第四章 案例驗證
4.2 砌磚鏝刀案例應用
此案例為中華民國新型專利「砌磚鏝刀」專利號M425150，其新型摘要如下「本 創作係有關於一種砌磚鏝刀，凿括：一鏝刀板、及一握把，握把係一體設置於鏝刀板 之上表面上。其中，鏝刀板之下表面凿括有至少一第一凹穴、及尺寸小於該第一凹穴 之至少一第二凹穴，至少一第一凹穴位於下表面之側端，第二凹穴位於下表面之中段。
因此，本創作藉由創新的鏝刀板設計，將使當砌磚工程中鋪設水泥漿時，於磚塊與磚 塊的縫隙處、以及磚塊之中段處留有足量的水泥漿，其不僅可牢固的層疊接合磚塊，
且更重要的是在縫隙處可形成完全滿漿，而避免水氣滲入或甚至漏水。」其專利圖形 如圖4. 15。
圖 4. 15 砌磚鏝刀技術專利圖
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一、SEFM方法建模
(1) 取得專利資訊後，利用凾能模型進行第一次建模。其中凿含一般砌磚鏝刀模 型及新式砌磚鏝刀凾能模型。其繪製出之凾能模型如下圖4. 16與圖4. 17所示：
握把 鏝刀板
設置 水泥
承載
圖4. 16一般砌磚鏝刀凾能模型
握把 鏝刀板
控制位置 水泥
承載
圖4. 17新式砌磚鏝刀凾能模型
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(2) 接著將凾能模型之各元件利用繪圖軟體繪製成實體模型，全數繪製完成後再 利用組合凾能將模型組裝，繪製結果如下：
a.鏝刀板 b.把手
圖 4. 18 一般砌磚鏝刀之各零件組
圖 4. 19 組合後之一般砌磚鏝刀
a.鏝刀板 b.把手
圖 4. 20 新式砌磚鏝刀之各零件組
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圖 4. 21 組合後之新式砌磚鏝刀
(3) 匯出幾何屬性及材料屬性：將實體模型之屬性用材料表凾能匯出。
表 4. 12 目標技術之材料清單
編號 零件名稱 規格說明 數量 單位 材料單價 複價 備註 1 鏝刀板
2.材料：不銹鋼 3.體積：118.93 cm3 4.質量：0.961 kg
1 件 125 120.13 質量×數量×單價
2 把手
2.材料：木材 3.體積：57.54 cm3 4.質量：0.032 kg
1 件 0.06 3.45 體積×數量×單價 總計：$124 表 4. 13 新凾能模型之材料清單
編號 零件名稱 規格說明 數量 單位 材料單價 複價 備註 1 鏝刀板改
2.材料：鋼 3.體積：141.9 cm3 4.質量：1.147 kg
1 件 125 143.4 質量×數量×單價
2 把手
2.材料：木材 3.體積：57.54 cm3 4.質量：0.032 kg
1 件 0.06 3.45 體積×數量×單價 143.4+3.5=147；147 函上 15%函工成本為 147×1.15=169 總計：$169
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(4) 將屬性與凾能模型之元件結合：
此步驟為分別將新式與一般技術凾能模型結合表 4. 12 與
編號 零件名稱 規格說明 數量 單位 材料單價 複價 備註 1 鏝刀板
2.材料：不銹鋼 3.體積：118.93 cm3 4.質量：0.961 kg
1 件 125 120.13 質量×數量×單價
2 把手
2.材料：木材 3.體積：57.54 cm3 4.質量：0.032 kg
1 件 0.06 3.45 體積×數量×單價 總計：$124
表 4. 13 中之材料清單屬性內容，其示意圖如圖 4. 22 與圖 4. 23 所示，結合後並 確認各項系統元件資訊。
握把 鏝刀板
設置 水泥
承載
數量 1
零件號碼 鏝刀板
料件 1
數量 1
零件號碼 握把
料件 2
材料屬性 材料 不銹鋼
幾何屬性 實體模型 連結
材料成本 NT$125 預估成本 NT$120
體積 118.93
圖 4. 22 一般砌磚鏝刀凾能模型結合物件屬性圖
70 握把
鏝刀板
設置 水泥
承載
材料屬性 材料 不銹鋼
幾何屬性 實體模型 連結
材料成本 NT$125 預估成本 NT$143.38
體積 141.9
數量 1
零件號碼 鏝刀板改
料件 1
數量 1
零件號碼 握把
料件 2
圖 4. 23 新式砌磚鏝刀凾能模型結合物件屬性圖
二、效用分析
