112 年 國立臺灣大學土木系碩士班營建管理組《營建管理》

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第 1 題2 分

Which contract type is riskier for the contractor, Lump-sum or Guaranteed Maximum Price (GMP)? Why?

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這一題的完整詳解

此題主要在於比較兩種常見的工程合約類型:總價合約(Lump-sum)與最大保證價格合約(Guaranteed Maximum Price, GMP)對於承包商而言,哪一種風險較高,以及其原因。

核心觀念: 合約風險分配、總價合約、最大保證價格合約。

詳解:

  1. 風險較高的合約類型:
    總價合約(Lump-sum)對於承包商而言,風險較高。

  2. 原因分析:

    • 總價合約 (Lump-sum Contract): 在總價合約中,承包商同意以事先約定的固定總價來完成合約範圍內的所有工作。無論實際成本高低,承包商都必須在該固定總價內完成。
      • 對承包商的風險:
        • 成本超支風險: 如果在工程執行過程中,實際發生的成本(如工資、材料、分包費用等)超過了預算,這額外的成本將由承包商自行吸收。
        • 範圍蔓延 (Scope Creep) 風險: 如果業主在合約簽訂後要求增加、變更或擴充工程範圍,而這些變更沒有透過正式的變更訂單(Change Order)進行額外費用的補償,承包商將被迫在原總價內完成更多工作,進一步增加成本超支的風險。
        • 預估不準確風險: 承包商在簽約前必須對工程的成本進行詳細且準確的估算。一旦估算出現重大誤差(例如低估了材料價格、工時、或未預見的施工困難),最終的利潤將大大縮減,甚至導致虧損。
        • 設計變更風險: 若設計在合約簽訂後有重大變動,承包商可能面臨額外的設計費用或施工難度增加,而這些風險若未妥善處理,皆由承包商承擔。
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第 2 題3 分

Please list the three main stakeholders in construction. Explain the contractual relationships between these stakeholders in Design-Bid-Build (DBB) and Design-Build (DB) projects (diagram is preferred).

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這一題的完整詳解

此題要求列出營建工程中的三大主要利害關係人(stakeholders),並闡述在傳統的「設計-招標-建造」(Design-Bid-Build, DBB)以及「設計-建造」(Design-Build, DB)兩種專案交付模式下,這些利害關係人之間的合約關係。

核心觀念: 營建工程利害關係人、專案交付模式(DBB, DB)、合約關係。

詳解:

  1. 三大主要利害關係人 (Main Stakeholders):
    在營建工程中,最主要的三大核心利害關係人通常是:

    • 業主 (Owner/Client): 投資並委託進行工程建設的一方。
    • 設計師/建築師 (Designer/Architect): 負責工程的設計、規劃與圖說繪製。
    • 承包商 (Contractor): 負責根據設計圖說和合約條款執行實際的施工建造。

    補充說明: 雖然還有許多其他重要的利害關係人,如政府主管機關、供應商、分包商、使用者、社區居民等,但上述三者是構成工程合約關係最核心的三個角色。

  2. 合約關係說明:

    • 設計-招標-建造 (Design-Bid-Build, DBB) 專案交付模式:
      這是最傳統的模式,其特點是將設計階段與施工階段分開進行,由業主分別與設計師和承包商簽訂合約。

      • 合約關係:

        1. 業主 ↔\leftrightarrow 設計師: 業主與設計師簽訂設計服務合約。設計師為業主提供設計圖說、工程規範等,並可能在施工階段提供監造服務。
        2. 業主 ↔\leftrightarrow 承包商: 設計完成後,業主將設計圖說公開招標,並與得標的承包商簽訂施工合約。承包商負責根據業主提供的設計圖說進行施工。
        3. 設計師與承包商之間: 在 DBB 模式下,設計師與承包商之間通常沒有直接的合約關係。承包商是根據業主提供的設計圖說來施工,設計師的職責是為業主服務,並監督合約的執行。設計師可能需要審核承包商提交的施工計畫或材料,但這種關係是基於業主簽訂的合約,而非直接的合約夥伴。
      • 圖示(文字描述):

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第 3 題6 分

What are the pros and cons of DBB and DB? Which is more suitable for mega projects such as a new Olympic stadium, and why?

