第五章 以派翠網分析資源對工率之影響
5.3 模擬結果分析
本研究的模擬測試環境如表5.3.1,以MATLAB R2007b建立PetriStar模擬平 台,變遷發生時間(Transition Firing Time)以資源數量與工率計算,且能運用蟻群 最佳算演算法進行資源數量最佳化為其特色。由於PetriStar為針對本研究所開發 者,故軟體自由度較低,需另外配合Notepad或Excel進行輸入資料之編輯。
表5.3.1 模擬測試環境
項目 敘述
作業系統 Windows XP SP3
CPU AMD Athlon(tm) 64 X2 Dual Core Processor 5200+, MMX,3DNow (2 CPUs), ~2.7GHz RAM 3326MB (800Hz,DDRII)
派翠網模擬平台 PetriStar(由MATLAB R2007b開發) 蟻群演算法平台 PetriStar(由MATLAB R2007b開發)
受限於資料取得,現地資訊不足者採以下假設:
1. 同一工區資源配置數量穩定。
2. 由於格子版工程位於室內,故不考慮天氣對工率的影響,且不考慮工安。
3. 受限於資料取得,暫存區大小不納入考慮。
接下來便根據上節的步驟對每個工區進行派翠網模擬後,得到相同的工作 資源配置下,派翠網模擬推估結果與實作結果比較圖表如後續圖表:
!"! #! $%! $"! !&! $&! !%! $'!
()*! &+",! &+",! &+",! &+",! &+",! &+",! &+",! &+",!
-.! /+,'01! /+""10! /+2%"/! /+3&2,! /+3&2'! &+/%,,! &+&31"! /+31%/!
45678! /+0,2"! /+2,""! /+01"'! /+011/! /+13,"! /+3/0%! &+//3"! /+1,&1!
/!
()*! "'+,-%! '.,/&! &&%,%.! &'+,+"! &'+,+"! "%%,+/! &%","+! "&",/-!
01! '"&,+""! "23,/""! "2-,2-"! "-/,'-"! "-/,'2"! "+/,"""! &'-,"&"! "2',/+"!
4567! '//,3"! &&-,-.! "&&,-&! "2',/.! "&-,/3! %"2,2&! &//,'/! %-.,2&!
-,--!
!"! #! $%! $"! !&! $&! !%! $'!
()*! &'+'! &'+'! &'+'! &'+'! &'+'! &'+'! &'+'! &'+'!
,-! &.+%%/&! .+01&/! "2+0'11! &2+"'%0! &"+%.3&! /+"222! &/+///3! &0+3&.1!
45678! &&+23.0! 0+'"12! &2+'"//! &2+&"/.! &&+""&"! &2+"1"'! &2+3&0.! &"+&210!
2!
圖5.3.3 FRP工率模擬結果與實作比較圖
!"! #! $%! $"! !&! $&! !%! $'!
()*! &&+,+-! "%,%%! .%,%%! -/,//! -/,//! &&/,//! +",""! &//,//!
01! &/",2%"! '2,%%"! %+,+-"! 32,'/"! 2&,./"! ""/,//"! ./,'/"! -",+-"!
4567! &.&,.%! %.,+.! -%,+.! 33,.%! 23,2%! &.',./! 2",2&! &&2,3.!
/,//!
圖5.3.4 FRP出工數模擬結果與實作比較圖
!"! #! $%! $"! !&! $&! !%! $'!
/012! 34-'! 54..! '45.! "436! "4""! '4".! "4"&! '4'&!
5!
