Model for Applying Independent Verification and Validation System to the Operation Phase of Build-Operate-Transfer Projects

近年來政府對於國內公共工程建設，積極推動鼓勵民間參與，政策目標朝向民營化之潮流。而且大型的公共工程建設，國際化與系統化的趨勢也逐漸成型。探究BOT（Build - Operate - Transfer）的主要精神「公共建設民營化」：利用民間參與者之資源彌補國庫之不足、運用民間參與者之效率加速建設之推行，並分擔政府風險。因此政府不宜以主觀意識過度介入干涉，影響民間機構執行效率與利益，以免失去BOT之精神與意義。然而對於規模龐大、系統介面複雜、專業化要求高之大型系統化公共建設與服務，該如何達到「民間最大參與」、「政府最大審慎」的境界？又該如何確保其建設與服務之功能、品質、安全能達成原來預期之目標？ 以傳統模式發包之公共建設與服務，設計興建完成後之營運維護階段由政府機關執行，基本上執行單位依法行政，且有整個政府作為後盾，在社會安全公益與營運成本收益之間，並不會產生矛盾與對立的問題。而參與BOT的特許廠商，在營運維護階段，正如同一般私人企業，其營運目標首重於追求利潤極大化。而大型BOT公共建設多為重大之交通建設或民生基礎設施，具有高度壟斷性質，對於國家整體形象和民生經濟有重大而深遠之影響。此時政府站在管理者的角色，該如何監督特許廠商在營運維護階段的執行成果，能達到當初計畫所預定之功能與品質，並確保公共之安全。 限於政府主管/主辦機關經驗與人力之不足，以及本著不干預民間執行效率的原則之下，現行BOT相關法令與既有之合約對於營運維護階段並無詳細規範，大多僅要求參照各相關事業法規執行，並未予以整合修正。然而隨著時空背景、科技程度、工程規模與機能要求的不同，屆時必然產生若干管理上的矛盾與盲點，進而影響政府監督防弊的職責或是削弱民間高效率的執行機能。甚至因監督不周而發生重大事故，造成國家人民生命財產的損失。 獨立驗證與認證 - IV&V (Independent Verification and Validation)的定義：『由他人（非系統開發者）透過一系列技術（工具、模擬程式）與管理手段（方法、邏輯），來改善系統品質與增加可靠度，以確保所生產之產品滿足使用者之營運所需』。獨立驗證與認證觀念之形成可回溯自西元1970年代，美國陸軍在發展愛國者反飛彈系統時，導入了獨立驗證與認證的觀念與機制，並依此建立了計畫、方法、工具、技術發展及測試驗收的準則，最後獲致極佳的成果。此後IV&V機制在軍事工業與航太工業系統中廣泛的被接納與應用，主要原因為軍事與航太工業具有高失敗風險的特性，而IV&V機制可提早辨識風險的所在進而降低風險，可提高研發成功率與產品可靠度，進而增加使用者之信賴度與滿意度。現今IV&V已經廣泛被應用於軟體研究開發領域，而航太工業、軍事工業、造船工業、海上油田鑽探、核能電廠、環保工業等產業亦已成功應用多年。近年來大型的軌道系統工程也開始導入IV&V機制來確保系統執行品質。 本研究試著將IV&V的觀念與機制導入BOT生命週期中之營運維護階段：透過文獻回顧分析IV&V導入BOT營運維護階段之關聯因子，再經由研究模型推導論證，提出IV&V應用於BOT營運維護階段的方向與模式。後續研究者，將可更深入探討BOT營運維護階段之監督與稽核機制的細節，包括法令的修訂、規範的擬制、組織或機構的成立、作業程序與標準之建立等。In recent years, the BOT (Build – Operate – Transfer) model has become a trend of infrastructure development in order to achieve the purposes of easing Government’s financial burdens and encouraging private investors to participate in public works. The BOT projects are highly uncertain due to large scale, complicated contents and lack of experience on concepts and implementation. Especially in Operation and Transfer phases, both Government and concessionaire (contractor) are entirely unfamiliar with those processes of Operation and Transfer. Hence, how the Government supervises and manages BOT projects reasonably and effectively, so as to ensure that BOT projects can all accord with the anticipated goal in execution achievement of whole life cycle, this will be a subject that needs to be studied at present. Definition of IV&V (Independent Verification and Validation): "A