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系統識別號 U0002-0708200813015500
中文論文名稱 應用緩衝時間控制重複性工程之不確定性風險
英文論文名稱 Using time buffers to control schedule risks in repetitive construction projects
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 96
學期 2
出版年 97
研究生中文姓名 陳欣義
研究生英文姓名 Shin-Yi Chen
學號 695381144
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2008-07-14
論文頁數 70頁
口試委員 指導教授-楊亦東
委員-楊智斌
委員-楊亦東
委員-周瑞生
委員-楊立人
中文關鍵字 重複性工程  工作連續  不確定性  緩衝時間  基因演算法 
英文關鍵字 repetitive projects  work continuity  uncertainty  buffer  genetic algorithms 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 重複性工程是由數個作業內容相同或相似的單元所組成的專案,例如:高樓建築、公路工程、捷運系統、高速鐵路、機場跑道、管涵工程等。對於重複性工程來說,最重要的就是維持工作連續性。工作連續之目的為減少工作團隊在單元間的閒置時間,即能有效降低直接成本、提高生產效率;但為求工作連續,而減少單元間的閒置時間,若是遇到突如其來的狀況,將使得施工團隊一旦在前一單元延遲,將衝擊下一單元的開始時間,進而造成總工期的延誤。
在重複性工程排程時,有效利用作業間的浮時,維持一定的工作連續性,加入施作單元間的緩衝時間,降低施工的閒置時間,使專案成本降低。本研究目的為控制降低重複性工程不確定性風險所帶來的影響,將緩衝時間應用於作業間,以吸收突發事件對於總工期的衝擊,並考量不確定性工期與成本,依據各施工團隊的工作連續狀況,找出時間成本權衡。研究方法則是以蒙地卡羅電腦模擬結合基因演算法之尋優技術,決策目標為一定工期要求內特定信心水準下之最小總成本。應用本研究的解析模式進行實務案例模擬,決定施作單元間之最佳緩衝時間,並與文獻上的案例結果比較及分析。
英文摘要 The repetitive project is the project composed of several units with the same or similar operating contents such as the skyscraper building, the highway engineering, the MRT system, the high-speed railway, the airport runway and the pipe culvert engineering. For the repetitive project, one of the most important issues is to maintain work continuity. The purpose of work continuity is to reduce the idle time among units for the working team, which can efficiently reduce the idle cost and to enhance production efficiency. However, if any unexpected situation occurs, the reduction of idle time among units to meet the demand for the work continuity would cause that once the working team delay in the former unit, the beginning time of next unit will be crashed and then the total working period will be impeded.
When the repetitive project is scheduled, one could efficiently utilize the float time of activities and maintain suitable work continuity; then the buffer time should be imposed among the units and the idle time of working should be reduced to lower the cost of project. The purpose of this research aims to study the impact from reducing the risk of uncertainty in the repetitive project, to apply the buffer time among the operation to dilute the dash of total working period from the unexpected incidents, as well as to consider the uncertain working period and cost and according to the situations of work continuity among each working team, to seek the optimal tradeoff between time and cost. Moreover, this study uses the Monte Carlo Simulation combined with the Optimization of Genetic Algorithms. Goal of decision is to optimize the total cost under the specific confidence level of a particular working duration. Finally, the analytic model of this research will be applied to conduct the practical case simulation, the best buffer time imposed among the units will be decided, and the results will be compared with the case findings from the documents.
