以績效評估建構建築設備維護資料倉儲系統之研究

國

立

交

通

大

學

土木工程學系

碩士論文

以績效評估建構建築設備維護資料倉儲系統之研究

A Data Warehouse System for Building Equipment Maintenance

Based on Performance Evaluation

研 究 生：李柏勳

指導教授：曾仁杰 博士

以績效評估建構建築設備維護資料倉儲系統之研究

研 究 生：李柏勳 指導教授：曾仁杰 博士

國立交通大學土木工程學系（研究所）碩士班

摘要

近年來建築設施的維護管理逐漸受到社會重視，設備運轉效率也會反映在維護成本 效益上，而建築設備的維護績效須兼顧經濟性與機能性等層面，但背後牽涉的影響因素 往往過於複雜且衡量不易，考驗維護管理者的決策判斷，加上實務上的維護過程多未能 有效記錄與探討，故本研究以績效評估為基礎來建構決策支援系統模式，應用資料倉儲 （Data Warehouse, DW）達到決策查詢導向（Decision-oriented）的目的。

蒐集調查建築設備適用的維護績效指標(Performance indicators)與影響因子(Impact factors)，以及維護管理者關心的資料類型。建構日常維護作業的資料庫，也就是線上交 易處理資料庫（On-Line Transaction Process, OLTP），如此可透過資料萃取轉換載入 （Extraction Transformation Loading, ETL）等步驟，將線上交易處理資料庫內的資料載 入到以星狀綱要（Star schema）及雪花狀綱要（Snowflake schema）為其設計架構的資 料倉儲中，並建立多維度（Multidimension） 的資料方體（Data cube）， 再利用線上 分析處理（On-Line Analytical Process, OLAP）技術，依決策需求快速彈性地取得所需的 資訊。並可透過 MS-Excel 中的樞紐分析表功能，將資料利用前端工具瀏覽的視覺化 （Visualization）方式呈現資訊，以提昇決策品質及時效。 維護管理者可依據所關心之事實(Fact)及觀看資料的角度(View) ，以多維的方式瀏 覽資料，整理維護成本及設備效能這兩大類型績效指標，觀察各影響因子對維護績效指 標值的變化，並對關鍵影響因子採取應對策略。透過本研究，與建築設備維護相關之績 效評估模式及資料倉儲決策支援系統將被建立，此成果提供業界在系統設計時能有一參 考模型，以縮短系統建置時間，並改善維護效率與經濟性。 關鍵詞：建築設備、維護管理、資料倉儲、績效評估

A Data Warehouse System for Building Equipment Maintenance

Based on Performance Evaluation

Student：Po-Hsun Li Advisor：Dr. Ren-jye Dzeng

Institute of Civil Engineering National Chiao Tung University

Abstract

Recently maintenance management of facility is more important to society; the equipment working affect cost-benefit about maintenance. But maintenance performance on building equipment must consider economic and capability. The impact factor is not only complex but also diffical to measure as a rule. It is a challenge for maintenance manager. And that most maintenance process is unable to record and analyze. The purpose of this research is to support “Decision-oriented” query using “Data Warehouse”, and build “Decision Support System” based on “Performance Evaluation”.

Collection performance indicators apply to buiding equipment, as well as data type for decision makers care. Building database of day-to-day maintenance work. It is called “OLTP” (On-Line Transaction Process) that make data to “ETL”(Extraction Transformation Loading). Converting and loading data from database of OLTP to data cube of multidimension deciding on “Star schema” or “Snowflake schema”. Than we can Using “OLAP”(On-Line Analytical Process) technology to get real time “Decision-oriented” data flexibility. Finally user interface can make more visualization on data browsing, that using Pivot Table function of MS-Excel to advance quality and efficiency of decision.

Maintenance decision maker can browse data based on Multidimension mode according as fact and view. Collating type of performance indicators for maintenance cost and equipment efficiency. Observing the affected variation for impact factors to maintenance performance. And than we can adopt action aimed the important impact factors. This research will building DSS of “Data Warehouse” for building equipment maintenance based on “Performance Evaluation” mode. The effort provide to design system for reference on actual situation. So that it can abridge time on building system, and improve on equipment economic and capability.

誌謝

短暫而充實的碩士生活即成回憶，首先要感謝曾仁杰教授在這兩年來的悉心指導。 在論文撰寫過程中，老師在百忙中仍抽空定期與學生 Meeting，在學術文獻、資訊科技 及撰寫邏輯上提供許多寶貴的觀念與建議，教育我以耐心而嚴謹的態度來面對研究，使 得論文得以完整的成形。 另外要感謝交通大學營繕組王旭斌組長，使得論文的修正方向更為具體；與鄭水樹 大哥提供機電維護的相關資訊，並給予許多熱心的協助，使得本論文更貼近實務。 感謝同窗好友名修與小輪這兩年的鼓勵與支持，以及研究室其他同學的關心與磨 練，使得我更向上提升能力及強化處事態度。此外，感謝碩一照顧過我的學長姐們，與 碩二協助過我的學弟妹們，讓研究室氣氛是溫馨的，無形間也舒解了平日撰寫論文緊繃 的心情，讓我的研究所生涯劃下完美的句點。 另外還要感謝所有默默支持我的人，給予我精神上與實質上很大的鼓勵，讓我心情 在谷底時還能有新的力量持續向上；以及對我有高度信任與期許的人，讓我具有堅持到 底的決心，也對未來遙遠漫長的人生道路，更有挑戰的衝勁。 謹以本論文獻給我的爸爸媽媽及妹妹，感謝他們讓我在無後顧之憂下順利完成我的 碩士學位。最後，與我所認識的人以及認識我的人一同分享畢業的喜悅。 李柏勳 謹誌於 國立交通大學土木工程所 營建管理研究室 中華民國九十六年八月

目錄

第1章 緒論 ___________________________________________________________ 1 1.1 研究動機 _______________________________________________________________ 1 1.2 研究目的 _______________________________________________________________ 2 1.3 研究方法 _______________________________________________________________ 2 1.4 研究流程 _______________________________________________________________ 3 1.5 研究架構 _______________________________________________________________ 4 第2章 文獻回顧 _______________________________________________________ 5 2.1 建築設備維護 ___________________________________________________________ 5 2.1.1 建築設備範圍 ________________________________________________________________ 5 2.1.2 建築設備劣化與維護 __________________________________________________________ 6 2.1.3 設施管理與設備維護 __________________________________________________________ 8 2.1.4 設備維護策略與制度 _________________________________________________________ 10 2.1.5 設備維護管理系統發展 _______________________________________________________ 11 2.2 維護績效評估 __________________________________________________________ 13 2.2.1 績效評估涵義 _______________________________________________________________ 13 2.2.2 績效評估目的 _______________________________________________________________ 14 2.2.3 維護績效指標 _______________________________________________________________ 15 2.2.4 績效指標建立程序 ___________________________________________________________ 22 2.2.5 維護績效影響因子 ___________________________________________________________ 24 2.3 資料倉儲 ______________________________________________________________ 27 2.3.1 資料倉儲定義 _______________________________________________________________ 27 2.3.2 資料倉儲發展 _______________________________________________________________ 28 2.3.3 資料倉儲架構 _______________________________________________________________ 31 2.3.4 多維度資料模型 _____________________________________________________________ 33 2.3.5 線上分析處理 _______________________________________________________________ 34 2.4 小結 __________________________________________________________________ 37 第3章 決策支援系統模式 ______________________________________________ 38 3.1 系統需求分析 __________________________________________________________ 38 3.1.1 使用者需求 _________________________________________________________________ 38 3.1.2 現況概述 ___________________________________________________________________ 39 3.1.3 資料儲存工具 _______________________________________________________________ 40 3.1.4 資料儲存適用性比較 _________________________________________________________ 41

