工程師工作機制與時間模式實證研究

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工程師工作機制與時間模式實證研究

Empir ical Study of Engineer Wor k Mechanisms and Time Model

計畫編號：NSC89-2211-E006-160

執行期限：89年8月1日至90年7月31日

主持人：張行道 國立成功大學土木系 E-mail: anschang@mail.ncku.edu.tw

一、中文摘要 本篇論文之目的，在提出設計作業之 時間規劃方法，可當成設計前、中、後管 理之機制，規劃預計人時成本，印證實際 人時成本，與績效的關聯性。透過設計前 後的問卷訪填，分別衡量不確定性與模糊 性，可以深入剖析各作業的特性及不確定 性與模糊性降低的內涵。此外，不確定性 與模糊性，再加上工作量，可以形成三向 度，高低不同的8個作業方塊。將作業導入 作業方塊，並根據三個管理層級，將設計 工作劃分為三類型－需高階管理關注、需 中階經理人關注、需基層人員執行等三類 作業。預先安置適當人力在適當的作業 上，讓人員與工作契合，能增進生產力。 關鍵詞：不確定性、模糊性、作業方塊 Abstr act

This thesis is to present a time planning method for design activities. This method provides the mechanism of design project management, to plan budget work hours for activities, track actual hours and link their relationship to performance. Further, by answering the questionnaire before and after design we found reduction of uncertainty and equivocality. Uncertainty, equivocality and activity workload can from three dimensions. Eight task cubes can be built by dividing each dimensions into high and low degrees. We can classify design activities into the eight cubes and assign management responsibility. Activities in individual cubes can be executed by high-level management, mid-level manager, and operational engineers, respectively. Prearranging proper human resources on proper positions or

tasks will increase productivity.

Keywor ds: uncertainty, equivocality, task

cube 二、緣由與目的 營建專案的生命週期中，大致包括規 劃、設計及施工三大階段。施工階段的費 用雖佔整個專案預算的大部分，但設計作 業的好壞，對整個營建專案的成本進度影 響甚大。本研究由顧問公司的設計專案著 手，以問卷做時間規劃工具，衡量設計作 業所需之人時，提供解析之依據。此外， 對於專案之成本績效加以評估，將實際人 時與預計人時相比較，建構出一完整之設 計工作管理架構。此架構預期能達到專案 事前規劃、專案進行中控制、專案完成後 檢討、幫助溝通協調及提昇產能之目的。 三、作業之不確定性與模糊性 工作可細分成作業，各作業有不同程 度的不確定性與模糊性。不確定性意指資 訊的缺乏，定義為「完成作業所需資訊量 與 組 織 擁 有 資 訊 量 的 差 」 (Galbraith 1977) 。 關 於 模 糊 性 的 定 義 ， Daft and Macintosh (1981) 提 出 模 糊 性 或 模 稜 性 (ambiguity)意指為組織中存在多種且互相 矛盾的解釋，這些相互矛盾的解釋，有賴 於相互溝通協調以澄清之。 在釐清作業的不確定性與模糊性前， 第一步必須對其來源有所認識。對專案組 織而言，技術與環境是不確定性的基本來 源(Thompson 1967)。Galbraith (1977)根據 資訊處理量的觀點，以分工功能、目標(或 輸出)差異及績效程度來決定作業的不確

