应用知识管理於营建自动化多重路径搜寻架构之研究.docx

1應用知識管理於營建自動化多重路徑搜尋架構之研究The Application of Knowledge Management on Construction Automation for Multi-Path Searching Method林正平*吳孟訓劉宛陵吳紹華Cheng-ping Lin*Meng-hsun WuWan-ling LauShao-hua Wu國立臺北科技大學土木工程系摘要無形且難以預測特質的知識，存在於人們的內心思想中，存在於文件與儲存系統中，也蘊涵在日常例行工作、過程、執行與規範當中，是最不容易且最需要系統化管理的科學。簡單的說，知識管理就是如何將未經整理之know-how轉變成為有價值、有系統且可以重複應用之知識及智慧，經由學習的過程中從事創新，其特質乃在於不斷學習、交換意見並創造新價值。利用此一系統化的管理方式，可應用於原始資料轉換為資訊、知識、智慧之間的關係。更由於近年來，電腦和資訊處理系統日新月易的進步、龐大的貯藏能力與複雜且精準的處理速度，使得知識得以大規模地植入電腦系統中，無涯的知識頓時成為可即時取得的資料。本研究為應用知識管理理念來探討資料分類之架構，並將相關營建類資料結合人類邏輯思考模式進行分類，同時將近十年來營建自動化成果資訊加以彙整及分析，藉由本文所提新分類架構來探討資料的儲存及搜尋過程，希望改善傳統架構在單一路徑搜尋時常遇到之問題。同時，本文從對知識管理概念上的認知及評估過去營建類相關資料彙整架構，進而提出一新分類架構以簡單、明確化來傳遞給使用收尋者，減少搜尋資料中常遇到之錯誤情形，有助於使用者在分類搜尋時之觀念判別與搜尋效益。關鍵詞：知識管理、營建自動化、分類架構、資料彙整。投稿受理時間：91年3月18日審查通過時間：91年5月22日ABSTRACTCivil engineers are engaged in a global competition for resources, knowledge, and information with other nations all over the world. For this reason, the engineer will need a comprehensive understanding of knowledge management to achieve higher level of productivity and effectiveness. Knowledge is formulated in the minds of individuals through experience and also shared between groups and communities through shared experience and through the transfer of knowledge, both tacitly and explicitly. In fact, people learn, naturally, all the time. Moreover, Knowledge Management (KM) is the process of capturing the knowledge, including and especially that which resides in the heads of people, organizing it in a way that makes it readily usable and ensuring that it is shared. Construction projects inevitably generate enormous and complex sets of data and information. Effectively managing this bulk of information to ensure its availability and accuracy is an important managerial task. With better information, the problem could have been identified earlier, so that alternative suppliers might have been