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中 華 大 學

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Academic year: 2022

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(1)

中 華 大 學 博 士 論 文

基於經驗學習之營建問題解決模式研究 A General Construction Problem Solving Model

Based on Lessons-Learned

系 所 別:科技管理博士學位學程 學號姓名:D09703011 張 佩 倫 指導教授:余 文 德 博 士 指導教授:李 順 敏 博 士

中 華 民 國 101 年 7 月

(2)

i

摘 要

營建工程是以知識與經驗為基礎之專業領域,知識管理(KM)在提昇營建產業競 爭力扮演著非常重要的角色。知識管理最重要的價值,是可將工程師腦中的知識儲存 於公司知識庫中,降低了因為資深工程人員離職而導致公司專業知識與經驗流失的衝 擊。在營建工程作業中,工程師每天都在解決不同的問題,如何協助工程師快速解決 問題,以達到顧客同意之服務宗旨與目標,是工程顧問業最重視的議題。本研究旨在 以過去營建工程問題解決經驗學習檔案(LLF)為基礎,建立一個通用型營建問題解決 模式(General Construction Problem-solving Model, GCPM),以輔助工程師解決工程問 題並創造梅迪奇效應之異場域碰撞。為達到此一目的,本研究應用營建專案管理知識 體指南(CPMBOK)進行分析,以建立其管理參數(Management Parameter, MP)及解決法 則(Problem-solving Principle, PSP)。蒐集國內最大工程顧問公司之908個經驗學習檔案,

經過案例篩選後共餘631個案例資料以建立本研究營建問題解決模式(GCPM)。經過專 家問卷及資料探勘方法驗證後,本研究所提出之GCPM已成功應用於52個實際工程案 例中,其適用率達96%,且專家協助驗證之同意度為92.6%。本研究之成果未來可在 解決營建工程緊急問題時提供過去解決問題之法則,以協助解決工程師在遭遇類似問 題時,運用創意思考方式以解決問題。

關鍵字:知識管理、問題解決、工程顧問公司、營建專案管理知識體指南、創新問題 解決理論

(3)

ii

ABSTRACT

Construction engineering has been considered as knowledge and experience based profession. Knowledge Management(KM) techniques have been widely adopted in construction industry as a useful tool to promote the firm’s competitiveness. KM method provides a solution to store the valuable knowledge of construction engineers, so that it mediates the impacts of knowledge loss due to the leave and retirement of the staffs.

Problem solving has been the primat activity of the daily operations for a construction engineer. As a result, facilitating engineers in solving emergency problems can be a core issue to improve the satisfaction of the client. The current research promoses a general construction problem-solving model(GCPM) based on the historical lessons-learned files (LLFs) collected from the Knowledge Management System(KMS) of a major local engineering consulting firm. In order to achieve the objective, the management parameters (MPs) and problem-solving principles(PSPs) are adopted from the Constrcution Extesion of Project Management Body of Knowledge(CPMBOK) published by the Project Management Institute(PMI). Totally 908 historical LLFs were collected and evaluated. A resulted 631 LLFs were employed in establishing the proposed problem-solving model.

Both expert judgement and data mining techniques were adopted for model verification.

Finally, the proposed GCPM is applied to solve 52 real world cases and has obtained satisfactory result. It is concluded that the proposed GCPM can be used as a useful in solving future construction problems more efficiently.

Keywords: Knowledge Management, Problem solving, Engineering consulting firm, CPMBOK, TRIZ

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iii

誌 謝 辭

「如人飲水,冷暖自知」。在決定繼續攻讀這個學位時,就已經準備好迎接這旅 程中的各種挑戰。沒想到,這個過程比想像中辛苦千萬倍,但箇中滋味卻美妙至極。

每一份感受也只有自己才能夠體會,那是筆墨也難以形容的絕妙滋味。

當學生從一個復興美工的學歷,轉換成營建管理的領域後,很難想像自己已步步 通過層層的考驗,真正邁向了這個專業領域。能夠有此學習經歷,最感謝的就是恩師

-余文德教授。沒有余老師,就沒有今日成長過後的佩倫。謝謝余老師從學生大四開 始,就給予各種訓練及指導,到碩士,一直到現在的博士學程。在這條學習旅程中,

余老師教授的不僅是學業上的專業知識,也給予人生路途的指導,學生受益良多。另 外也非常感謝共同指導教授-李順敏老師,永遠記得您一字一句細心教導學生如何進 行英文簡報,導正發音、修改文句,並且引導學生進入更深一層的思考,並且給予鼓 勵且勸勉不要輕易放棄。學生真的非常幸運能有兩位教授共同指導,讓佩倫在學習的 過程中倍感溫馨,更加茁壯。

另外也要感謝論文題目審查之口試委員李建中教授、申立銀教授、呂守陞教授及 楊智斌教授所給予研究方向的引導,才能使得本研究能得以順利進行。

非常感謝畢業論文審查之口試委員鄭明淵教授、曾惠斌教授、王維志教授、鄭道 明教授、鄭紹材教授與楊智斌教授於論文審查時,細心的給予學生研究建議與指導,

使學生的論文能更臻嚴謹。還要特別感謝Prof. Skibniewski,在學生每次參加國際研 討會發表時,都給予學生研究上的指導及資源方向。感謝楊智斌教授及曾秋蓉教授,

這些年於課業外的指導及鼓勵,才能讓學生度過重重考驗與挑戰。感謝施國欽老師、

陳正熹老師的鼓勵、指導與支持,讓學生拿到入場卷之後,又再度有信心繼續向學。

感謝已故吳卓夫教授,因為吳老師不斷地給予學生於學習上的肯定,才會讓學生 有勇氣與毅力繼續往前學習邁進。感謝校內及校外老師的教導,感謝王明德老師、吳 福祥老師、林國峰老師、蘇昭銘院長、吳松竹老師、蕭炎泉老師、楊錫麒老師、石晉 方老師、邱垂德老師、曾浩璽老師、李欣運老師的指導與關切,使得學生在這個學習 生涯中獲益匪淺。心中更是感謝劉福勳老師,當初如果沒有劉老師的一個決定,學生 根本沒有機會進入大學殿堂,更不可能拿到這個博士學位。真的非常感謝您!

感謝工作上長官及同事給予的包容、鼓勵與協助,讓我有信心可以完成論文。謝

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iv

謝堵一強副總經理、吳榮煌副總經理、劉沈榮資深協理、周昌典協理、王立柏協理、

羅懷慶經理、李明德顧問、吳誠魁先生、怡如姐、美嬌姐、秀婷姐、教正大哥、書紳 大哥、河舜大哥、禎誼副理、玉玲姐、冠霖大哥、德琬姐、Grace、美娜姐、照村大 哥、永誠副理、雅玲姐、小苓姐、珮榆、亭廷、儀婷、彥男、書萍、ERIC、歐雯、

怡瑤、玟瑾、絲珮、宏哲及哲伶。另外特別感謝魏祖光先生、張曜洲副理、陳懿佐副 理、王明盛副理、林柏鋒副理、葉信宏先生、張世樺先生、林俊良先生、張向明先生、

張嘉興先生、許智翔先生及王憶靜小姐的熱心指導及協助,佩倫深感銘心。

感謝陪伴我長大的知己們-玲瑜、藝菱、惠雯、鈺涵、德琪、思吟、慧如、佳祺、

珮娟、妙蓉、笋華、喬琪、亭蘭、筱雯、桂梅、邦信、綱緯、秉耕,真是幸運能夠成 為你們的好朋友,因為你們給的溫暖及鼓勵,是我一生中最幸福的事情。

感謝學長姐、學弟妹們-紹松學長、國武學長、宗豪學長、昱儒學長、涵文學長、

燕萍學姐、芙宜學姐、智瑋、宇德、詩婷、庭芳、家洋、相甫、欣祐、宗益、宏宇、

泰旭,謝謝你們在我最需要的時候給予協助。還要謝謝我的戰友們-鼎鈞學長及誌銘,

我們相互給予鼓勵,而且終於撐過來了!智瑋、桂梅,下一個畢業的就是你們啦!