2 定性。Tushman (1978)提出作業本質與作 業相關性是兩個與工作有關的不確定性來 源。Chang (2001)則提出不確定性與模糊 性五大來源，有較全面性的討論，見圖1。 人員 作業 2 作業 1 作業 3 d. 作業環境 c. 人員特性 a. 作業本質 e. 擁有的資訊 b. 作業相關性 圖1. 不確定性與模糊性的來源(源自Chang 2001) 在五大來源中，每項各提出兩因子， 分別影響作業之不確定性及模糊性，如表1 所示。依此十因子，可以用以設計問卷， 將各作業之不確定性及模糊性量化。量化 之結果如圖2所示，不確定性最高者，為繪 圖作業，模糊性最高者，為規估組織作業。 表1. 影響不確定性與模糊性之因子 不確定性 模糊性 a.作業本質 作業變化度 作業困難度 b.作業相關性 相依程度 作業差異性 c.人員特性 人員能力 人員差異 d.作業環境 量的環境 質的環境 e.擁有的資訊 資訊的量 資訊的質 0 10 20 30 40 建築 土木 結構 大地 規估 機電 設備 環控 繪圖 組別 分數 不確定性 模糊性 圖2. 設計作業各組不確定性及模糊性平均分數 四、不確定性及模糊性下降趨勢 Chang (2001) 指 出 ， 要 完 成 一 項 作 業，必須降低其不確定性與模糊性至某一 程度(見圖3)。透過事前之規劃可將不確定 性及模糊性降低至一定程度，但距離工作 之完成仍有一定差距，故必須透過其他機 制以降低其不確定性及模糊性。 圖3. 不確定性與模糊性需減少到能完成作業的程度 圖4為所採個案中之作業所挑選出之 10個不確定性和模糊性較高的作業，於設 計完成後再訪填，除一個明顯錯誤外(機械 工程不確定姓及模糊性，都較設計前高出 甚多)，其餘不確定性與模糊性均指向左 下，此顯示了兩個意義：(1)作業設計前後 之不確定性、模糊性不同，(2)經過設計之 過程，各作業不論其下降之軌跡如何，都 或多或少降低了不確定性及模糊性。 9 15 21 27 33 39 45 9 15 21 27 33 39 45 不確定性 模糊性 圖4. 不確定性及模糊性下降走勢 進一步探討整體平均不確定性、模糊 性在各個來源之下降情形，結果如圖5，圖 6所示。相當有趣的一點，此9個作業無論 在不確定性或模糊性，作業相關性、作業 環境的平均分數都幾乎不變，在人員特性 及擁有的資訊上則有長足進步，但在作業 本質上，不確定性呈少量下降，模糊性則 下降較多。 分析以上情況原因，作業相關性、作 業環境原本就不易變動，人員特性方面， 經歷此為其一年多的專案，人員之資歷、 經驗應增加，同仁彼此之差異性也更為減 少，因此分數減少是可預期的。 模糊 性 不確 定性 c2. 群組及個人差異 b2. 相關作業的差異 性 a2. 作業困難度 作業擁有 的資訊 規劃前的作 業起始狀態 完成作業的需求狀 態： 不確定性與模糊性需 要減低到此程度 規劃後 需獲取的資訊 需解釋 的資訊 e1. 擁有資訊 量 e2. 擁有資訊 性質 a1. 作業變化度 b1. 作業相依程 度 c1. 群組及個人 能力 d1. 量的環境 d2. 質的環境 建物保護 建築工程

3 擁有之資訊經由專案之執行本就應更 為豐富，在此項上，圖5，6實為最強而有 力的證據。可以看出特別是在資訊的量方 面，增加了5.1分，此即為作業不確定性下 降最主要的因素；至於擁有資訊的質，其 效果不似減少不確定性那般明顯，僅增加 2.2分，因為量容易累積，而質提升到一定 程度後便不易再往上提昇。 0 5 10 15 20 25 30 35 變化度 相依程度人員能力量的環境資訊量 總不確定性 分數 設計前 設計後 圖5. 不確定性降低量 0 5 10 15 20 25 30 困難度 差異性 人員差異質的環境資訊性質總模糊性 分數 設計前 設計後 圖6. 模糊性降低量 五、設計作業時間分配 依據權宜理論，規劃的時間分配與實 際的時間消耗狀況高度相合時，將會有好 的績效。工程師以溝通或獨自工作機制所 提供的必要資訊處理豐富度與數量來減少 模糊性和不確定性。因此若比較預計及實 際EC(對外溝通)、IC(對內溝通)、IW(獨自 工作)，將可發現相合度越高，績效越佳。 圖7為本研究所選定之顧問公司一大型捷 運設計案，相合度與成本比之關係，其中 相合度為 P P P IC IW EC IW IC EC + + ∆ + ∆ + ∆ 2 2 2 ，成本比為 實際人時/預計人時，式中值越小，代表相 合度越高、績效越好。從圖7不難發現兩者 成正比之關係。 R2 = 0.5433 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 相合度 成本比 圖7 相合度-成本比之關係 六、作業方塊 陳 俊 文 (2000) 提 出 由 作 業 之 不 確 定 性、模糊性、作業量等三向度組成的作業 方塊，將設計作業歸為八個區塊，如圖8 所示，並將此8個作業方塊劃分成三類型－ 需高階管理關注、需中階經理人關注、需 基層人員執行等三類作業。 圖8. 作業方塊 第一類的作業包含於方塊1及方塊2， 高階管理人員應該把心力放在此類型作業 上。第二類作業包含方塊3、方塊5、方塊6， 適當的以中階經理人的經驗，可完成之。 第三類作業包含方塊4、方塊7、方塊8，此 類型作業需較多基層人員執行。 表 2 為 依 據 此原 則 所分 配 之 作 業 方 塊，可以看出大部分作業屬於第三類作 業，故可依此推論工程設計工作基本上是 成熟的產業，或此顧問公司經驗豐富，對 他們而言，工作確定而清楚。 不確定性 模糊性 工作量 X Y Z 高 高 高 1 2 3 4 5 6 7 8