series of technical and management activities performed by someone other than the developer of a system with the objectives of improving the quality system and assuming that the delivered product satisfies the user’s operational needs". As well as BOT model, IV&V (Independent Verification and Validation) system has been drawn attention to gradually, and widely applied to a lot of fields for safety and quality ensuring in recent years. Such as research and development of the software, aerospace industry, military industry, shipbuilding industry, offshore oilfield drilling, nuclear power plant, environmental industry and track system engineering, etc.. This research takes an analysis on the related factors of both BOT and IV&V, and then build a model for applying IV&V system to the operation phase of BOT projects, so as to put forward a proposal to Government’s supervision and management for the operation phase of BOT projects.誌謝 一 摘要 二 Abstract 四 目錄 五 圖目錄 八 表目錄 九 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 研究範圍與限制 4 1.4 研究方法與流程 5 第二章 BOT與IV&V之特性探討 6 2.1 BOT的相關理論、架構、特性、案例及發展現況 6 2.1.1 BOT的定義與起源 6 2.1.2 BOT模式的基本架構 10 2.1.3 BOT模式的特性 12 2.1.4 BOT模式的優、缺點與隱憂 16 2.1.5 採用BOT模式之基本原則 18 2.1.6 BOT案例與發展現況 19 2.2 IV&V的相關理論、功能與應用原則 23 2.2.1 IV&V的起源與發展沿革 23 2.2.2 IV&V的定義與理論 24 2.2.2 IV&V的功能與效益 26 2.2.3 IV&V的發展方式與適用範圍 28 2.2.4 IV&V實施的時機與執行的原則 30 第三章 IV&V之發展現況 32 3.1 IV&V相關的法規制度 32 3.1.1 歐盟之鐵路獨立驗證與認證制度 32 3.1.2 德國聯邦鐵路之獨立驗證與認證體制 33 3.1.3 法國獨立驗證與認證體系 34 3.1.4 英國軌道系統獨立驗證與認證體系 35 3.1.5 英國國防安全管理要求標準 37 3.1.6 日本獨立驗證與認證體系 37 3.2案例分析 39 3.2.1 希臘 利翁 - 安提利翁大橋（Rion-AntiRion Bridge） 39 3.2.2 英國 塞芬二橋（Second Severn Crossing） 40 3.2.3 英國海峽隧道聯絡鐵路 41 3.2.4 香港 東區過港隧道 42 3.2.5 台灣南北高速鐵路建設工程 43 3.2.6 高雄都會捷運建設計畫 45 3.3小結 46 第四章 IV&V導入BOT營運維護階段之模式 48 4.1 研究模型概念與發展流程 48 4.2 BOT適用性評估模型 50 4.2.1 依計畫的公益性質評估 51 4.2.2 依計畫的營運規模及系統複雜度評估 53 4.2.3 依計畫的安全要求性（風險忍受度）評估 55 4.2.4 其他影響因子 56 4.2.5 BOT計畫導入IV&V適用性評估模式 56 4.3 IV&V體制的發展與建構方式 58 4.3.1 由IV&V的定義與功能來分析 58 4.3.2 由IV&V的發展方式與適用範圍來分析 60 4.3.3 由IV&V的實施時機來分析 62 4.3.4 由IV&V的執行的方法與原則來分析 64 4.4 IV&V導入BOT營運維護階段之模式 65 第五章 案例模擬論證 68 5.1 台灣高速鐵路建設計畫簡介 68 5.1.1 計畫概要 68 5.1.2 契約中工程管理相關條文 69 5.1.3 監督管理機制 71 5.1.4 工程管理計畫 73 5.1.5 計畫執行現況 74 5.2 IV&V機制之適用性與需要性評估 75 5.2.1 計畫性質與目的 75 5.2.2 計畫規模與系統複雜度 75 5.2.3 計畫的安全要求與風險忍受度 75 5.2.4 其他評估因子 76 5.2.5 評估結果 76 5.3 IV&V機制作業模擬 76 5.3.1 實施IV&V的時機與範圍 78 5.3.2 IV&V計劃概要 78 5.3.3 技術轉移要求 80 第六章 結論與建議 81 參考文獻 8