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此題要求分析傳統的「設計-招標-建造」(Design-Bid-Build, DBB)模式與「設計-建造」(Design-Build, DB)模式各自的優缺點,並判斷哪一種模式更適合大型的國家級建設專案,例如新建奧林匹克體育場,並說明原因。

核心觀念: 專案交付模式(DBB, DB)的優缺點、專案規模與交付模式的適配性。

詳解:

  1. 設計-招標-建造 (DBB) 的優缺點:

    • 優點 (Pros):

      • 業主對設計有較大控制權: 業主在設計階段可以與設計師緊密合作,確保設計符合其所有需求,且在招標前設計已相當完整。
      • 價格競爭透明: 由於設計圖說在招標前已完成,各承包商基於相同的設計文件進行報價,有助於形成較為公平和透明的價格競爭。
      • 責任分明: 設計責任由設計師承擔,施工責任由承包商承擔,業主可以分別追究責任。
      • 市場較為成熟: 許多承包商和設計師都熟悉此模式,市場上可供選擇的專業人士較多。
    • 缺點 (Cons):

      • 時程較長: 設計、招標、施工三個階段是線性進行的,設計完成後才能招標,招標後才能施工,導致總體時程較長。
      • 設計與施工脫節: 設計師可能不熟悉施工細節或成本,設計圖說可能存在施工上的困難或不經濟之處,容易在施工階段產生變更。
      • 設計變更的成本與時程影響: 若施工期間需要變更設計,往往會導致額外的成本和時程延誤,且責任歸屬可能較為複雜。
      • 業主需協調多方: 業主需要同時管理與設計師的合約以及與承包商的合約,協調兩者之間的溝通與衝突。
      • 潛在的資訊不對稱: 承包商在招標時可能對設計圖說的細節了解不夠深入,或設計師對施工的可行性掌握不足。
  2. 設計-建造 (DB) 的優缺點:

    • 優點 (Pros):

      • 時程縮短: 設計與施工可以同時進行(Design and Construction overlap),大大縮短了專案的總體時程。
      • 單一責任點: 業主只需與一個實體(設計建造商)打交道,責任清晰,減少了業主協調多方的負擔。
      • 協調性高: 設計師與承包商緊密合作,能更好地將設計理念轉化為實際施工,並在設計階段就考慮到施工的經濟性和可行性,減少施工變更。
      • 風險整合: 設計與施工的風險由設計建造商整合管理。
      • 價格確定較早: 通常在設計初期即可確定一個較為確定的總價。
    • 缺點 (Cons):

      • 業主對設計的控制力較弱: 業主可能無法在設計的每一個細節上都進行深入介入,設計的最終結果可能與業主最初的期望有偏差。
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第 4 題2 分

What is Net Present Value (NPV)? How is it used in construction project management?

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此題主要在於解釋淨現值(Net Present Value, NPV)的定義,以及它在營建專案管理中的應用。

核心觀念: 淨現值(NPV)、貨幣的時間價值、專案可行性評估、投資決策。

詳解:

  1. 淨現值 (Net Present Value, NPV) 的定義:
    淨現值(NPV)是一種用來評估投資專案或資產價值的財務指標。它計算的是一個專案或投資在未來所有預期現金流入的現值,減去其初始投資成本(即期現金流出)的總和。簡單來說,NPV 就是所有未來現金流量的折現值總和與初始投資成本之間的差額。

    其計算公式為:
    NPV=∑t=0nCFt(1+r)tNPV = \sum_{t=0}^{n} \frac{CF_t}{(1+r)^t}
    其中:

    • CFtCF_t:在時間點 tt 的現金流量(t=0t=0 時為初始投資成本,通常為負值)。
    • rr:折現率(Discount Rate),代表了資金的時間價值和投資風險,通常是公司要求的最低報酬率(如加權平均資金成本 WACC)。
    • tt:時間點(例如年)。
    • nn:專案的總期數。

