年期執行，研究目的乃為建立一套以服務成本加公費法為計費基礎之技術服務預算編列與估算模式，以利能夠系統化地編列一個合理且具相當準確度之技術服務預算。本計畫主要研究方法有二，第一，將採用一套結合模糊適應性學習控制網路(FALCON)及快速混元基因演算法(fmGA)之分析技術，建立服務項目人月數之評估模式；第二，將透過電腦模擬技術(computer simulation)考量各因子之不確定性影響程度，以利估算可能的技術服務成本分佈，進而訂定合理的預算。本研究預期將有利於主辦機關在工程專案之技術服務管理。
整合建築資訊模型與Stroboscope營建電腦模擬以利評估工程進度之研究
(2011)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
有別於傳統 2D 工程圖，近年來以三維(或3D)為基礎的建築資訊模型(Building Information Model 或BIM)已逐漸在工程專案管理受到極大的重視。其中，結合BIM 與工程進度排程(即所謂BIM 4D)亦是重要的運用領域之一。現今對於BIM 在工程進度之運用，主要係將工程專案所規劃之進度排程(例如，透過Microsoft-Project 呈現)與BIM 模型構件相結合，再導入至 Navisworks，成為4D(3D+時間)來展示。此種作法乃藉由4D 的動畫模擬，並未有效發揮BIM 在數量計算方面之功能，且在分析進度時主要以較高階的施工作業層級(activity-level)為切入點。為能更客觀的評估工程進度、提供更多有關進度的管理資訊，以及有效的利用BIM 所能提供之數量計算結果(包括鋼筋、模板、混凝土等)，本計畫主要研究目的為：擬以所建立的 BIM 為基礎(可提供數量計算數據)，由工地現場施工工作(tasks)的流程層級(operation level)切入，並考量人力與機具資源間之競爭，以及考量現場的不確定性(uncertainties)，分析各工作所需的完成時間(以及其它如人力機具等待的時間等資訊)，進而再產出施工作業層級 (activity-level)的工程進度表，最後並運用NavisWorks 整合檢視施工進度之4D 動畫展示。本計畫之期程為一年，擬透過文獻回顧、專家訪談，以 Visual Basic 做為整合BIM 與營建電腦模擬軟體(本研究採用STROBOSCOPE)之介面工具，再將所建立之模式(與系統)以一件目前正進行之科技設施建築工程為測試對象。本研究預期將有利於資訊廠商開發新的BIM 運用領域，以及有利於提供營造廠工地管理的資源分配與時程管理之決策資訊。
整合建築資訊模型與知識本體之工程初期成本估算模式
(2016)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
整合建築資訊模型與知識本體之工程初期成本估算模式
(2015)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
整合知識本體、建築資訊模型與營建模擬之工法選擇模式
(2013)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
業主組織結構與內部文化對營建設計專案執行績效之影響
(2010)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
當業主(例如科技學術研究機構)面對一件大型營建的設計專案時，可能必須改變其本身內部的組織結構(例如功能式組織、矩陣式組織或是專案式組織)來加以管理該專案。不同組織結構之安排會產生不同組織資源(包括人力與經費)的配置方式(或多寡)以及不同組織間(即業主內部不同部門間)之權責支配性，進而影響業主使用者在提供需求時之明確性與時效性，最後影響整個設計專案的執行進度。又，當業主在處理設計專案相關問題時，因為內部人員的專業背景與多年來的互動，常會有群體的習慣思考與作法 (組織文化)，這個業主組織文化能否與建築師以及營建專案管理者有良好之融合，以利使用者需求能迅速地確認，亦將影響整個設計專案的執行成效。本計畫主要研究目的為建立一套模式以評估業主組織結構與組織文化對營建設計專案執行績效之影響。本計畫之期程為二年，以類似之研究步驟，在兩年分別針對組織結構與組織文化兩方面進行研究。透過文獻回顧與專家訪談，並以三個相似之科技學術研究機構為主要探討對象，根據所收集的案例資料與經驗，彙整出組織結構(或組織文化)的各別分析構面，之後便導入「重要度與滿意度分析」及「決策試驗與實驗評估法」，以評估組織結構(或組織文化)的構面對於設計專案執行績效之影響，並找出問題的源頭。本研究預期將有利於設計專案的業主方組織結構與組織文化之管理。
業主組織結構與內部文化對營建設計專案執行績效之影響
