淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
進階搜尋


下載電子全文限經由淡江IP使用) 
系統識別號 U0002-0602200715374000
中文論文名稱 電腦模擬系統中具相關性之作業參數影響評估模式
英文論文名稱 Impact of Correlated Activity Parameters on Computer Simulation Results
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 95
學期 1
出版年 96
研究生中文姓名 魏鈞宏
研究生英文姓名 Chun-Hung Wei
學號 692311623
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2007-01-07
論文頁數 119頁
口試委員 指導教授-楊亦東
委員-王維志
委員-楊智斌
委員-楊立人
中文關鍵字 電腦模擬  隨機排程  統計方法  隨機亂數  共變異性 
英文關鍵字 computer simulation  scheduling  statistics  random variable  correlation 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 應用電腦模擬技術處理營建專案不確定性排程已獲得營建管理領域廣泛的接受。常見的模擬模式包含下列步驟:(1)以機率分佈為基礎建立模擬元件之相關資訊(如作業需時,機具產能,工作數量等)、(2)轉換為電腦語言、(3)進行多次運算,並獲取特定管理資訊(如生產效率,循環時間,工程總需時等)。
先前有許多學者針對模擬中元件參數彼此存在之統計相關性做相關研究,但大都假設元件參數之機率分佈為單一型式,因此本研究假設參數為多種分佈形式。研究方法為應用多變量模擬中之NORTA(NORmal To Anything)法產生具共變異性之隨機亂數並以此進行模擬運算。應用案例為路面刨除加鋪工程,研究成果為建構模擬模式進行工程總需時之不確定性分析,並協助排程工程師評估作業參數共變異條件對總需時產生之影響。
本研究驗證過程包含兩部份,其一是對於由NORTA法所產生之變數,利用統計檢定驗證是否符合當初假設之分佈型式,另一部份則是檢定產生出之相關係數矩陣,是否接近原來設定之相關係數矩陣。
英文摘要 Using the computer simulation technology to treat the uncertainty in the scheduling of projects has already been accepted by the field of construction management. General simulation models include the following steps:(1)establish the probability distributions of simulation components.(ex: activities duration, production efficiency of machines and tools, the amount of activity.)(2)transform into computer code.(3)perform a number of simulation iterations and obtain specific management information.(ex: production efficiency, duration of cycle, total duration of project.)
Previous researches attempted to address possible correlations among the parameters of simulation components. They, however, often assumed that the distributions are of the same form. This study allows different kinds of distributions, and generates correlated random variables by applying the NORmal To Anything (NORTA) method. The proposed model has been applied to a pavement rehabilitation project. This study develops a simulation model to analyze the uncertainty of project duration at the presence of correlations among simulation components.
The validation of this study involves two parts. The first part is to test whether the generated samples have the specified marginal distributions. The second is to check whether the generated correlations are close to the specified ones.
論文目次 目錄
頁次

目錄 Ⅰ
圖目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅵ

第一章 緒論 1
1.1 研究動機及背景 1
1.2 研究問題說明與目的 1
1.3 研究方法流程 2
1.4 論文架構 5

第二章 相關文獻回顧 7
2.1 電腦模擬之介紹 7
2.1.1 電腦模擬概述 7
2.1.2 電腦模擬模式種類 8
2.1.3 電腦模擬之應用 8
2.2 相關電腦模擬程式之概述 9
2.3 營建作業應用電腦模擬之介紹 12
2.4 營建作業相關性文獻 17
2.4.1 作業時間相關性文獻 17
2.4.2 作業成本相關性文獻 18
2.5小結 19

第三章 理論介紹 20
3.1 作業參數之常用機率密度函數 20
3.1.1 常態分佈 20
3.1.2 中央極限定理 22
3.1.3 對數化常態分佈 23
3.1.4 Beta分佈 24
3.1.5 三角分佈 25
3.2 作業參數之相關係數 27
3.2.1 相關係數 27
3.2.2 等級相關 29
3.3 作業參數相關係數之估計 29
3.3.1 就相關因子分析估計 30
3.3.2 條件期望值估計 30
3.4 NORTA法之理論 31
3.4.1 科列斯基分解 32
3.5 分配型態適合度檢定 33
3.5.1 卡方檢定 34
3.5.2 K-S檢定法 35
3.6 小結 37

第四章 模擬模式之建構 38
4.1 模式建構 38
4.1.1 模式構建之源由 38
4.1.2 施工流程 39
4.2 模擬步驟 45
4.2.1 模式流程 45
4.2.2 NORTA模擬步驟 54
4.3 小結 55

