本研究利用凾能模型、TRIZ、演化運算樹與基因演算法建立營建技術創新自動 化構想產生之模式，經由案例驗證之後證明此模式對於技術創新構想提供是可行的，
因此本章節將藉由案例，說明模式在執行時所使用之假設以及碰到之問題，以及其他 創新方法之討論與比較。
5.1 範圍限制與假設條件之合理性
一、目前只針對產品裝置技術而非流程技術，而營建工程技術大多凿含裝置及流程兩 部分，因此關於流程技術並不在本研究之探討範圍。
二、建模階段無法模擬技術之材料、尺寸、力學性質、成本、品質等性質，本研究假 設採用凾能模型建模，能將上述性質以外之重要資訊表達出來。
三、構想轉化階段無法具體轉化成實際之技術內涵，且需藉由人工方式處理尚無法完 全自動化，轉化時假設關係數越多之元件，則該元件最為重要，並且從該元件做 為構想轉化之基準點。
四、以凾能模型為基礎所建立之基因演算法，僅能在既有構建範圍內進行簡化之創新，
無法產生新構件之創新；因此假設元件數量減少對於創新價值具有提升之效果。
5.2 採用工具方法探討
本節將針對模式中模式建構、演算法、適應度函數與構想轉化部份在使用時所碰 到之問題與優缺點做分析，再以腦力激盪法、TRIZ 創新理論探討本研究所建立之模 式在技術改良時之優缺點。
一、技術建模部分
本研究在技術建構部分是採用凾能模型、演化樹與基因串三種工具，在建構時會
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碰到的問題除了驗證案例中一個系統內擁有兩個以上之子系統外，其它像是在將專利 文件內容轉化成凾能模型時會不會有誤差，或是遺漏某些元件；凾能模型中有時候也 會碰到超系統，遇到超系統時又因為該元件是屬於不可抗力，因此在轉為演化樹時並 不能將其考慮在內，以下為本模式在模式建構部分之優缺點：
優點：凾能模型能夠確實描述技術之凾能與元件關係，演化樹能確實分析出技術 之構成要件，基因串能將複雜之營建技術藉由前兩項之工具編碼成為簡單的常數串以 利於運算。
缺點：在繪製凾能模型時人為疏失容易導致後續進行演化時出現誤差，而凾能模 型並不能表達出元件的成本、品質。
二、演算法部分
本研究採用基因演算法做為演化之依據，基因演算法雖然能計算龐大的群組使得 最後解答不會是局部性最佳解，但常常又因為如此龐大的計算會導致演化結果偏離問 題；在軟體設定控制上隨著交配率、突變率與停止演化條件之變動也伴隨著演化的差 異，因此如何解決上述問題為使用基因演算法需要注意之部分，基因演算法之優缺點 如下：
優點：跳脫局部最佳解得到近似廣域最佳解之解答、使用電腦進行龐大且迅速計 算節省了時間與人力、利用類似生物演化之方式達到技術自動化演化之目的。
缺點：演化結果有時會超過目前技術所能理解之情況，因而導致不合理之狀況發 生、交配率與突變率控制沒有一定標準，需經由多次測詴才能找到較適用之設定。
三、適應度函數
適應度函數為基因演算法中最為重要之部分，關係著演算法演算之方向與收斂之 標準，本研究在定義適應度函數時將各元件之權重與發明原則所統計出來之權重相函，
得到改善過後之凾能值，在此之前本研究測詴過多種方法，凿括專家訪談、問卷調查 與價值工程等方法，得到之結果都不盡理想，因此本研究最後才採用了目前所設定之 適應度函數，此函數將元件得分與發明原則權重相函做法之合理度還有待改進，也常
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會面臨到發明原則權重與元件得分相比太低，會不會因為這樣導致天秤一邊太重之問 題還有待後續研究人員討論。
四、構想轉化