(2011)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系（所）
當業主(例如科技學術研究機構)面對一件大型營建的設計專案時，可能必須改變其本身內部的組織結構(例如功能式組織、矩陣式組織或是專案式組織)來加以管理該專案。不同組織結構之安排會產生不同組織資源(包括人力與經費)的配置方式(或多寡)以及不同組織間(即業主內部不同部門間)之權責支配性，進而影響業主使用者在提供需求時之明確性與時效性，最後影響整個設計專案的執行進度。又，當業主在處理設計專案相關問題時，因為內部人員的專業背景與多年來的互動，常會有群體的習慣思考與作法 (組織文化)，這個業主組織文化能否與建築師以及營建專案管理者有良好之融合，以利使用者需求能迅速地確認，亦將影響整個設計專案的執行成效。本計畫主要研究目的為建立一套模式以評估業主組織結構與組織文化對營建設計專案執行績效之影響。本計畫之期程為二年，以類似之研究步驟，在兩年分別針對組織結構與組織文化兩方面進行研究。透過文獻回顧與專家訪談，並以三個相似之科技學術研究機構為主要探討對象，根據所收集的案例資料與經驗，彙整出組織結構(或組織文化)的各別分析構面，之後便導入「重要度與滿意度分析」及「決策試驗與實驗評估法」，以評估組織結構(或組織文化)的構面對於設計專案執行績效之影響，並找出問題的源頭。本研究預期將有利於設計專案的業主方組織結構與組織文化之管理。
科技設施工程之設計階段決策流程評估模式
(2007)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系(所)
設施建築工程之興建過程包括設計階段，從工程業主(或協助業主之顧問或營建管理顧問公司)的角度而言，在概念及可行性評估階段中，業主往往只能提供一個設計概念或者若干需求，但是如何將這些概念與需求轉化成具體文字或圖表，據以擬定設計準則，以作為建築師競圖之基礎，是此階段中極為重要之課題。在進入到初步設計階段時，此時設計者依據設計準則，提出數個方案，如何系統化的評估出符合業主需求之適當方案則是主要問題。到細部設計階段時，如何將細微的需求詳細及有系統之確認設計圖說則是重點。而在實務現況中，上述設計階段之問題的處理方式主要是透過會議討論並多僅仰賴於經驗，故而經常造成設計階段對於需求分析與決策無法掌控，進而影響整體專案工程之需求無法確實達成。又目前台灣以發展高科技產業為目標，科技設施之建造已成為目前營建業中不容忽視的一塊，科技設施的需求複雜，使得上述研究問題之解決更加重要。過往研究針對營建專案管理主要仍以施工階段為主，對於針對設計階段之流程分析與決策管控十分稀少。本研究主要目的為建構一決策支援的評估模式，依上述三階段之不同特性，協助業主來評估其需求是否具體化於各種設計產出中。亦即在概念及可行性評估階段，協助將業主明確與不明確之需求具體表達，以作為設計師競圖之設計準則；在初步設計階段，協助業主選出適當的設計方案；以及在細部設計階段，協助將業主詳細的需求完整的表達在設計圖說中。本研究計畫之期程為三年，依序對上述三個設計階段進行研究，藉由專家訪談及文獻回顧瞭解各階段實務現況中所面臨的需求整合、需求轉化及決策等問題。此外，本研究預定利用模糊理論、品質機能展開法、資料流程圖等方法，來系統化建構出決策流程評估模式，最後藉由三個科技設施案例來驗證所建構之模式。
科技設施工程之設計階段決策流程評估模式(II)
(2008)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系(所)
營建工程之興建過程包括設計階段，從工程業主(或協助業主之顧問或營建管理顧問公司)的角度而言，當在概念及可行性評估階段中，業主往往只能提供一個初步概念或者若干需求，如何將這些概念與需求轉化成具體文字或圖表，據以擬定設計準則，以作為建築師競圖之基礎，是此階段中極為重要之課題。在進入到初步設計階段時，此時設計者依據設計準則，提出數個方案，如何系統化的評估出符合業主需求之適當方案則是此階段的主要問題。當到細部設計階段時，如何將細微的需求詳細及有系統之確認設計圖說則是重點。在實務現況中，上述設計階段涉及需求問題的處理方式主要是透過會議討論並多僅仰賴於經驗，但因缺少有系統流程或方法，故而經常造成對於業主需求的分析與決策無法掌控，進而影響整體工程之需求無法確實達成。若是涉及到科技設施工程，因位科技設施的需求更加複雜，使得上述問題之解決更加困難。過往研究針對營建專案管理主要仍以施工階段為主，對於針對設計階段之流程分析與決策管控十分稀少。本研究主要目的為建構一決策支援的評估模式，依上述三階段之不同特性，協助業主來評估其需求是否具體化於各種設計產出中。亦即在概念及可行性評估階段，協助將業主明確與不明確之需求具體表達，以作為設計師競圖之設計準則；在初步設計階段，協助業主選出適當的設計方案；以及在細部設計階段，協助將業主詳細的需求完整的表達在設計圖說中。本研究計畫之期程為三年，依序對上述三個設計階段進行研究，藉由專家訪談及文獻回顧瞭解各階段實務現況中所面臨的需求整合、需求轉化及決策等問題。此外，本研究預定利用品質機能展開法、資料流程圖等方法，來系統化建構出決策流程評估模式，最後藉由三個科技設施案例來驗證所建構之模式。本計畫之研究期程總計為三年，目前正執行第一年計畫，有關目前之初步研究成果詳本計畫內容，此計劃書為申請第二年計畫。
