元智大學工業工程與管理學系學位論文
元智大學,正常發行
選擇卷期
- 學位論文
近年來世界各國對環保意識的提升，以及一些環保法令相繼的提出，產品於設計、生產過程和最終處置，做整體的考量以及個別加上綠色這個名詞在企業中變得相當的重要，因此若能夠於產品生產期間同時考量到綠色因子於設計和正、逆向供應鏈內，並將生產產品各項活動因素所產生之所有成本也須詳加考慮在內，不僅能夠替企業帶來正面的形象，還能於產品生產時，對這些因素與環境做整體之評估。 本研究將對綠色設計、綠色正向供應鏈和綠色逆向供應鏈三者之間的相互影響關係採取兩階段處理，首先第一階段將藉由模糊分析網路程序法（FANP）針對「綠色設計」、「綠色正向供應鏈」以及「綠色逆向供應鏈」這三者之間的活動指標做相對評比，找出定性的權重值之後，接著將權重值運用於第二階段內，並將相關成本建構出一套數學模式，再以線性規劃軟體（Lingo）和粒子群演算法（PSO）分別求算出評估方案中最小化之總成本，並且加以比較此兩種方法之結果，這樣一來便可以提供產品設計決策人員於進行綠色產品從設計、製造到產品生命週期的末端之間所採取的策略有一個衡量依據。 最後，再藉由實例去驗證本研究之方法不僅能同時考慮了定性準則與定量因素，讓企業在設計產品初期的時候，能以定性的評選模式中找到決策者選擇時之評選準則權重，並能於成本模式中找出不同的成本因素之間做調整與修改的動作以及提供一個生產製造之組合方式，在主觀與客觀系統之間達到平衡。
- 學位論文
在電力使用上，由於臺灣的自產能源不足，能源燃料大量仰賴進口；而科技的發展和人口的增加，使得用電需求也持續的增加。隨著地球暖化及環保意識抬頭，能源過度使用的問題開始被重視。為了因應未來需求增加，電力系統擴充規劃是相當重要，因規劃需投入大量資金，決定在何地、何時建置何種發電及輸電系統容量及其發電量與輸電量，而這些決策是彼此相關且互相影響，然在文獻中大多的研究均是分別進行發電容量擴充規劃(generation expansion planning, GEP)及輸電容量擴充規劃(transmission expansion planning, TEP)，較少是同時將兩者合併考量，因此，整合發電及輸電容量擴充決策是值得研究的議題。本研究希望能夠在滿足長期用電需求預測，對發電及輸電系統進行容量擴充，並同時考慮整體的經濟面及環境面，即總成本最小化及二氧化碳排放量最小化。 本研究之電力系統架構為發電廠、超高壓變電所及一次變電所三個階層，對發電、輸電系統的擴充及發電量、輸電量進行決策。建構一多目標之混合整數規劃模式，並發展多目標粒子群演算法求解此問題。本研究將使用美國電子電機工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE )之9-bus system、14-bus system、30-bus system例題及臺灣北部地區電力系統進行測試。測試結果顯示，多目標粒子群演算法可得到多組非被支配解，可幫助決策者在成本與碳排放量間做出取捨。
- 學位論文
如今全球貿易蓬勃發展，各大企業在成本的考量下，不少業者委外第三方物流倉儲及運送，在這繁複的貿易網路圖中，物流中心即為其中繼點，負責轉運、倉儲、資訊交流等重要功能。傳統的物流中心有四大主要功能：接收、倉儲、訂單揀貨和運輸，其中倉儲與員工揀貨是成本最高的。越庫作業系統 (Cross-Docking, CD) 為一種供應鏈管理中物流中心策略處理貨物的方法，貨品由物流中心接收後經由訂單資訊的整合，直接將貨物整合並送往出貨，目的在減少倉儲與人工揀貨之成本。本研究考量物流中心之成本，應用越庫作業系統，整合車輛途程問題 (Vehicle Routing Problem, VRP) 與卡車排序問題 (Truck Sequencing)，目標為物流中心營運時間與總運輸時間最小化。首先建構混合整數規劃數學模型，由於此問題屬於NP-Hard問題，因此使用蟻群最佳化演算法 (Ant Colony Optimization, ACO) ，分別使用兩方法求解：方法一、使用兩階段求解，先找出最佳車輛途程後將車內貨品數量給予第二階段求解最佳卡車排序，方法二、應用同步處理的方式，每次迭代產生之菁英VRPCD螞蟻就建立一較優虛擬卡車序列螞蟻，並以此加強費洛蒙濃度，以兩問題總成本更新費洛蒙。