在效用分析應用上，本研究將活動門三項指標內容以及效用分析類型，經專家訪 談後定義如表 4. 14 所示，可得知凾能性依照一次性水泥盛載量之考量，決策者通常 會希望凾能能較原本的越高越好，多以風險規避方式進行決策；再操作性上，決策者 在考量定量的水泥約需幾次能使用完畢，屬保守型之風險規避方式進行決策；在成本 使用上，決策者希望廠商考量希望投入的成本具有相對應的效用值，因此多為風險中 立方式進行決策。
表 4. 14 砌磚鏝刀評估指標與效用分析類型
指標 內容 效用分析類型
凾能性 以砌磚鏝刀之一次承載水泥量做
為凾能性之量化指標，單位為 cm3
廠商考量砌磚鏝刀一次承載量之改 善效益，多以「風險規避」行為進行 決策。
成本性 以實體模型估計砌磚鏝刀之裝置
成本，單位為元
廠商考量希望投入的成本具有相對 應的效用值，因此多為「風險中立」
行為進行決策
操作性 以砌磚鏝刀用於定量之水泥至使
用結束之次數做為操作性之量化 指標，單位為次
廠商考量砌磚鏝刀之定量使用效率 改善效益，多以「風險規避」行為進 行決策。
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(1) 凾能性分析：選定凾能性之參數，本研究選擇砌磚鏝刀之一次承載水泥量作 為凾能性之量化指標作為計算基礎。首先依照表 4. 14 所述之風險效用分析類型所示 為「風險規避」來套用公式(3-1)計算效用值，其結果如表 4. 15 所示。注解如下：(A) 理想砌磚鏝刀狀態為一次能承載之水泥數量為 2,507.2cm3之效用值為 1；(B)新式砌磚 鏝刀能承載之水泥數量為 1,382.36cm3，利用內插法取承載之比率為 55%，其效用值 為 0.55；(C) 傳統砌磚鏝刀能承載之水泥數量為 1,253.6cm3，其承載之比率為預設 50%(即為基本值)，其效用值為 0.62；(D)為本研究假設之不理想狀態，承載量為 0 cm3 時呈現此鏝刀無作用狀態，其效用值為 0。
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表 4. 15 砌磚鏝刀凾能性之效用分析表
Type 一次承載之水泥量((面積×厚度)＋額外量) 比率 效用值 A 理想 (1,253.6×2+0)=2,507.2cm3 100% 1
B 新式 (1,253.6×1+128.76)=1,382.36cm3 55% 0.67 C 傳統 (1,253.6×1+0)=1,253.6cm3 50% 0.62
D 不理想 (1,253.6×0+0)=0cm3 0% 0
依照表 4. 15 計算過後之遮蓋面積比率及效用值，將此數值繪制為風險規避效用 分析圖如圖 4. 24 所示。並標注其公式以利後續之敏感度分析時計算。
圖 4. 24 砌磚鏝刀凾能性之效用分析圖（風險規避）
(2) 成本效用性分析：選定成本效用性之參數，本研究選擇砌磚鏝刀之材料成本 作為成本效用性之量化指標作為計算基礎。首先依照表 4. 14 所述之風險效用分析類 型所示為「風險中立」來套用公式(3-3)計算效用值，其結果如表 4. 16 所示。注解如 下：(A)理想砌磚鏝刀之製作成本最高估計為 0 元，即為不用成本，其效用值為 1；(B) 新式砌磚鏝刀之製作成本為 169 元，其效用值為 0.55；(C) 傳統砌磚鏝刀之製作成本 為 130 元，其效用值為 0.65；(D)為本研究假設之不理想狀態，當製作成本超過 372 時此鏝刀將無人想購買，其效用值為 0。
A:100%, 1
B:55%, 0.67
C:50%, 0.62
D:0%, 0
y = -0.4824x2 + 1.4824x - 3E-05 R² = 1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
0% 20% 40% 60% 80% 100%
效 用 值
承載水泥效益
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表 4. 16 砌磚鏝刀成本效用性之效用分析表
Type 製作成本 效用值
A 理想 $0 1
B 新式 $169 0.57
C 傳統 $130 0.67
D 不理想 $390 0
依照表4. 16計算過後之遮蓋面積比率及效用值，將此數值繪制為風險中立效用分 析圖如圖4. 25所示。並標注其公式以利後續之敏感度分析時計算。
圖 4. 25 砌磚鏝刀成本效用之效用分析圖（風險中立）
(3) 操作性分析：選定操作性之參數，本研究選擇砌磚鏝刀以定量之水泥至使用 結束之次數作為操作性之量化指標作為計算基礎。
A.基本資訊說明：1m2之 1/2B 磚牆使用之磚塊量為 75 塊/m2，且每塊磚塊約 使用 27.72cm2之水泥量。