科技設施工程之設計階段決策流程評估模式(III)
(2009)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系(所)
營建工程之興建過程包括規劃與設計階段，從工程業主(或協助業主之顧問或營建管理顧問公司)的角度而言，當在概念及可行性研究(先期規劃)階段中，業主往往只能提供一個初步概念或者若干需求，如何將這些概念與需求轉化成具體文字或圖表，據以擬定設計準則，以作為建築師競圖之基礎，是此階段中極為重要之課題。在進入到綜合規劃階段時，此時設計者依據設計準則，提出數個方案，如何系統化的評估出符合業主需求之適當方案，以匡列專案工程的預算則是此階段的主要問題。當到初步與細部設計階段時，如何逐漸地將細微的需求，詳細且有系統地納入設計圖說，以利最後產出施工標所須之招標文件則是重點。在實務現況中，上述規劃設計階段涉及需求問題的處理方式主要是透過會議討論並多僅仰賴於經驗，缺少有系統流程或方法來協助管理，經常造成對於業主需求的分析與決策無法掌控，進而影響整體工程之需求無法確實達成並延誤工程進展。若是涉及到科技設施工程，需求更加繁多且複雜，將使得上述問題之解決更加困難。過往研究針對營建專案管理主要仍以施工階段為主，對於針對規劃設計階段之流程分析與決策管控十分稀少。本研究主要目的為建構一決策支援的流程評估模式，在上述三個規劃設計階段執行過程中，協助業主來評估其需求是否具體化於各種設計產出中。亦即，在概念及可行性研究階段，協助將業主明確與不明確之需求具體表達，以作為設計師競圖之設計準則；在綜合規劃階段，協助業主選出適當的設計方案；以及在設計階段，協助將業主詳細的需求完整的表達在設計圖說中。本研究計畫之期程為三年，依序對上述三個規劃設計階段進行研究，藉由專家訪談及文獻回顧瞭解各階段實務現況中所面臨的需求整合、需求轉化及決策等問題；利用品質機能展開法、資料流程圖等方法，系統化建構出決策流程評估模式；最後並以電腦化呈現，並藉由三個科技設施案例來驗證所建構之模式。本計畫已完成第一(96) 年計畫，目前正執行第二(97)年計畫，有關目前初步研究成果詳本計畫內容以及已完成之96 年度國科會研究報告，此計劃書為申請第三(98)年計畫。
考慮工程界面影響之新進度網圖模式(I)
(2000)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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國立交通大學土木工程學系
考慮設計循環之設計排程模式研究(I)
(2004)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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交通大學土木工程系
營建工程之工期規劃與管控一直是營建業專案管理主要課題之一，實務上較常採用進度規劃模式包括桿狀圖、要徑法及計畫評核術等，惟這些模式主要乃運用於施工階段。設計者以製作出滿足業主需求及符合法規之設計圖說為主要工作目標，其有關設計工期之規劃方式，一般幾僅聊以簡單里程碑桿狀圖來控管進度，長久以來一直缺乏有效之工期規劃與管控方法，但設計階段之進度管控是否如期將直接影響整體專案工程之進度。不似施工階段各作業，設計作業間前後關係較不明確且工作時間較難明確估算，又由於設計資訊（如設計參數、圖說修正意見等）往往需要在不同設計作業間循環或來回（iteratively）傳遞，即使某設計作業「完成」後，可能為配合其他設計作業之需要（例如土建需要配合機電），而又回過來需再修改。換言之，設計作業間比彼可能存在著某些程度的「設計循環」 (design iterations) 特性，而目前如要徑法等規劃模式並無法適用於設計階段之時程管理。在考量設計作業間複雜的設計循環特性下，本研究預定先利用群集辨識演算法(Cluster Identification Algorithm) 釐清設計作業間前後關係，再利用數據結構矩陣(Data Structure Matrix)方法確認設計作業間之循環關係後，建構一能表達設計流程 (design process) 之進度模式，之後再藉由電腦模擬程式 (Stroboscope)，建立一套以電腦模擬為基礎之設計進度規劃模式(Simulation-based design scheduling model，SIM-Design)。本研究並預定以一半導體晶圓廠房之設計為例，測試所提SIM-Design 模式之理論及其運用成效。
