中 華 大 學

中 華 大 學 碩 士 論 文

TRIZ 方法於工程顧問業問題解決應用 之初步研究

A Pilot Study on the Application of TRIZ to Problem-Solving of Engineering Consultants

系 所 別：營 建 管 理 研 究 所 學號姓名：M09716001 葉 相 甫 指導教授：余 文 德 博 士

中 華 民 國 九十九 年 八 月

摘 要

營建工程師每天在工作上都會遭遇到不同的問題，為了解決這些問題，工程師常 透過會議討論、專家諮詢以及資訊檢索等方法。由於現今資訊科技的發展，知識管理 系統(Knowledge Management System, KMS)便成為營建組織解決工程問題之重要工 具。知識管理系統或專家系統等電腦系統不但可將所有問題求解之討論過程紀錄儲 存，且提問者亦會在解決緊急問題後整理解決方案，將此解決方案彙整成一個標準化 之經驗學習檔案(Lesson-learned file, LLF)儲存於資料庫中，提供其他工程師對於類似 問題之知識再利用。經由過去的經驗發現，這些解決方案可不斷重複應用於其他類似 工程問題解決中，大幅縮短問題解決之時間。此一問題解決模式與「創新問題解決理 論(TRIZ)」之方法非常類似；因此，本研究旨在應用「創新問題解決理論(TRIZ)」之 分析方法，並以國內最大工程顧問公司之問題解決「經驗學習檔案」為個案分析對象，

最後共篩選出 64 筆最合適之工程問題解決經驗學習歷史案例，並仿照創新問題解決 理論(TRIZ)之方法，分析緊急問題解決之歷史案例，嘗試歸納出工程顧問業問題解決 之態樣與法則。經本研究分析發現，工程顧問問題解決案例中最常見之問題解決模式 為「資訊查詢」，只有少部分問題需透過創意思考之方式解決問題，故本研究整理歸 納出常用之五類問題型態以及四項最適合之解決法則，提供工程師快速針對同一問題 型態與解決法則，並以創意思考之方法解決問題，相對提昇工程師之解決效率。

關鍵字: 經驗學習、工程問題解決、創新問題解決理論

ABSTRACT

Construction engineers and managers are dealing with emergent problems in their daily works using different approaches such as face-to-face meetings, expert consulting, and information retrieval via information systems, etc. Thanks to the development of advanced information technologies, the accumulation and retrieval of the historical lessons-learned from previous experiences of problem solving have been proven to be very beneficial for the construction organizations in time-saving, cost reduction, and quality improvement of the performed project. According to previous study, the LLF provides valuable knowledge that can be applied to problem-solving of similar construction problems in different problem. Such problem-solving approach highly assimilates a different alternative for problem-solving called TRIZ (the Russian acronym for Theory of Inventive Problem Solving). As a result, the study aims at investigating the applicability of TRIZ to the LLFs of a local leading engineering consulting firm. After screening, 64 most suitable LLFs were identified. The systematic process of TRIZ was applied to analyze the 64 identified LLFs to conclude the most adopted patterns and rules of emergent problem-solving. The analysis results show that "information retrieval" was the most adopted method for construction problem-solving. Very limited cases show evidence of creative problem-solving. The study also summarizes five most commonly encountered problems and the associated four most adopted inventive principles for engineers, so that they can apply to solve specific types of construction problems more efficiently and effectively.

Keywords: lessons-learned, construction problem solving, TRIZ.

致 謝

光陰似箭，不知不覺碩士班生涯要劃上句點了，在中華大學營管所求學的兩年期 間，感謝指導教授 余文德老師的悉心教導，兩年的相處下，余老師對於學生無論是 論文的指導、學業的叮嚀、人生觀或是人生經歷均使學生受益良多，同時也感謝論文 口試委員王維志 教授、曾仁杰 教授與鄭道明 教授提供學生很多寶貴的指正與建 議，使本論文內容與架構更加充實完整。

本論文研究期間，承蒙感謝台灣世曦工程顧問股份有限公司 業務及研發部李順 敏協理、張佩倫工程師以及營建管理部葉信宏工程師於工作繁忙之餘的大力協助與幫 忙，促使學生論文得以順利完成，謹致上最誠摯的謝意。

學生在校修課期間亦感謝所上王明德 老師、吳福祥 老師、楊智斌 老師、鄭紹 材 老師、蕭炎泉 老師、許玉明 老師、楊錫麒 老師、邱垂德 老師以及葉珮娟、Alice 助理的協助等，在課業與研究方面諸多幫忙、鼓勵與指導。

研究過程中，特感謝研究室佩倫學姐、誌銘學長、詩婷學姐無論在論文、課業、

研究計畫案或生活等方面的鼓勵與協助，以及研究團隊智瑋學長在程式上的教導，皆 使我受益良多。感謝營管所的學長/姐、同窗好友們郁詞、靜瑤、長鴻、紹偉、祺焜、

安祥…等以及學弟/妹們給予諸多砥礪與協助。

感謝永達技術學院營建工程系所有老師，很感謝你們當初對我的照顧與支持，學 生永遠銘記於心。

此外，感謝我的父母親及妹妹多年來的支持與鼓勵，讓我有完成學業的動力。

最後，僅將這份完成碩士學位與論文著作的榮耀與喜悅，獻給這一路走來支持 我、陪伴我的人，因為有你們的支持與勉勵使我更加用心的完成學業，也肯定自己在 這段期間的努力與付出。謝謝你們！

