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研究生: 張欽森
Chin-Shen Chang
論文名稱: AHP及TOPSIS法在台灣離島碼頭興建方案評選之研究
A Study on Evaluation and Selection of Wharf Construction Proposal in an Island near Taiwan with AHP and TOPSIS Methods
指導教授: 張大鵬
Ta-Peng Chang
口試委員: 呂守陞
Sou-Sen Leu
鄭明淵
Min-Yuan Cheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 110
中文關鍵詞: 碼頭港埠層級分析法理想解類似度偏好順序評估法
外文關鍵詞: Wharf, Port, AHP, TOPSIS
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  • 港灣工程為土木工程之一支,相較於一般土木工程,在需求預測面、工程技術面、財務效益面及環境衝擊面都具有不確定性高及投資成本高之特性。因此,研擬港灣工程配置方案時,均從各不同之構面加以思考,以尋求得最適方案。
    本研究藉由多準則評估理論中常用之層級分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)及理想解類似度偏好順序評估法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS),架構最佳方案之評選模式,適用於環境區位敏感地區碼頭興建方案之評選作業,藉由客觀及量化之評估方法,評選出最佳興建方案,可充分改善過去大部份僅透過專家間之討論即逕行決定最佳規劃方案之主觀評選方式。
    本研究並藉由假想島嶼上的理想化碼頭興建規劃為例來進行說明,評估準則包括量化及質化準則,藉由不同類別對象之問卷調查求得評選模式中各評估指標之權重,再以TOPSIS方法求得各配置方案之評比分數,供研選最佳方案之參考;在本研究結果中可明顯了解各類別問卷對象對推動離島地區碼頭工程所重視之問題所在,可供未來對擬推動相關建設時研擬工作計畫之參考。


    Harbor engineering belongs to one branch of. civil engineering. Comparing to the general civil engineering, harbor engineering has its unique characteristics, such as higher uncertainties on the phases of requirement prediction, engineering techniques, financial efficiency and environmental impact, etc. Therefore, on the process of evaluation and selection of wharf construction proposals, considerations must be made from various aspects in order to obtain an optimal proposal.
    Based on both the Analytic Hierarchy Process (AHIP) and the Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS), this study develops an evaluation module for the optimal proposal. It is applicable to the evaluation and selection process of wharf construction proposals in the sensitivity area of an environmental district. Through the objective and quantitative evaluation method, this module can evaluate and select the optimal construction proposal, from which the style of decision making by the traditional subjective evaluation approach in the past merely based on the mutual discussion among specialists can be sufficiently improved.
    The study provides also an example to illustrate the quantitative and qualitative criteria of module by an ideal wharf planning and construction at a fictitious island. After summarizing the weight of criteria from questionnaire surveying, this study applies the TOPSIS to score the alternatives and obtain an optimal planning. From the categorical questionnaires survey on the priority issue, this methodology can provide engineers another evaluation reference when they handle the relevant projects.