4 表2. 設計作業之作業方塊 作業類型 方塊 作業 1 計劃管理、建築工程、建物保護 第一類 (3個) ₂ 3 車站設計、機廠設計、景觀、標誌工程、管 線、軌道定線、車站結構物、機廠結構、潛 盾隧道、規範、估價、繪圖 5 第二類 (12個) 6 4 細部大樣、排水及防洪、道路復舊、照明系 統、空調通風、電扶梯 7 土木工程、交通維持、通風出入口、車站連 續壁、明挖覆蓋結構、明挖結構、橋樑結構、 地質調查、環境控制 第三類 (43個) 8 室內設計、隔音、植栽移植、施工計畫、污 水管路、施工環保、結構工程、樓梯電扶梯 雜項、大地工程、監測系統、明挖擋土、電 機工程、配電系統、火警系統、緊急廣播、 電話系統、接地、SEM、機械工程、給水系 統、排水系統、消防系統、CSD、排煙系統、 環控系統、環控配電、隧道通風、電梯 七、結論 設計作業沒有一定程序，所以不易管 理，但並非不能管理，做好事前的規劃， 再加上專案進行中良好的控制系統，便可 達到優良設計之目的。本研究由資訊處理 觀點提出設計作業時間分配之規劃方法， 並嘗試突顯設計作業過程中之管理控制機 制，試圖勾勒出知識工作管理之藍圖。大 致上可獲致下列結論： 1. 獨自工作與溝通協調必須與作業的情 境相契合，太少與太多都會妨礙績效。 設計作業的時間規劃即在於預先安排 作業之時間，讓設計者工作機制－獨自 工作與溝通協調所花的時間與作業所 需時間相契合，如此能有好的績效。 2. 在本專案中，繪圖組的不確定性最高 (34分)，此與繪圖作業需要較多的獨自 工作相符合。模糊性最高的是規估組的 24分，因為規估作業需要較多的協商溝 通。 3. 作業的不確定性及模糊性必須下降至 某一程度，作業方能達成，此一下降的 程度及過程因作業而不同。 4. 此專案中大部分之作業屬於方塊8，可 推論工程設計工作基本上是成熟的產 業，或此顧問公司經驗豐富， 對他們 而言，工作確定而清楚。 八、計畫成果自評 本研究為其一年，所蒐集資料相當齊 全，研究內容與結果達到預期目標。其價 值為對設計作業之時間規劃，可提供設計 管理之參考。 九、參考文獻

1. Chang, A. S. (2001) “Work Time Model for Engneers” Journal of Construction

And Management, ASCE, 127(2),

163-172.

2. Daft, R. L. and Macintosh, N. B. (1981). "A Tentative Exploration into the Amount and Equivocality of Information Processing in Organizational Work Units."Administrative Science Quarterly,

Vol. 26, No. 2, pp. 207-224.

3. Galbraith, J. R. (1977). Organization

Design. Addison-Wesley Publishing

Company.

4. Thompson, J. D. (1967). Organizations in Action. McGraw-Hill, New York.

5. Tushman, M. L. (1978). "Technical Communication in R & D Laboratories: The Impact of Project Work Characteristics."Academy of Manage

-ment Journal, Vol. 21, No. 4.

6. 陳俊文，2000年7月，「工程師的工作型

態」，國立成功大學土木工程研究所碩 士論文。