located or schedules arranged. The research analyzes information in classified structure by knowledge management; it also develops and reorganizes the outcomes of construction automation within ten years as well as categorizing the related information to human logical thinking. To discuss the information storage and its process in this research, it is expected to resolve traditional structural problems of information search. It applies to transfer the information to knowledge and allow the knowledge to become intelligence. Therefore, the ideas of knowledge management and related information estimation were reorganized important to construction automation in the past. Therefore, to have a comprehensive overview about how to apply the concept of Knowledge Management on the construction industry within this decade in this study, several issues were selected and discussed through construction automation data.Keywords : Knowledge Management (KM), Construction Automation.2壹、前言人類善用大腦的智慧，方便地節省人力、時間、金錢等，將規律的生活型態普遍地與電子化科技作密切結合。無形且難以預測特質的知識，傳統上存在於人們的內心思想中，存在於文件與儲存系統中，也蘊涵在日常例行工作、過程、執行與規範當中，是最不容易且最需要系統化管理的科學。簡單的說，知識管理就是如何將未經整理之know-how轉變成為有價值、有系統且可以重複應用之知識及智慧，經由學習的過程中從事創新，其特質乃在於不斷學習、交換意見並創造新價值。資料在未受整理前稱為一獨立個體，在經過有效率的彙整後可稱為一集合群體，以兩筆資料所代表的意義，顯然地，後者可以作統計學的應用與分析比較。建置分類架構前先考慮人與人在思維、判斷力上可能出現的差異，如何讓該分類架構簡單、明確化地使人方便查詢，從知識管理學上認為彙整資料含闊了人性化思考、內隱知識外顯化、資料系統化和智慧型資料庫，本文將應用這些層層相扣的策略來探討資料分類架構。本文先介紹知識管理的基本定義與概念後，再探討於一實務上之應用與比較。舉營建類十年成果資料彙整作為例子，所彙整資料含3擴了網際網路上提供的資源及各營建自動化相關案例光碟資料片，找尋近十年來營建類所發展的新技術與研究。於所舉例子中因為資料數量相當龐大，先分析過去各不同來源的資料分類方式後，並評估其傳統分類架構的優點與不完善之處，希望改善其不完善之處，並建議使用新的分類架構來作替代。藉由此分類方式所採行之組織系統化，達成資料之整合與儲存工作，讓所累積之過去資料達到共通整合層面的效應。貳、文獻回顧多年來，許多學者對於知識與知識管理都有相當多之見解。本文首先綜合介紹知識管理其基本定義，並探討資料在處理上的相關理念，其相關內容如下所敘：知識管理（Knowledge Management ）簡稱KM，本文之知識管理定義係指能將有意義的資料流通於組織系統內，透過科技化之方式進行整合與分析，藉由這些資料轉換成提供企業內有形與無形的資訊資產，並結合人類大腦與科技的控管，成為有效益之利用價值。KM以實務方式應用於資料系統架構中，基本地將原始資料轉換為資訊，有限範圍內將資料作彙整，善加地運用蒐集、分類、挑選、衡量、儲存、流通、整合、推廣等理念，進行（A）原始資料（B）資訊（C）知識（D）智慧之結合，為構成智慧型資料庫（KIB），其原始資料與智慧間之關係如【圖一】所示。