葉 相 甫

中華大學 營建管理研究所 中華民國 九十九 年 八 月

目 錄

摘 要 ... i

ABSTRACT ... ii

致 謝 ... iii

目 錄 ... iv

表目錄 ... vi

圖目錄 ... vii

第一章 緒論 ... 1

1.1 研究背景與動機 ... 1

1.2 研究課題 ... 2

1.3 研究目的 ... 2

1.4 研究範圍與限制 ... 3

1.5 研究方法 ... 3

1.6 研究流程 ... 4

1.7 論文架構 ... 7

第二章 文獻回顧 ... 8

2.1 經驗學習 ... 8

2.1.1 經驗學習之定義 ... 8

2.1.2 經驗學習系統概念 ... 11

2.1.3 經驗學習相關系統之應用 ... 11

2.1.4 CII 於經驗學習之研究 ... 13

2.1.5 LL 系統相關研究 ... 16

2.2 工程知識分類之方法 ... 19

2.2.1 國內工程編碼分類架構 ... 19

2.2.2 國外工程編碼分類架構 ... 22

2.3 TRIZ 之相關應用 ... 26

2.3.1 TRIZ 之運用 ... 26

2.3.2 TRIZ 與其他設計理論之整合應用 ... 28

2.4 小結 ... 29

第三章 創新問題解決 TRIZ 理論 ... 30

3.1 TRIZ 之介紹 ... 30

3.2 TRIZ 創新等級 ... 31

3.3 TRIZ 之發展 ... 32

3.4 TRIZ 解決方法相關內容 ... 33

3.4.1 TRIZ 相關內容 ... 33

3.4.2 TRIZ 問題解決流程與步驟 ... 36

第四章 個案工程顧問公司之背景分析 ... 38

4.1 案例工程顧問公司之背景說明 ... 38

4.2 知識管理系統(KMS) ... 39

4.3 緊急求救系統(SOS) ... 42

4.4 經驗學習檔案(LLF) ... 44

4.5 SOS 經驗學習歷史案例之選定 ... 46

第五章 應用 TRIZ 理論分析工程問題解決經驗學習案例之探討 ... 48

5.1 代表案例之過濾與統計分析 ... 49

5.2 個案工程參數與法則問題定義之分析方法 ... 62

5.3 經驗學習歷史案例貢獻度之分析 ... 65

5.4 專家同意度之分析成果 ... 66

5.5 工程參數與法則之分析歸納 ... 69

第六章 結論與建議 ... 76

6.1 結論 ... 76

6.2 建議 ... 77

參考文獻 ... 78

附錄一 四十項發明原則及子原則 ... 82

附錄二 三十九項工程參數 ... 86

附錄三 矛盾矩陣表 ... 87

附錄四 問卷調查 ... 91

表目錄

表 2.1 相關知識管理產物比較 ... 10

表 2.2 過去相關 LL 工具及提出者整理 ... 11

表 2.3 LL 相關軟體之比較 ... 16

表 2.4 TRIZ 運用之文獻 ... 26

表 2.5 TRIZ 與其他設計理論整合應用之文獻 ... 28

表 3.1 TRIZ 發展過程 ... 32

表 3.2 TRIZ 創新問題解決流程範例 ... 37

表 4.1 營建工程問題之類型分類(908 lesson-learned files) ... 46

表 4.2 營建工程問題類型之問題屬性不納入分析之原因說明 ... 47

表 5.1 不納入探討分析問題屬性一-施工技術類型範例 ... 50

表 5.2 不納入探討分析問題屬性二-工程計算類型範例 ... 51

表 5.3 不納入探討分析問題屬性三-工程設計類型範例 ... 52

表 5.4 不納入探討分析問題屬性四-規範探討類型範例 ... 53

表 5.5 不納入探討分析問題屬性五-經費編列類型範例 ... 54

表 5.6 不納入探討分析問題屬性六-工程材料類型範例 ... 55

表 5.7 不納入探討分析問題屬性七-案例不完整類範例 ... 56

表 5.8 營建工程技術與管理不納入分析之問題屬性說明與案例個數 ... 57

表 5.9 七類營建工程問題內容屬性不納入分析之案例個數 ... 60

表 5.10 經驗學習之工程參數與法則個案分析範例一 ... 63

表 5.11 經驗學習之工程參數與法則個案分析範例二 ... 64

表 5.12 問題內容型態改善參數之定義 ... 71

表 5.13 問題內容型態惡化參數之定義 ... 71

表 5.14 營建工程改善/惡化參數應用之案例型態 ... 73

表 5.15 TRIZ 理論法則與本研究經驗學習分析之法則比較 ... 75

圖目錄

圖 1.1 研究流程圖 ... 6

圖 2.1 Motorola 公司進行 LL 之流程 ... 8

圖 2.2 一般經驗學習過程 ... 10

圖 2.3 LLP-Wizard 軟體介面 ... 14

圖 2.4 LLP-Wizard 軟體介面-LL 參考流程圖 ... 14

圖 2.5 LLP-Wizard 軟體介面-LL 資料庫 ... 15

圖 2.6 LLP-Wizard 軟體介面-LL 改進學習步驟 ... 15

圖 2.7 LL 管理支援系統流程 ... 18

圖 2.8 公共工程施工綱要編碼選定流程 ... 20

圖 2.9 台灣世曦工程顧問股份有限公司工技碼架構 ... 21

圖 2.10 顧問工作編碼型式 ... 21

圖 2.11 MASTERFORMAT 編碼系統架構 ... 22

圖 2.12 CICS 資訊分類的程序 ... 23

圖 2.13 CI/SfB 之編碼實例 ... 24

圖 2.14 CESMM 之編碼實例 ... 25

圖 3.1 矛盾矩陣表範例 ... 35

圖 3.2 TRIZ 問題解決流程圖 ... 36

圖 4.1 本案例工程顧問公司組織架構圖 ... 39

圖 4.2 知識管理系統示意圖 ... 40

圖 4.3 本案例工程顧問公司企業入口(EIP) ... 42

圖 4.4 本案例工程顧問公司網頁首頁之 SOS 系統畫面 ... 43

圖 4.5 本案例工程顧問公司經驗學習檔案(LLF)系統畫面 ... 44

圖 4.6 應用 TRIZ 分析經驗學習歷史案例流程圖 ... 45

圖 5.1 營建工程技術與管理研究流程圖 ... 48

圖 5.2 問題詢問內容無法應用 TRIZ 理論分析之問題屬性統計圖 ... 49

圖 5.5 經驗學習歷史案例應用知識貢獻度評分 ... 65

圖 5.6 問題解決法則專家同意度分析圖 ... 66

圖 5.7 專家 A 解決法則同意度評分比例圖 ... 67

圖 5.8 專家 B 解決法則同意度評分比例圖 ... 67

圖 5.9 專家 C 解決法則同意度評分比例圖 ... 68

圖 5.10 學術人員解決法則同意度評分比例圖 ... 68

圖 5.11 專家問題解決法則同意度評分比例分析圖 ... 69

圖 5.12 改善參數應用次數統計圖 ... 70

圖 5.13 惡化參數應用次數統計圖 ... 70

圖 5.14 經驗學習改善/惡化參數應用次數統計圖 ... 72

圖 5.15 經驗學習分析之法則應用次數統計圖 ... 74

第一章 緒論

1.1 研究背景與動機

營建工程師每天在工作上都會遭遇到不同的問題，而為了解決這些問題，工程師 常透過會議討論、專家諮詢以及資訊檢索等方法。由於現今資訊科技的發展，知識管 理系統(Knowledge Management System, KMS)便成為營建組織解決工程問題之重要工 具。知識管理系統是一種結合資料庫、知識社群與資訊檢索等功能的資訊系統。然而 工程顧問公司知識管理系統所累積之問題解決方案常常是資深專家多年知識與經驗 的結晶，對於公司而言是最寶貴的知識資產。知識管理系統或專家系統等電腦系統不 但可將所有問題求解之討論過程紀錄儲存，且提問者亦會在解決緊急問題後整理解決 方案，將此解決方案彙整成一個標準化之經驗學習檔案(Lesson-learned file, LLF)儲存 於資料庫中，提供其他工程師對於類似問題之知識再利用。經由過去的經驗發現，這 些解決方案可不斷重複應用於其他類似工程問題解決中，大幅縮短問題解決之時間 [1]。經本研究發現，由於這些知識管理系統或專家系統都具備一種可引發類似梅迪 奇效應(medici effect)之效果。而對於每位參與者而言，係提供一個更好的異場域碰撞 (intersection)之平台，可加速知識創造的速度。

利用經驗學習檔案來解決工程問題之方法，與另一個技術創新領域常引用之理論 --創新問題解決理論(TRIZ)--非常類似。所謂 TRIZ 理論是由前蘇聯科學家 Altshuller 所提出。該理論主張許多創新之問題解決方法不斷地被重複應用於諸多發明上，因 此，Altshuller 透過分析四萬餘筆專利資料後歸納出三十九個工程參數(Engineering Parameters)，並提出一個工程參數矛盾矩陣(Contradiction Matrix)與四十個發明法則 (Inventive Principles)[2]。TRIZ 理論在提出之後已被廣泛應用於許多領域，例如商業、

社會、建築、食品科技、軟體開發、服務營運管理、教育、財務、市場營銷銷售和廣 告、營建工程。

TRIZ 之成功經驗引發了本研究之動機，若能有效地利用這些問題解決經驗學習 之歷史案例，並嘗試應用 TRIZ 之工程參數與發明法則進行個案分析，以期歸納出工

用性。並以期建構一套標準化問題解決之態樣與法則，提昇工程師快速針對同一問題 態樣與解決法則，並以創意思考之方法解決問題，相對提昇工程師之解決效率。

1.2 研究課題

由上述之研究動機，本研究旨在以探討 TRIZ 方法於工程顧問業問題解決應用之 初步研究，其具體之研究課題有以下二點：

一、如何應用創新問題解決理論(TRIZ)問題解決流程之分析方法，分析定義本案例工 程顧問公司所提供之緊急問題解決經驗學習歷史案例，以找出 TRIZ 問題解決流程的 分析方法與經驗學習歷史案例間之關連性。

二、如何應用創新問題解決理論(TRIZ)之問題解決流程，於本案例工程顧問公司所提 供之緊急問題解決經驗學習歷史案例以探討其適用性。

1.3 研究目的

本研究旨在以探討 TRIZ 方法於工程顧問業問題解決應用之初步研究，具體之研 究目的有以下二點：

一、嘗試應用創新問題解決理論(TRIZ)之問題解決流程，以分析本案例工程顧問公司 所提供之緊急問題解決經驗學習歷史案例之適用性。

二、透過緊急問題解決經驗學習案例之分析，嘗試歸納出可應用於 TRIZ 理論之緊急 問題解決經驗學習案例中問題態樣與解決法則，並經由專家之驗證，以期提昇工程師 快速針對同一問題態樣與解決法則，並以創意思考之方法解決問題，相對提昇工程師 問題解決之效率。

1.4 研究範圍與限制

本研究以 TRIZ 方法於工程顧問業問題解決應用之初步研究，有以下四點研究範 圍與限制：

一、本研究以技術專業服務居多之工程顧問公司過去所累積緊急問題解決經驗學習案 例資料作為分析了解之對象，並針對選定之個案案例分析研究並驗證及其結果。

二、本研究主要以創新問題解決 TRIZ 理論所提供之 39 項工程參數與 40 項發明原則 作為個案案例之分析對象與範圍。並針對個案案例找出其最適之工程參數與解決法 則，待未來後續研究將再深入探討與擴充。