    判斷原則:

    • 如果 NPV > 0:表示該專案預期能產生高於要求報酬率的報酬,應予考慮。
    • 如果 NPV = 0:表示該專案預期報酬剛好等於要求報酬率,專案的價值不大。
    • 如果 NPV < 0:表示該專案預期報酬低於要求報酬率,應予拒絕。
  2. 在營建專案管理中的應用:
    淨現值在營建專案管理中是一個非常重要的工具,主要用於:

    • 專案可行性評估與選擇:
      當一個公司面臨多個潛在的營建專案投資機會時,可以利用 NPV 來評估每個專案的預期獲利能力。選擇 NPV 值最高且大於零的專案,可以最大化股東的財富。
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第 5 題4 分

Spell out WBS and explain why and how it is used in a project? Please give an example of a WBS for a construction project (at least three levels).

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此題要求解釋 WBS 的全稱,說明其用途(為什麼使用)和方法(如何使用),並提供一個至少三層次的營建專案 WBS 範例。

核心觀念: 工作分解結構 (Work Breakdown Structure, WBS)、專案管理、範疇管理、專案組織、成本估算、進度規劃。

詳解:

  1. WBS 的全稱:
    WBS 的全稱是 Work Breakdown Structure,中文稱為「工作分解結構」。

  2. 為什麼使用 WBS (Why it is used)?
    WBS 是一種將專案的總範疇(Scope)或總工作量,透過系統性的方法,逐層分解為更小、更易於管理的工作單元(Work Packages)的層級架構。其主要用途和重要性包括:

    • 明確專案範疇: WBS 是定義和視覺化專案總範疇的關鍵工具。它確保所有必須完成的工作都被識別出來,並將其組織起來,避免遺漏或重複。
    • 提供專案的組織框架: WBS 提供了一個組織專案工作的方法,可以作為後續規劃的基礎,例如建立專案組織結構、分配責任、安排進度、估算成本和資源。
    • 促進溝通與理解: WBS 以結構化的方式呈現專案的各個部分,有助於專案團隊成員、利害關係人以及客戶理解專案的整體構成及其複雜性。
    • 支援成本估算與預算編制: 透過將專案分解為更小的工作單元,可以對每個工作單元進行更精確的成本估算,進而匯總得出整個專案的總成本和預算。
    • 支援進度規劃與控制: WBS 是制定專案時程表的基礎。每個工作單元都可以被分配負責人、設定起訖日期、定義前後置關係,並追蹤進度。
    • 風險管理基礎: 將專案分解到足夠細的層級,有助於識別和評估潛在的風險點。
    • 責任分配: 每個工作單元都可以明確地分配給特定的團隊或個人負責,形成清晰的責任鏈。
  3. 如何使用 WBS (How it is used)?
    WBS 的建立通常遵循以下步驟:

    • 識別專案的最終交付成果 (Deliverables): 首先確定專案需要產出的主要產品、服務或結果。
    • 選擇分解原則: 可以基於以下原則進行分解:
      • 按階段 (Phase-based): 如設計、採購、施工、驗收。
      • 按主要交付成果 (Major Deliverables): 如建築主體、機電系統、景觀工程。
      • 按地理位置 (Geographical Location): 如建築物 A 區、B 區。
      • 按部門或團隊 (Organizational Unit): 如結構組、機電組。
      • 按工作類型 (Type of Work): 如土方工程、混凝土工程、鋼筋工程。
      • 混合原則: 通常會結合多種原則來建立一個最適合該專案的 WBS。
    • 逐層分解: 從最高層級(專案總體)開始,將其分解為下一層級的組成部分(通常是 2-3 個組成部分),直到達到一個足夠小的、可管理的「工作單元」(Work Package)。
    • 定義工作單元 (Work Package): 工作單元是 WBS 的最低層級,應滿足以下條件:
      • 可以被指派給單一個人或團隊負責。
      • 可以被分配明確的開始和結束日期。
      • 可以被估算成本和資源。
      • 可以被衡量其完成進度。
      • 通常,工作單元的持續時間不宜過長(例如,不超過 1-2 週),以利於控制。
    • 建立 WBS 字典 (WBS Dictionary): 對於每個工作單元,創建一個 WBS 字典,詳細說明其範疇、交付成果、假設條件、約束條件、負責人、預算、時程等資訊。
    • 驗證與審核: WBS 應由專案團隊和關鍵利害關係人審核,以確保其完整性、準確性,並獲得共識。
  4. 營建專案的 WBS 範例 (至少三層次):