第五章 案例分析與模式驗證 56
5.1 案例簡介 56
5.1.1 案例說明與分析 57
5.2 模式驗證 72
5.2.1 不確定變數分佈之驗證 72
5.2.2 相關係數之驗證 73
5.3 敏感度分析 74
5.3.1 兩種模式所有變數和結果的相關性 74
5.3.2 卡車數對結果之敏感度分析 76
5.4 小結 78

第六章 結論與建議 79
6.1 結論 79
6.2 未來研究方向與建議 80

參考文獻 82
附錄 89
圖目錄
頁次

圖1.1 研究流程圖 4
圖2.1 NETCOR模式之概要 18
圖3.1 常態分佈的機率範圍 22
圖3.2 對數化常態分佈圖 24
圖3.3 常見的Beta分佈圖 25
圖3.4 右偏三角分佈 27
圖3.5 正向相關 28
圖3.6 反向相關 28
圖3.7 無關係 28
圖3.8 下三角矩陣運算順序的示意圖 33
圖3.9 卡方檢定的拒絕域與接受域 35
圖4.1 整平機 39
圖4.2 鋪裝機 39
圖4.3 刨除作業面積示意圖 40
圖4.4 卡車運送棄土時間對整體作業之影響(無等待時間) 41
圖4.5 卡車運送棄土時間對整體作業之影響(有等待時間) 41
圖4.6 刨路作業流程圖 42
圖4.7 鋪築作業面積示意圖 43
圖4.8 鋪路作業流程圖 44
圖4.9 模式構建之流程圖 46
圖5.1 刨路模式組織圖 59
圖5.2 鋪路模式組織圖 59
圖5.3 95%信心水準下總時間三種情況之累積密度函數 71
圖5.4 BestFit4.5 軟體驗證隨機亂數分佈 72
圖5.5 卡車數敏感度分析之盒鬚圖-第二種情況 77
圖5.6 卡車數敏感度分析之盒鬚圖-第三種情況 77
表目錄
頁次

