113 年 國立成功大學土木工程系碩士班戊組《營建管理》

這是一題名詞解釋題，主要在檢測考生對於營建管理核心名詞的理解程度。

(1) Work Breakdown Structure (WBS):
WBS 是一種將專案的交付成果及工作分解成較小、更易於管理的組成部分的方法。它是一種以交付成果為導向的結構化方法，用於定義和組織專案的總體範疇。
【答案】WBS 是一種將專案的交付成果及工作分解成較小、更易於管理的組成部分的方法。

(2) Differing site conditions:
Differing site conditions 指在合約簽訂後、施工過程中，發現工地現場的實際狀況與合約文件（如圖說、地質報告等）所載明的狀況有顯著差異。這種差異可能導致工程範圍、成本或時程的變動。
【答案】Differing site conditions 指在合約簽訂後、施工過程中，發現工地現場的實際狀況與合約文件所載明的狀況有顯著差異。

(3) Superintendent:
Superintendent（工地主任／監工）是營建專案現場的最高負責人，負責監督和管理日常的施工活動、人員、設備、材料，確保工程按照計畫、預算和品質要求進行。

核心觀念

本題考查三項 PERT 與網圖分析觀念：

1. 以三點估計計算各作業的預期工期與變異數。
2. 依照 FS、SS、FF 及時間遲延計算作業時程。
3. 以關鍵路徑的平均工期與變異數，估計期限內完工機率及特定可靠度下的完工期限。

PERT 公式如下：

$$t_e=\frac{T_a+4T_m+T_b}{6}$$ $$\sigma^2=\left(\frac{T_b-T_a}{6}\right)^2$$

其中 $t_e$ 為預期工期，$\sigma^2$ 為變異數。

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各作業預期工期與變異數

作業	預期工期 $t_e$	變異數 $\sigma^2$
A	$\frac{1+4(3)+5}{6}=3$	$\left(\frac{5-1}{6}\right)^2=\frac49$
B	$\frac{3+4(6)+9}{6}=6$	$1$
C	$\frac{10+4(13)+19}{6}=13.5$	$2.25$
D	$\frac{3+4(9)+12}{6}=8.5$	$2.25$
E	$\frac{1+4(3)+8}{6}=3.5$	$\frac{49}{36}$
F	$\frac{8+4(9)+16}{6}=10$	$\frac{16}{9}$
G	$\frac{4+4(7)+13}{6}=7.5$	$2.25$
H	$\frac{3+4(6)+9}{6}=6$	$1$

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解題方法：依網路邏輯計算完工時間

令專案起始時間為 $0$。

1. 作業 A、B

A 與 B 均可於專案開始時進行：

$$S_A=S_B=0$$

因此：

$$F_A=3,\qquad F_B=6$$

其中 $S$ 表示開始時間，$F$ 表示完成時間。

2. 作業 C、D

A 至 C 為 $FS2$，表示 C 必須在 A 完成後再延遲 2 天開始：

$$S_C=F_A+2=3+2=5$$ $$F_C=5+13.5=18.5$$

A 至 D 亦為 $FS2$：

$$S_D=F_A+2=5$$ $$F_D=5+8.5=13.5$$

3. 作業 E、F

B 至 E 為 $SS2$，表示 E 在 B 開始後 2 天開始：

$$S_E=S_B+2=2$$ $$F_E=2+3.5=5.5$$

B 至 F 為 $FS3$，表示 F 在 B 完成後延遲 3 天開始：

$$S_F=F_B+3=6+3=9$$ $$F_F=9+10=19$$

4. 作業 G

D 至 G 為 $FS0$：

$$S_G\geq F_D=13.5$$

C 至 G 為 $FF2$，表示 G 的完成時間不得早於 C 完成後 2 天：

$$F_G\geq F_C+2=18.5+2=20.5$$

因為 G 工期為 $7.5$ 天，所以由 C 的 $FF2$ 約束所得到的開始時間為：

$$S_G\geq 20.5-7.5=13$$

綜合兩項限制：

$$S_G=\max(13,13.5)=13.5$$

因此：

$$F_G=13.5+7.5=21$$

5. 作業 H

E 至 H 為 $FS0$：

$$S_H\geq F_E=5.5$$

核心觀念

本題考查：

1. 網圖與活動關係

   • $SS$（Start-to-Start）：前置作業開始後經過指定延時，後續作業才能開始。
   • $FS$（Finish-to-Start）：前置作業完成後經過指定延時，後續作業才能開始。
   • $FF$（Finish-to-Finish）：前置作業完成後經過指定延時，後續作業才能完成。

2. 時程計算

   • 最早開始時間 $ES$
   • 最早完成時間 $EF$
   • 最晚開始時間 $LS$
   • 最晚完成時間 $LF$
   • 總浮時 $TF$

3. 成本曲線
   假設各作業成本在作業期間平均發生，則作業每日成本為：

$$\text{每日成本}=\frac{\text{作業總成本}}{\text{作業工期}}$$

累計成本隨時間繪製，即可得到最早時程與最晚時程的成本曲線。

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解題方法

令專案起始時間為第 $0$ 天，所有無前置作業之作業均可於第 $0$ 天開始。

各作業成本率如下：

作業	工期	總成本	每日成本
A	4	400	$400/4=100$
B	5	750	$750/5=150$
C	2	0	0
D	6	300	$300/6=50$
E	3	300	$300/3=100$

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一、網圖與作業關係

作業關係如下：

• $A\rightarrow C$：$SS+2$
• $A\rightarrow D$：$FS+2$
• $B\rightarrow D$：$FF+2$
• $C\rightarrow E$：$FF+5$
• $D\rightarrow E$：$SS+2$