    以下是一個簡易的住宅大樓新建專案的 WBS 範例:

    1.0 住宅大樓新建專案 (Residential Building Construction Project) (層級 1)
    1.1 專案管理 (Project Management)
    1.1.1 專案啟動 (Project Initiation)
    1.1.2 規劃 (Planning)
    1.1.3 執行與監控 (Execution & Monitoring)
    1.1.4 專案結束 (Project Closeout)
    1.2 設計階段 (Design Phase)
    1.2.1 建築設計 (Architectural Design)
    1.2.1.1 概念設計 (Conceptual Design)
    1.2.1.2 基本設計 (Schematic Design)
    1.2.1.3 細部設計 (Detailed Design)
    1.2.2 結構設計 (Structural Design)
    1.2.3 機電設計 (MEP Design - Mechanical, Electrical, Plumbing)

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第 6 題14 分

Please draw an Activity-on-Node diagram. (Hint: Include Start and Finish activities and follow the provided legend for labeling activities.).

ActivityPredecessorDuration (days)
Start--
AStart5
BStart2
CStart2
DB, C4
EA, B7
FA3
GE, F12
HD, E6
IH3
JG, I3
EndJ-
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
🖼️ 本題含圖表,以下為原卷對應頁面:
原卷第 2 頁

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這一題的完整詳解

此題要求繪製一個「活動節點圖」(Activity-on-Node, AON Diagram),也稱為「優先圖」(Precedence Diagram),並包含起始(Start)和結束(Finish)節點。題目提供了各活動的代號、其前置活動(Predecessor)以及持續時間(Duration),並提示了標記活動的圖例(雖然圖例本身未在此提供,但通常 AON 圖的節點會標示活動代號、持續時間,並在後續計算時標示 ES, EF, LS, LF, Float 等)。

核心觀念: 網路圖(Network Diagram)、活動節點圖(AON Diagram)、前置關係(Precedence Relationships)、專案時程規劃。

詳解:

繪製活動節點圖(AON Diagram)的步驟如下:

  1. 理解節點與箭頭:

    • 在 AON 圖中,節點(通常是圓形或矩形)代表活動(Activity),箭頭代表活動之間的邏輯順序或前置關係。
    • 每個節點通常會包含:活動代號、持續時間(Duration)、以及後續計算出的時程資訊(ES, EF, LS, LF, Float)。
  2. 繪製起始節點 (Start Node):

    • 題目指示要包含 Start 和 Finish 活動。
    • 繪製一個代表「Start」的節點。其持續時間為 0。
  3. 繪製活動節點及前置關係:

    • 根據表格中的「Activity」、「Predecessor」和「Duration」資訊,逐一繪製活動節點。
    • 當一個活動的前置活動有多個時(例如 D 的前置是 B, C),表示該活動必須在前置活動全部完成後才能開始。在圖上,從每個前置活動的節點繪出箭頭指向該活動節點。

    逐一繪製:

    • Start: 節點,Duration = 0。
    • A: 前置 Start,Duration = 5。從 Start 繪一箭頭到 A。
    • B: 前置 Start,Duration = 2。從 Start 繪一箭頭到 B。
    • C: 前置 Start,Duration = 2。從 Start 繪一箭頭到 C。
    • D: 前置 B, C,Duration = 4。從 B 繪一箭頭到 D,從 C 繪一箭頭到 D。
    • E: 前置 A, B,Duration = 7。從 A 繪一箭頭到 E,從 B 繪一箭頭到 E。
    • F: 前置 A,Duration = 3。從 A 繪一箭頭到 F。
    • G: 前置 E, F,Duration = 12。從 E 繪一箭頭到 G,從 F 繪一箭頭到 G。
    • H: 前置 D, E,Duration = 6。從 D 繪一箭頭到 H,從 E 繪一箭頭到 H。
    • I: 前置 H,Duration = 3。從 H 繪一箭頭到 I。
    • J: 前置 G, I,Duration = 3。從 G 繪一箭頭到 J,從 I 繪一箭頭到 J。
    • End: 前置 J,Duration = 0。從 J 繪一箭頭到 End。
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第 7 題15 分

For each activity, calculate the Early Start (ES), Late Start (LS), Early Finish (EF), Late Finish (LF), Total Float (TF) and Free Float (FF). Assume the first activity has an early start of "0". Fill out the following table.

ActivityDurationESEFLSLFTFFFCritical (Y/N)
A5
B2
C2
D4
E7
F3
G12
H6
I3
J3
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
🖼️ 本題含圖表,以下為原卷對應頁面:
原卷第 2 頁

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這一題的完整詳解

此題是承接上一題的活動網路圖,要求計算所有活動的時程參數:最早開始時間 (ES)、最早結束時間 (EF)、最晚開始時間 (LS)、最晚結束時間 (LF),以及總浮時 (TF) 和自由浮時 (FF)。最後,判斷哪些活動屬於關鍵路徑 (Critical)。

核心觀念: 關鍵路徑法 (Critical Path Method, CPM) 的時程計算,包括前向計算 (Forward Pass) 和後向計算 (Backward Pass)。

數據來源: 根據上一題(第 6 題)提供的活動、前置關係和持續時間(Duration)。

計算步驟:

  1. 前向計算 (Forward Pass) - 計算 ES 和 EF:

    • 規則:
      • 第一個活動(Start)的 ES = 0。
      • 活動的 ES = 其所有直接前置活動的 EF 中的最大值。
      • 活動的 EF = ES + Duration。
    • 計算過程:
      • Start: ES = 0, EF = 0 + 0 = 0 (持續時間為 0)
      • A: Predecessor = Start. ES(A) = EF(Start) = 0. EF(A) = ES(A) + Dur(A) = 0 + 5 = 5.
      • B: Predecessor = Start. ES(B) = EF(Start) = 0. EF(B) = ES(B) + Dur(B) = 0 + 2 = 2.
      • C: Predecessor = Start. ES(C) = EF(Start) = 0. EF(C) = ES(C) + Dur(C) = 0 + 2 = 2.
      • D: Predecessor = B, C. ES(D) = MAX(EF(B), EF(C)) = MAX(2, 2) = 2. EF(D) = ES(D) + Dur(D) = 2 + 4 = 6.
      • E: Predecessor = A, B. ES(E) = MAX(EF(A), EF(B)) = MAX(5, 2) = 5. EF(E) = ES(E) + Dur(E) = 5 + 7 = 12.
      • F: Predecessor = A. ES(F) = EF(A) = 5. EF(F) = ES(F) + Dur(F) = 5 + 3 = 8.
      • G: Predecessor = E, F. ES(G) = MAX(EF(E), EF(F)) = MAX(12, 8) = 12. EF(G) = ES(G) + Dur(G) = 12 + 12 = 24.
      • H: Predecessor = D, E. ES(H) = MAX(EF(D), EF(E)) = MAX(6, 12) = 12. EF(H) = ES(H) + Dur(H) = 12 + 6 = 18.
      • I: Predecessor = H. ES(I) = EF(H) = 18. EF(I) = ES(I) + Dur(I) = 18 + 3 = 21.
      • J: Predecessor = G, I. ES(J) = MAX(EF(G), EF(I)) = MAX(24, 21) = 24. EF(J) = ES(J) + Dur(J) = 24 + 3 = 27.
      • End: Predecessor = J. ES(End) = EF(J) = 27. EF(End) = 27 + 0 = 27.
    • 專案總時程 (Project Duration): 27 天。
  2. 後向計算 (Backward Pass) - 計算 LS 和 LF:

    • 規則:
      • 最後一個活動(End)的 LF = EF(End) = 專案總時程。
      • 活動的 LF = 其所有直接後續活動的 LS 中的最小值。
      • 活動的 LS = LF - Duration。
    • 計算過程:
      • End: LF = 27, LS = LF(End) - Dur(End) = 27 - 0 = 27.
      • J: Successor = End. LF(J) = LS(End) = 27. LS(J) = LF(J) - Dur(J) = 27 - 3 = 24.
      • G: Successor = J. LF(G) = LS(J) = 24. LS(G) = LF(G) - Dur(G) = 24 - 12 = 12.
      • I: Successor = J. LF(I) = LS(J) = 24. LS(I) = LF(I) - Dur(I) = 24 - 3 = 21.
      • H: Successor = I. LF(H) = LS(I) = 21. LS(H) = LF(H) - Dur(H) = 21 - 6 = 15.
      • E: Successors = G, H. LF(E) = MIN(LS(G), LS(H)) = MIN(12, 15) = 12. LS(E) = LF(E) - Dur(E) = 12 - 7 = 5.
      • D: Successor = H. LF(D) = LS(H) = 15. LS(D) = LF(D) - Dur(D) = 15 - 4 = 11.
      • F: Successor = G. LF(F) = LS(G) = 12. LS(F) = LF(F) - Dur(F) = 12 - 3 = 9.
      • B: Successors = D, E. LF(B) = MIN(LS(D), LS(E)) = MIN(11, 5) = 5. LS(B) = LF(B) - Dur(B) = 5 - 2 = 3.
      • C: Successor = D. LF(C) = LS(D) = 11. LS(C) = LF(C) - Dur(C) = 11 - 2 = 9.
      • A: Successors = E, F. LF(A) = MIN(LS(E), LS(F)) = MIN(5, 9) = 5. LS(A) = LF(A) - Dur(A) = 5 - 5 = 0.
      • Start: Successors = A, B, C. LF(Start) = MIN(LS(A), LS(B), LS(C)) = MIN(0, 3, 9) = 0. LS(Start) = 0 - 0 = 0.
  3. 計算浮時 (Float) - TF 和 FF:

    • 總浮時 (Total Float, TF):
      • 公式: TF = LS - ES 或 TF = LF - EF。
      • 計算:
        • A: TF = 0 - 0 = 0 (或 5 - 5 = 0)
        • B: TF = 3 - 0 = 3 (或 5 - 2 = 3)
        • C: TF = 9 - 0 = 9 (或 11 - 2 = 9)
        • D: TF = 11 - 2 = 9 (或 15 - 6 = 9)
        • E: TF = 5 - 5 = 0 (或 12 - 7 = 5) --> 這裡有誤,EF(E)=12, LF(E)=12, LS(E)=5, ES(E)=5. TF = 5-5=0. LF-EF = 12-12=0.
        • F: TF = 9 - 5 = 4 (或 12 - 8 = 4)
        • G: TF = 12 - 12 = 0 (或 24 - 12 = 12) --> EF(G)=24, LF(G)=24, LS(G)=12, ES(G)=12. TF = 12-12=0.
        • H: TF = 15 - 12 = 3 (或 21 - 18 = 3)
        • I: TF = 21 - 18 = 3 (或 24 - 21 = 3)
        • J: TF = 24 - 24 = 0 (或 27 - 27 = 0)
    • 自由浮時 (Free Float, FF):
      • 公式: FF = MIN(ES of all successors) - EF of the current activity。
      • 計算:
        • A: Successors = E, F. FF(A) = MIN(ES(E), ES(F)) - EF(A) = MIN(5, 5) - 5 = 5 - 5 = 0.
        • B: Successors = D, E. FF(B) = MIN(ES(D), ES(E)) - EF(B) = MIN(2, 5) - 2 = 2 - 2 = 0.
        • C: Successor = D. FF(C) = ES(D) - EF(C) = 2 - 2 = 0.
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第 8 題6 分

