[[alternative]]Impact of correlated activity parameters on computer simulation results

碩士[[abstract]]應用電腦模擬技術處理營建專案不確定性排程已獲得營建管理領域廣泛的接受。常見的模擬模式包含下列步驟：(1)以機率分佈為基礎建立模擬元件之相關資訊(如作業需時，機具產能，工作數量等)、(2)轉換為電腦語言、(3)進行多次運算，並獲取特定管理資訊(如生產效率，循環時間，工程總需時等)。 先前有許多學者針對模擬中元件參數彼此存在之統計相關性做相關研究，但大都假設元件參數之機率分佈為單一型式，因此本研究假設參數為多種分佈形式。研究方法為應用多變量模擬中之NORTA（NORmal To Anything）法產生具共變異性之隨機亂數並以此進行模擬運算。應用案例為路面刨除加鋪工程，研究成果為建構模擬模式進行工程總需時之不確定性分析，並協助排程工程師評估作業參數共變異條件對總需時產生之影響。 本研究驗證過程包含兩部份，其一是對於由NORTA法所產生之變數，利用統計檢定驗證是否符合當初假設之分佈型式，另一部份則是檢定產生出之相關係數矩陣，是否接近原來設定之相關係數矩陣。[[abstract]]Using the computer simulation technology to treat the uncertainty in the scheduling of projects has already been accepted by the field of construction management. General simulation models include the following steps:(1)establish the probability distributions of simulation components.(ex: activities duration, production efficiency of machines and tools, the amount of activity.)(2)transform into computer code.(3)perform a number of simulation iterations and obtain specific management information.(ex: production efficiency, duration of cycle, total duration of project.) Previous researches attempted to address possible correlations among the parameters of simulation components. They, however, often assumed that the distributions are of the same form. This study allows different kinds of distributions, and generates correlated random variables by applying the NORmal To Anything (NORTA) method. The proposed model has been applied to a pavement rehabilitation project. This study develops a simulation model to analyze the uncertainty of project duration at the presence of correlations among simulation components. The validation of this study involves two parts. The first part is to test whether the generated samples have the specified marginal distributions. The second is to check whether the generated correlations are close to the specified ones.