太多的感謝說不完,因為我的人生路上都充滿貴人相助,我真幸運!又因致謝版 面有限,未提及的親朋好友們請見諒,對於您們的支持亦有無比的感謝在心中。

最重要的是,非常感謝我最愛的家人-爺爺、奶奶、爸爸、媽媽、修倫、佳倫、

譽中、姑姑、姑丈、楷涵、亮諭及所有親戚長輩們的鼓勵與支持。謝謝家人們對我的 寬容,總在我忙碌時包容我的壞脾氣,總在我無助時帶著滿滿愛心給我。也謝謝公公、

婆婆及志宏的支持,沒有家人們的支持,我無法專心完成研究。

更要感謝先生-宣合的支持,沒有你的陪伴與鼓勵,我無法度過學業旅程中所遇 到的風雨,完成每一個考驗。謝謝你在我生病及失望時,細心的照顧我、保護我、開 導我,並且給了我一個溫暖的家,讓我可以安心的完成我的夢想,共築夢想攜手往前 走。還要感謝這段期間一直陪伴我的「身體」,雖然我一直過度使用妳,所以妳終於 發出警告通知我該休息了。謝謝妳幫我控制好那些不該長的頑固小腫瘤,讓我又恢復 健康,重回那個活力的我!謝謝妳!我的身體,從今後我一定會更加愛護妳。

最後,我要將這本論文送給我已故的爺爺-張伯泰先生,雖然爺爺已無法親眼看 到我穿上博士畢業服,但我相信,您在天上已經看到了。而且,六年前的那個夢境,

原來是真的! 張佩倫謹誌於中華大學101年6月

(6)

v

目 錄

摘要 ... i

ABSTRACT ... ii

誌謝辭 ...iii

目錄 ... v

表目錄 ... viii

圖目錄 ... xi

第一章 緒論 ... 1

第一節 研究動機 ... 1

第二節 研究課題 ... 3

第三節 研究目的 ... 6

第四節 研究範圍、限制與假設 ... 7

第五節 研究方法 ... 9

第六節 研究流程 ... 10

第七節 論文架構 ... 13

第二章 文獻回顧 ... 14

第一節 問題解決(Problem Solving) ... 14

第二節 經驗學習(Lessons Learned) ... 18

第三節 創新問題解決理論(TRIZ) ... 25

第四節 專案管理知識體指南(PMBOK) ... 32

第五節 資料探勘技術(Data Mining) ... 36

第六節 小結 ... 41

第三章 資料蒐集與案例篩選... 43

第一節 研究對象簡介 ... 43

第二節 資料分析流程 ... 47

第三節 資料蒐集 ... 49

第四節 案例價值評估方法 ... 50

第五節 案例篩選 ... 58

(7)

vi

第六節 資料分析方法 ... 58

第七節 小結 ... 63

第四章 初步營建問題解決模式建立 ... 64

第一節 歸類後問題所屬領域分析 ... 64

第二節 歸類後問題所屬流程組分析 ... 65

第三節 歸類後問題所屬流程分析 ... 65

第四節 問題解決歸類工具及技術分析 ... 70

第五節 問題解決歸類工具及技術新增 ... 77

第六節 初步營建問題解決模式(GCPM) ... 86

第七節 小結 ... 91

第五章 問題屬性歸類驗證 ... 94

第一節 專家背景及問卷調查... 94

第二節 專家問卷設計 ... 97

第三節 問卷調查結果分析 ... 99

第四節 專家判斷差異態樣分析 ... 111

第五節 討論及問題描述分類修正 ... 118

第六節 小結 ... 121

第六章 營建問題解決模式修正與分析 ... 122

第一節 問題解決態樣關聯性分析 ... 122

第二節 營建問題解決模式(GCPM) ... 132

第三節 小結 ... 140

第七章 模式驗證與應用 ... 143

第一節 本模式驗證 ... 143

第二節 本模式應用 ... 149

第三節 本模式更新與擴充機制 ... 153

第四節 小結 ... 154

第八章 結論與建議 ... 157

第一節 結論 ... 157

第二節 討論 ... 160

(8)

vii

第三節 建議 ... 160

參考文獻 ... 162

附錄 A 39 項工程參數 ... 172

附錄 B 40 項發明原則 ... 173

附錄 C TRIZ 矛盾矩陣表 ... 177

附錄 D 初步問題解決法則(PSP)說明 ... 181

附錄 E GCPM 問題解決法則(PSP)說明 ... 184

附錄 F 營建專案管理知識體分類表 ... 188

附錄 G 驗證案例彙整表 ... 202

附錄 H 第一次專家問卷之建議修正案例說明 ... 207

附錄 I 專家判斷差異態樣分析說明 ... 215

(9)

viii

表 目 錄

表 1 問題解決相關研究之彙整 ... 18

表 2 經驗學習之定義 ... 19

表 3 知識管理產物之比較 ... 21

表 4 經驗學習相關系統研發之彙整 ... 22

表 5 經驗學習相關研究之彙整 ... 24

表 6 創新問題解決理論(TRIZ)發展過程之彙整 ... 27

表 7 矛盾矩陣表之簡表 ... 28

表 8 工程參數之屬性分類表 ... 28

表 9 四十項發明原則 ... 29

表 10 創新問題解決理論(TRIZ)應用相關研究之彙整 ... 31

表 11 專案管理知識體指南(PMBOK)相關研究之彙整 ... 35

表 12 資料探勘之定義 ... 37

表 13 資料探勘之應用 ... 41

表 14 專案整合管理領域之流程分析 ... 66

表 15 專案範疇管理領域之流程分析 ... 66

表 16 專案時程管理領域之流程分析 ... 67

表 17 專案成本管理領域之流程分析 ... 67

表 18 專案品質管理領域之流程分析 ... 67

表 19 專案人力資源管理領域之流程分析 ... 68

表 20 專案溝通管理領域之流程分析 ... 68

表 21 專案風險管理領域之流程分析 ... 68

表 22 專案採購管理領域之流程分析 ... 69

表 23 專案安全管理領域之流程分析 ... 69

表 24 專案環境管理領域之流程分析 ... 69

表 25 專案財務管理領域之流程分析 ... 70

表 26 專案求償管理領域之流程分析 ... 70

表 27 專案整合管理領域之工具分析 ... 71

(10)

ix

表 28 專案範疇管理領域之工具分析 ... 71

表 29 專案時程管理領域之工具分析 ... 72

表 30 專案成本管理領域之工具分析 ... 73

表 31 專案品質管理領域之工具分析 ... 73

表 32 專案人力資源管理領域之工具分析 ... 74

表 33 專案溝通管理領域之工具分析 ... 74

表 34 專案風險管理領域之工具分析 ... 74

表 35 專案採購管理領域之工具分析 ... 75

表 36 專案安全管理領域之工具分析 ... 75

表 37 專案環境管理領域之工具分析 ... 76

表 38 專案財務管理領域之工具分析 ... 76

表 39 專案求償管理領域之工具分析 ... 77

表 40 專案整合管理領域之新增工具分析 ... 78

表 41 專案範疇管理領域之新增工具分析 ... 79

表 42 專案時程管理領域之新增工具分析 ... 79

表 43 專案成本管理領域之新增工具分析 ... 80

表 44 專案品質管理領域之新增工具分析 ... 81

表 45 專案人力資源管理領域之新增工具分析 ... 82

表 46 專案採購管理領域之新增工具分析 ... 82

表 47 專案安全管理領域之新增工具分析 ... 83

表 48 專案環境管理領域之新增工具分析 ... 83

表 49 專案財務管理領域之新增工具分析 ... 84

表 50 專案求償管理領域之新增工具分析 ... 85

表 51 初步問題歸類分類表 ... 87

表 52 初步問題流程組歸類分類 ... 88

表 53 初步問題解決法則歸類分類 ... 89

表 54 初步營建問題解決矩陣 ... 90

表 55 由 13 個知識領域歸類為 39 類問題之彙整... 92

表 56 本研究專家群名單 ... 95

(11)

x

表 57 第一次專家問卷同意度及建議案例統計 ... 100

表 58 專家 2 本研究之判斷差異彙整 ... 101

表 59 專家 3 研究之判斷差異彙整 ... 102

表 60 專家 4 研究之判斷差異彙整 ... 104

表 61 專家 5 研究之判斷差異彙整 ... 105

表 62 專家 6 研究之判斷差異彙整 ... 106

表 63 專家 7 研究之判斷差異彙整 ... 107

表 64 專家 8 研究之判斷差異彙整 ... 107

表 65 專家 9 研究之判斷差異彙整 ... 107

表 66 專家 10 研究之判斷差異彙整 ... 109

表 67 專家 11 研究之判斷差異彙整 ... 110

表 68 第二次專家問卷同意度及建議案例統計 ... 111

表 69 專家建議修正之工具及技術彙整 ... 115

表 70 由 39 類問題歸類為 11 項問題之彙整 ... 119

表 71 修正後之營建問題歸類 ... 120

表 72 屬性代碼對照表 ... 125

表 73 資料探勘模型分析一 ... 126

表 74 資料探勘模型分析二 ... 128

表 75 資料探勘模型分析三 ... 130

表 76 問題歸類分類表 ... 133

表 77 流程群組分類表 ... 133

表 78 解決法則分類表 ... 134

表 79 營建問題解決矩陣表 ... 140

表 80 驗證案例之分類 ... 145

表 81 專家評分為不同意之案例列表 ... 148

表 82 專家建議更新之營建問題解決矩陣表 ... 156

(12)