B.假設條件說明：預設磚牆之長為 7.5m、寬為 3m，其面積為 22.5m2。 C.水泥總量：
7.53
75
27.7246777.5再來依照表 4. 14 所述之風險效用分析類型所示為「風險規避」來套用公式(3-1) 計算效用值，其結果如表 4. 17 所示。注解如下：(A)理想砌磚鏝刀之操作次數最高預
A:0, 1.00
B:169 , 0.57 C:130 , 0.67
D:390 , 0.00 y = -0.0026x + 1.0009
R² = 1 0.00
0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
0 100 200 300 400
效 用 值
裝置成本
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設為 1 次，即為使用一次就可完成，其效用值為 1；(B)新式砌磚鏝刀之操作次數為 34 次，其效用值為 0.67；(C) 傳統砌磚鏝刀之操作次數為 37 次，其效用值為 0.62；
(D)為本研究假設之不理想狀態，當操作次數超過 60 次時此鏝刀將無人想使用，其效 用值為 0。
表 4. 17 砌磚鏝刀操作性之效用分析表
Type 一次使用量 定量之水泥至使用結束之次數 比率 效用值 A 理想 46,777.5 cm2 (46,777.5/46,777.5)=1 100% 1 B 新式 1,382 cm2 (46,777.5/1,382)=34 55% 0.67 C 傳統 1,254 cm2 (46,777.5/1,254)=37 50% 0.62 D 不理想 780 cm2 (46,777.5/780)=60 0% 0
依照表 4. 17 計算過後之遮蓋面積比率及效用值，將此數值繪制為風險規避效用 分析圖如圖 4. 26 所示。並標注其公式以利後續之敏感度分析時計算。
圖 4. 26 砌磚鏝刀操作性之效用分析圖（風險規避）
(4) 綜合評估分析
1.本研究將前述三項指標分別訪問不同專家對於重要性的意見，應用AHP方式分 別給與不同之權重值與各直欄總合，其權重分析表結果如表4. 18所示。
A:100%, 1.00
B:55%, 0.67 C:50%, 0.62
D:0%, 0.00
y = -0.485x2 + 1.4851x - 5E-05 R² = 1
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
0% 20% 40% 60% 80% 100%
效 用 值
使用次數效益
75
表 4. 18 比較矩陣
凾能性 成本效益 操作性
凾能性 1 3 2
成本效益 1/3 1 1/2
操作性 1/2 2 1
2.接著將矩陣中的值帶入AHP公式即可得個因素之權重值，如下表4. 19所示：
表 4. 19 權重值
因素 權重
凾能性 0.5390
成本效益 0.1638
操作性 0.2973
3.計算出一致性向量值：
8943 . 0
4920 . 0
6248 . 1 1
2973 . 0
5 . 0 2973 . 0
2 2973 . 0 2 1638 . 0
1 1638 . 0
3 1638 . 0 5
. 0 5390 . 0
333 . 0 5390 . 0
1 5390 . 0
一致性向量
3.01 3.00 3.01 973 0.8943/0.2
638 0.4920/0.1
390 1.6248/0.5
4.求出λ值與C.I.值及CR值：
009 . 3 3
01 . 3 00 . 3 01 .
3
005 . 1 0 3
3 005 . 3 . 1
.
n I n
C
. .
. . . . RI
I R C
C , n=3 , R.I.=0.58 1 . 0 008 . 58 0 . 0
005 . . 0
.R C
C.R.值是小於0.1，因此其一致性程度是可接受的。
3.求出之權重w後帶入公式(3-8)以取得UT值，其計算如下：
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6536 . 0 ) 67 . 0 ( 2973 . 0 ) 57 . 0 ( 1638 . 0 ) 67 . 0 ( 5390 .
0
wUUTB
6282 . 0 ) 62 . 0 ( 2973 . 0 ) 67 . 0 ( 1638 . 0 ) 62 . 0 ( 5390 .
0
w UUTC
4.將兩者相減後可得知裝置是否比原方案的好，其計算如下：
0254 . 0 6282 . 0 6536 .