3.1.5 決策分析工具比較 ___________________________________________________________ 42 3.2 系統架構 ______________________________________________________________ 44 3.3 系統發展步驟 __________________________________________________________ 46 3.4 績效評估發展 __________________________________________________________ 47 3.4.1 決定設備維護策略 ___________________________________________________________ 47 3.4.2 設定維護績效衡量目標 _______________________________________________________ 48 3.4.3 發展維護績效指標 ___________________________________________________________ 49 3.4.4 分析績效影響因子 ___________________________________________________________ 50 3.5 資料倉儲流程 __________________________________________________________ 52 3.5.1 彙整現有OLTP系統 __________________________________________________________ 52 3.5.2 建構資料模型 _______________________________________________________________ 53 選定事實資料與維度資料__________________________________________________________ 53 一般性量度與衍生性量度__________________________________________________________ 54 維度層級________________________________________________________________________ 55 資料綱要________________________________________________________________________ 56 資料移動與轉換__________________________________________________________________ 57 3.5.3 建置OLAP伺服器____________________________________________________________ 58 3.6 績效分析方式 __________________________________________________________ 59 3.7 小結 __________________________________________________________________ 62 第4章 系統實作 ______________________________________________________ 63 4.1 實作環境 ______________________________________________________________ 63 4.1.1 案例說明 ___________________________________________________________________ 63 4.1.2 資料來源 ___________________________________________________________________ 64 4.1.3 開發工具 ___________________________________________________________________ 66 4.2 彙整現有OLTP資料 _____________________________________________________ 67 4.3 線上分析處理 __________________________________________________________ 69 4.3.1 Analysis Service簡介 _________________________________________________________ 69 4.3.2 OLAP 資料方體建置_________________________________________________________ 69 4.3.3 Cube類型___________________________________________________________________ 70 4.3.3.1. Cost Cube______________________________________________________________ 70 4.3.3.2. Asset Cube _____________________________________________________________ 73 4.3.3.3. MTBF Cube ____________________________________________________________ 74 4.3.3.4. MTTR Cube ____________________________________________________________ 76 4.3.3.5. Availability Cube ________________________________________________________ 78 4.4 動態操作說明 __________________________________________________________ 80

4.5 小結 __________________________________________________________________ 82 第5章 個案分析 ______________________________________________________ 83 5.1 維護成本績效分析 ______________________________________________________ 84 5.1.1 維護費績效分析 _____________________________________________________________ 84 5.1.2 採購費 _____________________________________________________________________ 89 5.1.3 小結 _______________________________________________________________________ 93 5.2 設備效能績效分析 ______________________________________________________ 94 5.2.1 可靠度績效分析 _____________________________________________________________ 94 5.2.2 維護度績效分析 _____________________________________________________________ 99 5.2.3 可用度績效分析 ____________________________________________________________ 103 5.2.4 小結 ______________________________________________________________________ 105 第6章 結論與建議 ___________________________________________________ 106 6.1 結論 _________________________________________________________________ 106 6.2 後續研究建議 _________________________________________________________ 107

圖目錄

圖 1、研究流程圖 ________________________________________________________________________ 3 圖 2、建築設備類型總覽 __________________________________________________________________ 5 圖 3、設備故障頻率曲線 __________________________________________________________________ 7 圖 4、建築設備劣化與維護更新 ____________________________________________________________ 7 圖 5、設備維護管理作業程序 ______________________________________________________________ 9 圖 6、維護程度與成本關係 _______________________________________________________________ 11 圖 7、維護管理系統發展史 _______________________________________________________________ 12 圖 8、績效回饋系統模式 _________________________________________________________________ 14 圖 9、佔用係數（一年的維護消費比率）模型 _______________________________________________ 25 圖 10、資料庫技術發展 __________________________________________________________________ 29 圖 11、資料倉儲架構 ____________________________________________________________________ 31 圖 12、銷售之星狀維度模型 ______________________________________________________________ 34 圖 13、校園設備維修資料方體 ____________________________________________________________ 35 圖 14、上鑽示意圖 ______________________________________________________________________ 35 圖 15、深耕示意圖 ______________________________________________________________________ 36 圖 16、切片示意圖 ______________________________________________________________________ 36 圖 17、切丁示意圖 ______________________________________________________________________ 36 圖 18、轉軸示意圖 ______________________________________________________________________ 36 圖 19、決策系統架構 ____________________________________________________________________ 45 圖 20、系統發展步驟 ____________________________________________________________________ 46 圖 21、設備維護績效之特性要因圖 ________________________________________________________ 50 圖 22、電腦維護管理系統所涵蓋範圍 ______________________________________________________ 52 圖 23、本資料倉儲系統之資料綱要 ________________________________________________________ 56 圖 24、MOLAP 的ROLAP 比較圖 _________________________________________________________ 58 圖 25、績效指標與影響因子之矩陣關係 ____________________________________________________ 59 圖 26、績效指標與影響因子關係 __________________________________________________________ 60 圖 27、績效指標變化示意圖 ______________________________________________________________ 60 圖 28、影響因子之層級結構與對應績效值 __________________________________________________ 61 圖 29、不同影響因子與對應績效值 ________________________________________________________ 61 圖 30、建築設備維護管理資料庫關聯圖 ____________________________________________________ 67 圖 31、建築設備維護之資料方體與維度 ____________________________________________________ 69 圖 32、Cost雪花式綱要 __________________________________________________________________ 71 圖 33、Cost Cube線上分析處理資料查詢示範________________________________________________ 72 圖 34、Asset雪花式綱要__________________________________________________________________ 73 圖 35、Asset Cube線上分析處理資料查詢示範 _______________________________________________ 74 圖 36、MTBF雪花式綱要_________________________________________________________________ 75

圖 37、MTBF Cube線上分析處理資料查詢示範 ______________________________________________ 76 圖 38、MTTR雪花式綱要_________________________________________________________________ 77 圖 39、MTTR Cube線上分析處理資料查詢示範 ______________________________________________ 77 圖 40、Availability雪花式綱要_____________________________________________________________ 78 圖 41、Availability Cube線上分析處理資料查詢示範 __________________________________________ 79 圖 42、維護費相關維度與層級示意圖 ______________________________________________________ 80 圖 43、上鑽示意圖 ______________________________________________________________________ 80 圖 44、深耕示意圖 ______________________________________________________________________ 81 圖 45、以時間分析維護費績效 ____________________________________________________________ 84 圖 46、以設備壽命分析維護費績效 ________________________________________________________ 85 圖 47、以建物分析維護費績效 ____________________________________________________________ 85 圖 48、以設備類型分析維護費績效 ________________________________________________________ 86 圖 49、以品牌規格分析維護費績效 ________________________________________________________ 86 圖 50、以維護策略分析維護費績效 ________________________________________________________ 87 圖 51、以時間與建物追查維護費績效 ______________________________________________________ 87 圖 52、以設備類型追查維護費績效 ________________________________________________________ 88 圖 53、以維護策略追查維護費績效 ________________________________________________________ 88 圖 54、以品牌規格追查維護費績效 ________________________________________________________ 89 圖 55、以設備壽命分析採購費績效 ________________________________________________________ 90 圖 56、以建物分析採購費績效 ____________________________________________________________ 90 圖 57、以設備類型分析採購費績效 ________________________________________________________ 91 圖 58、以品牌規格分析採購費績效 ________________________________________________________ 91 圖 59、以建物與設備類型追查採購費績效 __________________________________________________ 92 圖 60、以設備壽命追查採購費績效 ________________________________________________________ 92 圖 61、以品牌規格追查採購費績效 ________________________________________________________ 93 圖 62、以曲線圖追查電容量與採購費績效關係 ______________________________________________ 93 圖 63、以時間分析可靠度績效 ____________________________________________________________ 94 圖 64、以設備壽命分析可靠度績效 ________________________________________________________ 95 圖 65、以設備類型分析可靠度績效 ________________________________________________________ 95 圖 66、以品牌規格分析可靠度績效 ________________________________________________________ 96 圖 67、以維護策略分析可靠度績效 ________________________________________________________ 96 圖 68、以維修保養分析可靠度績效 ________________________________________________________ 97 圖 69、以時間及設備類型追查可靠度績效 __________________________________________________ 97 圖 70、以維護策略追查可靠度績效 ________________________________________________________ 98 圖 71、以設備壽命與品牌規格追查可靠度績效 ______________________________________________ 98 圖 72、以維修保養追查可靠度績效 ________________________________________________________ 99 圖 73、以時間分析維護度績效 ____________________________________________________________ 99 圖 74、以設備壽命分析維護度績效 _______________________________________________________ 100