xi

圖 目 錄

圖 1 研究流程 ... 12

圖 2 經驗學習流程(以 Motorola 公司為例) ... 20

圖 3 一般經驗學習過程 ... 20

圖 4 創新問題解決理論(TRIZ)解決矛盾流程 ... 27

圖 5 緊急求救系統(SOS)之系統畫面 ... 44

圖 6 SOS 系統流程 ... 45

圖 7 SOS 解決方案內容之系統畫面 ... 46

圖 8 SOS 之經驗學習檔案(LLF)之畫面 ... 47

圖 9 資料分析流程 ... 49

圖 10 知識加值模式之基本模式 ... 51

圖 11 知識加值模式(KVAM)之架構與流程 ... 51

圖 12 知識分享活動之知識加值模式 ... 52

圖 13 問題求解活動之知識加值模式 ... 53

圖 14 知識加值評估系統(KVAS)架構 ... 54

圖 15 工程顧問公司傳統問題及 SOS 系統解決問題之流程 ... 55

圖 16 問題專案領域之分布 ... 65

圖 17 問題專案流程組之分布 ... 65

圖 18 初步營建問題解決模式流程圖 ... 86

圖 19 專家問卷調查流程圖 ... 95

圖 20 專家職級分析 ... 96

圖 21 專家年資分析 ... 96

圖 22 專家任職部門分析 ... 97

圖 23 問卷調查系統畫面(同意度評分) ... 98

圖 24 問卷調查系統畫面(專家建議修正) ... 98

圖 25 資料探勘模型分析一(SQL output 之規則說明) ... 127

圖 26 資料探勘模型分析一(SQL output 之相依性網路示意圖) ... 127

圖 27 資料探勘模型分析二(SQL output 之規則說明) ... 128

(13)

xii

圖 28 資料探勘模型分析二(SQL output 之相依性網路示意圖) ... 129

圖 29 資料探勘模型分析三(SQL output 之規則說明) ... 131

圖 30 資料探勘模型分析三(SQL output 之相依性網路示意圖) ... 131

圖 31 修正後營建問題解決模式流程 ... 132

圖 32 模式驗證流程 ... 144

圖 33 本模式應用流程 ... 149

圖 34 本模式之更新與擴充流程 ... 153

圖 35 最後修正之營建問題解決模式流程 ... 155

(14)

1

第一章 緒論

營建工程 係 以知識與經驗為基礎之專業領域 , 因此 , 知識管理 (Knowledge Management, KM)在營建工程領域中扮演著非常重要的角色。知識管理最重要的價值,

係可將工程師腦中的知識與經驗儲存於公司所建立之知識庫中,降低了因為工程人員 離職或退休,而導致公司專業知識與經驗流失的衝擊。Arnold Kransdorff(2000)學者 認為,獲得知識與進步的最有效步驟便是從經驗的累積開始,新的經驗總是建立在舊 的經驗上,且不斷學習及增加。在營建工程的作業中,工程師每天都在解決不同種類 的問題。而如何協助工程師快速解決問題,以達到顧客同意之服務宗旨與目標,是工 程顧問業最重視的議題之一。

第一節 研究動機

楊國安、大衛歐瑞奇、史蒂芬納森、瑪莉安范格林娜(2000)認為,企業在新的世 紀中需要學習才能生存。經過學習後,員工才能不斷提昇能力、企業才能持續改變、

公司才能快速因應對手競爭及顧客的改變。因此,無論是公營或民營事業的學習都顯 得非常重要。工程顧問公司係一個知識密集之產業,為了增加資深或新進工程師的知 識分享、 儲存、 學習與 再利用, 紛紛建立其客製化的知識管理系統(Knowledge Management System, KMS)以留下寶貴智慧資產。依照其專業知識進行分類,建立專 業知識庫儲存顯性知識,以知識社群(Community of Practice, CoP)的方式儲存隱性知 識。知識社群的運作與隱性知識的儲存,係透過系統儲存每次討論所進行的知識交流 內容、過程與時間。Frans Johansson(2005)認為異場域碰撞是不同領域匯集的地方,

不管是哪一種行業別皆可透過此組合產生創造性的新見地。而個人、團隊或組織結合 了不同領域的觀念進行碰撞,自然形成迥異觀念意外交會與互相補強的現象。

Arnold Kransdorff(2000)學者指出,華威克大學對於製造業不斷地尋找解決方案 的觀察結果,亦得到國際企管顧問公司麥肯錫的證實。麥肯錫公司位在克里夫蘭分部 的顧問伊利(Lance Ealey)與梭德柏格(Leif Soderberg)發現,某家汽車零件供應商推出 的一項新產品中,在其普遍存在的設計問題裡有高達 40%的問題,可以在之前的計畫 中得到解答。也就是說,因為工程師並未參考前人的設計經驗,而浪費了 30%的時間 在解決先前已被解決的問題上。

本研究以國內工程顧問公司於 2004 年所建立之「緊急求救系統(SOS)」為研究對

(15)

2

象,蒐集該系統自 2004 年至 2011 年間(共七年)之緊急工程問題解決案例以進行分析。

該系統係針對工程師在業務執行中所面臨的各類急迫性問題,而建立的快速解決問題 之管道。當緊急工程問題被提出後,提問者可藉由該系統迅速獲得全公司員工立即且 廣泛之協助。該系統引發梅迪奇效應(Frans Johansson, 2005)之效果,並加速知識創造 與分享的速度。該系統已建立經驗學習之功能,不但可儲存所有討論的過程紀錄,而 提問者亦會在解決緊急問題後整理解決方案內容回饋予公司。提問者必須將此解決方 案內容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,

以提供其他工程師對於類似問題之參考再利用。該系統自建立以來,已累積一千個歷 史經驗學習檔案(LLF)。由於營建工程專案每天都在進行,工程師在執行專案工作時,

會遭遇各類不同的工程問題,而工程師們常常必須藉由過去解決問題之經驗來解決新 的工程問題。因此,若能從過去已被解決的問題經驗中,從中歸納出一些可被重覆使 用之法則,不但可提昇工程顧問業技術服務之效率,也可降低公司成本支出。更可改 善長久以來,因為資深工程人員因退休或離職所造成之組織經驗流失的衝擊。如何將 上述歷史營建工程問題解決案例之經驗進行歸納整理,達到知識經驗分享與再利用之 目的,儼然已成為工程顧問業之首要課題。

與工程顧問業之問題解決方法類似的是 Altshuller 所提出的創新問題解決理論 (TRIZ)。該理論係一種解決技術矛盾問題之方法,由俄國專利工程師 Altshuller 從二 十萬餘筆專利申請案件中,找出四萬餘筆最具代表性之案例再歸納出 TRIZ 理論。

TRIZ 理論目前已廣泛應用在許多領域,例如:商業(Mann & Domb, 1999)、社會 (Terninko, 2001)、建築(Mann & Catháin, 2001)、食品科技(Mann & Winkless, 2001)、軟 體開發(Rea, 2001)、微電子(Retseptor, 2002)、品質管理(Retseptor, 2003)、公眾衛生 SARS(Belski, Kaplan, Shapiro, Vaner & Wong, 2003)、化學(Grierson, Fraser, Morrison, Niven & Chisholm, 2003)、生態設計(Chang & Chen, 2003)、服務營運管理(Zhang, Chai

& Tan, 2003)、教育(Marsh, Waters & Marsh, 2004)、財務(Dourson, 2004)、市場行銷、

銷售及廣告(Retseptor, 2005)、營建工程(Teplitskiy, 2005)、化學工程(Hipple, 2005)、提 昇顧客同意度(Retseptor, 2007)等。TRIZ 理論的研究者發展了關係概念的群組,以及 知識管理的工具,並企圖協助發明者在簡單的方法中發現更有創意的問題解決方式 (Zhang, Mao & AbouRizk, 2009)。

雖然 TRIZ 理論已成功地應用於許多領域,然而葉相甫、張佩倫、余文德、李順

(16)

