耐震能力初步評估系統建置與驗證

在經由一連串不斷反覆的資料探勘分析與評估後，終於取得最佳的資料探勘 預測模型。依據此模型的預測機制，可建立一簡易的校舍耐震能力評估系統。評 估系統由本研究自行設計的使用者預測查詢介面軟體與 Microsoft SQL 2008 Analysis Services 資料探勘伺服器兩部分組成。其中預測查詢介面軟體採用 C#程 式語言搭配 ADO.NET SDK 軟體套件設計，軟體畫面如圖 4-50 所示。該視窗軟 體能將使用者所輸入的學校建築資料和預測查詢指令轉換成 Microsoft SQL 2008 Analysis Services 資料探勘伺服器所能接受的 MDX 語言，之後再透過網路連線 將 MDX 查詢語言送到遠端的資料探勘伺服器。伺服器內有本研究所建立之最佳 預測模型資料，送入的查詢資料經預測模型處理後會將結果利用網路傳回遠端的 視窗軟體，最後軟體可將預測結果呈現在畫面中，提供使用者做決策參考的依 據。整個查詢的過程可於 5 秒內完成，其成效符合快速預測的要求。以下使用丁 菁怡(2012)所研究的校舍耐震評估資料進行測試，其詳細的測試經過與結果呈現 於圖 4-51、圖 4-52 中。

圖 4-50 簡易的校舍耐震能力評估系統之視窗軟體介面 資料來源：本研究整理

圖 4-51 學校建築耐震能力評估系統之資料輸入情形 資料來源：本研究整理

圖 4-52 學校建築耐震能力評估系統之預測結果輸出情形

此外，雖然系統輸入參數包含 10 種不同的學校建築資料，但系統也可接受 使用者輸入部分的參數進行預測查詢，未輸入的參數系統將會以遺漏值的方式做 處理，一樣能輸出預測查詢結果。不過輸入參數的遺漏值過多或是遺漏值為預測 影響力較高的輸入參數將導致預測結果不準確，因此不建議使用者採用此一方式 進行預測查詢。以下為採用鍾立來等(2005)所研究之學校建築耐震能力資料進行 部分參數輸入之預測查詢驗證，其驗證結果如圖 4-53 所示。此次的驗證發現雖 然系統只以部分參數進行預測，但仍與前人的評估結果相符合。

圖 4-53 學校建築耐震能力評估系統之遺漏值輸入測試情形 資料來源：本研究整理

本 研 究 所 建 置 之 學 校 建 築 耐 震 能 力 快 速 評 估 系 統 採 用 主 從 式 架 構 (Client–server model)設計，因此使用者只需取得預測查詢介面軟體之程式，不需 任何的安裝與設定，只要電腦能連接網際網路，就能操作軟體透過網路與資料探 勘伺服器溝通，透過本研究所建置之最佳預測模型計算後，取得待查詢之建築物 耐震能力的評估結果。此一流程在使用上十分便利，也能讓非工程專業背景的學

校管理人員能立即使用，完全符合本研究當初所設定的目標。研究中採用 C#語 言所設計之主要物件(Object)的預測方法(Method)原始程式碼詳如圖 4-54 所示。

圖 4-54 學校建築耐震能力評估系統之預測方法(Method)原始程式碼 資料來源：本研究整理

為了進一步驗證系統的實用性與可信度，本研究蒐集並隨機挑選鍾立來等 (2005)、藺以忠(2006)、丁菁怡(2012)多位專家學者研究之校舍評估資料，輸入本 系統中與前人研究結果進行驗證，其驗證結果整理於表 4-27。從表中可看出 16 筆案例的驗證結果只有 1 筆與前人研究不符合，整體預測準確率為 93.75%，略 低於之前系統測試之準確率 93.8%。故此驗證結果可證明本研究之學校建築耐震 能力評估系統具有一定程度之實用性與可信度。

表 4-27 以前人研究資料驗證學校建築耐震能力評估系統之結果

編號 校 舍 代 號 所屬縣市 建造年代 前人研究結果 系統預測結果 1 A 校教室 臺南市 1980 需要補強 需要補強 2 U 校 B 棟 臺南市 1991 不需要補強 需要補強 3 F 校教室 臺南市 1974 不需要補強 不需要補強 4 L 校大樓 臺南市 1977 需要補強 需要補強 5 E 校南一棟 臺南市 1998 需要補強 需要補強 6 I 校西棟 臺南市 1984 需要補強 需要補強 7 M 校 A 棟 臺南市 1994 需要補強 需要補強 8 P 校前棟 臺南市 1975 需要補強 需要補強 9 Q 校東棟 臺南市 1978 需要補強 需要補強 10 S 校西側 臺南市 1988 需要補強 需要補強 11 V 校南棟 高雄市 1995 需要補強 需要補強 12 Y 校北三棟 高雄市 1994 需要補強 需要補強 13 安 X 國中教室 臺南市 1982 需要補強 需要補強 14 X 佃國小教室 臺南市 1979 需要補強 需要補強 15 X 甲國中教室 臺南市 1968 需要補強 需要補強 16 X 城國中北棟 花蓮縣 1966 需要補強 需要補強

a資料來源：研究者自行整理

除了可使用本研究所設計之系統驗證預測模型，在 Microsoft SQL 2008 R2 軟體中亦提供資料探勘預測模型的驗證功能。此功能可使用資料庫內的資料或是 單筆資料輸入的方式進行驗證，圖 4-55 與圖 4-56 中展示使用資料庫中的多筆資 料驗證預測模型的方式與結果。將前述 16 筆資料以此方式進行驗證，所得之結 果與本研究發展之系統一致。由此可知，本研究的驗證過程值得信任。

圖 4-55 MICROSOFT SQL 2008 R2 驗證系統模型預測能力的方式 資料來源：本研究整理

圖 4-56 MICROSOFT SQL 2008 R2 驗證系統模型預測能力的結果