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一般營建作業之程序是非常難用單一數學型式去表示,並進行優 化動作,所以傳統上都是藉由圖型化之方式輔助進行作業描述,再以 數學式進行分析,例如要徑法(Critical Path Method, CPM)與計畫評核 術(Program Evaluation and Review Technique, PERT)。除上述兩種之 外,電腦作業模擬,亦為新興之分析工具之一,其於傳統製造業上已 行之有年,於近年來,亦有許多營建業採用模擬來進行作業程序之分 析,有效的模擬工具,將會使你更輕易的建立並檢視流程之缺失。

自CYCLONE 推出以來經歷 30 餘年的發展與應用,延伸出許多 以 CYCLONE 理論為基礎之模擬程式,普遍應用於營建工程實務與 學術研究上,可分類為四大骨幹:1)史丹佛大學 (Stanford University) 系統,如 INSIGHT、INTERGRATION、MICRO- INSIGHT;2)密西 根大學 (University of Michigan)系統,如 RESQUE、UMCYCLONE、

COOPS、STROBOSCOPE、EZStrobe;3)普渡大學 (Purdue University) 系統,如 INSIGHT、INTERGRATION、MICRO- INSIGHT;4)朝陽 科技大學 (Chaoyang University of Technology)系統,如 COST。上述 四 大 系 統 骨 幹 雖 細 部 有 所 差 異 , 但 運 算 邏 輯 相 似 。 以 下 僅 以 STROBOSCOPE 介紹營建電腦模擬之系統功能與特性。

STROBOSCOPE 為 STate and ResOurce Based Simulation of COnstruction ProcEsses 之縮寫,其為建立分析營建作業的之一種工 具,普遍使用於離散作業模擬。其模型是以類似活動循環圖之方式建 立,由節點與箭線所組成,可執行於 32 位元之微軟作業系統上,如 Windows95、Windows NT 與 Windows XP 之環境。

STROBOSCOPE 可視為 CYCLONE 系統之衍生,是一種以 AS 模 擬 策 略(Activity Scanning) 為 導 向 之 模 擬 程 式 , 其 功 能 涵 蓋 了

CYCLONE 原有之六種建模元件 NORMAL、COMBI、QUEUE、

COUNTER、 FUNCTION 與 ARC,另具有使用高階程式語言如 FORTRAN 或 C++等擴展增加變數、定義變數等功能,因此其元件較 原有 CYCLONE 為多,並且功能更為強大,也由於其功能增加,連 帶使其更容易描述營建作業程序模型,且效度增加,因此,其較於其 它系統更適合使用於複雜營建作業模擬。

STROBOSCOPE 之特色,為其所建立之模型,是由一系列之程式 語言所組成,並控制作業網圖。於模擬運行時,具有能動態觀測資源 活動與作業活動之功能,此功能協助人們更輕易的觀察作業程序。除 此之外,其可依據決策計畫以動態方式選擇資源發送與控制,並結合 資源產生複合資源,以達到複雜的啟動條件不受資源可用性之影響。

其輸出之報表資訊則包含有模擬時間、資源等待時間、活動次數、作 業第一次與最末次活動開始時間等之統計資料。

於建立STROBOSCOPE 模型時,與 CYCLONE 相同,較常使用 之建模元件為 Normal、Combination、Queue 與 Arrow 四種,採用以 上元件,將可建立大部份之作業網圖模型,如遇複雜工程,則可加入 其它程式語法以確切描繪營建作業程序,如 FORK 可以決定資源的 流向。而 DISCIPLINE 則可以決定各項資源或同類資源流出先後順 序,詳細語法如表3.2 與表 3.3。不過因為 STROBOSCOPE 之功能過 於強大,也因此增加了語法之數量,再加上其是以程式語法方式描述 模型,因此對於大多數之營建工程師而言,因對於程式語法不甚熟 悉,故於使用時為求正確性,需特別注意語法之合理性,並加以驗證。

表3.2 STROBOSCOPE 模擬元件

Normal 正常作業元件

Consolidator 資源計數器

AssemblerLink 裝配連結線

表一資源上有其它附屬資源

DisassemblerLink 拆解連結線

表有資源從複合資源中分解出來

DualbaseLink 組合分解連結線

具有 Assembler Link 屬性與 Disassembler Link 屬性

Assembler 裝配器

將不同資源結合為一複合資源

Disassembler 分解器

Dynafork 動態資源分支結點

由動態機率決定續續作業,並可選擇多個 後續作業

資料來源:[Martinez, 1996]

表 3.3 STROBOSCOPE 之主要程式語法

語法種類 語法 功能

GENTYPE 設定資源個體間無差異存在之資源名稱 COMPTYPE 產生複合性資源

ASSEMBLER 將資源組合成複合性資源 DISASSEMBLER 分解複合性資源

FORK 用以決定資源的流向(只有一個後續作業) CONSOLIDATOR 定義一個集結點的名稱 元件屬性

總體而言,STROBOSCOPE有著其他模擬施工流程的方法(如 CYCLONE、COOPS 等)所沒有的特殊功能,經歸納如下[蔡雅雯,

2002]:

一、 可呼叫一些用高階語言寫的函數,如C、C++和FORTRAN。

二、 在模擬的時候,可以數值表示資源的特性。

三、 可任意的產生、推導資源的數量或成本。

四、 在模擬的過程中可以收集任何時點的統計資料。

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