可用下列方式表示：

A ──SS+2──> C ──FF+5──> E
│                         ▲
└──FS+2──> D ──SS+2──────┘
B ────────FF+2──> D

其中：

• $A$ 完成後 2 天，$D$ 才能開始。
• $B$ 完成後 2 天，$D$ 才能完成。
• $C$ 完成後 5 天，$E$ 才能完成。
• $D$ 開始後 2 天，$E$ 才能開始。

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二、最早時間計算

1. 作業 A、B

A、B 無前置作業：

$$ES_A=0,\qquad EF_A=0+4=4$$ $$ES_B=0,\qquad EF_B=0+5=5$$

2. 作業 C

由 $A\rightarrow C$ 為 $SS+2$：

$$ES_C\geq ES_A+2=0+2=2$$

因此：

$$ES_C=2,\qquad EF_C=2+2=4$$

3. 作業 D

由 $A\rightarrow D$ 為 $FS+2$：

$$ES_D\geq EF_A+2=4+2=6$$

由 $B\rightarrow D$ 為 $FF+2$：

$$EF_D\geq EF_B+2=5+2=7$$

因為作業 D 工期為 6 天，所以：

$$ES_D\geq 7-6=1$$

兩項限制取較大值：

$$ES_D=\max(6,1)=6$$

因此：

$$EF_D=6+6=12$$

4. 作業 E

由 $C\rightarrow E$ 為 $FF+5$：

$$EF_E\geq EF_C+5=4+5=9$$

因為 E 工期為 3 天：

$$ES_E\geq 9-3=6$$

由 $D\rightarrow E$ 為 $SS+2$：

$$ES_E\geq ES_D+2=6+2=8$$

取較大值：

$$ES_E=\max(6,8)=8$$

因此：

$$EF_E=8+3=11$$

專案最早完工時間為：

$$T=11\text{ 天}$$

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三、最晚時間計算

專案要求於第 11 天完工，因此：

$$LF_E=11,\qquad LS_E=11-3=8$$

1. 作業 D

由 $D\rightarrow E$ 為 $SS+2$：

$$LS_D+2\leq LS_E$$ $$LS_D\leq 8-2=6$$

故：

$$LS_D=6,\qquad LF_D=6+6=12$$

2. 作業 C

由 $C\rightarrow E$ 為 $FF+5$：

$$LF_C+5\leq LF_E$$ $$LF_C\leq 11-5=6$$

故：

$$LF_C=6,\qquad LS_C=6-2=4$$

3. 作業 B

由 $B\rightarrow D$ 為 $FF+2$：

$$LF_B+2\leq LF_D$$ $$LF_B\leq 12-2=10$$

故：

$$LF_B=10,\qquad LS_B=10-5=5$$

4. 作業 A

由 $A\rightarrow D$ 為 $FS+2$：

$$LF_A+2\leq LS_D$$ $$LF_A\leq 6-2=4$$

故：

$$LF_A=4,\qquad LS_A=4-4=0$$

這是一題關於營建專案交付方法 (Project Delivery Methods) 和合約類型 (Contract Types) 的綜合題。考生需要解釋這六種方式，並從業主和承包商的角度分析其優缺點。

一、 Project Delivery Methods (發包方法)

1. Design-Bid-Build (DBB):

   • 解釋: 這是最傳統的交付方法。業主先委託設計師完成工程設計，然後將設計圖說發包給承包商進行施工。業主與設計師、承包商分別簽訂合約。
   • 業主角度:
     • 優點: 設計和施工責任分明，業主對設計有較大的控制權，設計變更相對容易。
     • 缺點: 設計與施工之間缺乏協調，可能導致施工階段出現設計問題；總工期較長，因為設計必須在施工前完成。
   • 承包商角度:
     • 優點: 施工範圍明確，風險相對較低，可以專注於施工。
     • 缺點: 設計變更可能導致額外成本和工期延誤，與設計師溝通可能存在障礙。

2. Design-Build (DB):

   • 解釋: 業主將設計和施工的責任合併，與一個單一的實體（設計建造商）簽訂合約。設計建造商負責完成設計並執行施工。
   • 業主角度:
     • 優點: 縮短總工期，因為設計和施工可以平行進行；責任單一，溝通效率高；潛在的成本節約。
     • 缺點: 業主對設計的控制權較小；設計變更的彈性較低；合約談判可能較為複雜。
   • 承包商角度:
     • 優點: 設計與施工協調性高，可以優化施工方案；潛在的利潤空間較大。
     • 缺點: 設計變更可能直接影響施工成本和利潤；設計責任和施工責任合併，風險較高。

3. Construction Management (CM):

   • 解釋: 業主聘請一位 CM 顧問，在專案早期階段參與設計和規劃，並協助業主管理施工過程。CM 可以是純顧問（CM Agency）或 CM 總承包商（CM at Risk），後者會承擔施工的總成本和總工期風險。
   • 業主角度 (以 CM Agency 為例):
     • 優點: 獲得專業的專案管理服務，設計和施工的協調性高，有利於成本和工期控制。
     • 缺點: 額外的 CM 顧問費用；業主仍需分別與各承包商簽約（CM Agency）。
   • 承包商角度 (以 CM at Risk 為例):
     • 優點: 早期參與設計，有利於施工方案的優化；有機會參與競標並承包部分工程。
     • 缺點: 承擔總成本和總工期風險，需要具備較強的管理和協調能力。

二、 Contract Types (合約種類/計價方式)

1. Lump-Sum (總價合約):
   • 解釋: 業主與承包商約定一個固定的總價來完成指定範圍的工程。
   • 業主角度:
     • 優點: 預算確定性高，便於業主進行財務規劃。