清華大學工業工程與工程管理學系學位論文
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由於資訊科技與模型化技術的進步以及市場的競爭壓力，以最佳化設計為基礎的供應鏈計劃系統建置已成為近年來的潮流，然而，成功落實於產業界的案例稀少。從計畫人員觀點出發，對企業供應鏈計劃系統的優使性研究頗為缺乏。因此，本論文的目標在於延伸優使性的觀念，並且凝聚出應用於企業供應鏈計劃系統的優使性原則或概念模型。 本論文採用探索性的個案研究方式，以探討某半導體製造業界內的大型企業供應鏈計劃建置專案。這種實證研究為適當的，因為電腦系統的優使性評估應該在特定的情境下—也就是產業界。本文制定了研究對象企業內的計劃系統結構，與一個包含HTO-面向（人類、技術、組織）的研究架構，藉以指導資料收集與分析的程序。本研究結果可由以下三個構面呈現：第一、對APS（先進規劃系統）於產業界應用的重新評估。第二、提出一個有效的優使性設計方法以幫助業界供應鏈計劃系統的建置。第三、建立一個階層式人類–電腦合作模式的設計概念模型以應用於企業供應鏈計劃系統。 本研究的發現指出現實世界的生產計劃問題是尚未定義完整、複雜與動態的；此外，技術主導的APS系統建置所發現的陷阱可歸因於現實世界情況、人因、與組織等的構面。本研究由實務人員中萃取出一組關於計劃系統的優使性需求與處理策略，並因此突顯出一個由ICOM面向（輸入、控制、機制、輸出）所組成的優使性架構。對於計劃系統，本研究結果也顯示藉技術導向方式與模型化技巧以運用資訊技術所衍生的缺點，以及人類–電腦合作架構的優點。本實務研究取得了實用的洞悉性發現，並且提出了一個階層式人類為核心的設計概念模型，以應用在處於動態與複雜製造業環境下的企業供應鏈計劃系統。
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近年來，由於在大量資料的可得性上有重大發展，以及在對於將現有資料轉化為可用資訊或知識上有著相當迫切的需求，資料探勘於是在資訊產業中受到了相當的重視。馬氏-田口系統是由田口玄一博士所發展的新資料探勘工具，為一種多變量資料分析技術，可應用於於診斷、預測、二元分類及特徵選取等方面，目前已成功地運用在各式實際的問題分析上。 此論文著眼於馬氏-田口系統理論的深究與擴展，以改善馬氏-田口系統目前所存在於理論與應用上的主要限制與缺點，並加強馬氏-田口系統的可靠度與實用性。最後，本研究亦以若干實際案例的問題解決來具體地呈現上述研究成果所得的效益。本研究之主要內容概述如下： 在理論方面，本研究探討馬氏-田口系統對於處理「資料類別不平衡問題」的穩建性。資料類別不平衡問題所指的是某類別的樣本數量顯著大於另一類別之樣本數量。資料類別不平衡問題通常會降低現有分類技術在判別少量類別樣本時的敏感度。然而，少量類別在實際應用上往往是較為重要的，因而對少量類別的誤判將造成整體系統的損失。此外，決定馬氏-田口系統的分類閾值在實際應用上一直是個懸而未決的問題，因此，本研究同時針對此問題，利用柴比雪夫定理提出「機率閾值訂定法」來獲得二元分類問題的適當閾值。另一方面，由於多類別問題在應用上的普遍性，本研究以現有的馬氏-田口系統理論為基礎，提出新的多類別分類及特徵選取方法，稱為「多類別馬氏-田口系統」。上述針對理論的探討與擴展也以若干資料數據集來進行有效性的驗證。 在應用方面，本研究以三個實際案例呈現所提出方法的實用性。案例一：縮減行動電話無線射頻功能檢驗屬性。由於通過測試之行動電話遠多於未通過者，因此，本案例之數據為典型的「非平衡型態」。本研究使用馬氏-田口系統及機率閾值訂定法來有效移除檢測流程中不必要的檢驗屬性，並在減少屬性的情況下仍然保有百分之百的檢驗正確性。案例二：妊娠糖尿病發展為第二型糖尿病之預測與風險因子確認。本案例之數據分為三類：無發展為第二型糖尿病者、呈現第二型糖尿病徵兆者、已發展為第二型糖尿病者。運用所發展的多類別馬氏-田口系統，可有效預測患有妊娠糖尿病之孕婦是否在妊娠結束後會發展為第二型糖尿病患者。並且，透過風險因子的確認，可提供疾病預防與衛教上的若干用途。最後，案例三：為薩克斯風製造業建立一套「多類別自動化音色檢驗系統」。該檢驗系統旨在降低人為聽力在辨識音色上的不穩定性與偏差。本案例之薩克斯風音色分為：不合格、一般品質與高品質。為此，多類別自動化音色檢驗系統除採用所發展的多類別馬氏-田口系統外，一套針對聲音或震動等一維訊號辨識而設計的波形特徵萃取法亦被提出，並用於薩克斯風聲音訊號的特徵萃取上。應用結果顯現，多類別自動化音色檢驗系統，可達到百分之百的檢驗正確率。