(林淳一，1998 / 國立台北科技大學工程學院主編，知識管理，2001)圖一原始資料與智慧間之關係圖剖析資料轉變為智慧之過程與應用知識管理於系統及搜尋資料之方式兩大部分，為提升速度及效益的重要基本元素。一、知識管理與系統知識管理系統（KMS）以四個重要支柱：人（People）、科技（Technology）、流程（Process）、內容（Content）為其架構，因為人類具有判斷、分析、決策之組織能力，所以從這四個支柱裡不難發現主導一切之主要關鍵在於人類的智慧，理論上人類智慧的發展不受條件範圍之限制，應用智慧的結合更是知識管理最大的發展空間及具挑戰性之原因。以科技的方式將內隱資料外擴化並轉換為訊息（message）讓其成為具影響力的資訊（information），並且由人類的大腦應用成為知4識（knowledge），在透過交流後蓄積與蘊育即具有智慧（vocabulary）之利用價質。近年來，電腦和資訊處理系統日新月易的進步、龐大的貯藏能力與複雜且精準的處理速度，使得知識得以大規模地植入電腦系統中，無涯的知識頓時成為可即時取得的資料。以下將介紹KM在資料庫建置之四個策略模式：(洪銘揚，2001 / 胡瑋珊譯，1999)（一）人性化思考模式為了改善大眾過去對資料庫的傳統認知，不再是單一路徑的收尋，因此結合人類邏輯上之判斷方式來規劃此分類架構，提昇不同階程的普遍適用性。（二）內隱知識外擴化 具組織系統化的資料庫，該如何透過科技化方式來傳遞給人類呢？運用知識管理分類工作將其整理成有系統之資訊，以網際網路與資料庫的技術，結合所彙整成果為資料系統之智識庫(Knowledge Bank 簡稱KB)，應用推廣網站之架設提供傳達知識之媒介，讓大眾作為有價值之利用。（三）資料系統化現代資料處理著重於系統化及標準化，何謂系統化？彼此間有相關聯性的若干元件，依其原本即有之功能達到某一給定的目的，但這些元件往往都有其相近的因素，所以整合每個特性並且建立彼此間相互聯繫的整體為系統之主要工作。當資料系統化時也需考慮另一個問題，因為資料是從不同地方匯集而成，在規劃系統架構和控管時要分類別門地達到典型之組織架構，運用KM中的管理方式能讓資料系統輕鬆地提高非專業人士在資料庫上之普遍使用率。（四）智慧型資料庫建立一個智慧型資料庫可以從基本的資料輸入時採用集散式、分散式資料取樣，用微處理機之系統元件作儲存，並且根據資料任務需求將大量的原始資料作分類彙整。KIB在使用中常會出現多種之動態情形，包含了資料收集、分類、監視、檢測、控制、管理工作，例如在進行資料分類時基本上會先找出共同的特徵來作性質劃分及數量統計，而處理工作方面則分為線上即時處理與離線事後處理等過程。【圖二】為基本之智慧型資料庫，如下圖示：圖二智慧型資料庫建置流程圖5二、搜尋資料之方式一般資料搜尋方式分為一對一與一對多及多對多三種型態，搜尋方式亦因資料儲存方式不同而異，常見之資料儲存型態可分為獨立型與整合型，一對一搜尋即因資料儲存型態為獨立型，故當使用者進行搜尋時，只能藉由單一路徑找尋到所儲存之單筆資料，所謂多對多的關聯實際蘊涵了兩個一對多的關聯，而一對多搜尋則因儲存資料時，先將各資料作整合性之工作，故其可以避免資料因其屬性不同而重複儲存，搜尋資料時即可由單一路徑找尋到多筆相同屬性之資料。(崔巍，2001)參、傳統式之單一路徑分類架構之實例研究資訊與科技日愈發達，全球網際網路之普及化，使資訊提供與資料搜尋更加便利。資料分類，是使資訊能有效傳達前之工作，即是將資料轉變為資訊之過程。本節針對營建自動化資訊為主，搜尋網路上及其他一些相關資訊主要來源，瀏覽其提供之相關內容，並將其資料使用之分類架構繪出。以下將介紹目前較為重要之資訊來源的資料分類架構，並加以分析之：一、實際案例分類及搜尋路徑分析研究本文蒐集以技術內容、年度與兩者結合之分類與搜尋路徑之實際案例進行探討，分述如下：1.以技術內容為主要分類架構由營建署網站中營建自動化及電子化部分可得知網站所提供之相關資料，其分類方法是以技術內容為主，所謂技術內容即為規劃設計、施工作業、材料機具、營建管理、技術研發等等，其營建署對於自動化資料之分類架構如【圖三】所示。有關分類架構之五子項，雖其分類方向清楚，但仍有不完善之處，對於一個營建自動化計畫資料而言，使用者有可能無法清楚、明確的定義其所屬之範圍，而有可能在搜尋時，無法一次找到所要尋找的資料，而花費了些許的時間，降低其使用效率，若當使用者在搜尋時常常遇到問題，即可能降低其大眾之使用率亦降低其網站的到訪率。