圖 75、以設備類型分析維護度績效 _______________________________________________________ 100 圖 76、以品牌規格分析維護度績效 _______________________________________________________ 101 圖 77、以維護策略分析維護度績效 _______________________________________________________ 101 圖 78、以維修保養分析維護度績效 _______________________________________________________ 102 圖 79、以時間、設備類型與維護策略追查維護度績效 _______________________________________ 102 圖 80、以品牌規格及設備年齡追查維護度績效 _____________________________________________ 103 圖 81、以時間分析可用度績效 ___________________________________________________________ 103 圖 82、以設備壽命分析可用度績效 _______________________________________________________ 104 圖 83、以維護策略分析可用度績效 _______________________________________________________ 104

表目錄

表 1、各類型建築之設備項目比較 __________________________________________________________ 6 表 2、設備維護管理績效指標一覽 _________________________________________________________ 16 表 3、保養績效指標 _____________________________________________________________________ 17 表 4、保養效果測定之衡量指標 ___________________________________________________________ 18 表 5、杜邦公司保養績效十二項指標 _______________________________________________________ 20 表 6、維護績效指標一覽表 _______________________________________________________________ 21 表 7、績效指標之影響因子 _______________________________________________________________ 25 表 8、維護預算影響因子 _________________________________________________________________ 26 表 9、OLTP與OLAP系統的比較 ___________________________________________________________ 30 表 10、建築設備維護資料儲存工具比較表 __________________________________________________ 40 表 11、建築設備維護決策之資料儲存工具適用性比較 ________________________________________ 41 表 12、本系統採用分析工具之決策支援功能整合與比較 ______________________________________ 42 表 13、績效指標類型之相關研究 __________________________________________________________ 47 表 14、建物設備維護績效指標 ____________________________________________________________ 49 表 15、兩大績效類型之影響因子 __________________________________________________________ 51 表 16、影響因子轉換為維度資料 __________________________________________________________ 54 表 17、維護目標與維度資料矩陣表 ________________________________________________________ 54 表 18、維護成本事實量度 ________________________________________________________________ 55 表 19、設備效能事實量度 ________________________________________________________________ 55 表 20、維度層級與參數對照 ______________________________________________________________ 56 表 21、95 與 96 年交大各系館設備委外維護一覽 ____________________________________________ 64 表 22、績效指標評量之資料來源 __________________________________________________________ 65 表 23、影響要因之資料來源 ______________________________________________________________ 65 表 24、開發環境需求 ____________________________________________________________________ 66 表 25、資料表之虛擬資料說明 ____________________________________________________________ 68 表 26、資料轉換計算欄位 ________________________________________________________________ 68 表 27、績效指標與相關維度資料 __________________________________________________________ 83

第1章 緒論

1.1 研究動機

近年來建築設施的維護管理逐漸受到社會重視，而內部設備的服務品質直接影響到 建物使用者的安全、便利、健康與舒適，設備運轉效率也會反映在維護成本效益上，隨 著生活機能需求及建設擴張所造成建築設備的龐大與複雜化，更須對維護績效加以控管 與監督，以免短拙有限的預算威脅到設備的使用品質，而建築設備的維護績效須兼顧經 濟性與機能性等層面，但背後牽涉的影響因素往往過於複雜且衡量不易，不但影響執行 成效的判斷，且無法有根據的進行決策與應對，加上實務上的維護過程多未能有效記錄 與探討，限制了績效評估時所需的資料來源，徒增資料查詢的困擾。 為了提升維護與管理的績效，設備管理者（Facility manager）必須有足夠可得的統 計資料做為他們決策的依據，除了有效儲存日常的作業資料，並提供支援維護管理者判 斷的功能，探討相關影響因子以改善維護績效。但傳統資訊系統中的資料往往是片段且 零散的存放在不同的資料檔案上，這些資料固然對資訊的即時查詢及更新有幫助，但如 需對歷史資料查詢以作為決策參考依據時，往往需要透過複雜之結構式查詢語言及報表 程式之處理方能轉換成對維護管理者有意義之資訊，耗費時間與成本，故對於決策參考 所需之資料查詢便需要一套更好的資料架構以加快查詢之速度。 基於上述立場，須有以多維度（Multidimension）檢視功能做為資料模型（Data Modeling）工具之系統，以供維護管理者能從不同維度查詢並分析績效指標的統計資 料，以瞭解各項因子影響績效指標的程度，並以視覺化的方式來呈現資訊，讓維護管理 者更容易解讀資料，藉由改善維護績效之影響因子，達到提高設備維護效率與品質的目 的。

1.2 研究目的

本研究基於建築維護管理者立場，幫助控管與監督維護績效為出發點，以提高設備 維護效率與品質，研究目的如下： 一、藉由績效評估（Performance Evaluation）流程探討建築設備適用的績效指標 （Performance Indicator），找出可幫助策略執行的績效指標及相關影響因子， 建立以績效因子分析績效指標並改善績效的方式。 二、對現有的設備維護管理系統資料庫分析，以交通大學為探討對象，建構建築設 備日常作業性之維護管理資料庫，以作為提供決策功能之資料倉儲的基礎。 三、建構以支援建築設備維護決策查詢為導向（Decision-oriented）的資料倉儲 （DW，Data Warehouse）系統，透過資料倉儲系統使維護管理者依決策需求， 並以多維度檢視架構進行資料查詢。

1.3 研究方法

一、文獻回顧與實務訪談 藉由蒐集文獻的方式歸納出設備維護上的績效指標，並找出相關影響因子，以 探討績效指標與影響因子的關係，參考國外相關領域的資料倉儲流程，作為建構本 系統模式的架構。實際訪談建築設備維護管理單位及維修工程師，了解實務中的維 護狀況與步驟程序，以及對輔助決策與管理系統上的需求及建議。 二、系統模式建立 利用績效評估概念與步驟，建立績效指標與影響因子，並作為資料倉儲系統的 資料模型架構，再以資料倉儲系統輔助績效評估的資料檢視功能。 三、系統實作與說明 透過實際案例資料建置資料倉儲系統，以說明系統功能模組架構，包括研究成 果之實際操作情形及注意事項。

1.4 研究流程

1.5 研究架構

第一章 緒論 主要說明本研究之研究動機與目的，及研究架構與流程。 第二章 文獻回顧 以建築設備維護為主體，談論到如何藉由績效評估提高設備維護水準，而進一 步應用可與資料倉儲相互結合，成為一套有效的策略執行工具。 第三章 決策支援系統模式 以績效評估概念建構出適用於建築設備維護上的決策支援系統模式，建立績效 指標與相關影響因子，以作為資料倉儲系統的設計架構，並在此說明如何利用資料 倉儲系統輔助績效評估作業時，檢視績效指標與影響因子的變化關係。 第四章 系統實作 透過本研究設計之系統模式，實際建置 OLAP 系統，展示相關分析資料分析模 組，以提供維護管理者探討績效變化以進行決策，分成維護成本與設備效能兩大分 析主題，並對系統操作方式做說明。 第五章 個案決策分析 利用本資料倉儲系統連結 Excel 的樞紐分析圖表，讓使用者自行操作並可以圖 形化的方式呈現，以交大維護案例進行分析，找出待改善的地方且做出相關建議。 第六章 結論與建議 主要針對本研究之成果作一概述，並分享建置資料倉儲的心得，同時對後續研 究與發展提供幾項建議。

第2章 文獻回顧

2.1 建築設備維護

在探討建築設備的維護管理前，需先瞭解建築設備的範圍內容，如此蒐集資料的方 向才能明確，本小節可幫助了解建築設備劣化與維護的型態，以及相關維護策略與制 度，並可得知設備維護管理系統的需求及發展過程。

2.1.1 建築設備範圍

一般建築工程中對於機電設備依其功能可分為電氣、空調、昇降、消防、燃燒、給 排水、弱電通信共七類，而依據這幾大類可再細分為許多分項，分別整理如 圖 2。 圖 2、建築設備類型總覽【建築技術規則 2000】