What are the drawbacks of the critical path method (CPM) (list at least two)? How can we improve CPM? (6 + 4 points)

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核心觀念

本題考查關鍵路徑法(Critical Path Method, CPM)的基本假設、限制,以及如何透過其他分析工具改善其計畫與控制效果。

CPM 將工程拆解為若干活動,建立活動間的先後關係,並以活動工期計算:

  • 最早開始時間(Early Start, ESES)
  • 最早完成時間(Early Finish, EFEF)
  • 最遲開始時間(Late Start, LSLS)
  • 最遲完成時間(Late Finish, LFLF)

其中:

EF=ES+tEF=ES+t LS=LF−tLS=LF-t

活動總浮時(Total Float, TFTF)為:

TF=LS−ES=LF−EFTF=LS-ES=LF-EF

總浮時等於零的活動位於關鍵路徑上。關鍵路徑決定專案最短工期;關鍵路徑上任一活動延遲,均可能造成整體專案完工延遲。


解題方法

本題可分為兩部分:

  1. 說明 CPM 在理論假設與實務應用上的缺點。
  2. 對應各項缺點,提出改善方法。

答題時應明確指出「CPM 的問題為何」以及「如何改善」,不可只羅列名詞。


CPM 的缺點

一、工期通常被視為確定值,無法充分反映不確定性

CPM 通常假設每項活動只有一個確定工期,例如某活動工期固定為 1010 天。然而實際工程會受到天候、材料供應、勞工效率、設計變更、施工條件等因素影響,活動工期具有隨機性。

因此,CPM 所計算的專案完工日,通常只是一個單一估計值,無法直接回答:

  • 專案在指定日期前完工的機率為何?
  • 哪些活動具有較高的工期風險?
  • 預留多少工期緩衝才合理?

二、CPM 通常未充分考慮資源限制

傳統 CPM 主要依據工期與邏輯關係建立網圖,常假設所需人力、機具、材料及資金均能即時取得。

實務上,兩個活動可能具有相同的最早開始時間,但現場只有一組起重機或有限工班,兩者不能同時施工。若只依照 CPM 網圖排程,可能形成不切實際的計畫,甚至產生資源衝突。

三、活動工期估計具有主觀性

CPM 的計算結果高度依賴活動工期估計。若工期估計不準確,則 ESES、EFEF、LSLS、LFLF 及關鍵路徑均可能改變。

尤其在初期規劃階段,設計尚未完成、施工方法尚未確定,工期資料往往來自經驗判斷,容易造成:

  • 關鍵活動判斷錯誤;
  • 浮時被高估或低估;
  • 專案完工日期缺乏可信度。

四、關鍵路徑可能隨施工進度改變

CPM 所辨識的關鍵路徑是依據某一時點的工期估計與網圖關係計算而來。當實際施工進度、剩餘工期或施工邏輯發生變化時,原先的關鍵路徑可能轉移至其他路徑。

因此,施工初期的關鍵路徑不必然是全施工期間唯一且固定的關鍵路徑。若管理者只關注原始關鍵路徑,可能忽略後續形成的新瓶頸。

五、只看邏輯與時間,未直接反映成本與品質

傳統 CPM 的主要目的在於工期分析,無法單獨說明:

  • 縮短某項活動需要增加多少成本;
  • 加速施工是否會降低品質;
  • 某項活動的延誤對總成本及履約損失的影響;
  • 不同施工方案的成本—工期取捨。

例如,透過增加工班可縮短活動工期,但也可能增加加班費、機具費及管理成本。單純以 CPM 判斷「越快越好」,可能導致不經濟的決策。

六、大型及複雜工程的網圖可能過於龐大

大型工程包含數千甚至數萬項活動。若所有活動均納入同一套 CPM 網圖,網圖將變得複雜難讀,更新及維護成本也會提高。

此外,若活動拆解層級不一致、邏輯關係設定錯誤,計算結果即使形式正確,也可能不具管理意義。


CPM 的改善方法

一、採用 PERT 或機率型工期分析

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第 9 題6 分

Please explain Earned Value Analysis and how it is used in project controls. (6 points)