[[tableofcontents]]目錄 頁次 目錄 Ⅰ 圖目錄 Ⅳ 表目錄 Ⅵ 第一章 緒論 1 1.1 研究動機及背景 1 1.2 研究問題說明與目的 1 1.3 研究方法流程 2 1.4 論文架構 5 第二章 相關文獻回顧 7 2.1 電腦模擬之介紹 7 2.1.1 電腦模擬概述 7 2.1.2 電腦模擬模式種類 8 2.1.3 電腦模擬之應用 8 2.2 相關電腦模擬程式之概述 9 2.3 營建作業應用電腦模擬之介紹 12 2.4 營建作業相關性文獻 17 2.4.1 作業時間相關性文獻 17 2.4.2 作業成本相關性文獻 18 2.5小結 19 第三章 理論介紹 20 3.1 作業參數之常用機率密度函數 20 3.1.1 常態分佈 20 3.1.2 中央極限定理 22 3.1.3 對數化常態分佈 23 3.1.4 Beta分佈 24 3.1.5 三角分佈 25 3.2 作業參數之相關係數 27 3.2.1 相關係數 27 3.2.2 等級相關 29 3.3 作業參數相關係數之估計 29 3.3.1 就相關因子分析估計 30 3.3.2 條件期望值估計 30 3.4 NORTA法之理論 31 3.4.1 科列斯基分解 32 3.5 分配型態適合度檢定 33 3.5.1 卡方檢定 34 3.5.2 K-S檢定法 35 3.6 小結 37 第四章 模擬模式之建構 38 4.1 模式建構 38 4.1.1 模式構建之源由 38 4.1.2 施工流程 39 4.2 模擬步驟 45 4.2.1 模式流程 45 4.2.2 NORTA模擬步驟 54 4.3 小結 55 第五章 案例分析與模式驗證 56 5.1 案例簡介 56 5.1.1 案例說明與分析 57 5.2 模式驗證 72 5.2.1 不確定變數分佈之驗證 72 5.2.2 相關係數之驗證 73 5.3 敏感度分析 74 5.3.1 兩種模式所有變數和結果的相關性 74 5.3.2 卡車數對結果之敏感度分析 76 5.4 小結 78 第六章 結論與建議 79 6.1 結論 79 6.2 未來研究方向與建議 80 參考文獻 82 附錄 89 圖目錄 頁次 圖1.1 研究流程圖 4 圖2.1 NETCOR模式之概要 18 圖3.1 常態分佈的機率範圍 22 圖3.2 對數化常態分佈圖 24 圖3.3 常見的Beta分佈圖 25 圖3.4 右偏三角分佈 27 圖3.5 正向相關 28 圖3.6 反向相關 28 圖3.7 無關係 28 圖3.8 下三角矩陣運算順序的示意圖 33 圖3.9 卡方檢定的拒絕域與接受域 35 圖4.1 整平機 39 圖4.2 鋪裝機 39 圖4.3 刨除作業面積示意圖 40 圖4.4 卡車運送棄土時間對整體作業之影響（無等待時間） 41 圖4.5 卡車運送棄土時間對整體作業之影響（有等待時間） 41 圖4.6 刨路作業流程圖 42 圖4.7 鋪築作業面積示意圖 43 圖4.8 鋪路作業流程圖 44 圖4.9 模式構建之流程圖 46 圖5.1 刨路模式組織圖 59 圖5.2 鋪路模式組織圖 59 圖5.3 95％信心水準下總時間三種情況之累積密度函數 71 圖5.4 BestFit4.5 軟體驗證隨機亂數分佈 72 圖5.5 卡車數敏感度分析之盒鬚圖－第二種情況 77 圖5.6 卡車數敏感度分析之盒鬚圖－第三種情況 77 表目錄 頁次 表2.1 CYCLONE基本符號、名稱與功能表 11 表2.2 國內營建工程應用模擬方法之相關研究 12 表2.3 國外營建工程應用模擬方法之相關研究 15 表3.1 K-S檢定中的臨界值 36 表4.1 刨路模式中變數之相關係數矩陣 48 表4.2 鋪路模式中變數之相關係數矩陣 49 表4.3 第三種相關情況的相關係數矩陣 50 表4.4 第一類子矩陣 50 表4.5 第二類子矩陣 51 表4.6 第三類子矩陣 51 表4.7 第四類子矩陣 52 表5.1 刨路模式中所需輸入之資料 58 表5.2 鋪路模式中所需輸入之資料 58 表5.3 刨路模式變數第二種相關情況 60 表5.4 鋪路模式變數第二種相關情況 60 表5.5 刨路模式第三種情況之相關係數矩陣 61 表5.6 子矩陣1 61 表5.7 子矩陣2 62 表5.8 子矩陣3 62 表5.9 鋪路模式第三種情況之相關係數矩陣 63 表5.10 子矩陣1 63 表5.11 子矩陣2 64 表5.12 子矩陣3 64 表5.13 子矩陣4 65 表5.14 鋪路第四種情況之相關係數矩陣 65 表5.15 子矩陣2、3、4 66 表5.16 子矩陣2、3、4內的子矩陣 66 表5.17 刨路模式轉換後之相關係數矩陣 67 表5.18 刨路模式中不確定變數之分佈及其參數 67 表5.19 鋪路模式中不確定變數之分佈及其參數 68 表5.20 刨路和鋪路模式模擬的結果 68 表5.21 不同情況的檢定統計量F比較 70 表5.22 95％信心水準下四種情況之完工時間 71 表5.23 驗證刨路模式變數分佈結果 73 表5.24 驗證鋪路模式變數分佈結果 73 表5.25 驗證相關係數之誤差值 74 表5.26 刨路模式中5個變數與結果之相關係數 74 表5.27 鋪路模式中8個變數與結果之相關係數 75 表5.28 刨路模式卡車數敏感度分析－第二種情況 76 表5.29 刨路模式卡車數敏感度分析－第三種情況 76[[note]]學號: 692311623, 學年度: 9