使用Gurobi最佳化軟體驗證本研究之數學模型，得到之最佳解可以測試ACO之誤差；由於此兩問題合併在過去尚未有學者探討，故本研究參考文獻例題產生方式，產生30題測試例題。本研究應用兩種ACO程序，得到之結果顯示30題測試例題總平均而言ACO2得到較好的最小成本為9682.3確實改善了ACO1的結果，而30題中有25題得到的結果是優於ACO1的，並且經過敏感度分析，將ACO1的卡車排序部分使用Gurobi測試最佳解，結果證實本研究卡車排序部分皆找到最佳解，並且於ACO2中由於VRPCD部分影響較深，故測試了VRPCD多次的處理情形，結果顯示VRPCD處理10次後得到的結果相較原始的處理1次來的降低許多，故未來將持續探討如何將VRPCD部分深入測試，預期未來能夠改善使得更接近最佳解。
- 學位論文
臺灣近年由於氣候變化及人口逐漸增加且對於電力之需求也逐漸增加，對於發電及輸配電需要一完善之電力系統規劃以滿足需求，臺灣主要之發電量，約有75%來自火力發電，其發電時大量產生之碳排放量，也為電力系統規劃時，所需要探討的其中一樣議題，因此本研究希望能在總成本及總碳排放量最小化之目標下，決策使用那些設施進行發電及輸電，並決定每條輸電線之輸電量，以滿足下游之需求，在建立多目標電力發電營運管理之模式下，發展求解方法以便決策電力系統發電之計劃以及輸配電計劃。 電力系統主要分成發電、輸電及配電三部分，由於輸配電系統較為複雜，因此本研究所探討的為發電及輸電部分的電力系統，此為一多階層設施問題，將臺灣電力系統分為電廠、超高壓變電所及一次變電所三階層，經由臺灣電力公司預測之未來電量需求，進行電力系統之規劃，建構一多目標之混合整數規劃模式，以決策將使用那些電廠進行發電、購電，以及決策當電廠進行發電後，需要使用哪些超高壓變電所以進行輸配電，決定好設施之開啟後，再進行輸電量的決策。本研究將使用柏拉圖模擬退火法進行多目標數學模式之求解，並使用電子電機工程師學會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)之測試例題及臺灣電力公司目前之電力系統架構做為演算法之測試，並提出較適合之電力系統規劃。例題測試之結果，在小例題部分使用柏拉圖模擬退火法都能找到該例題之柏拉圖非被支配解，較大之例題在目標值上也不會相差太多，結果也顯示使用柏拉圖模擬退火法能在很短的時間內求得非被支配解。 關鍵字：多階層、多目標、電力系統規劃、柏拉圖模擬退火法、臺灣電力系統
- 學位論文
觸控式螢幕與電信通訊的發展促使人們可藉由手指的操作在智慧型手機或平板電腦上，進行多元化的作業活動，如通話、簡訊、與瀏覽網頁等。為了提供輸入設備開發者在開發軟體時，可以針對年輕族群以不同手勢操作各種觸控螢幕尺寸行動裝置時的點擊表現進行設計，本研究首先驗證彈道式移動模型和彈道式變異模型是否適用於在二維平面螢幕上量測點擊移動，接著使操作於螢幕上的「時間」與「準確度」分別用圖形呈現以觀察其點擊表現。 實驗分為前測實驗和正式實驗兩個部分，前測實驗目的為確認實驗設計的可行性。正式實驗自變項為三種尺寸的手持行動裝置、四種握持行動裝置的手勢，應變項則為受測者以不同手勢操作各種觸控螢幕尺寸的行動裝置時，執行彈道式移動時的移動時間、水平方向和垂直方向的變異誤差以及常數誤差。 前測實驗結果發現，在「雙手拿、雙指操作」時，由於以慣用手作為起始點，因此無法計算其移動距離，而實驗座椅未固定、手部無固定擺放於桌面等因素可能會影響其點擊表現結果，因此正式實驗依據前測實驗進行實驗設計修正，實驗結果顯示：(1)彈道式移動時間與變異模型並不適用於量測點擊在二維平面螢幕上的點擊移動。(2)使用不同手勢操作各種觸控螢幕尺寸行動裝置時，點擊移動時間皆會因移動距離增加而增長，且點擊移動變異之 Y 軸誤差皆大於 X 軸誤差。(3)當螢幕垂直擺放時，各種手勢點擊三種尺寸螢幕，螢幕的左上、左下以及右下角皆花費較長時間，而螢幕中心位置的點擊時間最短。(4)當螢幕水平擺放並以「雙手拿，雙指操作」時，螢幕中心以及螢幕中心上方需要花費較多點擊時間，而螢幕兩邊拇指擺放位置的點擊移動時間花費最少。(5)使用「雙手拿，雙指操作」時， X 軸與 Y 軸的變異誤差皆以螢幕左邊較大。(6)在常數誤差方面，受測者在點擊螢幕邊緣之目標點時，皆較傾向於螢幕內側。 彈道式移動時間與變異模型無法對於點擊在二維螢幕上的點擊移動進行有效描述的原因有可能是由於:點擊移動距離無法精確量測，且每位受測者點擊起始點到目標點的移動距離不一致。未來的研究方向可以不同的點擊姿勢進行量測，以提供開發人員在開發軟體時，可針對各種觸控螢幕尺寸在不同情境使用時進行設計。 關鍵詞：觸控螢幕、手勢、彈道式移動、時間、準確度