三、本研究主要針對創新問題解決 TRIZ 理論之問題解決類型探討與研究，其它不適 合應用之問題類型，如：資料查詢或提供…等類型，本研究皆不予探討。

四、本研究僅限於探討個案工程顧問業之業務範圍類型，如：規畫、設計、監造、諮 詢評估，其它類型則不予探討與不適用於本研究。

1.5 研究方法

本研究所採行之研究方法：

一、次級資料分析法

收集本研究相關文獻，透過文獻資料之回顧，了解分析目前知識管理系統、工程 編碼、創新問題解決 TRIZ 理論等相關技術之現況，並找出可應用之文獻。

二、創新問題解決 TRIZ 理論問題解決流程之分析方法

應用創新問題解決 TRIZ 理論問題解決流程之分析方法，分析定義本案例工程顧 問公司所提供之緊急問題解決經驗學習歷史案例，以找出 TRIZ 解決流程之分析方法 與經驗學習歷史案例間之適用性。

三、個案研究

經由篩選之工程問題個案案例應用創新問題解決理論(TRIZ)分析定義其改善參 數、惡化參數及解決法則，嘗試分析歸納一標準化之問題態樣與解決法則來提昇工程 師快速針對同一問題態樣，並以創意思考之方法解決問題，相對提昇工程師之問題解 決效率。

四、專家驗證

與本案利工程顧問公司之專家進行研究與討論，透過專家驗證及其效能，檢驗其 重要性與意義。並針對本研究所提出之問題態樣與解決法則進行探討及建議其適用 性。

1.6 研究流程

本研究流程如圖 1.1 所示，主要內容如下所述：

一、訂定研究主題，相關文獻探討 (第一階段)

知識管理系統中之經驗學習檔案提供其他工程師對於類似問題之知識再利用，經 由過去的經驗發現，這些解決方案可不斷重複應用於其他類似工程問題解決中，大幅 縮短問題解決之時間。利用經驗學習檔案來解決工程問題之方法，與另一個技術創新 領域常引用之理論--創新問題解決理論(TRIZ)--非常類似，因此本研究以此為研究之 動機，透過國內外相關文獻蒐集及回顧。

二、創新問題解決 TRIZ 理論之相關工程參數與法則介紹與應用 (第二階段)

透過創新問題解決 TRIZ 理論之相關內容介紹，深入瞭解其三十九項工程參數、

四十項發明與矛盾矩陣表之應用。

三、個案工程顧問公司背景與經驗學習檔案之分析瞭解 (第三階段)

針對個案工程顧問公司深入探討其背景與經驗學習歷史案例之產生與應用，並探 討其適用性。

四、應用 TRIZ 理論分析經驗學習歷史案例與驗證 (第四階段)

透過 TRIZ 理論所提供之工程參數與法則分析定義其經驗學習歷史案例，以期建 構一套標準化問題解決之態樣與法則，提昇工程師快速針對同一問題態樣與解決法 則，並以創意思考之方法解決問題，最後經由專家之驗證修正其本研究分析定義之工 程參數與法則。

五、結論與建議 (第五階段)

說明本研究應用 TRIZ 理論分析經驗學習歷史案例之可行性與適用性，最後歸納 整理研究之總成果，並且針對研究不足與限制部分對於後續研究者提出改進之建議。

圖1.1 研究流程圖

1.7 論文架構

本研究共分六個章節，各章節說明如下：

一、第一章：緒論

說明本研究之研究動機、研究課題、研究目的、研究範圍與限制、研究方法與研 究流程等。

二、第二章：文獻回顧

蒐集國內外相關文獻探討其經驗學習、工程編碼、創新問題解決 TRIZ 理論等相 關技術之應用研究，試找出合適之相關文獻作深入探討研究。

三、第三章：創新問題解決 TRIZ 理論

針對創新問題解決理論 TRIZ 深入了解，主要針對 TRIZ 理論之介紹、TRIZ 理論 之四十發明原則、三十九項工程參數、矛盾矩陣與 TRIZ 解決流程與步驟深入探討。

四、第四章：個案工程顧問公司之背景分析

針對個案工程顧問公司作一完整之介紹，分別針對其公司背景、知識管理系統 (KMS)、緊急求救系統(SOS)、經驗學習檔案(LLF)以及 SOS 經驗學習歷史案例之選定 要點說明。

五、第五章：應用 TRIZ 理論分析工程問題解決經驗學習案例之探討

針對本研究所選定之營建工程技術與管理 SOS 經驗學習歷史案例，分析定義其 工程參數與法則，並經由專家之驗證針對個案所定義之參數與法則給予同意度評分，

以期整理歸納出工程問題解決之態樣與法則。

六、第六章：結論與建議

綜合本研究之過程與成果，提出結論與建議，供後續相關研究方向之參考。

第二章 文獻回顧

本研究在此章節將經驗學習、工程編碼、創新問題解決 TRIZ 理論等相關技術之 應用研究，試找出合適之相關文獻作深入探討研究。

2.1 經驗學習

2.1.1 經驗學習之定義

對於營建產業，未來所能產生之效益仰賴了公司內知識活動所產生之經驗，並持 續學習且逐漸更新公司內之知識資產，形成一知識螺旋，將公司之知識資產逐漸增 大，此種知識活動也可稱為經驗學習(Lessonss-Learned, LL)[3]。

透過經驗學習之活動，公司同仁能夠學習到其他同仁過去成功之經驗，且於未來 發生類似情況時，公司同仁即能透過此所習得之經驗順利的解決問題。

新墨西哥大學的 Deborah Fisher 學者等，於 1998 年時整理出一本報告，報告中 彙整了相當豐富經驗學習相關之流程、模組、參考案例等。以 Motorola 公司為例，

其學習修正規劃之流程分三步驟，首先進行計畫，第二步執行計畫、第三步則是分析 成果與包裝，流程如圖 2.1 所示[3]：

圖2.1 Motorola公司進行LL之流程

資料來源：參考文獻[3]

以 Martin-Marietta 公司為例，其進行 LL 計畫之流程則分為四步驟，分別為：1.

教育員工對 LL 之認知與瞭解；2.建立經驗學習文件；3.使用經驗學習文件使其產生 價值；4.更新儲存新的知識文件[3]。

Russell et al.[3]學者提出施工性改善(Constructability)與經驗學習之相關探討，施 工性原則是透過建立基本參考原則，相關同仁於計畫階段即可透過這些參考原則，來 找出並預防進入施工階段後可能發之問題。施工性原則之建立也是經驗之累積，由過 去計畫、設計甚至包含整個專案執行曾經發生過之問題，經由前人的記憶儲存下來，

再透過討論與分析歸納出 17 項基本施工性原則，此原則經有可擴充性，可依人事時 地物之差異另行增加適合之原則，但這些擴充之原則若無經過經驗學習，是無法順利 之產生的。

以組織層面來說，透過系統化的獲取知識、分享知識管道，能有效的進行經驗學 習之活動。組織規模較個體大，且有足夠之人力與經濟力發展知識管理系統，建立一 個共通之平台能夠提供組織內所有成員進行知識活動，所產生之知識價值也將遠高於 一對一或一對多的經驗傳授。

Secchi、Ciaschi 認為經驗學習是瞭解或由經驗獲取知識。經驗也許是正面的，是 一個成功的測試或使命，是主要的來源之一；也有可能是負面，是在不幸事故或失敗 中得到經驗[3]。

在美國空軍的網頁(www.afkm.wpafb.af.mil)中提到經驗學習是有價值的記錄也是 顯示成功或創新技術。經驗學習也是：

1.一個不拘形式的政策或做法。

2.某事您想要重覆。

3.一對問題的解決辦法, 或懲治行為。

4.怎麼避免重覆錯誤。

5.某事您從未想要做。

表 2.1 整理出一些在知識管理上產物比較，可得知經驗學習是起源於經驗，並同 時有描述到成功與失敗之部分，與其他知識管理產物只主要針對成功或失敗部分其中 一種，所以可參考性較不佳。

表2.1 相關知識管理產物比較 知識產物 是否起源於

經驗?

描述一個完整 過程?