3

敏(2010)的研究中,曾應用 TRIZ 理論之工程參數(Engineering Parameter, EP)與發明法 則(Inventive Principle, IP)於具有急迫性質的營建工程經驗學習檔案之問題求解;該研 究係檢視 TRIZ 理論應用於工程顧問緊急問題解決之適用性。其研究發現,TRIZ 理 論所提供之工程參數與解決法則較適合技術性之矛盾問題的解決。由於營建工程所遭 遇之問題較難表達為技術矛盾問題,故當其應用於營建工程問題解決時,會遭遇難以 提供適合解決方案之困難。因此,TRIZ 理論並不能廣泛地應用於營建工程問題求解。

在 Yeh, Chang, Yu and Lee (2010)的另一篇研究中說明,908 個歷史經驗學習案例 僅能選出 64 個(占全部案例的 7%)問題內容屬性較能應用於 TRIZ 理論,其餘案例因 問題屬性較難以 TRIZ 理論之工程參數描述,因此予以排除。該研究整理歸納出最常 被使用的四項 TRIZ 理論之發明法則為:IP 11 預先防範原理、IP 16 部分或過度的動 作原理、IP 02 分離原理及 IP 10 預先行動原理。

在 Yeh, Chang, Yu and Lee (2010)的研究發現,TRIZ 理論在應用於營建工程問題 求解時,會遭遇到兩項困難:(1)營建工程問題多非源自於專利技術之物理或空間矛 盾,而是因為流程或管理上遭遇困難所致。因此,若欲以 TRIZ 理論的工程參數來描 述其所遭遇之問題,是有其困難;(2)工程師在解決上述之工程問題時,大多並非應 用 TRIZ 理論所建議的發明法則(前述四項法則為例外),大多是透過管理手法與技巧 加以解決。因此,有必要建立更適用於工程顧問業之緊急問題解決法則。

基於上述之分析,本研究企圖建立工程顧問業之營建工程問題解決方法。實有必 要針對營建工程之問題特性,建構一套適用於工程顧問業之營建問題解決模式,此為 本研究動機。

第二節 研究課題

基於上述之研究動機及相關研究發現,TRIZ 理論所提供之工程參數(Engineering Parameters, EP)與發明法則(Inventive Principle, IP)雖適用於專利技術創新之領域,但 應用於營建工程問題求解時,會遭遇到問題描述及發明法則之適用性問題。

因此,實有必要建立一套適用於工程顧問業之營建問題解決模式。為建構此一通 用型之模式,本研究必須解決以下四個課題:

(17)

4

一、目前工程顧問業沒有一套方法以蒐集廣泛、正確且具代表 性之營建問題解決經驗學習案例

TRIZ 理論之知識來源為 Altshuller 篩選後具有代表性的四萬餘筆專利發明案例,

因此能夠歸納出具有重覆性之發明法則(IP)。但營建工程問題五花八門,如欲建立具 有重覆使用性之營建問題解決模式,勢必先要建立一套能夠廣泛蒐集工程問題解決之 知識與經驗之機制,使得所蒐集之問題解決知識能夠涵蓋廣泛問題之態樣。本研究欲 藉由歷史成功案例建構適用於營建問題解決模式,因此所蒐集之歷史案例必須具有廣 泛性且經過驗證為正確,並為工程顧問業經常遭遇之問題。

為解決此一問題,本研究以國內某大型工程顧問公司之知識管理系統(KMS)為案 例蒐集工具,廣泛蒐集過去七年內全公司各專業部門所遭遇之各類緊急問題共 908 個。因案例公司係具有二十多個專業技術部門之大型顧問業,其所執行之工程專案,

幾乎涵蓋國內公共及民間工程之所有類型,具代表性。另外,本研究在過去七年內所 發生之緊急問題亦可確保其案例之廣泛性。

本研究將所蒐集的案例經過分類,刪除非工程專業及不具分析價值等案例後,共 餘 631 個案例作為建構營建問題解決模式之經驗學習案例。此 631 個案例皆經過提問 者執行確認,並經評估確能有效解決所遭遇之問題後撰寫成為經驗學習檔案(LLF),

再由其直屬主管確認後完成。因此可確保其案例之正確性。

二、目前沒有一套有效且通用之參數以描述營建工程問題

透過先前研究及文獻回顧得知,若以 TRIZ 理論解決創新問題,必須先以工程參 數(EP)描述欲改善參數及惡化參數。但此一矛盾性描述,並不能廣泛地應用於營建工 程問題之描述。經 SOS 系統之經驗學習檔案(LLF)之分析發現,營建工程問題大多係 因為流程或管理所遭遇之困難所致。因此若欲分析營建工程問題解決之法則,其首要 工作則必須先建立問題描述方法與架構。相對於 TRIZ 理論之工程參數(EP),營建工 程問題較接近管理相關之參數。因此,本研究待解決之第二個課題就是找到一個可以 清楚描述營建工程問題之管理參數(Management Parameter, MP)。此管理參數至少必須 能夠描述營建工程發生之時間、問題特性及其專業領域。

問題描述不但是歸納與分析問題的第一步驟,且是所歸納之問題解決知識重覆使 用的必要過程。因此,找到一套廣泛通用的問題描述參數不但能有助工程師對本模式

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的理解,更會影響未來應用此模式之效率。本模式之問題描述參數須具備問題領域 (problem domain)之特徵,且能夠反映營建工程專業問題,應為工程人員所熟悉且不 會誤解之參數。

為解決此一問題,本研究應用美國專案管理學會(PMI)所發行之營建專案管理知 識體(Construction Extension of Project Management Body of Knowledge, CPMBOK)為 基礎,該方法可清楚定義各類知識領域、流程組、流程與工具及技術,且為全世界通 用之國際語言。且 CPMBOK 係專案管理知識體指南(PMBOK)之延伸版,主要係將九 大知識領域再增加四類專用於營建專案的知識領域,包括:專案安全管理、專案環境 管理、專案財務管理及專案求償管理。本模式之問題描述方法將再經由專家驗證,以 確認定義本研究之問題描述參數。

三、目前沒有一套方法以描述歷史案例之營建問題解決法則

在 TRIZ 理論中,問題之解決方法稱為發明法則(IP)。而營建工程問題解決的經 驗檔案中,該解決方法、描述方式及如何被重覆使用等問題,係本研究建構營建問題 解決模式之第三個待解決課題。為探討經驗學習檔案(LLF)背後通用之解決法則,本 研究參考美國專案管理學會(PMI)所出版之 CPMBOK分析 908 個歷史經驗學習檔案,

並嘗試歸納營建工程問題之解決法則。

問題解決法則係營建問題解決模式的最終推論結果,其定義不但會影響使用者對 於建議方法之理解,亦將決定解決法則之實踐成效。因此,本研究所定義之問題解決 法則必須具有廣泛與通用之特性,亦必須為工程人員所廣泛認知且容易理解。

為解決此一問題,本研究應用美國專案管理學會(PMI)所發行之 CPMBOK 為基 礎,參考各知識領域及流程所提供之工具及技術(tools and techniques)以描述解決方法。

CPMBOK 為全世界通用之國際語言,且較清楚易懂。本研究再經由專家訪談及驗證 擴充其不足者,以定義本研究之問題解決法則。

四、目前沒有一套通用型的營建問題解決模式

本研究之目標在建構一套可重覆應用之營建問題解決模式,因此所建構之模式必 須確保其邏輯及正確性。此外,因受限於所能蒐集的案例數量,且為確保所建構之模 式可隨時代之工程問題特性而演變,本研究所建構之問題理論必須具備可適應性 (adaptive),應可持續自我修正與改善以確保本模式之適用性。

為解決此問題,本研究應用人工處理判斷方式建立問題解決法則,其次透過資料

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探勘方法找出各參數間的關聯性,以作為問題解決法則優先順序之排列。最後,仿照 TRIZ 理論建立營建問題解決矩陣表(Construction Problem-solving Matrix, CPSM),以 提供工程人員查詢可參考之解決法則。為確保本研究所建立之營建問題解決模式確實 符合工程實務需要,且能夠隨著工程技術發展而修正更新,本研究最後提出營建問題 解決模式之擴充及更新機制,以提供不同營建組織建立符合其公司特性之營建問題解 決矩陣表(CPSM)。

第三節 研究目的

為蒐集廣泛、正確且具代表性之營建問題解決經驗學習案例,並且定義一套有效 且通用之參數以描述營建工程問題,從中歸納歷史案例之營建問題解決法則,最後整 合為一個通用型之營建問題解決模式。為解決上述之研究課題,本研究之目的如下:

一、建立營建工程問題解決案例之蒐集與篩選方法

本研究以國內某大型工程顧問公司之知識管理系統(KMS)為基礎,建立一套營建 工程問題解決案例之蒐集方法,以系統化方式蒐集營建工程問題解決之經驗與知識。

該系統已蒐集過去七年間之緊急問題解決案例(LLF),其 LLF 皆經由提問者之直屬主 管確認同意後才完成,因此可確保本研究案例之正確性、廣泛性及代表性。本研究依 據篩選案例標準以選取適合分析之案例,若有下列情況者予以排除,包括:(1)資料 不全之案例;(2)非工程類相關問題;(3)文書處理等非緊急問題;(4)案例價值評分低 者及(5)資料再利用率較低者。經上述條件判斷及篩選後之案例將納入本研究分析。

二、建立可描述營建工程問題特性之管理參數(MP)

本研究將建立管理參數(MP)以描述營建工程問題之特性,包括:問題類型及問題 所發生之時間點。因此,本研究應用本案例工程顧問公司之 SOS 歷史經驗學習檔案 (LLF),並參考 CPMBOK 之知識領域及流程組,用以描述及分析本模式案例之問題 類型及其問題發生之時間點。

三、提出可適用於工程顧問業之問題解決法則(PSP)

依據過去研究結果顯示,營建問題之解決方法與 TRIZ 理論所提供之發明法則不 同。因此,本研究應用本案例公司之 SOS 歷史經驗學習檔案(LLF),並參考 CPMBOK 所提供之工具及技術,深入分析其問題解決態樣(pattern)及規則(rule),提出一套適用 於工程顧問業之問題解決法則(PSP)。

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四、建立通用型之營建問題解決模式(GCPM)

本研究將整合上述研究結果並仿照 TRIZ 理論,建立一套可描述營建工程問題之 問題態樣及解決法則之「營建問題解決模式(General Construction Problem-solving Model, GCPM)」,並建立營建問題解決矩陣表(Construction Problem-solving Matrix, CPSM)。再輔以解決方法查詢表等應用工具,以提供未來工程人員在面臨解決營建問 題時之參考。最後,本研究將以實際案例進行驗證,說明本模式之適用性及可用性。

第四節 研究範圍、限制與假設

一、研究範圍

本研究係以工程顧問業中,營建工程師所遭遇到之緊急工程問題作為研究範圍,

並以過去實際發生之問題解決經驗學習檔案作為分析對象。本研究係針對經驗學習 (lesson learned)的方法進行研究,但推導問題求解方法、解析法及作業研究等,超出 本研究範圍者則不予納入。

本研究係以本案例工程顧問公司之緊急求救系統(SOS)內所記錄之緊急問題解決 案例作為分析範圍,並針對 908 個 SOS 經驗學習檔案(LLF)作為研究樣本。雖然工程 顧問公司之所有問題解決案例並未全部記載於 SOS 系統中,但其 SOS 系統係一個提 供全公司群體智慧之場域,其 LLF 具有價值。但對於其他工程問題解決案例並不加 以探討。本研究僅限於探討營建工程領域之緊急問題,以營建工程作業中之經驗學習 案例作為分析對象,不涉及一般性知識社群(CoP)中及其他解決方法(例如:作業研究 等)所討論之問題分析。

二、研究限制

為達到本研究之目的,亦因時間、人力及環境等因素下,共彙整三項限制:

(一)所蒐集之經驗學習檔案(LLF)未必能夠涵蓋所有可能之營建工程問題

本研究以個案研究方式進行分析研討,以案例公司自 2004 年建立之緊急求救系 統(SOS)作為研究對象。透過 SOS 系統完整記錄與儲存所有曾經被解決過之緊急問題 經驗學習檔案(LLF),且將緊急問題之發生原因、討論過程及解決方案清楚記錄儲存,

此一系統堪稱目前國內營建業建立緊急問題經驗學習檔案最完整之公司。為蒐集廣泛 且多元之問題案例,本研究蒐集該系統自 2004 年至 2010 年之完整 LLF 檔案。雖然 如此,所蒐集之經驗學習檔案(LLF)未必能涵蓋所有可能之營建工程緊急問題,此為

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本研究的第一項限制。

(二)專家驗證時僅能邀請本案例公司之內部專家

由於緊急問題之經驗學習檔案(LLF)係牽涉到工程顧問業的營業秘密,且為公司 之重要知識資產。不論是問題之發生原因、業主類型或問題解決方法等資訊,皆為公 司競爭之機密性專業技術資料。礙於營業秘密不可外洩之原則,本研究之驗證僅能邀 請本案例工程顧問公司之內部專家進行協助,無法請本案例公司以外之專家協助驗證。

亦因受限於可動用之人力及實際執行上之困難,本研究必須相信專家給予之驗證結果,

另一原因也是因為無法延請外部專家協助驗證。此為本研究的第二項限制。

(三)進行專家驗證時之專家人數受限

因受邀專家皆有其日常業務與工作,能夠撥冗參加驗證工作之時間有限。而且,

該專家必須已修習專案管理師(PMP)研習課程,能瞭解 CPMBOK 之定義及內容。因 本研究所邀請之內部專家需具備專業技術實務經驗,且都必須曾參與一般知識社群 (CoP)及 SOS 問題解決。雖然本案例工程顧問公司之專家人數眾多,但並非每位專家 都曾參與 PMP 訓練課程。本專家必須曾參與 SOS 問題解決,且富有參與知識管理的 熱誠,並為自願受訪。因此,本研究之專家人數及專家參與驗證之時間皆受到限制,

無法進行大規模多迴圈之驗證工作,此為本研究的第三項限制。

三、研究假設

本研究以個案分析方式進行探討,因為經驗學習檔案(LLF)為各公司之重要資產 及知識,所以一般並不公開;且受限於有限之時間及人力,因此未能對於其他優良之 工程顧問公司同時進行研究。本研究因受限所採用之研究方法,共六項研究假設說明 如下。本研究將於第八章討論中,針對此研究假設進行回應。

(一)假設本研究所回收之問卷回應內容皆為有效

本研究假設本案例工程顧問公司所提供之 SOS 經驗學習檔案(LLF)內容正確並具 有價值,此假設將使本研究之分析結果具可靠性與真實性。

(二)假設本研究受訪者皆誠實作答

本研究假設參與訪談專家所提供之問卷內容皆為誠實回答,且該專家提供之相關 參數都與當時估計的正確數據相近。此假設將使本研究分析結果具可靠性與真實性。

(三)假設本研究受訪者所判斷之結果皆為正確

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本研究假設參與訪談之專家皆能充分瞭解 CPMBOK 名詞定義,不會有誤解或誤 判之問題。經本研究調查結果顯示,本案例工程顧問公司之專家都曾修習過專案管理 師(PMP)課程。因此,假設本研究之專家群都具有能力判斷及驗證本研究成果,以協 助本研究進行驗證作業。

(四)假設本研究受訪者皆能正確判斷各營建問題之歸類

本研究假設參與訪談之專家,皆能瞭解各問題之特性及屬性,並正確判斷問題分 類及解決方案之歸類,不會有誤判結果。經本研究對於專家所屬部門及年資等資料調 查結果顯示,假設本案例工程顧問公司之專家都是該專業技術領域專家。因此,假設 所有專家皆具有所被期待之能力。

(五)假設 CPMBOK 之知識領域及流程組可有效定義營建問題

本研究假設 CPMBOK 之知識領域及流程組可有效定義營建問題,亦可作為本研 究未來描述問題及問題發生時間之管理參數(MP)。為補強此項假設之弱點,本研究透 過專家判斷與建議將 CPMBOK 之 13 項知識領域分類,最後修改為與問題特徵相關 之 11 項問題分類。

(六)假設 CPMBOK 之工具及技術可有效定義營建問題解決方法

本研究假設 CPMBOK 之管理工具及技術(tools and techniques),可有效定義營建 問題解決方法。為補強此項假設之弱點,本研究透過專家判斷與建議,適度地增加 CPMBOK 中所未涵蓋之工具及技術。

第五節 研究方法

為達成第三節所設定之研究目的,本研究將依循文獻回顧法、個案研究法、資料 探勘、統計分析、專家訪談與驗證等方法,逐一分析各階段所應探討之重點。

一、次級資料分析法及文獻回顧

蒐集與本研究相關之文獻,包括:國內外營建問題解決、經驗學習、創新問題解 決理論、資料探勘、專案管理知識體指南、營建專案管理知識體指南等相關研究及應 用等。次級資料分析之方法主要係協助本研究找尋合適之分析工具,用以描述營建問 題並歸納建立其解決方法。