0
TC
TB U
U
新式砌磚鏝刀較一般砌磚鏝刀效用提升約 2.5%。
(5) 敏感度分析
為了確認上述計算參數之假設是否會影響整個分析，所以必頇進行敏感度分析。
1. 凾能性敏感度分析：針對一般砌磚鏝刀之凾能性做敏感度分析，一般之砌磚 鏝刀所一次承載之水泥量為1,254cm3，其承載比率為推估一般鏝刀之承載值即可達到 之基礎值為50%，依其實際狀況可能會有所升高或降低，所以分別進行0%、±5%、±10%
及±15%之計算。求出各值後依照凾能性圖之公式帶入計算即可得凾能性之值，再將 此質總效用值後得敏感度之值在與新式活動門之效用總值相減後得知是否會因為而 形成風險，其計算如下表4. 20：
表 4. 20 一般砌磚鏝刀凾能性做敏感度分析表 分析
比率
承載之 水泥量
承載 比率
y=(-0.48)x2 +1.48x+(-1E-05) 總效 用值
效用 差異 +15% 1,442cm3 57.5% -0.48×(0.575)2+1.48×0.575+(-1E-05)=0.85 0.67 -0.01 +10% 1,379cm3 55.0% -0.48×(0.550)2+1.48×0.550+(-1E-05)=0.83 0.65 0.00 +5% 1,316cm3 52.5% -0.48×(0.525)2+1.48×0.525+(-1E-05)=0.80 0.64 0.01 0% 1,254cm3 50.0% -0.48×(0.500)2+1.48×0.500+(-1E-05)=0.77 0.63 0.03 -5% 1,191cm3 47.5% -0.48×(0.475)2+1.48×0.475+(-1E-05)=0.74 0.61 0.04 -10% 1,128cm3 45.0% -0.48×(0.450)2+1.48×0.450+(-1E-05)=0.72 0.60 0.05 -15% 1,066cm3 42.5% -0.48×(0.425)2+1.48×0.425+(-1E-05)=0.68 0.59 0.07 由上表得知當分析比率增函至15%之時，一般砌磚鏝刀會變成相對敏感的狀況，
但因為差異並不大，所以經分析後並不會影響總效用之結果。
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2. 成本效用性敏感度分析：針對一般砌磚鏝刀之成本效用性做敏感度分析，因 不確定一般砌磚鏝刀之效用值是否會因未變動而影響總值，所以針對一般砌磚鏝刀之 製作成本130元，分別進行0%、±5%、±10%及±15%之計算。求出各值後依照成本效 用性風險中立圖之公式帶入計算即可得成本效用性值，再將此質總效用值後得敏感度 之值在與新式活動門之效用總值相減後得知是否會因為而形成風險，其計算如下表4.
21：
表 4. 21 一般砌磚鏝刀成本效用性做敏感度分析表 分析
比率
製作
成本 y=(-0.0026)x+1.0009 總效 用值
效用 差異 +15% $150 (-0.0026)×(150)+ 1.0009=0.50 0.61 0.62 +10% $143 (-0.0026)×(143)+ 1.0009=0.52 0.63 0.62 +5% $137 (-0.0026)×(137)+ 1.0009=0.54 0.65 0.62 0% $130 (-0.0026)×(130)+ 1.0009=0.55 0.66 0.63 -5% $124 (-0.0026)×(124)+ 1.0009=0.59 0.68 0.63 -10% $117 (-0.0026)×(117)+ 1.0009=0.61 0.70 0.63 -15% $111 (-0.0026)×(111)+ 1.0009=0.63 0.71 0.64 由上表得知成本效用性之敏感度分析後並不會影響總效用之結果。
3. 操作性敏感度分析：針對一般活動門之操作性做敏感度分析，一般之每次作 業時間約4秒/次，分別進行0%、±5%、±10%及±15%之計算。求出各值後依照凾能性 圖之公式帶入計算即可得操作性之值，再將此質總效用值後得敏感度之值在與新式活 動門之效用總值相減後得知是否會因為而形成風險，其計算如下表4. 22：
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表 4. 22 一般砌磚鏝刀操作性做敏感度分析表 分析
比率
使用 次數
換算 比率
y=(-0.49)x2 +1.49x+(-5E-05) 總效 用值
效用 差異 +15% 39 58% -0.49×(0.58)2+1.49×0.58+(-5E-05)=0.69 0.65 0.00 +10% 37 55% -0.49×(0.55)2+1.49×0.55+(-5E-05)=0.67 0.64 0.01 +5% 36 53% -0.49×(0.53)2+1.49×0.53+(-5E-05)=0.65 0.64 0.02 0% 34 50% -0.49×(0.50)2+1.49×0.50+(-5E-05)=0.62 0.63 0.03 -5% 32 48% -0.49×(0.48)2+1.49×0.48+(-5E-05)=0.60 0.62 0.03 -10% 30 45% -0.49×(0.45)2+1.49×0.45+(-5E-05)=0.57 0.61 0.04 -15% 29 43% -0.49×(0.43)2+1.49×0.43+(-5E-05)=0.54 0.61 0.05
由上表得知操作性之敏感度分析後並不會影響總效用之結果。
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