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在全球半導體業越來越激烈的競爭之下，半導體廠必須藉由良率提升、生產力提升以及成本降低以維持競爭優勢。隨著尺寸的緊縮與積體電路技術進入至奈米世代，越來越複雜的製造過程也導致產品的低良率。然而，低良率的問題難藉由改善製造過程而完全解決，其中有大部分必須藉由改善積體電路之設計從源頭做起。設計者必須具備晶圓製造相關的領域知識，以確認積體電路設計因子與製造反應因子的因果關係。然而，設計者往往並非製造上的專家，有些關係並無法直接透過物理關係或複雜的數學方程式架構。在晶片設計與晶圓製造的過程中均會產生與紀錄大量的資料，而這些資料中可能隱含著有意義的資訊。本研究目的係提出一可製造性設計之資料挖礦架構，利用資料挖礦方法建構設計因子與製造反應因子之因果關係，作為晶片佈局之設計指導規則基礎，以獲得較佳之可製造性。所萃取之樣型或歸納之規則更可進一步作為設計者驗證其假設或提供設計改善方向。本研究藉由晶圓生產力提升與良率提升之實證研究以驗證本架構之效度與實際可行性。研究結果發現本研究架構可協助晶片設計者取得較佳之晶片佈局設計，以提升晶圓生產力，並且提供一套指導原則，在考慮量測成本與補償成效下，建議設計者規劃量測覆蓋誤差之佈局，以提升曝光之良率。
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定價決策的好壞影響了企業的存亡。定價問題除了要設定合理的價格使買賣雙方都認同，更可當作市場競爭的工具，藉由定價擊退競爭者，以追求公司成長，或與競爭者在市場上共同生存，以滿足市場需求。定價決策的關鍵因素因市場結構不同而異。在完全競爭市場價格由供需曲線來決定，因此完全競爭市場的廠商被稱為價格的接受者（Price taker）；而在獨占市場中的廠商，其產品具有獨特性不需擔心其他對手的價格競爭，廠商可分析個別消費者對於產品的知覺價值以實施差別定價（Price discrimination），亦即廠商對於價格制定擁有較大的權力，因此被稱為價格的制定者（Price maker）。然而，大部份的產業屬於寡占市場，在價格的制定上，不僅需考量整體產業的需求和成本，以及自身有限的產量之外，對於競爭對手的反應和顧客對價格反應的預估，也都會影響定價決策的制定。另一方面，實證研究顯示，價格的波動相較成本和銷售量的變動對於公司利潤的影響最為顯著，因此提升定價決策品質的同時，對於公司的獲利也會有明顯的助益。 定價決策問題非單一部門的決策問題，其涉及的層面很廣，包含經濟、市場研究和行銷，一般可將定價決策區分為「產業」、「市場」和「交易」三個層次。此外定價決策問題亦會隨著產品生命週期更迭而變化。由於既有文獻大多針對某一層次進行定價決策分析，亦或探討產品生命週期不同階段的定價模式，未能有一結合不同層面的定價議題，並同時考量產品生命週期各階段的定價問題。 本研究目的為整合產業、市場和交易三個層次的定價議題，以及產品生命週期的思考維度，針對寡占市場建立「定價決策分析架構」，產生在不同產業環境、不同競爭優勢以及不同產品生命週期階段下的「定價策略評估表」，並藉由應用案例來驗證其可行性。本研究之「定價決策分析架構」能縮短決策者找到解決方案的歷程，並提供決策者系統化的思考方式，以提升定價決策的品質。
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根據內政部警政署調查統計，2007年台灣地區國道車輛肇事的原因，駕駛者分心、未保持安全距離、超速三項共佔了超過三分之一的比率。針對這些問題，近年來已經有許多先進的科技被應用在提昇車輛的安全性上，用以分擔駕駛者的工作量，如協助駕駛、或是提供有用的資訊。在協助駕駛者方面，最廣為討論的即是先進車輛控制與安全系統 (AVCSS)，主要包含用以輔助「控制」的適應性巡航系統 (ACC)，以及輔助「駕駛安全」的防撞警示系統 (CWS)。