二、個案研究法

個案研究法是一種質化的描述性研究。個案研究(Miller, 2008)是一種參與者與群

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體只有在特殊的背景上的描繪性之推論研究。本研究以國內最具規模的工程顧問公司 作為個案,因為該公司所建立之知識管理系統(KMS)內已存有足夠之營建工程上之緊 急問題案例。本研究利用個案研究方法,針對本案例公司之緊急求救系統(SOS)歷史 經驗學習檔案(LLF)作為探討對象。待本模式建立後,亦可作為其他工程顧問公司解 決營建問題之參考。

三、資料探勘

為達到本模式之可用性及適用性,本研究利用資料探勘方法找出營建問題常出現 之問題態樣及解決法則。利用資料探勘技術找出最常出現的態樣及法則後,再作為矩 陣內解決法則(PSP)之建議使用優先順序。本研究應用目前本案例工程顧問公司常用 之 MS-SQL Server 2005

®

資料庫軟體進行資料探勘分析,並以關聯規則演算法作為探 勘工具。

四、統計分析

本研究運用統計分析工具,以分析專家所提供之同意度資料。將專家給予的同意 度進行分析統計後,得以加強本研究之研究成果。

五、專家訪談、專家問卷與案例驗證

由於經驗學習檔案(LLF)係各公司之重要機密與智慧資產,為保護本研究資料,

僅能以本案例公司之內部技術專家作為驗證專家群。又因本研究之專家必須具備專業 實務經驗及 PMP 課程訓練,亦需瞭解 PMBOK 定義,且具有熱心為自願協助之特質。

本研究以上述資格篩選十二位技術領域之專家名單,再進行詢問是否願意協助驗證工 作。經詢問專家意願後,共十一位專家願意協助且承諾不外流本研究之重要分析資料,

提供予本研究之分析資料僅作為研究用途。本研究將初步分析之結果以問卷調查方式 請專家給予同意度,而進行專家問卷及訪談目的係為了請專家確認本研究所判斷之正 確性。若專家不同意本研究所判斷之結果,則請專家給予適當建議,以作為修正本模 式之依據。若對於專家提供的建議有疑問時,本研究再進行專家訪談工作,以修正本 研究所建立之模式。本研究以專家訪談及問卷方式進行後,最後再以實際案例驗證本 研究模式架構之適用性。

第六節 研究流程

本研究在確立研究動機與目的後,進行現況瞭解與研究構思,並開始進行相關文

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獻蒐集與分析,後續再進行案例資料蒐集及篩選。本研究以 CPMBOK 及 TRIZ 理論 作為研究方法,並以本案例公司之經驗學習檔案(LLF)作為研究對象,以深入分析營 建問題、問題發生時間點及解決方法等特徵屬性。

經本研究資料處理及分析結果彙整後,建立初步管理參數(MP)、問題解決法則 (PSP)及營建問題解決矩陣表(CPSM)。由本案例公司內部之十一位專家協助驗證,請 各專家針對本研究所彙整之結果給予 1~5 分之同意度分數(1 分為非常不同意、2 分為 不同意、3 分為無意見、4 分為同意、5 分為非常同意)。本研究將專家驗證之結果進 行回饋修正後,再針對專家與本研究所判斷之差異處進行探討分析。本研究在進行回 饋修正後,建立營建問題解決模式(GCPM)。本研究以資料探勘方式找出常見之態樣 與規則,以作為矩陣表內解決法則(PSP)之排序。最後依據專家回饋之修正建議,以 修正本模式架構。本研究以發生於案例公司之實際案例進行驗證,最後再請專家進行 再次驗證,以確立本研究所提出之營建問題解決模式(GCPM)的正確性及適用性。本 研究流程如圖 1 所示。

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圖 1 研究流程

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第七節 論文架構

一、第一章 緒論

本章包括:研究動機、研究課題、研究目的、研究範圍、研究限制、研究假設、

研究方法、研究流程及論文架構。

二、第二章 文獻回顧

本章所回顧之文獻包括:問題解決、經驗學習、TRIZ、PMBOK、CPMBOK 及 資料探勘技術等。

三、第三章 資料蒐集與案例篩選

本章包括:研究對象簡介、研究問題分析、資料蒐集及篩選及資料分析方法。

四、第四章 初步營建問題解決模式建立

本章內容係說明應用 CPMBOK 分析本研究案例之領域、流程組、流程及其所使 用之解決工具及技術,並彙整歸納成為本研究初步之營建問題解決理論(GCPM),此 模式包含:管理參數(MP)、解決法則(PSP)及營建問題解決矩陣(CPSM)。

五、第五章 問題屬性歸類驗證

本章為問題屬性歸類驗證,係以專家驗證方式進行,其內容包括:專家背景及問 卷調查、專家問卷設計、調查結果及同意度分析,並針對專家判斷與本研究之差異部 分進行態樣分析,以作為第六章模式之回饋修正。

六、第六章 營建問題解決模式修正與分析

本章包括:營建問題解決模式(GCPM)、問題解決態樣關聯性分析、模式修正與 分析結果。並以資料探勘方式找出常出現之問題解決態樣及規則,以作為矩陣表內建 議提供之解決法則(PSP)優先順序。

七、第七章 模式驗證與應用

本章為營建問題解決模式驗證與應用之結果,以本案例公司之實際案例進行驗證,

並請專家再次驗證後,以確保本模式之適用性。

八、第八章 結論與建議

本章包括歸納之結論,並針對第一章假設進行討論及回應,提出後續研究建議。

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第二章 文獻回顧

過去產業對於知識管理(KM)之應用,其主要目的是在於提昇公司內部執行之效 率。但隨著科技的進步,知識管理的應用範圍也擴及顧客、投資者與非企業者。因此,

知識管理已非僅僅是公司內部資訊共享而已(Andersen, 2000)。而工程顧問公司乃是高 度知識密集型之服務業,組織內知識之儲存、創新、分享與再利用都與競爭力息息相 關。學習可促使組織更有能力改革並適應市場上的變化,也可讓部門進行創新,更可 以幫助管理者對於危機處理採行最有效率的方式,還能幫助高階主管釐清並執行新的 策略,更能幫助員工提昇工作能力(楊國安;大衛歐瑞奇,史蒂芬納森,瑪莉安范格 林娜,2002)。因此,如何藉由知識管理的方式,讓組織成員能夠透過知識學習並提 昇能力,是提昇組織競爭力之重要課題。

本研究旨在建立一個解決營建問題之創新解決方法,用於協助工程師在遭遇問題 時,可運用過去法則並以創意思考來解決問題。本研究所採用的方法係透過知識管理 系統之輔助蒐集營建問題解決所需要之經驗學習案例(LLF),再透過知識彙整與歸納 成為可重覆使用之態樣及法則。為瞭解本研究所需之知識、技術及目前國內外研究之 情況,在研究過程中回顧過去國內外與本研究主題相關之文獻,包括:經驗學習、問 題解決、創新問題解決理論(TRIZ)、專案管理知識體指南(PMBOK)及資料探勘(DM) 等。

第一節 問題解決(Problem Solving)

一、問題解決理論

問題解決是工程顧問業人員最重要的課題,不論是規劃、設計、監造甚至是專案 管理等工作,都離不開問題解決之活動。而營建管理文獻中有關問題解決之理論首見 於 Smith(1992), Li and Love(1998)的研究。Smith(1992)的研究中指出,問題的解決必 須確切瞭解該問題之所屬領域,而並不是僅靠直覺判斷就能夠解決問題;而管理的問 題解決係以組織環境的活動為導向。

Li and Love(1998)歸納營建問題有幾個重要的特徵,包括:(1)非結構化自然語言 (ill-structured nature)—經驗知識通常並非用結構化之表達方式記錄,造成其再取 (retrieve)與再用(reuse)之困難;(2)不充足的說明(inadequate vocabulary)—營建工程問 題複雜,難以完全清楚描述,因此與參與者的溝通非常重要;(3)缺乏一般性及概念

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性(little generalization and conceptualization)—營建工程問題解決大多針對特定問題,

而且求解時第一個解答通常是較被採用的,卻無法保證是最好的解決方案,更缺乏通 用 性 之 解 決 方 法 與 理 論 ; (4) 暫 時 性 的 複 合 式 組 織 (temporary multi-organization, TMO)—營建專案為承攬性專案,相關團體為臨時性組成,相關解答亦為此臨時性組 織參與者所共同研商的解決方案,未必適用於其他組織;(5)獨特性的問題(uniqueness of problems)—營建工程問題大多具有獨特性,因此較難累積足夠的知識與經驗;(6) 最佳解決方案難以獲得(hardness in reaching the optimal solution)—問題解決為一次性 活動,甚少評估其結果及效益,因此難以確認是否為最佳解答。