一般來說建築設備為符合法規要求，對於建築規模愈大的建築物，其建築設備數量 便越多且愈複雜，而不同的建築類型其設備也會有所差異，如 表 1 所示。 表 1、各類型建築之設備項目比較（整理自【王雅慧 2005】） 發表者 賴榮平 柳瀬正敏 張柏超 黃世孟等 王雅慧 建築類型 辦公建築 集合住宅 學校建築 學校建築 發表年代 1993 2001 2002 2002 2005 設備分類 1. 給 排 水 衛 生設備 2.電氣設備 3.空調設備 3.電梯設備 4.消防設備 5. 中 央 監 控 設備 1. 給 排 水 設 備 2.電氣設備 3. 通 風 空 調 設備 4. 昇 降 機 設 備 5.停車設備 1.冒水排水 2.水電空調 3.衛浴廚具 1. 給 排 水 衛 生設備 2.電氣設備 3.瓦斯設備 4.防災設備 1. 給 排 水 工 程 2.衛生設備 3.電氣設備 4.弱電設備 5.照明設備 6.空調設備 7.昇降設備 8.消防設備

2.1.2 建築設備劣化與維護

建築設備的劣化主要可分為三大類【井上宇市 1995】，分別為物理劣化、機能劣 化及社會劣化，建築設備中，有許多是由機器材料所構成，而這些機器及材料也是由各 種零件所組成，隨著使用時間的增長而消耗磨損，這些零件逐漸的老化，而導致設備系 統的「物理劣化」，其會使得設備發生故障且降低原有效能，因此當物理劣化到最後就 是故障的發生。設備的機能及社會劣化由於較難量化數據，故本研究主要探討物理劣化 現象，設備物理劣化方式又可區分為「穩定劣化」、「故障劣化」。 一、穩定劣化：若各年代之損壞比例漸次增加者，可視為該項管路或設備之劣化型 態屬於「穩定劣化」型。 二、故障劣化：若該項設備之損壞率跳升超過 20%(一個級距)者，則可視為該項設 備之使用狀況可能產生故障，而須進行修理或更新動作屬「故障劣化」型。 設備的物理劣化情形通常較容易由故障頻率來判斷，故障頻率(運轉到某一時點的 設備，在連續的單位時間內發生故障的概率)通常會隨著時間而有不同的變化，如 圖 3 所示。

圖 3、設備故障頻率曲線（整理自【中井重行 1989】） 建築物是由建築結構及建築設備兩大系統構成，通常前者的生命週期遠長於後者， 設備在建築結構的生命週期中往往須更換數次，各項設備的維護週期及工作內容也各不 相同，一般來說建築設備的生命週期是劣化與維護不斷交替的過程，設備在無維護的狀 態下會逐漸劣化到無法忍受的水準，故最好進行定期的維護工作以維持設備性能 （Workability）的水準，及延長設備使用的壽命，當維修也無法使設備回歸到可忍受範 圍時，就需要進行更新置換的動作，如 圖 4。 圖 4、建築設備劣化與維護更新（整理自【井上宇市 1995】）

2.1.3 設施管理與設備維護

按照 IFMA 與美國國會圖書館的定義設施管理：「以保持業務空間高品質的生活和 提高投資效益為目的，以最新的技術對人類有效的生活環境進行規劃、整備和維護管理 的工作，它將人們的工作場所和工作任務有機地結合起來，是一門綜合工商管理、建築 科學和工程技術的綜合學科。」其提到的「設施」定義範圍較「設備」更為廣泛，但可 知建築設備維護旨在維持建築物機能之正常運作而針對相關硬體設備，不論是建築結構 體本身亦或是建築運作所需之一切設備所進行預防性與矯正性的維持措施。 傳統的物業管理側重於現場管理，以各種設備能夠正常運行為目標，著眼於故障設 備的維修，而物業設備設施營運過程中的成本花費佔物業管理成本的比重越來越大，對 建築設備的性能和水平維護均提出了更高的要求。【溫琇玲 2007】 「維護」，是指一退化或失效之可維護系統，保持或修護妥善運作狀態所實施之作 業，按英國 BS3811 意義：維護是運用全部技術和行政行動組合，也包括督導，試圖維 持或恢復一個項目，可以發揮其需求之功能的狀態。日本 JISZ8115 定義：運用全部必 須處置與機能，去維持一個項目在可用及可運轉之條件，或者祛除故障、失效、恢復它， 亦稱為維護。

依據國際設備管理協會（International Facility Management Association，IFMA）所 定義之建築維護1（Building maintenance）指的是：「建築各項元素之預防性與矯正性 的維持。」其中所指的「建築元素」包含高壓電力設備、電氣設備、管線配置、昇降設 備、木工與油漆工程。 設備維護管理作業程序【劉明國 1987】依序為：使用管理計畫、運作、檢查、判 斷、保養、維護、記錄等八個步驟，如 圖 5。 一、使用管理計畫：擬定基地、建築之管理計畫或設施之運轉及檢查計畫並編列計 畫。 二、執行運作：依計畫推動、執行各項業務，或監視設備之運作情況。 1

IFMA 定義之 building maintenance︰The preventive and remedial upkeep of building components (HVAC, electrical, plumbing, elevators, carpentry and painting), excluding janitorial and grounds maintenance.

三、檢查：內含日常、定期、法定、災害四種檢查模式，其中日常檢查以巡視為主， 檢視各項設施有無損壞；定期檢查則用月以上為單位的週期性檢查，調查各項 設施之損耗、老化狀態；法定檢查依相關法令規定實施之檢查；災害檢查則為 災害發生後之安全性鑑定檢查。 四、診斷：診斷檢查之結果，決定處理方法。 五、更新計畫：若修繕無法達到要求或效益時，可採行更新。更新須先確認現況， 檢討更新的目的與目標，據以擬定更新計畫，以達成更新的效能。 六、修繕：對物理性、機能性、社會性的輕微損耗處置對策。 七、申請許可：對物理性、機能性、社會性的大規模損耗，必須依照法令規定辦理 者。 八、紀錄：所有使用管理的活動全都予以紀錄整理，提供日後的改變計畫及檢查之 參考。 圖 5、設備維護管理作業程序【劉明國 1987】

2.1.4 設備維護策略與制度

設備之維護策略可分為兩大類型【Lie and Chun 1986】：

一、預防維護(Preventive Maintenance, PM)：當設備在正常運作情況下，所進行之 計畫性維護動作，皆稱為預防維護。其中又包含兩種型式：

(1) 簡單預防維護(Simple Preventive Maintenance)：設備於計畫時間或達到特定水準 時對設備進行預防維護與保養動作。 (2) 預防置換(Preventive Replacement)：設備經使用後老化至特定水準，對設備進行 置換動作，以確保設備之正常運轉及性能之維持。 二、修正維護(Corrective Maintenance, CM)：設備於故障時才進行的修理動作，稱 為修正維護。其亦可分為下列兩類： (1) 最小修復(Minimal Repair)：主要目的在消除設備已發生的故障，使其回復至故 障前的狀態。 (2) 修正置換(Corrective Replacement)：設備故障經修理後無法回復至可使用狀態， 故進行置換更新的動作。 不同的維護保養策略會有維護程度上的差異，並相對影響維護成本與故障率的變 化，設備的維護管理須講求效率，維護成本須考量最佳的適合範圍，也就是如 圖 6 的 概念，過度的保養不符合維修成本的效益，不足的保養又容易造成突發性故障的損失。

圖 6、維護程度與成本關係（整理自【鄭達才 2000】）

2.1.5 設備維護管理系統發展

為了提升建築維護與管理效率，設備管理者（Facility manager）必須有足夠可得的 統計資料做為他們決策的依據，除了有效儲存日常的作業資料，並提供了支援管理者決 策的功能。在「Handbook of Building Maintenance Management」（1983）當中則說明了 足夠的統計資料可以幫助建築物的管理者達到下列專業的目的： 一、更有效率地管理建築物。 二、研究與提出可改善之處。 三、訂定準確的長期與短期計畫。 四、更有效率地使用建築物與人力。 五、研究產品、設備、供應者與廠商。 六、處理緊急事件。