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此題要求解釋「掙值分析」(Earned Value Analysis, EVA)的概念,以及它在專案控制中的應用。

核心觀念: 掙值分析 (EVA)、專案績效衡量、成本與進度整合、預測。

詳解:

  1. 掙值分析 (Earned Value Analysis, EVA) 的概念:
    掙值分析(EVA,也常被稱為 EVM - Earned Value Management)是一種整合了專案範疇、時程和成本的績效衡量技術。它將實際完成的工作量與其預算成本進行比較,從而評估專案的實際績效,並預測未來的執行情況。EVA 的核心在於引入三個關鍵指標:

    • 計畫價值 (Planned Value, PV): 也稱為預算時程成本 (Budgeted Cost of Work Scheduled, BCWS)。指在某個時間點,計畫應完成的工作的總預算成本。它代表了計畫進度。
    • 掙值 (Earned Value, EV): 也稱為預算實際成本 (Budgeted Cost of Work Performed, BCWP)。指在某個時間點,實際已完成工作的預算成本。它是 EVA 的核心,代表了實際完成的工作量與其價值的結合。
    • 實際成本 (Actual Cost, AC): 也稱為實際費用 (Actual Cost of Work Performed, ACWP)。指在某個時間點,為完成實際工作所花費的總成本。

    EVA 的基礎指標與計算:
    基於 PV, EV, AC,可以計算出以下核心績效指標:

    • 時程偏差 (Schedule Variance, SV):

      • 公式:SV=EV−PVSV = EV - PV
      • 意義:衡量專案的時程績效。
        • SV>0SV > 0:時程超前(實際完成的工作量超出了計畫)。
        • SV<0SV < 0:時程落後(實際完成的工作量少於計畫)。
        • SV=0SV = 0:時程準時。
    • 成本偏差 (Cost Variance, CV):

      • 公式:CV=EV−ACCV = EV - AC
      • 意義:衡量專案的成本績效。
        • CV>0CV > 0:成本節約(實際完成的工作成本低於預算)。
        • CV<0CV < 0:成本超支(實際完成的工作成本高於預算)。
        • CV=0CV = 0:成本準確。
    • 時程績效指數 (Schedule Performance Index, SPI):

      • 公式:SPI=EVPVSPI = \frac{EV}{PV}
      • 意義:衡量專案的時程效率。
        • SPI>1SPI > 1:時程超前。
        • SPI<1SPI < 1:時程落後。
        • SPI=1SPI = 1:時程準時。
    • 成本績效指數 (Cost Performance Index, CPI):

      • 公式:CPI=EVACCPI = \frac{EV}{AC}
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第 10 題6 分

Please list three Personal Protective Equipment for construction safety. (6 points)

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此題要求列出三種用於營建工地安全的個人防護裝備 (Personal Protective Equipment, PPE)。

核心觀念: 營建安全管理、個人防護裝備 (PPE)。

詳解:

個人防護裝備 (PPE) 是指為了保護勞工免受潛在傷害或疾病威脅而設計的裝備。在營建工地,由於工作環境複雜且潛在危險較多,PPE 的使用至關重要。以下列出三種常見且重要的 PPE:

  1. 安全帽 (Hard Hat / Safety Helmet):

    • 用途: 保護工人的頭部免受墜落物(如工具、材料)的撞擊、或在頭部碰撞到固定物體時提供緩衝。
    • 重要性: 在營建工地,高處作業、物料搬運、電氣作業等都可能存在頭部受傷的風險。安全帽是必不可少的防護裝備。
  2. 安全鞋 (Safety Shoes / Boots):

    • 用途: 保護工人的腳部免受重物墜落、尖銳物體刺穿、防滑、防靜電(依需求)等危害。
    • 重要性: 工地上常有重型設備、散落的釘子、鋼筋等,安全鞋的鋼頭和防穿刺中底能有效防止腳部受傷。許多安全鞋也具備防滑鞋底,增加在濕滑或不平整地面上的穩定性。
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