表2.1 CYCLONE基本符號、名稱與功能表 11
表2.2 國內營建工程應用模擬方法之相關研究 12
表2.3 國外營建工程應用模擬方法之相關研究 15
表3.1 K-S檢定中的臨界值 36
表4.1 刨路模式中變數之相關係數矩陣 48
表4.2 鋪路模式中變數之相關係數矩陣 49
表4.3 第三種相關情況的相關係數矩陣 50
表4.4 第一類子矩陣 50
表4.5 第二類子矩陣 51
表4.6 第三類子矩陣 51
表4.7 第四類子矩陣 52
表5.1 刨路模式中所需輸入之資料 58
表5.2 鋪路模式中所需輸入之資料 58
表5.3 刨路模式變數第二種相關情況 60
表5.4 鋪路模式變數第二種相關情況 60
表5.5 刨路模式第三種情況之相關係數矩陣 61
表5.6 子矩陣1 61
表5.7 子矩陣2 62
表5.8 子矩陣3 62
表5.9 鋪路模式第三種情況之相關係數矩陣 63
表5.10 子矩陣1 63
表5.11 子矩陣2 64
表5.12 子矩陣3 64
表5.13 子矩陣4 65
表5.14 鋪路第四種情況之相關係數矩陣 65
表5.15 子矩陣2、3、4 66
表5.16 子矩陣2、3、4內的子矩陣 66
表5.17 刨路模式轉換後之相關係數矩陣 67
表5.18 刨路模式中不確定變數之分佈及其參數 67
表5.19 鋪路模式中不確定變數之分佈及其參數 68
表5.20 刨路和鋪路模式模擬的結果 68
表5.21 不同情況的檢定統計量F比較 70
表5.22 95%信心水準下四種情況之完工時間 71
表5.23 驗證刨路模式變數分佈結果 73
表5.24 驗證鋪路模式變數分佈結果 73
表5.25 驗證相關係數之誤差值 74
表5.26 刨路模式中5個變數與結果之相關係數 74
表5.27 鋪路模式中8個變數與結果之相關係數 75
表5.28 刨路模式卡車數敏感度分析-第二種情況 76
表5.29 刨路模式卡車數敏感度分析-第三種情況 76
參考文獻 參考文獻
一、中文文獻
1. 王萬枝,「帷幕牆施工自動化作業改善與模擬分析」,國立臺灣工業技術學院營建工程技術研究所碩士論文(1996)
2. 朱撼湘,「鋼構作業電腦模擬分析之研究」,台灣工業技術學院營建系碩士論文(1990)
3. 余文德、韓世彥,「鋼結構廠房施工流程電腦模擬分析-以光電廠實際建廠工程序為例」,明新土木工程技術與管理研討會論文集(2001)
4. 李建中、王維志,「電腦模擬與單價比對在工程採購招標之運用」,中國土木水利工程學刊, pp3-12,(2001年2月)
5. 林家樞,「公路工程」,中國土木工程學會(1972)
6. 林景棋,「營建作業系統模擬分析之研究」,國立台灣科技大學工程技術研究所碩士論文(1990)
7. 林宏澤、林清泉,「系統模擬」,高立圖書有限公司(1991)
8. 林憶田,「土方作業規劃同類資源考量之模擬研究」,國立中央大學土木工程研究所碩士論文(1999)
9. 林惠玲與陳正倉,「統計學-方法與應用」,雙葉書廊有限公司(2001)
10.林志蒼,「新奧工法隧道施工模擬分析-以八卦山隧道為例」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2002)
11.林弘毅,「自充填混凝土施工效益評估與分析」,國立台灣大學土木工程學系碩士論文(2002)
12.林孟杰,「新奧工法隧道施工速率分析」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2003)
13.林敬祥,「以系統思考探討全跨預鑄吊裝工法供應鏈模型之研究-以高鐵C260標上部橋樑結構為例」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2004)
14.洪轟嘉,「結合限制理論與SmartLink電腦模擬之開發以輔助預拌混凝土供應鏈之規劃」,國立中興大學土木系碩士論文(2001)
15.郭俊延,「營建作業電腦化模擬之研究」,國立台灣科技大學工程技術研究所碩士論文(1990)
16.陳俊傑,「建築工程大型系統模板轉用之電腦模擬研究」,國立中央大學土木工程研究所碩士論文(1999)
17.陳福改,「砂腸圍堤施工模擬分析—以雲林新興工業區為例」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2002)
18.陳光輝,「橋樑全套管基樁的施工資源組合分析」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2003)
19.陳柏鈞,「隨機模擬最佳化之研究」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2003)
20.曾建發,「應用電腦模擬工具求解營建作業排程最佳工期之研究」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2002)
21.馮信雄,「以簡易風險概念分析營建工程作業工期不確定性之研究」,中華大學營建管理研究所碩士論文(2002)
22.傅正輝,「作業相關性對總工期不確定影響之評估模式」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2004)
23.溫宏政,「公路工程」,大中國圖書公司(1976)
24.黃榮堯,謝定亞,詹益祥,「提高鋼結構大樓施工速率之研究」,中華民國第一屆營建管理學術研討會論文集(二),台北,第221~232頁(1999)
25.黃正翰,「結合學習曲線理論與電腦模擬技術應用於支撐先進工法與全跨預鑄吊裝工法之規劃分析」,國立中興大學土木系碩士論文(2000)
26.黃榮堯、孫國勛、李文偉,「使用CALTITE防水防蝕混凝土系統對於台灣地區高速鐵路計畫橋樑施工工期縮短趨勢之研究」,財團法人台灣營建研究院,編號TSA-89002(2000)
27.黃榮堯,「反循環基樁施工作業之電腦模擬分析」,中國土木水利工程學刊, pp135-145(2001年3月)
28.黃東森,「基因演算法在下水道維修管理上的應用」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2001)
29.楊順能,「結合程序分析圖與電腦模擬實現精簡營建概念-以河堤工程為例」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文(2001)
30.蔡雅雯,「營建作業模擬系統邏輯控制元件之研究」,國立中央大學土木工程系碩士論文(2002)
31.鄭道明、吳獻堂、曾貽威、張維庭,「營建作業系統模擬工具-COST」,第四屆營建工程與管理研究成果聯合發表會論文集,台中,第25~36頁(2000)
32.蔣政諺,「應用共軛梯度演算法在掃描式合成孔徑雷達目標物特徵增強處理」,國立中央大學太空科學研究所碩士論文(2005)
33.顏瑞池,「數值分析法應用在NORTA多變量模擬產生法的前置作業上」,中原大學工業工程研究所碩士論文(2002)
34.蘇耘逸,「隧道工程生產力比較與影響因素之研究-以南港二號與彭山隧道比較為例」,國立台灣大學土木工程學系碩士論文(1998)