描述失敗? 描述成功? 取向

經驗學習 是 否 是 是 組織

事故報告 是 否 是 否 組織

警戒 是 否 是 否 產業

公司記憶 可能 可能 是 是 組織

最佳的實踐 可能 是 否 是 產業

資料來源：參考文獻[3]

如圖 2.2 所示，一般經驗學習的過程是將組織成員經過收集至一經驗學習中心或 平台後，經過各知識領域專家確認之後將資料儲存至經驗學習資料庫，提供回饋給組 織成員查詢以及再使用之更新智慧資產[3]。

圖2.2 一般經驗學習過程

資料來源：參考文獻[3]

2.1.2 經驗學習系統概念

Jone[3]提出顧客導向之 LL 系統(Clinet-Orient LL systems)之概念，就商業面來 說，顧客是有著相當高的重要性，因此公司所推出之產品若能配合顧客喜好等資料，

逐漸的透過經驗來分析顧客之購買導向，來推出適合之產品。

此系統由 Decision Systems,Inc.,Longview,Texas and the Los Alamos National Laboratory,New Mexico 共同發展。有關經驗學習，已發展出數個可供使用之工具。如 表 2.2 所示[3]：

表2.2 過去相關LL工具及提出者整理

年度 工具 提出之專家

1 1994 Prometheus Model Visaggio 2 1993 Decision Support System for Delay Analysis

(DAS) Yates

3 1993 AdvancedConstructionTechnologySystem(ACTS) Ioannou 4 1993

Constructability LL for Infrastructure

Rehabilitation(CL IR) ² Vanegas 5 1993 Computerized Daily Site Reporting Russell 6 1990 Expert Systems Gatton et al.

7 1993 CDC’S WONDER Friede et al.

資料來源：參考文獻[3]

2.1.3 經驗學習相關系統之應用

本小節所回顧之系統，主要應用於施工性改善為目的，其主要精神也是利用經驗 學習之概念，將過去成功或失敗之案例紀錄，透過系統做搜尋、再利用、更新舊有資 料，介紹如下:

一、ACTS (Advanced Construction Technology System)

ACTS 系統是由美國密西根大學 Ioannou 等人所研發[4]，ACTS 基本上是一個施 工技術的資料庫查詢系統，提供設計及施工規劃人員在設計及工程規劃階段選擇最適 當工法以提昇施工可行性之工具。

二、ACoRS (Automated Constructability Review System)

ACoRS 是日本大林組(Obayashi)委託美國普渡大學(Purdue Univ.)Skibniewski 教 授所研發的自動化施工性檢核系統[4]。其系統主要目的在分析大林組所研發的新工 法於實際工程應用上之效益。

三 、 HCS (INDOT) (Hypermedia Constructability System， Indiana Department of Transportation)

HCS 系統是美國印第安那州政府交通局委託普渡大學 McCullouch 教授所研發的 多媒體施工性知識庫查詢系統[5]，其主要功能是提供印第安那州政府交通局官員、

設計單位以及施工包商查詢公路施工之相關工法。

四 、 CLLD & IKIS (Constructability Lessons Learned Database & Integrated Knowledge-Intensive System)

CLLD & IKIS 系統是由 Kartam 等人所研發之施工性經驗學習知識庫系統[6,7]。

其目的是建立一簡明扼要且分類完整之中央集中式施工性知識庫，以提供營造商施工 性知識之查詢。

五、AEPIC (Architecture and Engineering Performance Information Center)

AEPIC 是馬里蘭大學 Loss 等人所展發有關建築、土木及設施工程之失敗記錄資 料中心[8]。其主要目的在於提供一個工程失敗案例資訊的交流管道，讓經驗能夠累 積並應用至未來工程，以避免類似失敗發生。

六、OLRL (On-Line Reference Library)

OLRL 是美國貝泰公司(Bechtel Inc.)所研發完成，用以減少工程人員在查詢搜索 參考手冊(Reference Manuals)時耗費之時間。

七、CEIS (Civil Engineering Information System)

CEIS 是日本鹿島建設(Kajima Corp.)所開發出來，用以儲存先進營建工法相關資 訊的電腦系統。

Aha、Weber 學者指出經驗學習系統是普遍存在的，現有的系統通常建立使用於 經驗傳播、支等級制度的瀏覽和鍵盤檢索變形的獨立檢索工具。

經驗學習過程目前研究的最為仔細的應該算美國 Construction Industry Institute's Modeling LL Research Team，他們調查了 2400 個組織，描述了 145 個最初的反應以 及描述了 50 個 LL 之過程，後續持續詳細的調查 25 個組織。並在 1999 年時提出一 本報告，內容對於經驗學習定義、系統也做了介紹，同時也介紹了一些組織在應用經 驗學習的觀念在執行施工性改善或生產品質提升(如 NEC 等公司)。

2.1.4 CII 於經驗學習之研究

美國營建產業研究中心(Construction Industry Institute, CII)對於 LL 方面有著相當 程度研究除了歸納出多本之報告、成果[9]，還將過去相關之資料彙集成一體，將 LL 於專案各階段需進行或可參考之經驗，建立了 LLP -Wizard 軟體之方式呈現給使用者，

其中包含三部分，分別有 LL 參考流程架構、建立 LL 資料庫以及改進學習之步驟，

透過 LL 參考流程架構，規劃出符合對象顧問公司知識活動之 LL 建立流程，同時將 LL 資料庫所需之內容，配合對象顧問公司之 SOS 系統以及社群活動之類型，建立出 經驗學習樣版(LLT)[10]。LLP-Wizard 系統如圖 2.3 至 2.6 所示：

圖2.3 LLP-Wizard軟體介面

資料來源：參考文獻[10]

圖2.4 LLP-Wizard軟體介面-LL參考流程圖

資料來源：參考文獻[10]

圖2.5 LLP-Wizard軟體介面-LL資料庫

資料來源：參考文獻[10]

圖2.6 LLP-Wizard軟體介面-LL改進學習步驟

2.1.5 LL 系統相關研究

目前輔助 LL 過程之軟體以發展數套，茲彙整成表 2.3 作為比較，比較如下：

表2.3 LL相關軟體之比較

No Software Item (version)

Platform Application Data Organization

Data Retrieval

Keywords W o rd – W

hole text Chronologic al Them e P roject-wis e

1 Lotus Notes (4.0)

Windows, UNIX, Macintosh

Collection, Formal and informal dissemination

Directory hierarchy of the operating System

◎ ◎ ◎ - ◎

2 Process - Book

PC, Windows3.*, Macintosh

Cololection, Some analysis, Implementation

Directory structure of the operating System

◎ ◎ - ◎ ◎

3 REASON Windows3.* Root Cause analysis

Directory structure (Nodatabase f acility)

N/A N/A N/A N/A N/A

4 Teamflow Windows3.* Process Revision

Windows directory structure

- - - - ◎

5 QuestMap Windows3.*

Windows95 Novell Netware

Collection, (Informal knowledge)

Interface creastes a on-line conversation.T he map can be stored in dos directory hierarchy

N/A N/A N/A N/A N/A

表2.3 LL相關軟體之比較(續)

No Software Item (version)

Cost Data Accessibility Data Presentationj

Portability to othe r platforms

Network Support

Au dio Ima g es Vi d eo Hy pe rtet

6 Lotus Notes (4.0)

One server license $275 One client license $275

◎ ◎ ◎ ◎

7 Process -Book

$5900 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

8 REASO N

$1125 ◎ Possibl

e

◎ Possibl e 9 Teamflo

w

Individual license $295 Five network license $1350

◎ N/A ◎ N/A N/A

10 QuestMa p

Single license $895 25-pack $8750

◎ ◎ ◎

資料來源：參考文獻[9]

以適用性來說，ProcessBook 較適合應用於顧問業，除了可對應網路工作等，能 夠支援之檔案格式也較豐富。

Rosina[3]提出了建築產業於 LL 之應用研究，其中提到相關之管理支援系統，流 程如圖 2.7 所示，該支援系統同樣累積過去之案例，當使用者提出 INPUT，支援系統 將會提出適合之 OUTPUT，此模式類似於 LLW 之規劃，能夠將對象顧問公司之 SOS 系統最有知識價值之經驗學習檔案 LLF 儲存。

圖2.7 LL管理支援系統流程

資料來源：參考文獻[3]

2.2 工程知識分類之方法 2.2.1 國內工程編碼分類架構

有鑑於工程編碼之重要性，不論公營或民營工程機構、設計顧問公司或營造施 工單位，皆從事發展適合其公司需求的編碼系統。然而透過文獻回顧的整理，目前國 內最具權威性與代表性的工程編碼系統為行政院公共工程委員會指定的「公共工程施 工綱要編碼系統」，此外並參考國內/外現行工程編碼建立之架構，其相關文獻整理 如下。