- 學位論文
在虛擬實境與實體環境中的手部移動會因為人的視覺以及觸覺回饋而有所不同，由於虛擬實境的呈現深度視覺資訊不足，加上人類視覺資訊處理系統對注意力資源的分配情形 (Van Erp & Oving, 2002)，造成深度方向的移動績效不如垂直或是水平方向 (Grossman & Balakrishnan, 2004)。過去最常評估手移動控制或輸入設備績效的方法為Fitts’ law (Fitts, 1954)，但其所能得知的為單一移動下的速度與準確度的整合時間，本研究利用彈道式移動方法 (Lin & Drury, 2011) 得知在實體與虛擬3D環境中的移動速度與準確度是如何因為不同的3D環境和移動角度有所變化。 本研究分為前測實驗和正式實驗，前測實驗為測試彈道式移動方法應用於量測實體與虛擬3D環境下手部移動表現之可行性，正式實驗為量測實體與虛擬3D環境下不同移動角度的表現差異。正式實驗中，八名受測者在實體與虛擬3D環境下依照隨機的順序執行五種移動角度和六種距離的彈道式移動。移動過程中所量測到的移動時間與三軸落點誤差變異數分別以兩種彈道式移動模型進行分析。研究結果顯示 (1) 兩種彈道式移動模型能有效描述量測資料的變異、(2) 虛擬環境中的彈道式移動時間較實體環境短、虛擬環境中彈道式移動變數誤差較實體環境大，且從彈道式移動落點常數誤差發現虛擬環境的有未抵達目標點的情形 (overshoot) 導致在虛擬環境中的移動表現需要花費較長的瞄準移動時間、(3) 從彈道式移動時間以及彈道式移動變異模型可以得知影響實體環境中執行瞄準移動的主要因素為移動速度，而影響虛擬環境中執行瞄準移動的主要因素為移動變異、 (4) 不同移動角度的績效表現會與移動涉及到的肢體及關節層級所影響，實體環境下當移動所涉及到的肢體及關節層級越大，移動的速度就會較慢，而向身體內側角度 (135°、180°) 執行移動的移動變異較小；而虛擬環境下主要因為深度視覺資訊的呈現不同而有所影響。 本研究成功量測在實體與虛擬3D環境中不同移動方向執行的彈道式移動並驗證彈道式移動兩個模型，彈道式移動模型相較於Fitts’ law (1954) 能夠提供對於手部移動操作在「速度」與「準確度」上獨立的評估資訊，未來可作為輸入控制設備的準則。
- 學位論文
在目前輸入設備的方式還是以手控制來使用滑鼠輸入為主要的輸入方式，因此手扮演著重要的角色。人在執行一個手控制移動時是由許多個彈道式移動所組成，如當我們滑鼠游標要點擊螢幕視窗上的「確認」按鈕，是經由許多個彈道式移動的不斷地修正游標和按鈕之間的距離才能完成動作。當執行一個手部動作時，大多由簡單的手部控制移動組成一連串的彈道式移動，彈道式移動與彈道式移動之間最短的時間稱為「校正反應時間」。 校正反應時間的作用是很重要的它包含了大腦接收視覺回饋、建構動作和傳達命令到手的時間。人為了要準確且快速的完成手部移動動作，手必須要透過不斷的子動作(submovement)修正路徑才能完成，此時校正反應時間的作用是很重要。校正反應時間（CRT）對於手部移動控制的研究與建模的組成部分是非常重要的，卻沒有有效的方法來衡量個人校正反應時間。本研究的目的是使用Drury (1994)間歇性照明模型來量測個人校正反應時間。二十四名受測者在暗房中使用修改後的LED螢幕進行自我節奏的圓形跟蹤任務，在螢幕上所出現的圓形路徑內以最快速度畫圓。在執行動作的同時，螢幕的背光燈會依照所規畫的明暗長短作開與關的改變，以產生5個視覺回饋的期望延遲時間值。所量測到的速度和所控制的期望延遲時間利用間歇性照明模型計算受測者個人的校正反應時間。研究結果顯示模型的描述能力非常好，它解釋了全部受測者資料99.3%的變異，對於個別受測者資料，它解釋了至少96.4%以上的變異。二十四名受測者平均校正反應時間為253毫秒，而受測者個別的校正反應時間則介於113至441毫秒之間。本研究成功的使用Drury (1994)間歇性照明模型量測個人校正反應時間。因此，未來我們可以透過彈道式移動模型研究手部移動的速度與準確性，加上間歇照明模型量測個人校正反應時間，評估人在使用各種機器介面與輸入設備時的表現。 關鍵字:校正反應時間、間歇性照明模型、跟蹤移動、手控制移動