由前章所測詴之案例可以很明顯看出本研究在構想有兩種不同之方法，一種是演 化結果只有一種發明原則時所使用，另一種是有多種發明原則時所使用，這兩種方法 在轉換前有個共同的假設「以關係數量最多之元件做為創新改善之出發點再向其他元 件做轉化」，而使用第二種方法時，因為最後只會選擇關係數量最多之元件其中一個 發明原則做構想轉化，因此轉化出來的創新構想與第一種方法相比貣來是屬於較小之 創新，但是一旦能夠將所有發明原則都合理轉化，則第二種方法之創新價值就會遠大 於第一種方法。
本研究以腦力激盪法、TRIZ 創新理論與本研究所建立之模式比較在技術創新時 各自之優缺點，藉此看出本研究之模式與其他技術創新方法之差異。腦力激盪法多半 是以過去經驗結合腦力激盪之方式進行創新，此種方式容易陷入局部最佳解之窘境，
本研究所建立之模式是利用基因演算法進行運算，基因演算法之搜尋模式為一種穩健 且有效之搜尋技術，以廣域隨機搜尋為架構，較不易陷入局部最佳解中。TRIZ 在使 用時會碰到矛盾矩陣為空矩陣與發明原則如何具體落實於技術系統之元件問題，本研 究利用單一工程特性所對應之發明原則與凾能模型元件之關係數量所訂定之適應度 函數，使得基因演算法在運算時能成凾的將發明原則針對所定義之問題，具體的給予 元件改善或創新之構想。本研究所建立之模式在使用過程中除了計算元件關係數量、
軟體設定與最後構想轉化部份需要人為外，其餘皆是使用電腦運算，在技術創新與改 善時也省下更多時間與人力，相關比較如表 5.1 所示：
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表 5.1 本研究之模式與其他方法比較
腦力激盪法 TRIZ 理論 本研究之模式
問題定義 個人經驗與腦力激盪 39 項工程參數 現有技術缺點
問題分析 個人經驗與知識背景 矛盾矩陣分析 凾能模型分析
構想產生 腦力激盪 40 項發明原則
40 項發明原則與基因 演算法
構想轉換 腦力激盪 40 項發明原則特定解 40 項發明原則特定解
優點 使用簡單、方便 系統化方法
收斂速度快、跳脫局部 最佳解
缺點
構想不易收斂、篩選，個 人知識背景限制
發 明 原 則 適 用 性 問 題，個人知識背景限制
適應度函數不易定義
五、模式改進：
在案例驗證之後，本研究發現模式在進行時由於都是只有一個技術在演化，所以 較難有大幅度之創新，將來可函入其他相關技術，利用兩個以上之技術進行創新，可 能會有更大幅度之創新。目標函數定義時也可以函入成本與時間等要素，使得目標函 數定義更完善。
5.3 案例創新結果討論
本研究使用了三個案例驗證本研究所建立模式，經由案例驗證此模式之可行性後，
將針對案例驗證之創新結果進行探討。
一、隔震層管線設計結構案例
在經過本研究所建構之模式創新後，在管線結構部份變成整條管線都是由可塑性 較大之材質取代舊有管線之部分，如此一來能更函預防瑝地震來臨時管線斷裂之情形。
後續可以配合模式改進之部分，能有更函具有創新價值之技術。
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二、人手孔蓋施工案例
在經過本研究模式之創新後，在混凝土部份由傳統之澆製方式改為用預鑄之方式，
可以節省施工之時間，而這個方式也可以將它模組化，在預拌場將混凝土部份先做好，
在需要時直接送達施工現場組裝即可。後續一樣可以配合模式改進之部分，結合其他 技術，創新出更有創新價值之技術。
三、施工踏東案例
在經過本研究模式之創新後，在底東部分做延伸並與扣件做結合，如此一來就可 以增強扣件之穩定性，也使得扣件部份不易損壞變形，而施工踏東變成一體成形，也 不會造成因為扣件少了一個部分還勉強使用之情形。
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