一、行政院公共工程委員會公共工程施工綱要編碼系統

1998 年行政院公共工程委員會基於「公共工程作業透明化、程序制度化、經費 翔實化、管理專業化、技術國際化」之理念，就工程之規劃、設計、招標、施工及營 運各階段，所需之相關建置，逐步地促成必要之整合、推廣及落實的作業。並配合我 國加入世界貿易組織(WTO)之步伐，續參照美國營建規範協會 CSI 協會之最新版 Section Format 之格式與 Master Format 編碼內容，同時參酌國內較接近 CSI 章節架 構的台北市捷運局施工規範之編排格式，其〈項〉、〈款〉、〈目〉等層次亦參酌中 央法規標準法之架構，確立工程施作所應遵守之行為與方法、材料與規格、品質與檢 驗及計價付款之條件等，整編施工綱要規範與編碼系統，嘗試建立集合國際工程習慣 且符合國情之施工綱要規範之編撰原則與格式[11]。

行政院公共工程委員會所頒佈之公共工程綱要編碼，編碼架構以樹型系統分 類，其特性是將各工程範圍內之項目依工程師之經驗及工程慣例的方式編排其從屬關 係，並以 WBS(Work Breakdown Structure)加以歸類成五碼四層 16 分類之架構，如圖 2.8 所示。如此可清楚定義資料元素間之相互關係，便利資料搜尋。綱要編碼分類原 則為材料、位置、功能、應用及屬性，相關作業之樹狀系統分類。編碼項目選擇為依 據相關樹狀分類系統協助使用者找尋出文件範圍、檔案及項目。

圖2.8 公共工程施工綱要編碼選定流程

資料來源：參考文獻[11]

二、台灣世曦工程顧問股份有限公司工技碼編碼系統

台灣世曦工程顧問股份有限公司工技碼編碼系統，主要考慮公司內部各部門之 專業工作內容之差異，進行其編碼架構之設計。其包含的編碼層級包括工程生命週 期、產品或服務、專業與工作內容等[11]。其主要編碼架構分成工作碼和技術碼，共 六位數。前三碼為工作碼，後三碼為技術碼，如圖 2.9 所示。其中工作碼考量工作的 生命週期，支援、產品及服務；技術碼則考量各專業領域的技術作業。並搭配各計劃 編碼，可依不同需要擷取資料，以為管理控制。

x xx x xx

生命週期 作業 支援、產品或服務 專業

圖2.9 台灣世曦工程顧問股份有限公司工技碼架構

資料來源：參考文獻[12]

三、顧問工作編碼系統

顧問工作編碼兼具產品及流程兩種考量，將系統分成工作碼與技術碼兩部份，

共六碼；前三碼為工作碼，後三碼為技術碼。工作碼包括生命週期碼，支援碼、產品 碼、服務碼；技術碼包括專業碼及作業碼。搭配各計畫編號，可依不同需要擷取資料，

分析，以為管理控制。工作碼及作業碼採十進位系統編碼，專業碼則以一位英文字母 區別，為混合式編碼系統。顧問工作編碼型式，另以管線系統設計報告書為例，如圖 2.10 所示。

圖2.10 顧問工作編碼型式

資料來源：參考文獻[13]

2.2.2 國外工程編碼分類架構

國外在工程編碼制度的發展上較國內起步得早，經驗亦較豐富，已發展出較具 完整的編碼系統可供參考應用。本研究參考美國 CSI、Lee & Boyd 等於工程資訊分類 的架構，茲說明如下。

一、CSI 的 MASTERFORMAT 系統：

CSI 早於 1963 年即發表有關建築規範分類之格式。經過多次改版，目前其所訂 定的 MASTERFORMAT 系統，主要將工程資訊編碼分成 16 類，為目前較具代表性 較為工程界所採用之編碼方式[14]。有關其編碼架構方式與其主要分類項目，如圖 2.11 所示。

圖2.11 MASTERFORMAT 編碼系統架構

資料來源：參考文獻[14]

二、CICS 系統：

Kang and Paulson 針 對 營 建 資 訊 分 類 方 面 發 展 ， 提 出 CICS(Construction Information Classification Schema)的架構方式。CICS 是一種以統一的分類方式來整理 營建資訊的分類綱要，主要分為以下三個部分[15]，有關 Kang and Paulson 資訊分類 的程序，請參見圖 2.12 所示。

1.分類綱要(classification schema)：根據名詞定義相似性來整理訂定其分類。

2.分類標記(classification notation)：可用來取代分類綱要項目。

3.索引(index)：讓使用者能更容易的搜尋資訊。

圖2.12 CICS資訊分類的程序

資料來源：參考文獻[15]

三、NTIS( National Technical Information Service)

NTIS 屬於美國商業部，提供美國及其他外國政府所贊助研究活動之資料，內容 豐富。1993 年 NTIS 將所有研究分為 39 大類(main subject categories)，再細分為 394 次分類(subcategories)，對每一次分類給予一個適當之分類編號(code)。任何一個報告 中如果有 20％以上的研究成果與某個次分類有關，則報告索引系統會將此分類編號 列入，一般報告平均含有 3 個分類編號。

1996 年 NTIS 更進一步將報告最多以 5 個分類編號表示之；如果報告中有 3 個 分類編號屬於同一大類，此報告將列入此大類之一般次分類中(General Section)。NTIS 之分類自 1986 年 7 月起沿用迄今，39 大分類及 394 次分類之名稱請參考(NTIS Subject Categories Alphabetical Listing by Major Categories)，範圍之界定請參考(NTIS Subject Categories-Numerical Listing with Scope Descriptions)。NTIS 並列出其適用之優點[16]：

1.周延性：39 大分類(main subject categories)；再細分為 394 次分類(subcategories)。

2.多樣性：內容豐富。

3.衍生性：給予適當之分類編號(code)。

4.清晰性：詳細載入資料。

5.更新性：1986 年 7 月起沿用迄今。

四、SfB 分類系統

瑞典「建築業問題聯合工作委員會」(Joint Working Committee for Building Problem)在 1949 年所提出的 SfB(Samarbetskommitten for Byggnadsfragor)分類系統，

其編碼架構是採多層面結構。SfB 內容包含三個層面：構件、施工運作及材料，採混 合式的編碼方式(CIB,1986)。而 SfB 分類系統主要是針對建築工程為主，土木工程較 不適用。

英國皇家建築學會(Royal Institute of British Architects, RIBA)在 1968 年所頒佈的 CI/SfB(Construction Index / Samarbetskommitten for Byggnadsfragor)分類系統，架構內 容主要是參照 SfB 系統發展而來，編碼架構是採多層面結構，內容包含五個層面：設 施、構件、施工運作與規定方式、材料及作業需求，採用混合式的編碼方式[17]。CI/SfB 分類系統是以建築工程為主，土木工程為輔。例如，道路工程的路橋部份，是建築在 軟弱土層上，必須在現場開挖及填土，改善土層性質，以建立路橋，則編碼為 128-90.4-C-B2C，如圖 2.13 所示。

圖2.13 CI/SfB之編碼實例

資料來源：參考文獻[17]

五、CESMM 分類系統

英國土木工程師學會(Institution of Civil Engineers, ICE)在 1976 年所頒佈的 CESMM(Civil Engineering Standard Method of Measurement)分類系統，編碼架構是採 階層式結構，內容包含二十六章，如一般項目、地上物調查、基礎工程等，每類再分 三個部份，共四碼，為混合式的編碼系統[18]。此分類系統適用於土木工程為主的現 場施工作業。例如，大地工程的土方開挖，開挖深度為 1.5 公尺，開挖土壤的性質為 岩石，則編碼為 E234，如圖 2.14 所示。

圖2.14 CESMM之編碼實例

資料來源：參考文獻[17]

2.3 TRIZ 之相關應用 2.3.1 TRIZ 之運用

TRIZ 提供問題分析與解決的方法，可以讓大部份的使用者進行創新的工作，本 研究蒐集了相關的文獻，其整理如表 2.4 所示：

表2.4 TRIZ運用之文獻

論文名稱 文獻來源 研究內容

露營車之創新設計 李興生、謝龍昌、侯東 利，2007

為了增加露營車的功能與休閒空 間，該研究應用TRIZ理論的矛盾 表解法、物質-場分析以及理想化 設計，作為露營車系統化創新設計 的依據，並將最佳設計方案實體化 設計及雛型製作。