論文目次 目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅶ
圖目錄 Ⅷ
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究方法與流程 2
1.4 論文架構 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 時間成本權衡 5
2.2 不確定性時間排程 7
2.3 重複性排程工作連續問題 11
2.4 緩衝管理 15
2.5 相關文獻結語 16
第三章 理論介紹 18
3.1 統計方法 18
3.1.1 中央極限定理 18
3.1.1 常用的機率分配 19
3.2 蒙地卡羅電腦模擬方法 25
3.3 基因演算法 26
3.3.1 基因演算法簡介 26
3.3.2 基因演算法之演化機制 26
3.3.3 基因演算法特色 29
3.4 要徑法 30
3.5 結論 32
第四章 演算模式 33
4.1 假設條件 33
4.2 演算模式說明 33
4.3 電腦模擬專案排程子模式 35
4.3.1 工期與成本之不確定性 35
4.3.2 緩衝時間的設置 35
4.3.3 專案總工期 39
4.3.4 專案總成本 40
4.3.5 電腦模擬次數 42
4.3.6 電腦模擬結果分析 43
4.4 不確定時間與成本權衡子模式 44
4.4.1 目標式與限制式 44
4.4.2 進行編碼 44
4.4.3 隨機產生初始世代母體 45
4.4.4 決定適存值函數與計算適存值 45
4.4.5 選擇與複製 46
4.4.6 交配 48
4.4.7 突變 48
4.4.8 演化終止條件 48
4.5 模式特色 49
4.5 小結 49
第五章 案例驗證與結果分析 50
5.1 案例應用 50
5.1.1 案例說明 50
5.1.2 案例結果討論 53
5.1.3 案例比較 58
5.2 參數分析 60
5.3 小結 63
第六章 結論與未來研究方向 64
6.1 結論 64
6.2 未來研究方向 65
參考文獻 66

表目錄
表3.1 各分配之機率密度函數 24
表4.1 小案例數據 36
表4.2 各染色體被挑選之機率 47
表5.1 案例各項數據 52
表5.2 專案以最早時間模擬最佳解 54
表5.3 專案以最晚時間模擬最佳解 54
表5.4 專案加入緩衝時間模擬最佳解 54
表5.5 專案加入完全緩衝時間模擬最佳解 54
表5.6 四種專案總成本的ANOVA 55
表5.7 四種專案總成本之盒鬚圖數據 55
表5.8 專案施工團隊與最佳緩衝時間 56
表5.9 黃鵬龍模式緩衝使用之參數一覽表 58
表5.10本研究模式最佳解 58
表5.11黃鵬龍模式最佳解 59
表5.12本模式與黃鵬龍模式總成本盒鬚圖數據 59
表5.13敏感度分析表 60
表5.14母體數敏感度分析表 61
表5.15交配率敏感度分析表 62
表5.16突變率敏感度分析表 63

圖目錄
圖1.1 研究流程圖 3
圖2.1 NETCOR模式 9
圖2.2 線性排程法之圖示 12
圖3.1 常態分配 19
圖3.2 右偏的三角分配 21
圖3.3 均勻分配 21
圖3.4 貝他分配 22
圖3.5 對數常態分配 23
圖3.6 基因演算法演算流程 27
圖3.7 要徑法之網圖表達方式 30
圖3.8 總浮時 31
圖3.9 自由浮時 32
圖4.1 演算模式流程圖 34
圖4.2 緩衝的設置 36
圖4.3加入緩衝時間之網圖 36
圖4.4 以最早時間排程之作業時程 37
圖4.5 以最晚時間排程之作業時程 37
圖4.6 加入緩衝時間排程之作業時程(R=0%) 37
圖4.7 加入緩衝時間排程之作業時程(R=50%) 38
圖4.8 加入緩衝時間排程之作業時程(R=100%) 38
圖4.9 直接成本、間接成本和總成本關係圖 40
圖4.10二進位編碼 45
圖4.11實數型編碼 45
圖4.12適存值計算過程 45
圖4.13各染色體在輪盤上所佔的面積比例 47
圖4.14菁英式選取流程 47
圖4.15單點交配 47
圖4.16單點突變 47
圖5.1 案例原始網圖 52
圖5.2 案例加入緩衝時間之網圖 53
圖5.3 案例四種專案世代收斂圖 53
圖5.4 案例四種專案總成本的盒鬚圖 56
圖5.5 專案以最早時間排程之作業時程 57
圖5.6 專案以最晚時間排程之作業時程 57
圖5.7 專案加入緩衝時間排程之作業時程 57
圖5.8 專案加入完全緩衝時間排程之作業時程 57
圖5.9 本模式與黃鵬龍模式總成本盒鬚圖 59
圖5.10母體數敏感分析圖 61
圖5.11交配率敏感分析圖 62
圖5.12 突變率敏感分析圖 62
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論文使用權限
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