考慮設計循環之設計排程模式研究(II)
(2005)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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交通大學土木工程系
建築工程之興建過程可概分為設計與施工兩階段，營建管理之工作即主要在使這兩階段不論在成本、工期或品質等各方面皆能達到原預期之目標。但過往之研究對於針對設計階段之時程規劃與管控卻十分稀少。而在實務現況中，對於設計階段之時程管理卻多僅仰賴於設計者及其團隊之能力與經驗。由於無適當之設計進度規劃及控制模式，故而設計階段之進度延遲落後經常可見，進而影響整體專案工程之期程。設計階段之規劃與管控如此不易，主要因素可區分為二點：（1）設計作業關係除有一般之前後置關係外，尚存在有循環（iteration）關係，故而關係複雜；及（2）由於循環關係之存在，故而設計作業工期衡量不易。因此，協助專案管理者和設計管理者釐清設計作業關係、合理評估設計作業工期，找出更有效之設計進度評量工具，使工程專案能在預定時間內完成設計工作項目，以利後續之發包、請照、施工等工作能順利進行將是本計劃之研究目的。本研究係先利用群集辨識演算法（Cluster Identification Algorithm，CIA）或設計/關係結構矩陣（Design/Dependence Structure Matrix，DSM）等方法釐清設計作業間關係，而在有效規劃出各設計作業間之前後及循環關係後，再利用電腦模擬，輔以圖量計算、循環頻率評估等機制所建立之設計計算模式，建立一套以電腦模擬為基礎之進度管控模式（simulation-based scheduling model for design projects）。最後，本計劃預定以某一半導體晶圓廠房為例，說明模式之建構過程和所能提供之管理資訊，驗證本研究確能有助於釐清複雜之設計作業關係，並利用專家回饋之方式使模式更為完善。本計畫之研究期程總計為三年，目前正執行第一年計畫，有關目前之初步研究成果詳本計畫內容，此計劃書為申請第二年計畫。
考慮設計循環之設計排程模式研究(III)
(2006)
王維志
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WANG WEI-CHIH
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交通大學土木工程系
建築工程之興建過程可概分為設計與施工兩階段，營建管理之工作即主要在使這兩階段不論在成本、工期或品質等各方面皆能達到原預期之目標。但過往之研究對於針對設計階段之時程規劃與管控卻十分稀少。而在實務現況中，對於設計階段之時程管理卻多僅仰賴於設計者及其團隊之能力與經驗。由於無適當之設計進度規劃及控制模式，故而設計階段之進度延遲落後經常可見，進而影響整體專案工程之期程。設計階段之規劃與管控如此不易，主要因素可區分為二點：（1）設計作業關係除有一般之前後置關係外，存在有循環（iteration）關係，故而關係複雜；及（2）由於循環關係之存在，故而設計作業工期衡量不易。因此，協助專案管理者和設計管理者釐清設計作業關係、合理評估設計作業工期，找出更有效之設計進度評量工具，使工程專案能在預定時間內完成設計工作項目，以利後續之發包、請照、施工等工作能順利進行將是本計劃之研究目的。本研究係先利用關係結構矩陣（Dependence Structure Matrix，DSM）等方法釐清設計作業間關係，而在有效規劃出各設計作業間之前後及循環關係後，再利用電腦模擬，輔以圖量計算、循環頻率評估等機制所建立之設計計算模式，建立一套以電腦模擬為基礎之進度管控模式（simulation-based scheduling model for design projects）。本研究目前業已以一廠房為例展示運用電腦模式於設計進度排程之可行性，最後預期於第三年計畫之成果將該進度管控模式，擴展至能適合多專案之設計排程，本研究所提模式之建構過程和所能提供之管理資訊，將有助於釐清複雜之設計作業關係及改善目前設計進度之管控方法，未來亦將並利用專家回饋之方式使模式更為完善。本計畫之研究期程總計為三年，已完成第一年計畫，目前正執行第二年計畫，有關截至目前之初步研究成果詳本計畫內容（表C12-1），此計劃書為申請第三年計畫。