專利地圖與 TRIZ 輔助 產品創新－以人孔技術 為例

曾仁杰、周鉦倫，2006

本論文以現行國內道路人孔工程 專利進行深入解析，首先將幾個重 要之專利以特有之技術關鍵字及 搜尋策略進行搜尋，利用專利分析 (patent analysis)與專利地圖挖洞技 術，剖析目前產業現況與產業研發 的分布情形，藉此獲得未來研發的 決策與預測其市場狀況。

萃思(TRIZ)方法之實務 應用-以液晶螢幕翻轉裝 置為例

沙永傑、廖文進，2007

該研究以個人在液晶螢幕翻轉裝 置 既 有 的 專 利 為 例 ， 探 討 萃 思 (TRIZ)方法應用於上述裝置後所 開 發 的 新 一 代 產 品 。 應 用 萃 思 (TRIZ)領域中的矛盾矩陣表、39參 數、40發明原則、演化趨勢與演化 線圖、資料庫資源方法、理想性分 析以及物質-場分析，對上述裝置 做一系統化的探討與改良。

使用萃思工具於變壓器 製程簡化與電氣安全性 之提昇

胡文秀、林哲仕、許棟 樑，2007

本 研 究 針 對 共 振 式 LLC Transformer利用ARIZ創新性問題 解決演算法，以製程改善為例，說 明如何運用萃思(TRIZ)工具可以 達到節省材料、降低工時、增加絕 緣，以提昇生產效率與電氣安全。

表 2.4 TRIZ 運用之文獻(續)

論文名稱 文獻來源 研究內容

應用 TRIZ 分析模板工

程發展之研究 鄭紹材、吳誌銘，2007

本研究內容主要分為三階段，第一 階段為蒐集與分析台灣與美國之 模板相關專利，以TRIZ中的四十 項發明原則分析台灣與美國專利 的發明特徵，目的為整理出國內外 模板專利之發展方向與比較兩者 間的差異性，其結果將有助於相關 人 員 瞭 解 國 內 外 模 板 之 發 明 原 則，第二階段則是彙整國內專家學 者對於模板工程安全防災之建議 並以多重工程特性對應之發明原 則提出未來防災建議方向，第三階 段本研究以案例探討與實地工地 訪視之方式，探究關於安全防災上 之需求與問題，再以TRIZ系統化 之創新方法提出模板工程之改良 創新概念之改善設計。

TRIZ 方法之工具應用與

策略研究 流天倫、沈子正，2009

本研究將分析TRIZ方法中經常使 用的工具，從解決問題的過程中，

輔以CREAX系統的操作，歸納出 TRIZ中各項方法的應用觀念、應 用時機、方法特性、使用通則等 等，瞭解其功能特性，整合融入於

"問題特性分析表"的設計之中，提 供一網頁來引導使用者運用TRIZ 解決問題，並以辦公椅改良設計為 一運用個案，根據"問題特性分析 表"之引導，配合TRIZ方法中的工 具進行改善，藉此驗證分析表對於 引導使用者選擇工具與問題解決 的實際效益。

Application of the TRIZ creativity enhancement approach to design of inherently safer chemical processes

Rajagopalan Srinivasan,Andrzej Kraslawski, 2006

該研究探討創造力的重要性，同時 引入TRIZ概念，並利用TRIZ中的 矛盾矩陣搭配40創新原則應用於 化學工作的安全性流程設計，減少 原始安全流程所花費的成本。

資料來源：參考文獻[19-25]，本研究整理並繪製成表。

2.3.2 TRIZ 與其他設計理論之整合應用

TRIZ 本身除了提供問題分析與解決的方法之外，近年來也有部份學者將 TRIZ 與其他的理論結合並運用，其整理如表 2.5 所示：

表2.5 TRIZ與其他設計理論整合應用之文獻

論文名稱 文獻來源 研究內容

結 合 系 統 化 創 新 方 法 (TRIZ) 與品管歷程 (QC Story)

沙永傑、陳宏益，2007

該篇論文提出「創新性問題解決品 管 歷 程 」 (Creative QC Story for Problem.Solving) 來 改 善 傳 統 品 管 歷程，結合TRIZ系統化創新方法與 傳統品管歷程，以補強現況品管歷 程舊式流程對問題解決方法之不 足。

結合 TRIZ 方法與綠色 設計原則於產品創新設 計之應用研究

陳正輝、蔡明標、黃啟 瑞、黃立仁，2007

該研究嘗試將TRIZ方法與綠色產 品設計原則導入產品之研發流程 中，運用TRIZ各項解決工具(如技 術衝突矩陣、物理矛盾、質場分析 等)，透過CREAX應用軟體之協助 整理，建立產品設計之創新想法與 靈感，並結合綠色設計基本原則(易 組裝、易拆解、簡化設計)，以提昇 產品壽終之回收率，進而達到綠色 產品的理想。

結合通用設計與 TRIZ 方法於免洗餐具改良之 研究

林志翰、陳鈺薇、宋明 弘，2007

該研究運用專利迴避設計將設計 改良與創新構想藉由專利申請商 品化，以達到創新研發的目地並且 解 決 現 今 免 洗 餐 具 的 部 分 使 用 量，結合Kano品質需求、二維品質 模式、TRIZ矛盾矩陣、通用設計 (Universal Design)等工具，設計符 合需求之餐具。

Integrated Design Analysis for Product Simplification

G. Lucchetta, P.F.

Bariani,W.A.

Knight,2007

本研究提出了系統化的方法，配合 DFMA來進行產品結構簡化，同時 結 合 TRIZ 工 具 來 加 強 簡 化 的 能 力，並以訂書機的功能零件簡化做 一案例實做。

資料來源：參考文獻[26-29]，本研究整理並繪製成表。

2.4 小結

本章節文獻回顧內容是針對經驗學習之定義與相關國內外文獻應用之回顧，了解 經驗學習之定義與基本架構。藉由國內外工程編碼之回顧，了解國內外編碼之基本定 義與架構，可應用於本研究分析定義案例顧問公司所提供之緊急問題解決經驗學習歷 史案例之相關應用性回顧，作為本研究分析定義之參考依據。最後針對 TRIZ 之相關 應用回顧，本研究發現 TRIZ 雖有應用於各創新領域或營建相關領域之研究，但並無 應用於工程顧問業問題解決經驗學習歷史案例之相關研究，也說明其本研究之重要 性。

第三章 創新問題解決 TRIZ 理論

經由文獻之回顧，創新問題解決 TRIZ 理論提供分析及解決方法成功解決了許多 研究相關問題。本研究嘗試應用 TRIZ 之工程參數與發明法則進行個案分析，以期歸 納出工程師在於問題解決之態樣與法則，有助於工程師創意思考之訓練。因此本章節 針對創新問題解決理論 TRIZ 深入了解，主要針對 TRIZ 理論之介紹、TRIZ 理論之四 十發明原則、三十九項工程參數、矛盾矩陣與 TRIZ 問題解決流程與步驟深入探討。

3.1 TRIZ 之介紹

TRIZ 為俄文“Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch, TRIZ＂的縮寫，英譯為

“Theory of Inventive Problem Solving, TIPS＂，即為創新問題解決理論，目的為解決 創新時所產生的問題，由前蘇聯發明家 Genrich Altshuller 分析超過二十萬件具代表性 之專利所歸納出來的理論[2]。

Altshuller 早期為蘇聯海軍部門工程師，在審查超過四萬件的專利後，認為任何 的技術系統演化是有根據的[2]，在分析專利之創新發明特點時，Altshuller 時常問的 問題便是[30]：

(一)如何將發明所需要時間縮短的問題。

(二)如何在過程中建立增加突破性思考的問題。

因此便開始著手研究有關於各項專利，發現發明是具有某些共通性，某產業所面 臨到的問題可能在其他產業或是領域已經被解決過了[30]，可將創造視為一門科學，

TRIZ 理論便因應而生，TRIZ 理論早期被前蘇聯視為機密，前蘇聯解體後有許多研究 TRIZ 的專家陸續移民到西方，TRIZ 才開始廣為流傳，直到現今有許多公司與企業運 用 TRIZ 解決許多在工程上所面臨到的實際問題[31]。

3.2 TRIZ 創新等級

Altshuller從1965年到1969年的研究中，發現只有4萬個左右的專利具有創新性，

其餘的都是以改良為主，因此他將創新性問題劃分成五個等級[2]：

第一級：解決方法明顯，只是應用於本身專業領域的知識(佔32%)。

第二級：改進，除了該系統相關的領域內，還包括不同方面的知識(佔45%)。

第三級：包括了系統本質上的改進(解決矛盾)，以及要求系統相關領域外的知識 (佔19%)。

第四級：是基於改變基本功能的原理，運用突破性概念和技術，發展現有系統的 新一代構想，並要求於不同的科學領域知識(低於4%)。

第五級：發現，一個全新系統的發明或科學上的重大發現(低於0.3%)。

對於第一級，Altshuller認為不算是創新；而對於第五級，他認為「如果一個人在 舊的系統還沒有完全失去發展希望時，就選擇一個完全新的技術系統，則成功之路和 被社會接受的道路，是艱難而又漫長的，因此發明幾種增進的改進，是更好的策略」，