七、控制設備、工具、供應商、部門與材料的購置與投資。 八、監控所有的大宗支出。 九、規劃新專案。 十、接管一棟建築。 維護管理系統的發展史，在 30 年代到 40 年代的設備設計簡單，所需技術為清潔、 潤滑及日常檢修等簡單的技術。而後的 50 年代到 70 年代，演變成為機器化程度高的設 備，設備數量多，所需使用技術為定期大修、使用工作計畫及控制系統。到了 80 年代 至 2001 年，已成為複雜性高、價值性昂貴的設備，而使用的技術如故障模式和影響分 析、可靠性和維修性設計、狀態監測、危害分析、專家系統、技術的多重化及合作等。 而設備維護系統的發展，依時間性、資源使用的多寡、範圍，更有著不同的複雜程度【D. Ting 2001】，如 圖 7。 圖 7、維護管理系統發展史【D. Ting 2001】

2.2 維護績效評估

績效評估（Performance Evaluation）是管理控制的一項重要技術，也是一門相當專 業而且有用的學科，國內外許多單位用來做為判斷執行成效的工具，並根據分析結果做 為決策上重要依據，本小節除了介紹績效評估外，並蒐集各學者提出在設備維護上的績 效評估指標，及透過相關文獻蒐集相關影響因子，以利後續本研究的模式建立。

2.2.1 績效評估涵義

所謂「績效評估」的涵義，簡言之，即「對組織目標達成程度的衡量」【江俊謀 1997】。 根據一般學者不同的解釋可以歸納為下列幾點【張金輝 2002】，本研究建置系統目的 主要探討績效指標與其影響要因間的關係，以幫助決策者進行準確的績效改善決策，故 第三項最符合本研究為何使用績效評估的原因。 一、績效評估是一種管理控制的依據，在一個有意義的組織的評估下，藉客觀性、 數量性的資料蒐集與分析，以數字型式或百分比的型式表現，其效能與效益所 得到的是一種有形的績效資料表現。 二、績效評估是一種現有狀況的調查分析，是協助組織面對或從事未來規劃的一種 程序，經由評估結果，核對該組織原本設立之目標，針對其目標於表現不佳處 產生預警作用，並加強改善以期有效達到所預期的目標。 三、績效評估的目的不在消級的爭取排列名次或僅找出缺失、發現問題而已，事實 上乃經由績效評估手段，找出影響績效的原因所在，提供資訊給有關單位或經 營者，幫助決策者增加判斷的準確性及未來改進方向。

2.2.2 績效評估目的

一個組織如果沒有評估系統則無法評量變革所造成的影響，同時系統也失去改進的 能力。因此建立和使用績效評估是流程再造的基本需要 【Kuwaiti 2000】。執行績效評 估時就必須先確認評估的目的，如此才能發揮績效評估的功能。績效評估的主要目的與 功能有下列七點【李建華 1996】。 一、確保計畫目標如期完成 二、糾正作業上的偏差 三、重大問題的發現與改善 四、評估計畫完成之效益 五、改進管理方法與程序 六、促進組織內的溝通 七、做為事後獎懲之依據 績效評估是以有計畫的評量，達到發現問題與改善的目的，所以績效評估是一種回 饋式的系統流程，才能不斷的檢驗整體維修策略之方向與目標的正確性，如 圖 8。 圖 8、績效回饋系統模式【李建華 1996】

2.2.3 維護績效指標

依據績效指標（Performance Indicator）的定義：「專注於計畫達成目標或目的水準 的指數（index）或指示物（pointer）」【Duqrette,Stowe 1993】，另有學者提出定義為： 「幫助測量影響（impact）程度的有用管理資訊」【Finnimore 1993】。歸納幾位學者提 出的定義可知，績效指標是用來作為評估組織績效時的一種工具或指數，可能是量化的 數字，也可能是質化的文字敘述。其涵蓋層面，不光只是一般容易量化的財務性績效指 標，更包含不易量化的非財務性績效指標，但量化的績效指標較容易由比較來看出差距。 設備維護的整體運作的方向是以有限的資源讓設備的可利用率盡量最大化，有效的 運用人力與維護成本的最適化，同時又能達到設備故障最低，這便是衡量設備維護管理 績效的重要指標。一般常見的績效指標分類如下【李長晏 1992】： 一、財務指標及非財務指標：財務指標是以計算財務績效為目的，包括銷售金額、 毛利金額或比例、現金流量等等。由於量化的財務指標具有簡單又明確的特 性，故常被用來作為績效評估的工具。非財務性指標則有可能為質性 （qualitative）或量性（quantitative）指標。 二、投入指標及產出指標：投入指標是指為得到產出而參與轉化過程的資源事項。 績效指標就是用以辨別與證明預先規劃的目標成效之衡量基準，同時也是用以衡量 系統效能或效率，以了解其作業過程是否符合原先設定的目標的變數。因此良好的績效 指標應具備以下十項基本特徵【Edith Simchi-Levi 2003】： 一、可量化的(客觀性)。 二、易於了解的(容易接受)。 三、可以鼓勵合宜行為(賞善罰惡)。 四、可見的(評估效果)。 五、可定義且讓雙方互相了解的。 六、兼具有產出即投入的內涵。 七、指評量重要的項目(KPI，關鍵績效指標)。

八、多維度的(包含利用率、生產力、績效，並顯現互抵關係)。 九、可以經濟地收集(評估成本小於評估效益)。

十、促進信賴感(公正性)。

有關設備維護管理的績效文獻(Roup 2004，Mathew et al. 2002，Jose et al. 2002， WesterKamp 1998，Dunn 1998，Dunn 1997，Groote 1995，Anonymous 1993)，可歸納出 設備維護上的重點績效指標如 表 2。 表 2、設備維護管理績效指標一覽（整理自【林偉仁 2005】） 績效指標項目 項目內容 工作規劃與排程指標 - 計劃工時佔總工時百分比 - 計劃工時與實際工時偏差程度 - 每日多少工作單 - 緊急工作百分比 - 如期執行工作百分比 - 大型維護保養工作總時數，如大修(Turnaround Maintenance) 設備維護費用指標 - 設備總維護費用 - 設備維護費用佔總資產投資百分比 - 預知預防保養費用佔總設備維護費用百分比 - 緊急強修費用佔總設備維護費用百分比 - 人力成本含維護部門管理費用 - 外包承包商費用及對應設備維護總費用百分比 - 大型維護保養工作執行費用，如大修(Turnaround Maintenance) 人力工時指標 - 預防(PM)保養總工時佔所有工作總工時百分比 - 預知預防保養總工時佔所有工作總工時百分比 - 加班總時數 - 設備保養維修總人數 - 引用承包商執行維護工作總時數 設備效能指標 - 設備駕動率(Availability) - 資產利用率(Utilization) - 重要設備數量及其故障率

- MTBF (Mean Time Between Failure) - 停車時數與類別(Downtime Hrs)