除了營建問題外,Dave and Koskela(2009)認為處理營建專案問題後,其知識之記 錄及再使用更具有挑戰性。其他學者亦較著重於動態知識(dynamic knowledge),需要 不斷地更新,再去創造新的參與以增強其解決方法(Chinowsky, Molenaar & Realph, 2007)。而擁有不確定性以及模稜兩可的營建問題解決方法,也可能影響問題解決者 的績效,而問題解決者包含了工程師及管理者(Chang & Chiu, 2005)。營建問題解決還 有一個非常重要的特徵就是急迫性,但是從過去的研究發現,較少著重於緊急問題解 決方法之研究(Yu, Lin, Yu, Liu, Luo & Chang, 2007)。

從相關研究發現,營建工程問題具有產業之獨特性,且必須藉由產業內知識之蒐 集與分析才能提供有效之解答。另外,營建產業具有動態性與急迫等特性,因此,營 建問題解決模式必須能夠滿足此二特性,方能符合產業之需求。

二、問題解決之應用

本案例公司為國內之主要工程顧問產業之一,該公司自 2001 年開始建立知識管 理系統(KMS),於 2004 年建立一個緊急問題解決系統(SOS)來協助工程師解決緊急問 題(陳冠霖、周昌典、劉沈榮,2006)。Yu, Lin, Yu, Liu, Luo and Chang(2007)的研究係 以本案例工程顧問公司之 SOS 系統為基礎,提出了以知識管理為基礎之營建問題解 決方法,稱為 KM-CPS(KM-Enabled Construction Problem Solver),KM-CPS 係利用一 個特別設計的知識社群(community of practice, CoP)整合在知識管理系統中,集合全組 織的知識與經驗提供營建工程緊急問題解決之工具,提昇了問題解決之效益。Yu, Yang, Tseng, Liu and Chang(2009)提出一個可整合知識管理系統之方法(Enhancing Engineering Services with Integrated Proactive Knowledge Management Model, IPKMM),

用以提昇問題解決之效益。Yu, Yang, Tseng, Liu and Chang(2009)為了解決傳統知識管

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理系統因為被動式(reactive)問題解決模式,導致其成本、人時與時間效益不佳之問題,

提出了主動式問題解決系統(Proactive Problem Solving, PPS)之工程問題解決方法;該 系統經實證分析發現,可提昇問題解決時間效益達到 85%以上(Yu, Yang, Tseng, Liu &

Wu, 2010)。為延續 PPS 之研究,進一步提出一個整合型主動式知識管理系統之方法 (Integrated Proactive Knowledge Management Model, IPKMM),IPKMM 改善了 PPS 解 決知識不足之問題,進一步提昇問題解決效益(Wu, Tseng, Yu, Yang, Lee & Tsai, 2012)。

當工程人員遇到緊急問題時,常會直接請教專家或透過網路搜尋引擎、公司內部 的全文檢索系統或資料庫、知識庫系統進行檢索,最後可能藉由檢索結果以協助解決 工程問題。在現實中,直接請教專家往往是最快的解決方法,但專家們常會忙碌於更 重要的事物,無法及時協助工程師解決問題。因此,就需要仰賴其他的資訊系統作為 輔助。傳統解決方式分為三類,包括:團體的參與、閱覽查詢及請益。李孟學(2009) 提出知識地圖的導入策略與應用情境,協助使用者面對不同來源的工程文件,能自動 取得延伸的關鍵詞彙與分類的資料文件,以提供工程師解決問題。

而營建管理活動係以問題解決(Li & Love, 1998)為中心,而營建工程師每天都在 解決營建工程上所面臨的問題,也包含急迫性的問題,例如:投標決策、變更設計、

材料選擇及工法選擇等。問題解決的方式除了靠工程師腦力激盪外,另外需倚靠過去 工程問題解決之經驗法則以快速找到解決方法,並於最短時間內協助業主解決問題。

Kirchof and Adams(1989)認為在專案管理者的觀點上有五種解決衝突的方法,分別為:

(1)暫時擱置(withdrawing);(2)各退一步(compromising);(3)強迫接受(forcing);(4)異 中求同(smoothing)及(5)面對問題(confrontation)。

Peter(1998)認為人們在解決問題的過程中,缺乏系統思考的七項學習障礙包括:

(1)侷限思考與固守本職;(2)歸罪於外界;(3)缺乏主動積極的整體思考;(4)專注於個 別事件;(5)煮青蛙的故事;(6)經驗學習的錯覺及(7)管理團隊的盲思。各觀點概述如 下:

(一)侷限思考與固守本職

有多數人認為自己對於整體組織的運作,只有很小的影響力甚至毫無影響;雖埋 首苦幹,卻將自己侷限於本身職務範圍內思考。

(二)歸罪於外界

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由於因為侷限思考,而併發以片段的方式來看待外在的世界,而指責組織內的同 伴或外在因素,將罪過推向外界。

(三)缺乏主動積極的整體思考

主動積極(proactive)是指管理者在面對難題時,不應一再拖延而必須有所行動加 以解決,並應以整體思考的方法與工具深思熟慮。

(四)專注於個別事件

山頂洞人在思考怎樣求生存時,關心的絕不是宇宙萬物如何運行,而是警覺和抵 禦老虎來襲的能力。因此,當個人專注於個別事件時,一個組織便難以維持其創造性 和學習力。

(五)煮青蛙的故事

當青蛙在溫水中無法及時反應熱水即將變燙,在溫度慢慢上升後就會變的越來越 虛弱,到最後無法動彈。因為青蛙的器官只能感應環境的激烈變化,而不是針對緩慢、

漸進的變化。因此,若組織或個人的狀況像煮青蛙的狀況,未來若遇到問題需解決時 已無法及時應變。

(六)經驗學習的錯覺

雖然最強而有力的學習是來自經驗學習,但這些經驗學習在時空上是有其有效範 圍。因此,有些經驗學習的知識只能用在某一個時間點,無法隨著時間的變化而加以 應用。

(七)管理團隊的盲思

組織中的管理團隊常把時間花在爭權奪利,並佯裝每個人都在為組織的共同目標 而努力。因此,他們只好設法壓制不同的意見,結果對任何潛在威脅的探究,就形成 所謂熟練的無能。

根據以上相關文獻回顧,問題解決的效率係影響專案執行與成功的關鍵因。如何 利用過去的經驗作為未來遇到類似問題的解決參考,但又要因應時空條件及創造性學 習之期許,係問題解決者必須著手進行的重要課題。表 1 為問題解決之文獻彙整。

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表 1 問題解決相關研究之彙整 問題解決相關研究之彙整

年度 研究者 研究主題與內容

1989 Kirchof and Adams

在專案管理者的觀點有五種解決衝突的方法 1992 Smith 提出問題解決理論

1994 Runeson 營建管理活動以問題解決為中心 1998 Li and Love 提出問題解決理論

1998 Peter M.

Senge

認為人們在解決問題的過程中缺乏系統思考的七項學習障礙 2004 CECI 建立緊急問題解決系統(SOS)

2007 Yu et. al 提出可應用於工程顧問公司提昇營建問題解決(KM-CPS)之 概念

2010 Yu et. al 提出主動式問題解決系統(PPS),改善傳統被動式知識管理方 法之效率問題

2010 李孟學 利用知識地圖於營建業的導入策略與應用,加速問題解決知 識之再取效率

2012 Wu et al. 提出一個可整合主動式知識管理系統之方法(IPKMM),擴大 問題解決之知識來源

第二節 經驗學習(Lessons Learned)

一、經驗學習之定義

經驗(experience)指的是過去曾經做過或是經歷過的事情。從經驗以獲取的知識,

能幫助認知之熟悉的模式,也可找到日前發生的事和過去發生的事之關聯(顧文翔,

1999)。而作為一個高度知識密集之產業,營建業需要一種更有條理的方法來管理知 識,也需要專家的知識和問題解決(Graham & Thomas, 2007)。企業未來產生之效益係 仰賴組織內知識活動所產生之經驗,必須持續學習且應逐漸更新並增強公司內之知識 資產,此知識活動可稱為經驗學習(魏宇德,2008)。透過經驗學習以學習過去成功經 驗,並用以快速地解決類似問題。Weber, David and Irma(2001)說明經驗學習系統在 1980 年起就被用在軍事、商務及政府組織之經驗學習,用來擷取、儲存、擴散及分 享他們的工作經驗。經驗學習的過程與系統記載著詳盡的能力與限制,如何利用人工 智慧的方式描述知識管理之解決方案也是一項重要的課題。Stewart(1997)認為經驗學 習可以是一個指導方針,也可作為事件查核的核對清單。

Bartlett(1999)說明經驗學習是來自於提供一個經驗再作為改善目標的過程,可以

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改變結果。Salmon and Siegel(2001)認為所儲存的經驗是「被定義的經驗」亦相當於

「經驗學習」。Graham and Thomas(2007)提出在知識管理中最重要的一部分,就是營 建團隊經驗學習的參與,這個經驗是改善專案最重要的因素。表 2 為經驗學習定義之 彙整。

表 2 經驗學習之定義 經驗學習之定義

年度 研究者 定義

1997 Stewart 經驗學習可以是指導方針,也可作為事件查核的核對清單 1999 John G.

Bartlett

經驗學習是來自於提供一個經驗再作為改善目標的過程,可 以改變結果

2001 Salmon and Siegel

所儲存的經驗是被定義的經驗,亦相當於經驗學習 2001 Rosina Weber

et al.