估算錯誤,產生工期延宕、出工數不足等等窘境。過往對於工期的變異性採用隨 機分佈模型進行估算,僅能了解該工項可能的變異範圍,仍無法確實告知管理人 員該工程實際需時多長、需出多少工,導致估算結果不被現場工程師信任。
觀察派翠網模擬結果與實際執行的數值,可以發現兩者具有高連動性,即 工率相對較低的區域,派翠網模擬出來的結果亦相對較低,反之亦然。因此在估 計的誤差方面亦較單一工率估算的精準度大幅提昇。這部份的連動性在本研究中 採相關係數(Correlation)作為評估指標,並配合平均誤差進行分析討論。評估比較 的結果如表5.3.2及表5.3.3:
表5.3.2 派翠網模擬結果與實作之相關係數表
與實作值之相關係數 派翠網 理論值
鋼筋工率 0.878 0.000
鋼筋出工數 0.721 0.499
鋼筋工期 0.812 0.000
FRP工率 0.665 0.000 FRP出工數 0.754 0.662 FRP工期 0.694 0.000
表5.3.3 派翠網模擬結果與實作之誤差表
推估值與真值誤差 派翠網 規劃值 改善幅度
鋼筋工率 31.85% 99.93% 68.13%
鋼筋總出工數 21.72% 35.46% 38.74%
鋼筋工期 32.10% 112.50% 71.47%
FRP工率 31.10% 44.20% 29.64%
FRP總出工數 42.95% 33.08% -29.82%
FRP工期 29.91% 118.75% 74.82%
首先就相關係數進行討論,規劃值為廠商規劃設計時的參考數值,分為工 率、出工數、工期三個部份。工率是出工數的計算依據,總出工數計算式為(工 量/工率),工期則是(總出工數/每日出工數)。配合圖5.3.1~6,可以觀察出派翠網模 擬推估之數值會隨著實作值變化,具有相同的趨勢。派翠網與實作值兩曲線之間 的同步變動情形可以用相關係數進行評估,評估結果如表5.3.2(0:無任何相 關,0.5:中度正相關,1.0:高度正相關)。特別在鋼筋綁紮部份獲得相當良好的 相關性,FRP模組立的派翠網推估與實作值之相關性雖不如鋼筋綁紮,但仍獲得 高相關性的推估成效。反觀理論值,雖運用於廠商規劃設計之參考,但未考慮到 資源數量配置對工率、工期之影響,因此在這兩部份無相關性可言,僅出工數因 受到實際工量影響,與實作值仍有中度相關。
除了相關性評估之外亦須考量誤差,誤差計算式如下:
|估算值 - 實作值|/實作值×100% (4)
上式能反映估算與真值的差異幅度,缺點為當實作值較小時,此值會較 大。表5.3.3為派翠網估計成果與理論值之比較,可以發現相較於理論值,派翠網
1. 本模式之派翠網模擬假設工程進行時資源固定,但實作時仍有變動。
2. 工地施工意外會導致短暫停工,實作工率仍受到工安風險影響。
3. 本模擬受限於資料取得,未將暫存區大小納入考慮,但實務上暫存區大小 對物料補給的流暢度有很大的影響。
4. 配合工率統計表(表4.2.1、表4.2.2)中的資源配置情形,可以發現估計誤差最 大的中區與西3區,這兩區工量最小,且鋼筋工率過低。根據施工時期之 實地觀察,這兩區的鋼筋工時常被調派至其他工區,這類調派未反映在施 工日報表中,而導致出工數高估、工率低估的情況,此類型誤差應視為施 工日報表紀錄之缺漏導致。
5. 本研究繪製之FRP模組立網圖偏向將FRP模搬運工和組裝工合併為一群,
流程為「取料→組裝→回歸」,但實際FRP模組立流程中,會先將一部分 的FRP模搬運至格子放置後,再開始上述流程。實驗結果發現FRP模組立 之模擬結果不如鋼筋綁紮理想,應為網圖不夠貼近實際施工流程導致。
過往於營建工程領域的派翠網研究中,僅對派翠網的建模、分析與模擬能 力進行檢驗,在本研究中則進一步探討,派翠網對於不同資源配置之工程,其績 效推估能力。綜合趨勢變動、相關係數與誤差分析的結果,本研究認為,當資源 配置情況不同時,派翠網的估算結果比傳統CPM網圖更貼近實際工程績效。