他建議將這兩個等級排除在外。TRIZ工具對於其他三個等級創新作用更大。第二、

三級稱為「革新」(innovative)，第四級稱為「創新」(inventive)[2]。

3.3 TRIZ 之發展

TRIZ理論從Altshuller在1956年首先提出後，經過約五十年的發展與應用，其發 展與內容如表3.1所示。

表3.1 TRIZ發展過程

內容 發展年代

1.創新層級（Levels of Innovation）

1956~1971 2.矛盾（Contradictions）

技術矛盾（Technical Contradictions）

40發明原則（40 Inventive Principles, IP）

39工程參數（39 Engineering Parameters, EP）

物理矛盾（Physical Contradictions）

4項分離原則（Four Separation Principles） 1979

3.理想化（Ideality） 1956

4.76標準解（76 Standard Solutions） 1974~1985 5.演化模式(Patterns of Evolution) 1969~1979 6.創新演算法 ARIZ(Algorithm of Inventive Problem

Solving ) 1959~1985

7.質－場分析(Substance-Field Analysis) 1977 資料來源：參考文獻[30]

近50年來，Altshuller與他的TRIZ團隊，提出很多發明創新之問題分析工具與解 題工具，泛稱為TRIZ方法。例如：39/40方法(矛盾衝突矩陣與40創新解題原則)、76 標準解決方法(Standard Solutions)、物質—場分析(Substance Field)、8種演化類型 (Evolution of Technological Systems)、技術效應等(Technological Effects)。

3.4 TRIZ 解決方法相關內容

本小節針對TRIZ解決方法中運用到之工具包括四十發明原則、三十九項工程參 數、矛盾矩陣之問題解決流程作探討，希望藉由本小節完整了解TRIZ理論之各項參 數定義及問題解決流程。

3.4.1 TRIZ 相關內容

一、四十發明原則 (一) 四十發明原則內容

發明原則（Inventive Principle, IP）是由Altshuller分析大量的專利所整理歸納出的 結果，發現一般在解決工程技術方面的問題會有1201項常見到的矛盾問題[30]，所以 以往在不同領域中的發明所採用到的原則或是在發明上所產生的衝突，在不同的時代 背景與不同的領域，這些法則都反覆被採用以解決類似的矛盾問題[32]，所以提出通 用的四十項創新原則以解決工程技術方面所遇到的矛盾。

(二) 國內外相關研究

Savransky[33]整理出Altshuller的矛盾矩陣表，由表中統計出各項發明原則所出現 的次數，得知矛盾矩陣表中最常出現之發明原則(IP)前三名為IP 35「改變物理或化學 狀態」、IP 10「事先動作」與IP 01「分割」。Domb[34]於1997年提出TRIZ的四十發 明原則的應用實例，在建築應用方面，Mann[35]曾將四十個發明原則與子原則應用在 建築空間與設計方面的應用，Teplitskiy[36]也提出應用四十個發明原則於營建工程上 的工法與材料的相關專利與實際應用實例。目前為止，除了一般的工程上的應用外，

亦有許多文獻提出四十發明原則已證實可實際應用到許多領域上，如食物、化學、管 理、商業等的應用上[37-40]。

有關於TRIZ的四十發明原則之應用，Zhang[41]曾在2002年分析中國大陸約180 件的機械相關專利，所統計出的發明法則使用次數的前三名分別為IP 3「局部特性」

(26次)、IP 10「事先動作」(22次)與IP 1「分割」(14次)，並且提出一些專利可能會有 一項以上之發明原則的使用。

何旭正(2005)[42]以節省人力與大量的分析時間為前提，以分層隨機抽樣的方式

現的頻率，其所分析結果發明法則使用的次數前三名為IP 35「參數改變」(242次)、

IP 15「動態性」(111次)與IP 14「曲率化」(104次)，每件專利平均使用1.35個發明原 則。並且說明在解決問題時可嘗試一次使用多個發明原則，由於各類產業類別的不 同，所使用的發明原則亦不同，亦提出可在未來可應用於不同領域建立發明原則的分 析與使用順序的建議。

二、三十九項工程參數

工程參數(Engineering Parameter, EP)為Altshuler所歸納出的設計參數，共計三十 九項，藉由這三十九個工程設計參數來描述衝突與問題，目的是把實際工程設計中的 矛盾轉化轉化為一般的或是標準的技術矛盾[43]，Savransky(2000)[33]將三十九項工 程參數分成一般物理與幾何類(Common Physical And Geometric Parameters)、技術負 向 參 數 (Technique-Independent Negative Parameters) 與 技 術 正 向 參 數 (Technique-Independent Positive Parameters)三大類。

三、矛盾矩陣表 (一) 矛盾矩陣表內容

矛盾矩陣（Contradiction Matrix, CM）為Altshuller經過多年的研究、分析與比較 大量的專利所遇到的問題與解決的方法，將三十九工程參數與四十創新法則建立相對 應的關係，其矛盾矩陣表之內容為一39×39的一個矩陣表，其中第一行與第一列為使 用三十九工程參數依序排列而成，行為欲改善之參數，列則為惡化的參數，其餘39 行與39列形成一矩陣，矩陣元素中之數字為Altshuller根據四十創新法則所推薦優先解 決技術矛盾的發明原則。

1 2 3 … 28 … 39 移動件

重量

固定件 重量

移動件

長度 … 量測準

確度 … 生產力

1 移動件重量 - … … … … …

… … … … … … … … …

9 速度 … … … … 28,32,1

,24 … …

… …

… … … … … … …

38 自動化程度 … … … … … … …

39 生產性 … … … … … … -

改善參數 惡化參數

矛盾矩陣所提供 之創新法則

圖3.1 矛盾矩陣表範例

如圖3.1所示，例如欲改善參數EP 09「速度」卻造成另一參數EP 28「量測的準確 度」的惡化，由圖3.1所示矛盾矩陣表中查詢可得知可使用的創新法則為IP 28「更換 機械系統」、IP 32「改變顏色」、IP 01「分割」、IP 24「中介物」的方法以解決技 術上的矛盾。

(二) 國內外相關研究

Mohamed與AbouRizk（2005）[44]應用矛盾矩陣表解決隧道工程方面的問題，藉 由描述與定義在隧道工程在施工上所遇到的問題，以改善隧道內輕軌道運輸裝置LRT

（Light Rail Transit, LRT）的工程參數，分別為EP 04「固定件的長度」、EP 06「物 體的面積」與EP 12「形狀」，同時避免惡化的工程參數皆為EP 39「生產力」，由矛 盾矩陣表中所提議的創新法則得到新的解決問題的方法。

Mann（2002）[45]以矛盾矩陣表分析與對照約130件機械專利，分析每項專利所 欲改善與避免惡化的問題解，其研究結果顯示專利樣本使用傳統的矛盾矩陣表所提出 來的解來解決問題的百分比為48％，另外52％的解則為使用沒有被提議的創新法則。

3.4.2 TRIZ 問題解決流程與步驟

TRIZ解題方法意義為先將特定之問題轉化成TRIZ的問題，在透過TRIZ方法中的 工具獲得概念解決方法，最後得到問題的解以解決特定之問題。如圖3.2為TRIZ問題 解決流程圖。