以下將其資料分類架構之優點及其較不完善之地方加以整理，如表一所示。2.以年度為主要分類架構由營建研究院網站中營建自動化技術施工推廣手冊部分可知其使用之分類方式是以年度為主，其分類架構如【圖四】所示，使用年度作為分類之方向，簡單明確、分類省時為其優點，但仍有其不完善的地方，每年之營建自動化相關資料種類範圍多，若只以單一年度作為分類方向，亦較不易命中使用者所需之目標，所以建議除了採用其以年度分類以外，另外加入其他之分類項目以達截長補短之效，保留原有之優點，並改善其不完備之處，以下將其資料分類架構之優點及其較不完善之地方加以整理，如表二所示。6圖三以技術內容為主之分類架構圖表一技術內容分類架構之優、缺點分析以技術內容為主之分類架構分類方式優點缺點技術內容1.以技術內容分類，方向清楚。2.分類方式單純，製作省時、工作量少。1.以技術內容分類，分類名稱偏於專業，可能讓非專業使用者不易區別，較不易推廣。2.搜尋分類方向僅有單一路徑，使用者查詢不易命中目標，可能會降低其大眾到訪率。7圖四以年度為主之分類架構圖表二年度分類架構之優、缺點分析以年度為主之分類架構分類方式優點缺點年度1.分類方式簡單，製作省時、工作量少。1. 資料以單一年度分類，其查詢種類範圍較大。2. 分類以單一年度分類，分類細項較為不足。3. 以年度分類，資料找尋可能發生困難，不易命中所想搜尋之資料。3.以年度與技術內容為主要分類架構由台灣科技大學案例光碟所提供之資料，主要是先以年度作為分類，每年度中再以技術內容(包括規劃設計、施工技術與機具、智慧型建築等)作為分類方向，其分類架構如【圖五】所示，其分類方向明確、具有規則性(皆以年度分類再以技術內容分類)，此種單一路徑之分類方式，當一個使用者需搜尋資料時，不了解其資料之年度及其所屬之技術內容方向，便不易在最短的時間內搜尋到自己所需要的資料，若使用者常常無法以此種分類方式查詢到自己所想要之資料，即有可能降低使用者之使用率，以下將其資料分類架構之優點及其較不完善之地方加以整理，如表三所示。8圖五以技術內容及年度為主之分類架構圖表三技術內容及年度分類架構之優、缺點分析以年度與技術內容為主之分類架構分類方式優點缺點年度技術內容1.分類分向清楚具規則性故使用方便。1.分類以年度及技術內容之單一路徑作為分類方式，較難命中使用者所需之資料。2.分類方向僅有單一路徑，使用者查詢不易命中目標，可能會降低其大眾使用率。3.單一路徑分類，可能降低其使用者之命中率，故搜尋時間亦較長。9二、單一路徑分類架構之評估在前三小節中，所提之單一路徑分類架構，即是前三個分類架構均有之模式，所謂單一路徑分類，是將所有資料先做一次分類後，再將其每筆分類過的資料作二次分類，分類模式是以資料夾的型態為主，以年度與技術內容分類之分類架構為例，其搜尋之方式即如【圖六】所示，資料的搜尋會先經由年度的選取後，再細分出其他二次分類之內容，進而選擇二次分類中之一子項，所得到的資料即為單筆之資料，此種分類模式的優點為其分類方向清楚具規則性，但其較不完善之處即是單一路徑之分類方式，使用者在搜尋資料時，若不了解所需之資料在一次分類中所屬為何，即有可能無法在一次查詢的步驟中，獲得所需要之資訊，為了改善其缺點，並保留原有之優點，另行提出一建議使用之多重路徑之分類架構。圖六單一路徑之搜尋方式路徑圖肆、應用智慧型資料庫概念之多重路徑分類架構為落實知識管理學者將知識管理過程所分成的四個階段：即知識的蒐集、知識的儲存、知識的創新、以及知識的傳達與分享。(洪銘揚，2001) 本節將探討知識管理於資料庫建置上之策略，包括人性化思考、內隱知識外擴化、資料系統化及智慧型資料庫，並建議一種新的多重路徑分類架構以符合知識的傳達與分享之目標。10一、營建署自動化十年成果之實例研究本研究利用營建署所提供之營建自動化十年成果之資料進行智慧型資料庫與多重分類與搜尋模式之研究，應用KM理論探討資料儲存與搜尋之相關連性，資料的儲存方式可分為獨立型、整合型，其搜尋方式分別為單一路徑與多重路徑搜尋。獨立型資料之儲存是將每筆資料僅作一次儲存的工作，其缺乏系統化之分類方式，使得資料在系統搜尋時呈現單一路線之存取，由於每一筆資料彼此不具相關聯性，因此龐大的資料在彙整時不易完成編排工作與有效達到系統控管，並且較不易命中使用搜尋者之搜尋目標。整合型資料儲存的特性是以分類項目為導向，將一群相互關聯性的資料建置成為系統化管理模式，應用KM的方法，以人性化的思考模式採用多重路徑的搜尋方式來提昇使用者之搜尋效益。