第三章 研究方法
3.3 設計與開發解決方案
在設計與開發解決方案此步驟中，要創建出產出文件。產出的可能是一種結 構、模式、方法或是實例。。
以本研究為例，本研究是一個識別模式的產出，圖 8 為本研究之識別模式，
在設計解決方案中，本研究以社會系統與自然系統作為基本資料，社會系統涵蓋 了道路(例如：台 9 線、台 11 線等)與橋梁(例如：豐源橋、豐里橋等)。自然系統 則涵蓋了災害潛勢(例如：土石流災害、淹水災害等)與河(溪)流(例如：卑南溪、
太平溪等)，使用者可以根據過去歷史災害等相關災害潛勢作評估後在孤島識別 系統中道路中斷門檻值欄位下輸入數值，基本資料會作為 Prim 演算法演算的基 礎，且結合風險管理作為識別孤島的依據，在開發解決方案中，本研究以 Prim 演算法為基礎軸心，並且結合風險管理的概念來開發孤島識別模式。
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圖 8 本研究孤島識別模式
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在開發解決方案中，圖 9 是以 Prim 演算法為基礎並結合道路橋梁遭阻斷成 為孤島的風險之概念所發展出來的孤島識別模式。
根據行政院內政部提供臺東縣各鄉鎮之人口統計資料除了蘭嶼鄉與綠島鄉 之外，應用 Excel 儲存成逗號分隔值(Comma-Separated Values,CSV）的檔案格式，
再結合 Microsoft Visual Studio C# 寫出存取 CSV 檔案格式，之後進入到主程式，
如以下步驟：
先選擇所有聯外道路集合內的所有點之任一點作為起點；
(1) 在選前目前生成樹中之道路橋梁風險值最小者進入第一個判斷條件中；
(2) 第一個判斷條件：目前生成樹的對外聯絡交通是否全部中斷。
(3.1)若已經全部中斷，則該生成樹會放到使用邊集合與頂點集合得到目前最 小生成樹，進入第四個判斷條件中是否有剩餘節點未被搜尋，若已全部搜尋完畢 則將目前最小生成樹放入判斷孤島的副程式進行孤島判斷，如若還未全部搜尋完 畢，則選下一個任一點且未列入生成樹的節點作為起點重新搜尋。
(3.2)若在第一個判斷條件中聯外交通沒有全部中斷，則從目前生成樹中選擇 的道路橋梁與所有聯外道路橋梁的風險值做為參考依據，進入第二個判斷條件 中。
(3) 第二個判斷條件：目前生成樹之聯外道路橋梁的風險值是否小於預設值；
(4.1)若該風險值大於等於預設值則把目前生成樹放入待判斷孤島集合中，此 該生成樹 會放到使用邊集合與頂點集合得到目前最小生成樹，進入第四個判斷 條件中是否有剩餘節點未被搜尋，若已全部搜尋完畢則將目前最小生成樹放入判 斷孤島的副程式進行孤島判斷，若還未全部搜尋完畢，則選下一個任一點且未列 入生成樹的節點作為起點重新搜尋。
(4.2)若該風險值是小於預設值，若最小風險值有一條以上，則選擇距離最短
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的道路橋梁。並且將選的放入邊的集合，將選入的頂點放入頂點集合，再進行第 三個判斷條件。
(4) 第三個判斷條件：目前生成樹是否還有其他聯外交通可連接；
(5.1)若目前生成樹還有其他聯外交通可連接，則回到 3.2 的步驟中，從目前 生成樹中選擇的道路橋梁與所有聯外道路橋梁的風險值做為參考依據，進入第二 個判斷條件中。
(5.2)若目前生成樹已經沒有其他聯外交通可連接，則使用邊集合與頂點集合 得到目前最小生成樹，進入第四個判斷條件中。
(5) 第四個判斷條件：是否有剩餘節點未被搜尋；
(6.1)若有剩餘節點未被搜尋，則回到選下一個任一點且未列入生成樹的節點 作為起點重新搜尋。
(6.2)若全部節點已搜尋完畢，則將目前最小生成樹放入判斷孤島副程式中，
然後，將目前最小生成樹選入的邊與頂點放入集合中。
上述步驟為圖 9 本研究之 Prim 演算法為基礎並結合道路橋梁遭阻斷成為孤 島的風險之說明。完成上述步驟之後，結果的產出會以圖形化介面之方式來呈現 給相關決策者或使用者觀看，圖形化介面較文字介面更令使用者或決策者能一目 了然目前整體的狀況。
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圖 9 以 Prim 演算法為基礎之流程圖
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