圖3.2 TRIZ問題解決流程圖

資料來源：參考文獻[2]、[33]，本研究重新繪製。

本研究以一範例舉例說明 TRIZ 理論之基本問題詢問內容與解決步驟，如範例：

如何設計出一輛可載得多，又可省油的車輛？TRIZ 問題解決步驟如下表 3.2 所示：

(一)將待解決的問題以文字敘述，試著找出問題的矛盾是由哪些相互矛盾的屬性所引 起。

(二)在三十九項工程參數表中(請參閱附錄二)找出問題欲改善的參數。

(三)在三十九項工程參數表中找出問題可能產生惡化的參數。

(四)利用矛盾矩陣表(請參閱附錄三)找出這兩相互矛盾屬性交叉方格，方格中的號碼 即是四十項發明法則所建議之創新方法。

(五)依照號碼在四十項發明法則(請參閱附錄一)中找出原則內容。

(六)將一般性解決原則轉為原先問題中可能的有效解決之道。

表3.2 TRIZ創新問題解決流程範例

步驟 文字敘述 做法

一

從待解決問題的文字敘述中，試 著找出問題是由哪些相互矛盾的 屬性所引起，將文字敘述轉換成 39 項工程參數中的一項。

載得多表示 EP 07「移動物體的體積」要 大，此為想要的屬性；

載得多表示會造成重量增加 EP 01「移動 物體的重量」，為惡化參數；

可省油表示 EP 19「移動物體所消耗的能 量」不能變多，此為另一惡化參數。

二 改 善 參 數 ： 先 從 矩 陣 橫 軸 找 出

“欲改善的參數＂ EP 07「移動物體的體積」

三 惡化參數：從矩陣縱軸找出“產 生惡化的參數＂

EP 01「移動物體的重量」

EP 19「移動物體所需的能量」

四 利用矛盾矩陣表找出所有的兩兩 相互矛盾屬性交叉方格。

EP 07 與 EP 01→(2,26,29,40) EP 07 與 EP 19→(35)

五 方格中的 40 項原則，由發明原則 中找出構想，再加以評估。

IP 02「分離原理(移除)」：移除不必要的機 構，使空間增加，重量減少，又可省油(可 行)

IP 26「複製原理」：(可能不適合此問題解 決方案)

IP 29「氣動或液壓原理」：(可能不適合此 問題解決方案)

IP 40「複製原理」：使用輕堅固的複合材 料，使重量減少以省油(可行)

IP 35「性質轉變原理」：改變車子材料的 特性，使重量減少以省油(可行)

資料來源：參考文獻[46]，本研究重新繪製成表。

第四章 個案工程顧問公司之背景分析

本章節針對個案工程顧問公司作一完整之介紹。本章分為五部份進行說明，分別 針對其公司背景、知識管理系統(KMS)、緊急求救系統(SOS)、經驗學習檔案(LLF)以 及SOS經驗學習歷史案例之選定作為本章節之要點說明。

4.1 案例工程顧問公司之背景說明

本案例工程顧問公司成立於1969年創立在台灣省台北市，公司設立之目的主要為 發揮我國專業人才之技術知識，促進國內交通建設，提升工程技術，協助國內外之經 濟發展。現有技術及管理人員逾一千八百人，約有九成以上人才具有特殊專業能力，

其包括興建公路、鐵路、港灣、機場、橋梁、隧道、大眾捷運系統、建築、結構、機 械、電機及系統控制、工業園區及科學園區設計、生物科技、水利及環境工程等經驗 的專業人才。其中還包括土木、水利、環工、建築、電機、結構、都市、交通等300 餘位技師。為提昇各領域之服務品質，並增進作業時效及控制管理成本，全面推動電 腦化，建置了公司內外網際網路。此外亦拓展設置航空測量部、環境試驗室、材料試 驗室及長隧道通風防災實驗室等先進設備，配合工程在進行不同階段與層面時能確保 服務品質。

本案例工程顧問公司旗下共包含五個事業群，分別是「土建事業群」、「軌道事 業群」、「建築與機電事業群」、「營管事業群」、「行政管理群」，如圖4.1所示。

每一個事業群依照公司營運方向，各有數個子部門負責專業任務。

圖4.1 本案例工程顧問公司組織架構圖

資料來源：參考文獻[47]，本研究重新繪製。

4.2 知識管理系統(KMS)

在營建業中，工程顧問公司係倚賴工程師過去的經驗與知識進行各種專業服務之 產業，因此，知識實為工程顧問業最重要的資產。經由文獻中對於知識之分類分為顯 性知識及隱性知識[48]，此兩種知識必須透過知識轉換方能進行知識創新。依據 Nonaka[49]提出的組織知識創造理論(Theory of Organizational Knowledge Creation)，

知 識 的 轉 換 包 括 四 種 模 式 ： 社 會 化 (Socialization) 、 外 化 (Externalization) 、 組 合 (Combination)及內化(Internalization)。唯有透過不斷的知識轉換，組織才能創造源源 不絕的知識。個人的知識經過知識轉換成為公司的資產後，由全公司員工分享。一旦 個人知識成了公司資產，藉由知識管理系統，使其同仁可以加以學習成為自己的知 識，並應用在日常的工作上。個人餘日常工作中使用KMS所提供的知識同時，若發 現改良的方法，可以提出修正知識並登錄於KMS的知識庫中。由於KMS的知識分享

董事長

監察人

總經理

土建事業群 軌道事業群 建築與機電

事業群 營管事業群 行政管理群

鐵道工程部 高鐵總顧問

民間參與公共建設部 捷運工程部

建築部 機械工程部 電機工程部 智慧運輸部 地理空間資 訊部

營建管理部 材料試驗部 高雄辦事處 各獨立監造專案 中區辦事處

管理部 業務及研發部 資訊系統部 海外業務中心 BIM整合中心 大地工程部

港灣工程部

水及環境工程部

第一結構部

第二結構部

運輸土木部

存放顯性的知識文件，知識社群係提供員工一個知識分享的討論平台，用來分享隱性 知識。

組織在營運的過程中，將知識經過電腦科技系統化的儲存，並將工程師之的隱性 知識，利用電子文件儲存的方式保留。公司所儲存的知識經過轉化與傳播後，公司內 部的知識將會被進行再利用與再創造，成為新的知識。知識的創新可由使用的人員、

組織、社群、專家的方式製造。知識管理系統示意圖請參見圖4.2所示。

圖4.2 知識管理系統示意圖

資料來源：參考文獻[52]

在何金駒學者的專題演講[53]中提到，一個成功的企業入口網站，必須要包含九 項功能與需求。組織若成功地整合其九項需求，該系統功能將會達到最好之效果。其 九項功能分別敘述如下：

一、知識管理的入口與企業整體的需要進行整合

將知識管理系統的入口平台與企業的需要進行統合與改進，如此才能真正達到知 識管理系統的使用功能。

二、知識中心入口

知識中心入口必須包含知識庫、e-learning、知識社群與專家名單。知識管理系統 若將知識庫與e-learning功能建置完整，將會令工作同仁們的知識不斷成長。而專家名 單提供了同仁們與專家交流的管道。

三、行政中心入口

行政中心入口包含企業營業目標、政策與執行。以供公司同仁們清楚了解整個企 業目前的營業目標、政策與執行現況，隨時掌握企業組織的動態。

四、業務中心入口

在業務中心入口包含業務之訊息及支援。此管道供同仁們掌握最新之組織業務訊 息與問題求助之需求。

五、計畫管理與管理資訊入口

在計畫管理與管理資訊入口的部分包含工程管理及績效管理。組織之管理者可由 此管道獲得工程管理與績效之資訊。

六、員工活動資訊入口

在員工活動資訊入口中包含交誼社群及企業活動。組織之同仁可經由此管道，增 進員工間的互動與交流。

七、資訊系統支援入口

在資訊系統支援入口包含支援電腦及網路應用。同仁可經由此部份之設計獲得公 司內網路應用之資訊。

八、企業及社群重點新聞的宣導

組織可經由企業網頁之介面宣導企業與知識社群之重點新聞，讓同仁透過此介面 隨時掌握最新資訊。

九、知識及專業新聞的訂閱

組織內同仁可經由此功能介面進行個人化之電子報訂閱，可將知識訊息以及專業 新聞的訊息經由此功能，傳達給需要該資訊之同仁。

圖4.3為本案例工程顧問公司之個人化企業入口首頁(EIP)畫面。該頁面掌握了公 司內最重要之消息，使用者可經由此系統介面獲知需要之訊息。

圖4.3 本案例工程顧問公司企業入口(EIP)

資料來源：參考文獻[1]

在主要的知識中心入口部份，分為八個項目。分別是行政中心、業務中心、電腦 資源中心、管理資訊中心、計畫中心、活動中心、查詢中心與個人專區。在入口首頁 劃分為「企業公告訊息」與「個人系統」兩部份。

4.3 緊急求救系統(SOS)

本案例工程顧問公司內之知識管理系統中，建立了一套緊急求救系統(SOS)，該 系統係提供快速解決該公司業務上緊急性問題之管道，公司內同仁可於提出後獲得公 司各類專業社群「立即且廣泛」之協助。但公司同仁若欲在緊急求救系統(SOS)內提 出問題時，前提必須是非常緊急之問題才可提出，如：業主之詢問而須於短期內答覆