由此可知維修績效指標必須能提供維修成本、工作量管理、人力工時和設備效能的 績效等重要資訊，如 表 3 所示，組織的維修績效指標可分成預算、設備、人員、物料 及工作等五大項目【Pintelon 1990】。如 表 4 所示，張保隆等則認為維修效果之績效衡 量 是 必 須 的 ， 而 且 是 多 方 面 的 ， 並 以 累 進 多 方 面 比 較 （ Progressive Multi-aspect Comparision）建立 20 種測定維修效果之績效指標【張保隆 1997】。另外如 表 5 所示， 杜邦公司則以十二項關鍵指標評估保養維修的績效【DuPont 1995】。如 表 6 所示，檢 視維護活動實施的績效，以進行設備維護內部的持續改善活動，維護活動的績效判斷便 非常重要，其建議以可靠度提升、可修護度提升、維護成本及整體生產力，這四個部分 作為評估系統績效的方向【林恬宇 1996】。 表 3、保養績效指標【Pintelon,Van Wassenhove 1990】 項目 說明 定義( 在維修週期或評估週期內進行算 ) 預算指標 成本 薪資 材料 外包 雜項 在時間週期 T 內的總成本 = 薪資+材料+外包+ 雜項 正常時間和加班時間的人事費用 備品和作業支援所需的費用 外包費用 其他費用： 如運費 、生產損失等 設備指標 失效次數 可靠度 維護度 效率 單位作業成本 單位損失 當機次數 平均失效間隔( MTBF ) = 負荷時間 / 總故障次數 平均維護時間( MTTR ) = 故障停機總時數 / 總故障次數 實際生產時間/ 計畫生產時間 作業成本 / 生產量 損失成本 / 生產量 人員指標 加班工時百分比 保養工時百分比 加班時數 / 總工時 x 100% 保養工作時數/ 總工時 物料指標 庫存變動率 服務效率 原料備品與作業所需材料之耗量 / 庫存量 立即處理次數/ 被要求服務次數 工作指標 當機次數 計畫效率 計畫執行 服務效率 未處理事務 維修工時 / ( 預防保養工時 + 維修總工時 ) 計畫保養工時/ 可利用之保養工時 實際保養工時/ 計畫保養工時 實際執行工作次數 / 被要求服務次數 未處理之工時/ 下一週期( T + 1 )可運用生產工時 註一、MTBF：Mean Time Between Failure

表 4、保養效果測定之衡量指標【張保隆 1997】 項目 內容 名稱 計算公式 維修的有效 性 ％=已列入日成的工作完成總工 時 / 可利用的總工時×100 計畫時間比率 計畫時間 / 給予時間 x 100 勞動力有效 性 ％=給予該工作的總工時 / 同 一工作所用的總工時 ×100 作業效率 預定完成時間 / 實際 完成時間 x 100 承包範圍 ％=支付補貼金的總工時 / 可 利用於作業的總工時 ×100 故障修理時 間 ％=故障修理所用的總工時 / 可利用於所有修理的總工時 ×100 故障修理時間比 率 突發性故障維修工時 / 可用維修工時 x 100% 作業指示的 週轉率 ％=正在進行中或未完成的作業 指示 / 作業指示總數×100 等待完成的項目 比率 未完成的項目數 / 完 成項目數 x 100% 期限延遲的 作業指示 ％=期限延遲的作業指示 / 期 間內完成的作業指示總數 ×100 延遲項目比率 延遲項目 / 完成項目 x 100% 修理時間的 經費 費用=維修費用 / 用於作業指 示的總工時 每小時單價(維修 單位) 維修班作業費 / 給予 時間 故障修理的 程度 ％=故障修理的直接經費 / 維 修的直接經費 ×100 故障修理比率 故障修理費 / 維修費 x 100% 維修技工作 業效率 ％=實際進行作業的時間 / 總 時間 ×100 直接時間比率 直接時間 / 間接時間 ＋直接時間 x 100% 技工的必要 性 ％=直接技術勞動的總工時 / 總製造工時 ×100 維修工時比率 設備利用率 ％=設備運轉時間 / 設備運轉 時間＋故障時間 ×100 設備運轉率 (故 障率) 設備運轉時間 / 設備 運轉時間＋故障時間 ×100 兩次修理期 間的平均運 轉時間 ％=總運轉時間 / 修理次數 ×100

起因於維修 的故障頻率 ％=維修不當而造成的故障次數 / 故障總次數 ×100 維修責任事故率 因維修部門採取措施的 故障次數 / 故障次數 ×100 起因於維修 的故障程度 ％=故障經費(或停機時間) / 故 障總次數 ×100 故障強度率 故障修理＋減產損失金 額 / 故障次數×100 維修經費的 比率 ％=維修經費 / 總製造費×100 維修經費的比率 維修經費 / 總製造費 ×100 故障經費比 率 ％=故障經費 / 總製造費×100 故障經費比率 故障修理＋減產損失金 額 / 製造費 ×100 每投資 1000 元的維修經 費 金額=維修所需的總經費 / 工 廠需進行維修的設備之總投資 額 每一單位投資額 的維修費 維修費 / 新機入場價 格(投資額) ×100 進行維修的 合理性(維修 成本) MIJ(維修改善合理性)=維修總 經費＋前期故障時間的損失 / 上述項目的現值 故障修理費 / 修理費 ×100 努力降低成 本的效果 指數=可控制的維修作業(項目 1) / 修理經費的比率(項目 15) 努力降低成本的 效果 計畫時間比率 / 維修 經費比率 維修的程度 程度=維修總量 / 對機械的投 資=( 僅用於製造設備的維修總 直接工時) × (直接生產工人數) / (直接製造總工時) × (僅用於製 造的總有關動力) 每噸維修費施工 時間比率 維修費 / 生產頓數施 工時間 / 給予時間 ×100

表 5、杜邦公司保養績效十二項指標 【DuPont 1995】 指標 公式 說明 頻率 目標 總體衡量 總維護費用與全 部設施更換零件 價值百分比 總維護費用(保養維修 &服務) / 全部設施更 換零件價值 衡量總體費用的效 果 季 達成預算運轉費 用平均分布於各 月，世界級約為 2% 單位機器更換零 件價值 更換零件價值/ 全部 機器數量 單位機器所投資的 保養費 每年 總體趨勢向上範 圍 4-8 百萬 外包費用與總維 護費用百分比 總外包費用 / 總維護 費用 衡量用於外包的保 養動態 月 依據各廠的計畫 範圍 10-40% 衡量工作計畫 機器計畫時數百 分比 計畫工作時數/ 總可 用工作時數 衡量計畫工作的水 準 週 80% - 90% 依照排程比率 依排程工作時數 / 排 程時數 衡量排程的紀律 週 90% - 95% 平均修復時間 合計維修工時/ 單位 設備的失效次數 衡量保養效率 依據 失效 期間 總體趨勢向下 衡量材料管理 材料來源的服務 水準 供應次數 / 總需求次 數 ＊ 100 顧客滿意度的重要 衡量 月 95% - 98% 全部 自倉庫或供應商 總庫存投資與廠 區更換零件價值 百分比 總庫存投資金額 / 廠 區更換零件價值 ＊ 100 衡量庫存投資效果 水準 能隨流程的 時間和型態改變 季 公司目標是 0.24%或更低 指標 公式 說明 頻率 目標 衡量可靠度 可運轉時間 工廠可生產優良品質 的運轉時間百分比 設施有能力運轉時 間 至少 每月 90% 平均失效間隔 合計操作時間/ 總失 效件數 衡量保養效能 半年 總體趨勢向上 衡量人力資源開發 訓練時間百分比 總訓練時間 / 總工時 衡量花在保持組織 正確技能的時間 年 5% - 20% 訓練排程完成度 訓練完成時間/ 訓練 排程 組織訓練的承諾 年 100%

表 6、維護績效指標一覽表【林恬宇 1996】 特性 指標 用途(反應何種系統現況) MTBF / MTTF 反應機器設備操作績效，並用以計算可用度 失效頻率 反應機器設備失效狀況與失效模式 可靠度改善 失效次數 反應機器設備失效次數 MTTR 反應機器設備維護作業績效，並用以計算可 用度及維護成本 可修護改善 失效紀錄趨勢 反應機器設備失效狀況與失效模式 維護成本 總維護成本 反應維護績效，輔以判斷設備改善需求及用 作成本分析 生產力 Productivity 反應生產狀態與生產績效 註一、MTBF = 總運轉時間 / 暫停次數 註二、MTTR = 總暫停時間 / 暫停次數 註三、失效頻率 = 總失效暫停次數 / 負載時間