資料儲存型式之比較如表四所示：表四資料儲存型式之比較單一路徑搜尋之資料儲存多重路徑搜尋之資料儲存(資料分類整合之資料庫)1.屬性相同的資料在彙整工作時較容易重複儲存2.資料分類儲存工作較耗時間及缺乏規律性3.獨立性資料較難做系統有效控管1.可完整歸類所有資料及避免重複儲存2.可達成資料分類項目的一致性3.依照資料分類項目有系統的儲存資料二、智慧型資料庫多重路徑分類架構之介紹與評估龐大的資料在其彙整工作時，若缺乏系統化的分類方式，將會降低資料在被儲存與取得時之效率。本文所謂之智慧型資料庫，即是以KM為理論基礎，應用資料屬性相依的特性及符合人類邏輯思考模式選定資料之分類架構，較容易命中使用者之搜尋方式且可持續性的完成資料歸檔工作。傳統營建自動化資料之儲存資料類型，採取一對一的屬性定義方式儲存於資料庫中，因此如使用者若不瞭解資料庫建置者對於營建自動化屬性定義時，會產生資料搜尋不到或耗費多時，是故，為配合多重路徑之搜尋方式，依據資料多重分類儲存之概念，將資料分為三大屬性定義(年度，技術內容，科目別)，意即一筆資料有三個身分，使用者將可依照三方向之資料搜尋路徑，以較快之速度得到資料，就資料層級下對上之對應方式來說，為利用多對一之對應資料儲存方式改善目前一對一之資料儲存方式如【圖七】所示。本文所謂資料系統化，如【圖八】所示，此分類整合之架構可稱之為KIB，KIB不同於傳統資料庫在業務處理上之功能，它是在資料庫系統支援下的一種結構與組織，應用KM理論基礎將原始資料轉換為資訊，並且透過科學的方式傳達成為知識與智慧，KIB著重於系統化的分類架構，並結合多重路徑的搜尋方式來提高資料被使用取得之效益。11圖七傳統與多重路徑資料定義方式比較圖圖八資料分類整合之資料庫12本章節將藉由營建自動化資料彙整案例，探討多重路徑之分類架構與搜尋模式，此多重路徑分類架構，主要是以科目別、技術內容及年度等三個方向作為分類之主項目，將每一筆營建自動化之資料作此屬性之分類，讓使用者可藉由三個不同之方向，搜尋到所需查詢之資料，並運用人性化思考、內隱知識外擴化、資料系統化及智慧型資料庫之理念以達成方便知識的傳達與分享之目標。此架構亦可由單一方向搜尋所需之資料，此種多重決策之分類方式，較符合人類思想邏輯，而以多重路徑之模式做分類方向，亦使搜尋之命中率提升，而搜尋之模式如【圖九】所示。本文所建議使用之多重路徑分類架構，是為了使資料的提供更加便利，利用資料整合之資料庫結合網際網路的使用，將資料搜尋的方式更加人性化、更具便利性，以下將其多重路徑分類架構作分析整理，如表五所示。圖九智慧型資料庫之多重路徑之搜尋方式路徑圖表五智慧型資料庫之多重路徑分類架構優評估智慧型資料庫之多重路徑分類架構分類方式優點以科目別、技術內容、年度做三方向統合之分類。1.使用多重決策分類之方式，較符合人類思想邏輯。2.以三方向多重分類較能涵蓋任何領域之使用人員。3.多重路徑分類，搜尋命中率提升，較不易出錯。4.分類項目多，較能完整歸類所有資料。13伍、結論近年來，電腦和資訊處理系統日新月易的進步、龐大的貯藏能力與複雜且精準的處理速度，使得無形且難以預測特質的知識得以大規模地植入電腦系統中，無涯的知識頓時成為可即時取得的資料。為改進傳統單一分類方式容易造成專業及主觀上之判斷不確切，本研究建議應用智慧型資料庫並使用新分類架構特別注重於收尋路徑探討，結合人性化之思考邏輯，避免出現單一路徑在搜尋時，較不易得到符合使用者之標準知識，容易產生問題。關於彙整資料轉換為資訊之過程，應用KM策略將內隱知識外擴化，所傳播之方式以科技與資料系統作結合，完全符合現在資料電子化之傳遞。藉由分類架構與每個原件作連結之工作，並使其建置成為資料庫之步驟。關於每一個小步驟對系統資料所造成的影響，都應該受重視。本文應用知識管理方式來談資料分類架構，以營建類資料自動化彙整為例子，針對改善傳統架構(單一路徑)不完善之處，並保留及延續其優點，探討其資料在分類儲存架構及搜尋方式，希望能增進搜尋時之效率，呈現出較完善與明確的資料系統，方便給使用者易於瞭解、易於接受，以達自動化資料成果彙整之效應。謝誌感謝內政部營建署，將九十年度營建自動化及電子化推廣計劃，委託於國立台北科技大學土木系（水環境研究中心）。也感謝林鎮洋教授、鄭光炎教授、李有豐教授之建議及自動化技術群鍾詩明先生所給之協助。參考文獻1 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