- 學位論文
摘要 隨著產品的不斷研發與創新以及消費者行為改變，為了因應市場的發展性與競爭性，企業必須不斷地推陳出新研發新產品設計，其新產品的研發設計過程中會因為顧客需求導向、產品功能導向、供應鏈技術要求等都可能隨著不同情況而有不同的決策手法，為了使產品設計能更符合消費者需求，因此，感性設計是不可或缺的設計趨勢；利用德菲法專家問卷與重要表現程度分析法，挑選出感性設計與功能設計指標並從設計案例中，針對零件評估單一感性設計及單一功能進行設計規劃並考量相關供應鏈活動成本與供應商關係，達到感性設計與功能對產品零件總獲益最大化。 本研究以兩個階段針對產品零件做感性設計時，於供應鏈活動中的供應商評選，以期許在主觀評斷與客觀系統之間達到平衡。第一階段利用感性設計與功能所引發之連鎖效應求得產品零件感性設計後之範圍與影響，利用模糊分析網路程序法（FANP）求算｢感性設計｣、｢功能｣與｢供應鏈活動｣的相對權重，以定性方法給予設計案例價值差異之依據；第二階段藉由針對特定產品零件進行感性設計及功能規劃，建立一個數學模式考量製造成本、材料成本、組裝與包裝成本、運送成本與逆向成本，並透過粒子群演算法求得其總獲益最大化。 最後，透過實例驗證本研究提出之產品零件所選擇的感性設計與功能，並探討感性設計中供應商選擇之數學模式，提供未來對於產品零件感性設計進行評估的依據。 關鍵詞：感性設計、功能設計、供應鏈活動、模糊分析網路程序法、粒子群演算法、德菲法、重要表現程度分析法
- 學位論文
在2008年，受到金融風暴與經濟環境景氣的影響，企業面臨著生存的重大難題。當選擇「開源」或是「節流」的策略如何進一步擬訂時，首先要對產業與企業本身的經營績效加以評估才能決定所要執行的策略為何。本研究主要是利用蒙地卡羅模擬法以及交叉效率分析來提升一般資料包絡分析法所評估結果之精確度，並以2010年的研究 (僅利用資料包絡分析法) 所評估國內15家LED產業2007-2009三年之經營績效分析結果為比較對象。研究分為二個階段，第一階段中，在參數選擇與2010年研究一樣，利用國內15家LED產業2007-2009三年之經營績效分析結果比較優劣，第二階段利用本研究之架構進行國內15家LED產業2010-2012三年之經營績效評估，更新國內LED產業之經營績效評估資訊。實證結果為當結合蒙地卡羅模擬法後，有提升精確度；但加入交叉效率分析後，則無顯著提升。以2010-2012三年之資料評估所得之結果，許多廠商仍需要調降企業內部之營運費用，其中又以研發費用及人事管理費用急需調降之廠商居多。
- 學位論文
輸成本在企業營運成本中所佔比例甚重，企業是否需要擁有自己的運輸車隊是必須考量的重點。企業委外請第三方物流業者從場站運送貨物給每個需求點，當運送完最後一個需求點之後，第三方物流業者可不需回到場站，這種有車輛需求限制、單一場站且不必再回到場站的問題便稱作具容量限制的開放式車輛途程問題 (Capacitated Open Vehicle Routing Problem, COVRP) 。本研究使用粒子群最佳化演算法 (PSO) 求解COVRP，透過參數比較設計以PSO為求解基礎的架構，來探討此演算法在求解COVRP問題的成效與其精確度，期望滿足總配送成本最小化的目標。本研究以國際期刊MirHassani＆Abolghasemi (2011) 文獻中的標竿題庫，當作例題測試依據，一共包含15題。本研究有9題達到文獻已知最佳解，1題超越其最佳解，其餘的例題誤差皆在3.76％以內。在車輛數方面，本研究15題測試例題皆可以達到最小所需車輛數，因此與文獻最佳解的車輛使用成本相同。