2.2.4 績效指標建立程序

績效指標建立為績效評估中重要的一環，由於本研究著重在績效指標的建置與探討 影響因子的關係，以利決策者進行績效改善，故參考相關學者提出之績效指標的建構步 驟與原則，但因尚無考量績效改善方式，故並無討論到影響因子的關係，在後續績效評 估模式中將會斟酌系統設計需要，而參考修改之。 組織建立新績效指標的可依下列步驟完成【Anderson , Fagerhaung 2002】： 一、瞭解並描繪事業結構和程序：此一步驟包括收集和檢視背景資料；發展或確認 使命，價值，願景和策略；使組織瞭解本身的競爭定位，讓管理者跳脫例行公 事，重新審視重要的策略議題。 二、發展建立績效衡量的優先準則：績效管理系統應和策略與目標需求一致，因此 在規劃績效管理系統時，應先建立一套優先準則，使組織從策略訂定到事業流 程都能以策略聚焦，符合企業的發展。 三、瞭解現存的績效衡量系統：組織多已有一套正在運作的績效衡量系統，組織可 以採取改良舊有系統，或是捨棄原先的系統導入一套新的績效衡量系統兩種方 式來設計新的績效衡量系統。 Anderson and Fagerhaung 認為以改良舊有系統 來設計新的績效衡量系統，可以有效降低員工的反抗心理。 四、發展評估指標：建立方式可以是由上而下或是由下而上的設計方式。以發展出 一套適當且具有預測能力的績效指標。 五、決定如何收集相關資訊：當組織在發展評估指標時，必須儘量避免選擇那些無 法確實衡量的指標。 六、設計評估指標的報告呈現格式：在此一步驟中，組織必須決定績效資訊如何呈 現給使用者，以及使用者如何利用這些績效資訊來管理、監督和改善組織績效。 七、測試並調整績效衡量系統：在此一步驟中，組織必須廣泛地測試並調整原先所 設計的績效衡量系統。然而績效衡量系統是不可能完美的，因此績效衡量系統 應不斷地做適度的調整。 八、實施績效衡量系統：包含管理和訓練員工如何去使用此套系統。

組織也可運用下列手法建立新的績效指標【Niven 2004】： 一、召開衡量標準的入門研討會：在正式衡量指標討論之前舉行，描述到目前為止 的進度，介紹衡量指標的概念，包括定義和有效衡量指標的特質，和利用一個 案例讓團隊模擬衡量指標的發展。以此方式來介紹議題並且提升團隊創造衡量 指標時熟練度的水平。 二、建立指標研討會議的運作準則：避免為衡量基準的完美而使會議過度複雜化， 並且因想急切抓住的計量數據而明顯忽略受限制的資料條件，使資料不具可收 集性。 三、明確定義目標：目標的清楚陳述，可提供必要的細節來協助釐清深澳的意義及 訂出無限可能的適切衡量基準。 四、運用想像願景的形式：以願景想像探索的方法來思考衡量基準激發下會產生的 真實行為的結果，當要成功達成目標時，人們要做什麼以及不做什麼，以此來 定出衡量基準，因為驅動行為人才是真正的衡量的核心本質。 績效指標建立後，可採用下列項目測試擇定績效指標的有效性【Niven 2004】： 一、量化：量化指標可避免主觀的人為操縱和認知差異，提供客觀意見。 二、可真實地區隔擬評估的事件：確保已真正的鑑別區隔出來擬評估的單一事項； 以避免衡量結果有『噪音』和衡量到非實際狀況的隨機風險存在。 三、取得性：將預期效益與可能產生的成本相比較以確保資料值得取得。 四、經常更新新資訊：衡量績效並經常更新資訊，提供對營運現況的即時了解可帶 來最大的利益。致力於每月一次更新或至少每一季度更新的衡量基準。 五、單一訊息的衡量基準：衡量的結果必須是明確的單一事件，不容許含糊不清的 模糊地帶，如單一離職率的表達無法顯示高績效員工的離職率與低績效員 六、容易理解：我們最終的目標是驅動與激勵以產生策略執行的行動。如果員工無 法理解績效指標，實際上便不可能產生策略性的意義。 七、與擬評估的事件攸關：衡量的結果是可被直接歸因至表現好與壞的單一事件並 採行必要的改善錯施，而非加權後的綜效指標，容易混淆權責，隱藏部分績效

不彰的事實。 八、兼容領先與落後指標：只有落後指標時，會讓員工就算清楚知道公司希望去哪 裡但是卻需猜測如何去。相反，只選擇領先指標雖然可提供有趣的洞察力，但 是會產生這些行動是否可達到核心結果的懷疑。 九、可控制的：無法控制則影響將來結果的能力有限，降低指標的效力。 十、驅動正確的行為與執行力：以執行人員的眼光來檢測這些衡量基準。確保衡量 正驅動員工通向策略施行的行動而不是不知覺地讓努力的結果沉入海底？

2.2.5 維護績效影響因子

不同的建築類型其機能需求也不同，規劃設計的設備項目也會有所變化，整理各建 築物修繕維護項目的分類，隨著建築物類型之差異有其異同處，可知「建築物類型」間 接對建築設備維護的影響【王雅慧 2005】。 例如醫院建築之維護工作項目中，以機械與高壓電力設備（包含配管系統）的比例 更超過所有維護修繕成本的一半（53%），在電氣（Electrical）、高壓電力設備（HVAC） 與配管系統（Plumbing）這三項維護修繕作業則須特別重視使用年限的問題【Uhlik and Hinze 1998】。建築物各項共用設施設備則因設備種類，甚至品牌的差異，而有各不相 同的使用年限及維護費用，故「設備種類」與「設備品牌」對建築設備之使用年限及維 護成本皆有相當程度的影響【徐春福 2002】。 通常設備的壽命皆以故障出現頻率來考量判斷，設備故障頻率高，普遍的結果是隨 之而來的修護費也高了，當它高到為使維持其功能，必須付出更高的維護花費，而此費 用並已經失去再做維護的價值，可知「設備年齡」對於設備之故障頻率、維護成本與耐 用年限互有影響關係【鄭達才 2000】。 設備的維護策略往往也佔了重要的影響，依設備重要度及劣化要因以決定設備適用 的維護制度，而不同的維護保養制度將影響到維護成本的高低，但也會有不同的維修效 果，如故障頻率與設備壽命的差異【中野今次郎，2002】，可瞭解「維護策略」對維護 成本、故障頻率與耐用年限的互相影響。 設備有定期維修與無定期維修的壽命不同，且有維修的設備都較無維修者耐用年限 多出 1.25 ~ 4 倍，因此若能延長設備使用年數，就可以減少更新所花費的金錢與時間，

因此「維護週期」的不同對耐用年限會有明顯的差距，更會影響到設備維護更新的成本 【建築設備維持保全推進協會 1999】。 佔用率這參數對設備維護有相當的影響，隨著密集的佔用設備也會相對的提高損壞 率，圖 9 為設備佔用程度的相對維護係數模型，可看出對一年維護消費支出的影響，佔 用率越高其帶來的維護消費也越高【Igal M. Shohet 2006】。 圖 9、佔用係數（一年的維護消費比率）模型【Igal M. Shohet 2006】 綜合以上可知某些影響因子對維護績效是互相有關係的，一影響因子可能對多個績 效指標有影響，也可能好幾個影響因子都對一項績效指標有影響，由於影響原因牽涉複 雜難以考量周全，故針對常用績效指標進行蒐集相關文獻，如 表 7。 表 7、績效指標之影響因子 影響因子 劣化 故障 維護 成本 耐用 年限 相關文獻 建築類型 ◎ ◎ ◎ 【王雅慧 2005】

設備種類 ◎ ◎ 【徐春福 2002】、【Uhlik and Hinze 1998】

設備品牌 ◎ ◎ 【徐春福 2002】

設備年齡 ◎ ◎ ◎ 【鄭達才 2000】

維護策略 ◎ ◎ ◎ 【中野今次郎 2002】

維護週期 ◎ ◎ 【建築設備維持保全推進協會 1999】

維護成本通常為管理者最重視的維護績效指標，故國外對於在建築設備的維護預算 預估上有許多的相關研究，其探討的方法或模型所牽涉到的許多變數，往往就是考量對 維護成本有重要影響的因子，整理如 表 8。 表 8、維護預算影響因子（整理自【Gregory R. Ottoman,1999】） 維護預算影響因子 相關文獻研究者 _建築 類型 設備 年齡 設備 尺寸 設備 種類 設備 狀況 地點 氣候