二、英文文獻
1. AbouRizk, S. M., and Halpin, D. W., “Probabilistic simulation studies for repetitive construction processes,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 116(4), pp.575~594(1990)
2. AbouRizk, S. M., Halpin, D. W., and Lutz, J. D., “State of the Art in Construction Simulation,” In proceedings of the 1992 Winter Simulation Conference, Arlington, Virginia, pp.1271~1276(1992)
3. AbouRizk, S. M., and Dozzi, S. P., “Application of Computer Simulation in Resolving Construction Disputes,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 119(2), pp.355~373(1993)
4. AbouRizk, S. M., and Dany, H., “Modeling and Analysis of Aggregate Production Operations,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 124(5), pp.390~401(1998)
5. AbouRizk, S. M., and Mohsmmad, Y., ”Simphony-An Intergrated Environment for Construction Simulation,” Proceedings of the WSC2000, Orlando, Florida., (2000)
6. Abraham, D. M., and Halpin, D. W., “Simulation of the construction of cable-stayed bridges,” Can. J. Eng., 25:pp.490~499 (1998).
7. Amirkhanian, Serji N., and Baker, Nancy J., “Expert system for equipment selection for earth-moving operation,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 118(2), pp.318~331(1992)
8. Antonio, A. Gonzalez-Quevedo, AbouRizk, Simaan M., Iseley David T., and Halpin, Daniel, W., “Comparison of Two Simulation Methodologies in Construction,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 119(3), pp.573~589(1993)
9. Carr, R. I., “Simulation of Construction project duration,” Journal of Construction Division, ASCE, 105(2), pp.117~128(1979)
10.Chau, K. W., “Monte Carlo simulation of Construction costs using subjective data,” Construction Management and Economics, 13, pp.369~383(1995)
11.Cheng, T. M., Wu, H. T., and Tseng, Y., W., “Construction Operation Simulation Tool-COST,” The 17th ISARC Conference., Taipei, pp.1143~1146(2000)
12.Ghosh, S., and Shane, G.. H., “Behavior of the NORTA method for correlated random vector generation as the dimension increases,” ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation, 13(3), pp.1~13,(2003)
13.Gonzalez-Quecedo, A. A., AbouRizk, S. M., Iseley, D. T., and Halpin, D. W., “Comparison of two simulation methodologies in construction,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 119(3), pp.573~589(1993)
14.Halpin, D. W., and Woodhead, R., “Design of construction and process operations,” Wiley, New York.(1976)
15.Halpin, D. W., “CYCLONE-Method for modeling job site processes,” Journal of Construction Division, 103(C03), pp.489~499(1977)
16.Halpin, D. W., and Riggs, L. S., “Planning and analysis of construction operations,” Wiley, Inc.,(1992)
17.Law, A. M., and Kelton, W. D., “Simulation modeling and analysis,” 3rded., McGraw-Hill, U.S.,(2000)
18.Maio, C., Cliff, S., Kraig, K., and Sandra, W., “Probability distribution functions for construction simulation,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 126(4), pp.285~292(2000)
19.Karshenas, Saeed, “Truck Capacity Selection For Earthmoving,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 115(2), pp.212~227(1989)
20.Padilla, E. M., and Carr, R. I., “Resource strategies for dynamic project management,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 117(2), pp.279~293(1991)
21.Ranasinghe, M., “Impact of correlation and induced correlation on the estimation of project cost of buildings,” Construction Management and Economics, 18, pp.395~406(2000)
22.Smith, S. D., Osborne, J. R., and Forde, M. C., “Analysis of earth-moving system using discrete-event simulation,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 121(4) pp.388~396(1995)
23.Tommelein, I. D., and Li, A. E. Y., “Just-In-Time Concrete Delivery: Mapping Alternatives for Vertical Supply Chail Integration,” Proceedings Seventh Annual Conference of the International Group for Lean Construction, IGLC-7, Berkeley, CA, July 26-28. 97-108.(1997)
24.Tommelein, I. D., “Pull-driven Scheduling for Pipe-spool Installation: Simulation of Lean Construction Technique,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 124(4), pp.279~288(1998)
25.Tommelein, I. D., David, R. R., and Greg, A. H., “Parade Game: Impact of Work Flow Variability on Trade Performance,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 125(5), pp.304~310(1999)
26.Touran, Ali, “Integration of simulation with expert system,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 116(3), pp.480~493(1990)
27.Touran, A. and Wiser, E. P., “Monte Carlo technique with correlated random variables,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 118(2), pp.258~272(1993)
28.Wang, W. C. and Demsetz, L. A., “Model for evaluating networks under correlated uncertainty-NETCOR,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 126(6), pp.458~466(2000)
29.Willenbrock, Jack H., “Estimating cost of earthwork via simulation,” Journal of the construction division, pp.49~60(1972)
30.Yang, I. T., “Simulation-based estimation for correlated cost elements,” International Journal of Project Management, Vol.23, pp.275~282(2004)
31.Zayed, T. M., and Halpin, D. W., “Simulation of Concrete Batch Plant Production,” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 127(2), pp.132~141(2001)
論文使用權限
  • 同意紙本無償授權給館內讀者為學術之目的重製使用,於2008-02-09公開。
  • 同意授權瀏覽/列印電子全文服務,於2010-02-09起公開。


  • 若您有任何疑問,請與我們聯絡!
    圖書館: 請來電 (02)2621-5656 轉 2281 或 來信