這些先進科技應用的目的都是在於提昇駕駛的安全性、便利性、與效率，但不良的系統設定或介面設計卻反而會造成反效果，例如可能使駕駛者分心或是產生混淆，並且各種不同的系統同時作用，也可能因為系統衝突、競爭、干擾等，而產生負面的影響。 因此本研究主要目的在於找到兼顧安全性與人性化的ACC參數設定，以及CWS介面設計，並建立駕駛者與系統互動之行為模型，而由於大客車發生意外造成的嚴重性高，本研究特別針對大客車駕駛環境來討論，因此過程中主要利用職業大客車駕駛以及大客車駕駛模擬器來完成，整個研究包含了以下三個階段： ACC/CWS系統評估、駕駛行為概念模型建立、模型驗證與應用。第一階段的主要工作在於改善ACC的參數與評估CWS的系統介面，模擬器實驗中的ACC與CWS系統係參考國際車輛工程協會 (SAE International) 的規範，並以駕駛相關的效標來加以評估，如主觀評量及駕駛績效；其中參數、介面可提供第三階段研究作為模型建構用，而駕駛績效則作為模型驗證用。接下來第二階段主要在於建構駕駛者之行為模式概念，並提出模型的雛型，以使用ACC為例，以待第三階段驗證。在最後的第三階段，主要採用模擬的方式，其模型建構與驗證是基於第一階段的實驗設定與結果，以及第二階段的概念模型。 本研究貢獻可同時涵蓋系統設計者、系統使用者、以及政府參考三方面，系統評估結果可給予設計者作為參考，並且作為日後ACC/CWS相關研究應用的準則；使用者亦可在使用這些先進科技時更加的安全、方便、有效；同時，政府機關在制定安全建議或車輛設計規範時，亦有確切的原則能夠遵循。此外，除了以上之應用，駕駛行為模型的建立與驗證，兼具了理論與實驗驗證，可用於未來評估ACC，亦可預測駕駛績效，並期望應用於其他先進輔助系統。
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隨著科技不斷地進步，液晶顯示器已逐漸取代傳統的陰極射線管而成為市場的主流。近年來，隨著人們對大尺寸顯示器的需求增加，液晶電視已成為家用電視的主流商品。此外，不同於以往固定式的大尺寸液晶顯示器，可攜式電子產品使用小尺寸顯示器，可方便使用者隨身攜帶，例如手機螢幕和個人數位助理，也慢慢成為人類生活的一部分。然而，少有文獻去探討這些大尺寸和小尺寸螢幕的影像品質，因此這部分仍是值得去深入探討的議題。 Nonaka在1994年提出知識創造過程理論 (knowledge creation process)，其理論的主要內涵就是知識轉化的過程，而轉化的主要目標即是個人、團體或組織間之內隱知識與外顯知識交融、互動與轉化的過程，包括共同化 (Socialization)、外化(Externalization)、連結化 (Combination)及內化 (Internalization) 等四個階段。由於此理論已被廣泛應用在不同的管理領域，且其重點不僅包括知識的創造，尚包括知識的轉換，即將個人的內隱知識轉換為群體或組織的知識，與本論文預計發展之二階段知識擷取架構之目的相符合。因此，本論文即以知識創造過程理論為基礎去發展一個二階段的知識擷取架構。 一般而言，液晶電視和手機製造商都有掌握其各自的關鍵製造方法和材料而擁有市場利基，然而，若沒有考慮到客戶的需求，則依此高效率或低成本的方法所製造出的產品也是徒增時間和資本的浪費。因此，本論文所提出的二階段知識擷取架構便是依據液晶電視和手機使用者及其製造商兩種不同的觀點所建立。首先，依使用者的觀點來看，以客戶為導向的生產才能符合市場的需求，因此，第一個階段的目標即是以使用者的觀點在進行液晶電視和手機影像品質評比時，找出重要的品質因子；第二個階段的目標即是以這些因子為基礎，找出對應的製造技術和材料，提供給液晶電視和手機製造商做為生產的參考，使得液晶電視和手機製造商所製造出來的產品才能真正符合客戶需求。 本研究的貢獻包括下列四個構面。第一、從液晶電視製造商、手機製造商和使用者二個不同的觀點去發展一個二階段知識擷取架構，提供相關知識給液晶電視製造商、手機製造商和使用者。第二、從使用者的觀點招募受試者參與實驗，去建構一個液晶電視的影像品質評估架構，找出使用者在評估液晶電視好壞的重要品質因子。第三、在小尺寸螢幕方面，透過實驗在不同照度下，建構出不同手機影像品質的模型，除了可找出顯著品質因子的權重外，亦能透過此模型去預測人類主觀的知覺感受。第四、由製造商的觀點去提供一個系統化知識擷取的方法和一個知識擷取系統的架構。