Sherman and Dergis

(1981) ◎

Monterecy (1985) ◎ ◎

Phillips (1989) ◎ ◎ ◎ ◎

Hutson and Biedenweg

(1989) ◎ ◎ ◎ ◎ BRB (1990) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Melvin (1992) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Barco (1995) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Kaiser (1995) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ CERF (1996) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Neely et al. (1991) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Hjelmstad et al. (1996) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ Igal M. Shohet (2006) ◎

2.3 資料倉儲

建 構 資 料 倉 儲 的 過 程 （ process of constructing ） 及 使 用 資 料 倉 儲 （ using data warehouse）即稱之為資料倉儲化（data warehousing）。傳統關連式資料庫是屬於交易 處理與資料儲存為導向，而資料倉儲是作為支援決策服務之分析型資料庫，用來存放大 量的唯讀資料，為決策者制定決策時提供所需之資訊。簡而言之，資料倉儲是一個具有 資料一致性的儲存地方，實際執行決策支援模式及儲存與訂定策略決策時所需相關之資 訊，除了資料集中儲存，還包含了線上分析(Online Analytical Processing, OLAP)的功能， 其目的為增加決策的品質與效率，以上所述，本小節將詳細說明。

2.3.1 資料倉儲定義

「資料倉儲」這個名詞最早是由 Inmon 於 1990 年所提出的，其定義為：「資料倉 儲為一主題導向（subject oriented）、整合過的（integrated）、時間變異（time-variant） 及唯讀性（nonvolatile）等四大特性，主要為整合異質的資料來源支援企業的管理者做 決策之用。」 一、主題導向（subject oriented）：資料倉儲為針對不同主題所設立，將資料自然 的以相同種類或主題聚集在一起。 二、整合過的（integrated）：資料倉儲的建構為整合許多異質的資料來源，其資料 皆具有一致性（consistent）以相同的格式儲存。 三、時間變異（time-variant）：由儲存的資料來提供的資訊，有一定的時間區段限 制且需在適當的時間點定期更新，到作業系統擷取資料以保持時效性。 四、唯讀性（nonvolatile）：資料載入資料倉儲後即難以更動，其操作僅有二個動 作即初期的載入資料與存取資料，具有唯讀性及累積性。 Chorleywood(1997)提出「資料倉儲是一種”概念”，而非一種產品，資料倉儲是一個 多重來源，且通常是大量(voluminous)的檔案，於一個特定資料庫的概念。此外亦需提 供一些特殊的工具，來輔助大量非結構(unstructured)、無規劃(unplanned)的資料擷取 (extraction)作業；強調「資料倉儲」這個術語不夠精確，「倉儲」這個字眼過於被動消 極(passive)，只能表達一個資料儲存中心的意義而已；以「資料工廠(data factory)」或「資

訊工廠(information factory)」來取代，因為透過資訊工廠內人員，或機制適切的處理， 能夠提供資料本身之外的功能及智慧，是一個強而有力(vigorous)且積極的定義」。 Hoven(1998)認為資料倉儲是一套經過改良的決策支援系統，它產生高階的、整合 的、系統的、結構化的資料，使其可以被解釋、查詢、報告、分析以協助商業的決策。 而資料倉儲大師 Kimball(1998)定義「資料倉儲是由日常的交易紀錄中抽取出一群靜 態的資料，以提供決策支援相關應用」。

2.3.2 資料倉儲發展

資料倉儲為資訊科技發展的結果，由資料庫技術的進展來看，其發展階段依序具有 以下功能：資料蒐集（data collection）、資料庫建立（database creation）、資料管理（data management）包含資料儲存與取得及資料庫交易流程、資料分析（data analysis）、理解 （understanding）包含資料倉儲及資料探勘，其發展歷程如 圖 10 所示。 在 1980 年早期，以實體關聯資料塑模(Entity-Relationship Modeling)方法來設計資料 庫，此方法以正規化(Normalization)消除資料重複性和資料不一致性，因為此種資料庫 設計方式可在最短的時間處理每筆交易，所以非常適合於日常作業型資料庫。但由於 ER-Model 採用正規化，並無法從事複雜的查詢工作，且為能提升即時處理之效率，通 常只會儲存目前的資料，而不會儲存歷史資料，無法供給決策需求之用。 資料倉儲為接近 1990 年代才產生的概念，一直演變至今才逐漸日趨成熟，主要是 提供決策所需之資訊，使得其查詢工作必須要從大量的資料中去歸納分析，成為備受矚 目並有效輔助企業的利器，如 表 9 為藉由資料庫管理系統與資料倉儲的比較，以更清 楚說明資料倉儲與過去資料庫系統型態上的差異。

作業型資料庫系統著重的是線上即時的交易與查詢的過程，此種系統即稱之為線上 交易處理（On-Line Transaction Processing, OLTP）系統，它著重的是以支援日常的作業 為導向，如採購、存貨、製造、銀行、註冊與會計等相關記錄。而資料倉儲系統則提供 管理者或知識工作者資料分析與作決策的功能，幫助其能夠快速與方便地取得所彙總的 資料及依據倉儲中的資訊來訂定較佳決策，此種系統能夠因應不同使用者的需求來組織 與呈現資料於彈性的格式，此種系統即稱之為線上分析處理（On-Line Analytical Processing, OLAP）系統。 表 9、OLTP 與 OLAP 系統的比較 特性 線上交易系統（OLTP） 線上分析系統（OLAP） 目標 以交易為導向，控制與執行基 本的企業任務 以主題為導向，協助規劃、解 決問題與決策支援 著眼點 著重於「微觀查詢」，支援操 作流程，也就是使用者可以查 詢到他所需要的細項資料 著重於「宏觀查詢」，支援資 訊流程，也就是協助高階層主 管了解與掌握問題 使用者 一般人員或 IT 人員 知識工作者（如管理者、執行 者、分析者） 使用頻率 重複性 隨機性 資料的呈現 以二維、文字導向的方式，持 續進行之企業流程之快照 以多維度、圖形導向的方式呈 現不同的企業活動 資料特性 目前的、明細的資料 歷史性、彙總性的資料

資料存取 讀寫（Read/write） 唯讀（Mostly read）

資料一致性 微觀的，強調每個單一的交易 是否完整處理 巨觀的，關心載入的資料是否 為完整一致的資料組合 資料庫設計 資料表格的正規化，以日常作 業效率為導向 使用星狀(star)或雪花 (snowflake)結構，主題為導向 處理次數 處理次數多，但每筆交易的資 料量小 處理次數少，但每次處理包含 的資料量非常大 處理速度 非常快速 依照查詢資料的量與複雜性 而定 空間需求 如果歷史性的資料備存後，空 間之需求相當的小（100MB to GB） 因為彙總資料與歷史資料的 存在，空間的需求相當大 （100GB to TB）

2.3.3 資料倉儲架構

資料倉儲的架構主要分為後端的資料來源、核心部分的資料倉儲與資料超市的建 置、前端分析工具三大部分，其各部分組成的元件【Jawei & Micheline,2001】，如 圖 11 所示，並詳述如下列各項： 圖 11、資料倉儲架構（整理自【Jawei , Micheline 2001】） 一、資料來源 資料倉儲的資料來源主要是 OLTP 資料庫的資料，其它的資料如舊系統 (Legacy system)資料或外部資料，如產業間業的資料、政府的統計調查資料等。由 於這些資料來自不同的資料庫，所以儲存檔案格式不一。 二、資料的萃取(Extract)、轉換(Transform)、載入(Load)工具 此類工具主要是要整合異質資料庫的資料，自作業資料庫的資料擷取所需之資 料，接著經過淨化、轉換、整合的動作後將資料存放於資料集結區(Data Staging Area)，之後於某一特定的時間將資料載入至資料倉儲。資料的淨化、轉換、整合之 動作，主要是針對不同的資料來源其欄位名稱、欄位型態、單位以及大小之定義不 同，或是資料有遺失、有誤之部分作淨化、轉換之動作。通常這個部分是資料倉儲 建置的困難度最高的部分，根據資料倉儲協會(Data Warehouse Institute)所做的統計 調查，約有 80%的心力投入於此階段工作【英孚美 2000】