    國立臺灣科技大學 營建工程系 碩士學位論文目錄 摘要 i ABSTRACT ii 誌謝 iii 目錄 iv 表目錄 vii 圖目錄 ix 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究範圍及限制 3 1.4 研究架構及流程 3 第二章 離島碼頭特性分析 6 2.1 港埠之定義與種類 6 2.2 各型港埠之特性說明 7 2.3 離島碼頭之特性 8 2.4 港灣工程規劃原則 12 2.4.1外廓防波堤佈置之基本原則 13 2.4.2港口佈置之基本原則 13 2.4.3航道佈置基本原則 14 2.4.4迴船池佈置基本原則 16 2.4.5碼頭佈置基本原則 16 第三章 文獻回顧 21 3.1 港灣工程方案評選文獻 21 3.2 多準則評估方法文獻回顧 23 3.3 AHP評估方法文獻回顧 26 3.4 TOPSIS評估方法文獻回顧 28 第四章 AHP及TOPSIS評估原理與特性 32 4.1 層級分析法(AHP) 32 4.1.1層級分析法發展的目的與假設 32 4.1.2層級分析法的理論基礎 33 4.1.3層級分析法的步驟 36 4.2 TOPSIS法 44 4.2.1 TOPSIS法觀念說明 44 4.2.2 TOPSIS法執行步驟 44 第五章 評估模式之構建 50 5.1 決定評選方案 50 5.2 研擬評估準則(指標) 51 5.3 層級結構的建立 51 5.4 問卷調查 54 5.5 評選方案排序 54 5.6 最適計畫或方案的決定 55 第六章 案例研究 59 6.1 背景說明 59 6.1.1背景資料 59 6.1.2碼頭配置方案 60 6.1.3離島碼頭工期與工程費估算 61 6.2 離島碼頭評選問卷說明 62 6.3 最佳方案評選 63 6.3.1 評估層面及評估指標權重分析 63 6.3.2 評估指標績效值分析 64 6.3.3 評估指標績效值正規化 66 6.3.4 最佳配置方案評選 67 6.4 變異數分析 67 6.5 結果分析與討論 68 第七章 結論與建議 92 7.1 結論 92 7.2 建議 94 參考文獻 95 附錄一「離島碼頭籌建工程」方案評選問卷說明 99 附錄二「離島碼頭籌建工程」方案評選問卷調查表 108 表目錄 表 2-1 港埠類型及法源、主管機關分析圖 18 表 2-2 各種船舶在港內船席容許動搖範圍表 18 表 3-1 馬公港區配置方案評比項目權重分配 31 表 4-1 AHP法的評比尺度表與說明 47 表 4-2 隨機指標表 47 表 5-1 評估指標屬性彙整表 56 表 6-1 離島碼頭基本條件及特點分析表 73 表 6-1 離島碼頭基本條件及特點分析表 74 表 6-2 計畫區自然環境彙整表一(氣象條件) 74 表 6-2 計畫區自然環境彙整表二(海象條件) 75 表 6-3 停靠船舶之類型及相關資料 75 表 6-4 港灣設施佈置需求表 75 表 6-5 問卷調查統計表 76 表 6-6 「政府機構」評估層面及指標權重調查表 76 表 6-7 「專家學者」評估層面及指標權重調查表 77 表 6-8 「顧問公司」評估層面及指標權重調查表 77 表 6-9 「綜合平均」評估層面及指標權重調查表 78 表 6-10 評選方案評估指標與績效值 78 表 6-11 評選方案評估指標正規化 79 表 6-12 評選方案加權分數(一)─政府機構 79 表 6-12 評選方案加權分數(二)─專家學者 80 表 6-12 評選方案加權分數(三)─顧問公司 80 表 6-12 評選方案加權分數(四)─綜合平均 81 表 6-13 評選方案評比表 81 表 6-13 評選方案評比表(續) 81 表 6-14 變異數分析彙整表 82 表 6-14 變異數分析彙整表(續) 83 表 6-15 變異數分析表(多重比較) 83 圖目錄 圖 1-1 本論文研究流程示意圖 5 圖 2-1 港埠類型及法源、主管機關分析圖 19 圖 2-2 台灣地區各港埠位置示意圖 20 圖 4-1 應用AHP法分析流程圖 48 圖 4-2 TOPSIS評估法基本概念 49 圖 5-1 港灣工程配置方案評選流程圖 57 圖 5-2 AHP層級結構例示圖 57 圖 5-3 港灣工程方案評選層級結構圖 58 圖 6-1 岸際式碼頭配置方案圖 84 圖 6-2 防波堤A-A斷面示意圖 85 圖 6-3 防波堤B-B斷面示意圖 85 圖 6-4 離岸式碼頭配置方案圖 86 圖 6-5 聯絡橋斷面示意圖 86 圖 6-6 港灣工程方案評選架構示意圖 87 圖 6-7 政府機構評估指標權重調查分析圖 88 圖 6-8 專家學者評估指標權重調查分析圖 88 圖 6-9 顧問公司評估指標權重調查分析圖 89 圖 6-10 評估指標權重調查綜合分析圖 89 圖 6-11 評估指標權重調查綜合評估圖 90 圖 6-12 方案評選結果分析圖 90 圖 6-12 方案評選結果分析圖(續) 91

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