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＂彈性＂與＂速度＂是電子業從製造業欲蛻變成為製造服務業的決勝利器。但綜觀今日，在競爭激烈的市場環境壓力下，內有來自客戶對需求服務的前置時間不斷縮短，外有市場需求能見度不明的疑慮，所以在此全球競爭市場的製造觀念中，存貨已經不再被視為必要的資產，存貨多甚至意味著資金積壓之壓力及競爭力的流失﹔另外，修正後的財務會計準則十號公報之施行，對製造業存貨成本的認列及評價也產生衝擊。因此，如何追求適切的供應鏈存貨管理的低成本與高效率，已成為企業必須不斷追求的重要目標之一。 本研究旨在以台灣半導體產業供應鏈為範圍，探討在進行存貨管理系統建構過程所面臨的系統面問題，以及相關部門管理存貨的實際做法。利用本研究所架構的存貨管理模式，提供存貨管理單位思考如何解決錯縱複雜的存貨問題之改善方向。 由於本文是以在製品存貨為研究對象，首先經由文獻整理，收集存貨決策模式、供應鏈環境等相關資料，再輔以一些管理工具，以建構出管理制度推廣時的大概架構與關鍵因素。另一方面則透過專家訪談與本研究得到的實務經驗，彙整出實務上的存貨管理架構，最後並得出結論。 本研究的結論包含以下兩點：先提出在半導體產業各類存貨庫齡異常的產生原因，確認責任及相對應的管理制度。再提出半導體產業導入存貨管理系統的庫齡監控，以檢視生產策略是否需要調整。期盼能提供同業與學術界做為檢視存貨管理時的參考。
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台灣的醫療產業在近十幾年產生了重大的改變，醫療服務提供者者主導醫療項目、價格等一切事宜穩賺不賠的時代已然過去，取而代之的是一個與其他產業同樣充滿競爭與淘汰，強調顧客導向與成本效益的醫療市場。整體而言，全民健保的開放、病人安全觀念的興起、消費者意識的抬頭，以及醫療評鑑制度的導入推廣是造成醫療產業巨變的主要原因。各醫療機構因應大環境的改變，必須同時追求品質、效率、病患安全與服務的提昇，才能維持機構的競爭力與合理盈餘，達到機構永續生存發展與服務人群造福社會的使命。師法成功的企業，導入一些工業工程的管理理論方法加以運用，是醫療機構在這股革新潮流中普遍的因應之道。 本研究透過文獻整理回顧，對於醫療產業與醫院管理的特色，醫療產業導入工工理論方法的時代背景，以及導入運用的概況等議題加以闡明。更進一步透過國外文獻中成功案例的探討以及對個案醫院管理階層的深入訪談，整理出適合推廣運用在醫院管理的工工理論方法為基礎的5S運動、標準化以及進階的目標管理、FMEA。而針對醫院中不同身份背景管理者的建議，醫師族群為策略管理與決策工具，護理族群為現場管理與品管圈，行政管理族群為豐田（精實）生產方式及供應鏈管理。研究結果除了可供醫院管理人員工作的參考，也可供工業工程工程管理的學者或從業人員瞭解醫療產業概況的參考。
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製藥工業是一個高附加價值的產業，更與國民的身心健康息息相關，也是一個國家開發程度的重要指標。其中藥物與藥物傳輸系統之整合與其應用的開發，為當今製藥界的潮流也是國內製藥界進入國際市場的一個重要途徑。C公司主要以藥物傳輸系統中的經皮吸收貼劑為主要產品，而塗佈技術在貼劑產品之製程中為重要的一環，在程序中，將藥液均勻塗佈至最適狀態，來達到薄膜中之劑量呈現均一性。 本研究以工廠之薄膜塗佈製程為改善標的，依田口式品質工程之實驗設計，選定L18(2137)之直交表來設計實驗，配置八個控制因子分別選擇三個不同水準值，於每組實驗條件中試作3件樣品，量測壓克力型感壓膠之外觀、厚度、重量、溶劑殘留量、均一度及其藥含量等品質特性。本研究之目的是期望能在最短時間內完成參數組合，若製程時間能有效縮短，則可增加產能及設備之稼動率，進而由人工及費用的降低，來達到降低製造成本的目的。 研究結果顯示，使用田口方法得到改善製程之最佳化條件，並有效降低人力工時約63.6%、製造成本約30.8%；在良率方面則提高約9.6%，而產出量亦增加約6.5倍的效益，使得耗損減少、良率提升及產品品質能更加穩定。
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