經驗學習係用來擷取、儲存、擴散及分享經驗 2007 Graham1 and

Thomas

知識管理中最重要的一部分就是營建團隊經驗學習的參 與,這個經驗是改善專案最重要的因素

2008 魏宇德 企業未來產生之效益係仰賴組織內知識活動所產生之經 驗,持續學習且逐漸更新並增強公司內之知識資產

2010 葉相甫 透過經驗學習之活動能學習其他同仁過去成功之經驗,且於 未來發生類似情況時即能透過該經驗順利的解決問題

二、經驗學習系統

一般經驗學習過程(Weber, David & Irma, 2001)係將組織成員經過蒐集至經驗學 習中心或經驗學習平台,經過各領域專家再次確認後,將正確的資料儲存至學習資料 庫以提供他人查詢與利用。營建的知識與經驗,都是在生命週期執行過程中不可或缺 的一個重要項目。一個公司要有完整的經驗學習檔案(lessons-learned file, LLF),才能 有效實施施工性改善計畫(constructibility program)(顧文翔,2000)。Jong, Ock and Han(2003)認為解決問題的最適當的方式就是成功地管理衝突的情況,而有用的經驗 來自於被整理歸類的案例。新墨西哥大學的 Fisher, Deshpande and Livingston(1998)於 CII 專案研究報告中彙整經驗學習相關之流程、模組及參考案例。以 Motorola 公司為 例 , 其 經 驗 學 習 流 程 共 有 三 個 步 驟 : (1) 規 劃 ; (2) 執 行 及 (3) 分 析 與 包 裝 。 以 Martin-Marietta 公司為例,經驗學習流程共有四個步驟:(1)教育員工對經驗學習之認 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及(4)更新儲存 新的知識文件。Fisher, Deshpande and Livingston(1998)發展了一個經驗學習的過程,

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共三個步驟:(1)蒐集(collection);(2)分析(analysis)及(3)執行(implementation)。圖 2 為 經驗學習流程(以 Motorola 公司為例)。

圖 2 經驗學習流程(以 Motorola 公司為例) Note from Fisher, Deshpande & Livingston (1998)

Weber, David and Irma(2001)提出經驗學習系統(lessons-learned system, LLS)的動 機是來自於一個情境,因為組織內的專家或有經驗的工程師可能離職或退休,所以知 識管理主要是在保存組織的知識及預防經驗流失的衝擊。許多營建業或營造廠都為縮 減規模而付出慘痛的代價,而低落的員工,其忠誠度已不再是公司穩定的力量。當專 業人才離去時,如何讓專業技術與經驗知識得以留存,又如何讓新進人員能夠盡早熟 悉公司業務,亦是營建業當前須正視之課題(葉威徹,2001)。經驗學習系統(LLS)主要 是獲得及提供一個類似的問題解決經驗,藉以提高員工的優勢。經驗學習的描述通常 包含了事件的發生原因、經過、應用、處理及結果。圖 3 為一般經驗學習過程。

圖 3 一般經驗學習過程

Note from Weber, David & Irma, 2001

經驗學習是來自於經驗,知識產物(Weber, David & Irma, 2001)分為幾類:經驗學

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習、事件報告、警示、組織記憶及優良範例。每一種知識產物所包含之要件不同,經 驗學習係起源於經驗的分享,不一定記錄一個完整的過程,它可能記錄失敗及成功經 驗。表 3 為知識管理產物不同類別之比較。

表 3 知識管理產物之比較 知識管理產物之比較

知識產物 (knowledge

artifact)

是否起源於 經驗?

描述一個完 整過程?

描述失敗? 描述成功? 適用於?

經驗學習 是 否 是 是 組織

事件報告 是 否 是 否 組織

警示 是 否 是 否 企業

組織記憶 可能 可能 是 是 組織

優良範例 可能 是 否 是 企業

Note from Weber, David & Irma, 2001

本研究蒐集文獻中有關營建工程經驗學習之相關應用系統實例彙整說明如下,表 4 為本研究之彙整。

(一)HCS(INDOT)

HCS(Hypermedia Constructability System, Indiana Department of Transportation)系 統是美國印第安那州政府交通局委託普渡大學 Mc Cullouch 教授(Mc Cullouch & Party, 1994)所研發的多媒體施工性知識庫查詢系統,提供印第安那州政府交通局官員、設 計單位以及施工廠商查詢公路施工之相關工法。

(二)ACoRS

ACoRS(Automated Constructability Review System)是日本大林組(Obayashi)委託 美國普渡大學 Skibniewski 教授所研發之自動化施工性檢核系統。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)ACTS

ACTS(Advanced Construction Technology System)系統(Ioannou & Liu, 1993)係由 美國密西根大學所研發的施工技術資料庫查詢系統,提供設計及施工規劃人員在設計 及工程規劃階段時,選擇最適工法以提昇施工可行性。

(四)CLLD & IKIS

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CLLD(Constructability Lessons Learned Database)系統(Ioannou & Liu, 1993)及 IKIS(Integrated Knowledge-Intensive System)系統(Kartam & Flood, 1997)是由北卡羅萊 納大學 Kartam 等人所研發之施工性經驗學習知識庫系統,以提供營造商查詢有關施 工性相關知識。

(五)AEPIC

AEPIC(Architecture and Engineering Performance Information Center)(Loss, 1987) 是馬里蘭大學研發有關建築、土木及設施工程之失敗記錄資料中心,提供失敗案例之 經驗,以避免日後有類似狀況再度發生。

(六)LLP-Wizard

美國營建產業研究院 (Construction Industry Institute, CII)的 Modeling Lesson Learned Research Team 於 1999 年彙整報告(Loss, 1987),內容包含:經驗學習定義、

系統與應用,說明如何利用經驗學習的方法進行施工性改善工作。調查 2,400 個組織,

描述了 145 個最初的反應及 50 個經驗學習過程後,將可參考之經驗學習以專案各階 段方式儲存,並建立 LLP–Wizard 系統。

表 4 經驗學習相關系統研發之彙整

經驗學習相關系統研發之彙整

年度 研發者 系統名稱

1987 馬里蘭大學 AEPIC(Architecture and Engineering Performance Information Center)

1993 美國密西根大學 ACTS(Advanced Construction Technology System)

1994 McCullouch and Party HCS(INDOT)

(Hypermedia Constructability System, Indiana Department of Transportation)

1993 1997

Ioannou and Liu Kartam and Flood

CLLD & IKIS

(Constructability Lessons Learned Database and Integrated Knowledge-Intensive System) 1997 Skibniewski, Arciszewski &

Lueprasert

ACoRS(Automated Constructability Review System)

1999 美國營建產業研究院 (Construction Industry Institute, CII)

Lesson Learned Process- Wizard(LLP –Wizard)

三、經驗學習之應用

營建知識所指的係在完成營建工程生命週期的所有活動中所產生的知識,該知識 包括:經驗、價值及經過文字化的資訊,此外也包含專家獨特的見解(顧文翔,2000)。

參考文獻

相關文件

Creative thinking / Critical thinking Problem Solving / Self

“Successful Knowledge Management Projects,” Sloan Management Review, Winter 1998. H., Some principles of knowledge management

McCreedy , “The Process of Knowledge Management Within organization :a Critical Assessment of both Theory and Practice”, Knowledge and Process Management, Vol.6,

and Liu, S.J., “Quantifying Benefits of Knowledge Management System: A Case Study of an Engineering Consulting Firm,” Proceedings of International Symposium on Automation and

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