營建工程 (Construction engineering) 乃應用土木技術及其他相關設施，來改造國土、整治環境及防止災害發生的一種專業技能；而營建工程的施工現場由於係由各種專業工人所組成的複雜場所，因此根據相關研究調查顯示，現場的土木工程師需花費相當比例的心力在統計及記錄各類型的管理表單上；而目前在台灣的現場監工對於工務報表大多仍停留在手寫階段，因此每天均要花很長的時間在表單的填寫工作上；如此繁瑣而費時的工作除了會造成執行意願降低外，亦可能因現場工務繁忙而無暇填寫，以致造成累積一段時日後，才以寫"回憶錄"的方式來補寫前段時日的報表；如此不但內容真實性令人質疑，亦失去即時工務管理之原意。此外，此種現場紙上填寫的方式在營建管理的程序上仍須在室內將相關報表資訊再次輸入電腦，始能進行後續的工程管理程序，如此重複的管控工作，不僅費時，也不符合科學管理的精神。本研究有鑑於此，乃整合適當的軟、硬體資訊系統為依據，以研擬出一套可供作現場工務資訊輸入的數位助理系統，透過人性化的圖形界面，以下拉及點選的方式，讓土木 工程師於工作現場能即時而快速的執行所需記錄，進而達到施工管理自動化之目 的。

在本研究的執行程序中，首先在系統的硬體選擇上，為了達到能隨身攜帶之目的，因此本研究即先對目前市面上相關硬體之資料進行蒐集工作，並針對Palm PDA、Windows CE掌上型電腦與迷你筆記型電腦三種系統進行規格及性能探討，以選定適當的系統硬體。而本系統所使用之軟體則係以Microsoft Access為建構程式，配合監工日報表作為系統基本主軸，並針對報表內可自動化之部份進行設計，使監工能以最短的時間完成報表之輸入。故根據此一研究程序，本文主要分成三部分，首先將說明系統研發之軟、硬體相關資訊，其次則介紹本研究所完成之系統雛型的建構程序，最後則是展示此系統之執行情況以及結論與建議。

一、前 言

即將邁入21世紀的今日，高科技產業已成為世界之主流，諸如航空、捷運、寬頻網路及電子商務等等，無一不是高科技產物；反觀身為火車頭工業的土木業，由於從業人員專業素養與認知普遍不足，導致偷工減料的事情一再發生外，另一重要因素則是未能將施工設備高科技化，使得社會大眾對土木業的評價遠低於資訊產業。

雖然早在民國七十八年政府即已核定「中華民國產業自動化十年計畫」，擬自民國七十九年七月至八十九年六月以新台幣200億進行為期十年之自動化提升工作，而營建業即為其中四大產業之一 [1]，但此計畫似乎未能促使營建自動化達到長足進步，例如許多工務報表仍停留在手寫階段，現場監工每天還要花時間在固定報表填寫工作，如此繁瑣而費時的工作往往造成監工執行意願低落，或是因工務繁忙而無暇填寫，以致產生寫「回憶錄」的方式；此外這些報表經過紙上填寫後仍須再輸入電腦，以進行後續的管控工作，如此作業程序不僅費時，也不符合科學管理的精神；因此本文乃以「營建工程監工數位助理系統之研擬」為主旨，透過整理分析與選用適當軟體將各種工務報表先行歸納統一後，建立成資料庫 (Data Base) 型式，同時配合現今漸趨流行的個人數位助理 (Personal Digital Assistant；簡稱為PDA) 及迷你筆記型電腦，先在一般PC上建立系統，使工務報表與資訊透過電腦資料庫的整合，建立人性化的圖形界面，以下拉式或點選的方式輸入；再將之轉移到可攜帶型電腦上，讓監工在工地可隨身攜帶，以幾分鐘的時間快速完成工程查核與記錄工作，進而達到施工管理自動化之目的。

二、軟硬體性能比較與選用

為了找尋適用的軟硬體，本研究先對目前市面上相關硬體產品進行了解與比較，並將這些產品大略分類為Palm PDA、Windows CE掌上型電腦與迷你筆記型電腦三類。
PDA乃是個人數位助理 (Personal Digital Assistant) 的縮寫，它的前身是個人電子行事曆，原本是專門為上班族所設計的資訊產品，其體型相當小巧故可隨身攜帶，主要功能包括電話簿、記事本、行事曆、等；此等產品除了由使用者自己輸入資料外，還可由個人電腦透過傳輸線或是紅外線同步傳輸將資料傳送至PDA之上，以達到更快速建構資料及資訊隨身攜帶的效果。在1996年初，Palm Computing公司推出了第一代的Palm產品「Pilot 1000」，是為Palm的始祖[2]；此類產品至今已陸續推出許多機型，其採用之作業系統為該公司所自行發展之Palm OS，由於其具有速度快、省電與穩定的特性，故目前市面上採用此系統者仍佔大部分。

另外與Palm相同，但強調多功能的Pocket PC採用之作業系統乃為Microsoft所開發出來的Windows CE，Windows CE是Microsoft針對行動式電腦所開發出來的作業系統，於1996年11月正式在手提式電腦 (Handheld PCs) 上亮相 [3]，目的是希望可以透過這套作業系統，整合使用者日常使用與行動通訊時的Windows系列資料。此硬體可約略將其定位在筆記型電腦與PDA之間，此一系統由於強調多功能，以至於速度、省電與穩定性都不如Palm系統。以上兩者除了主機外，透過模組的擴充，可成為隨身之衛星定位系統 (Global Positioning System；簡稱為GPS)、數位相機等等。

迷你筆記型電腦 (Mini-Notebook) 顧名思義係指大小較一般筆記型電腦小之電腦，由於將光碟機、軟碟機、連接埠均設計為外接方式，因此可將外型縮到最小，除此之外，所使用的軟體幾乎與一般PC沒有兩樣，但由於市場不如筆記型電腦大，所以CPU速度並不是很快。

整體而言，本研究分別就所購得之三種硬體系統整理比較表如表1所示。經過三種產品的評估後，本研究先以迷你筆記型電腦來作為建構系統之硬體，其主要原因乃係因其與一般電腦間軟體之交流較為方便，對於使用者而言，不必再另外使用轉換軟體進行檔案之轉換；相較之下，Palm PDA與Windows CE掌上型電腦所使用為各自之系統，一般檔案要經由轉換才能讀取，故相形之下就顯得不方便。而軟體部分，則是採用Microsoft Access為建構軟體，由於Microsoft Office系列為市面上最常用的軟體，為了避免受限稀有軟體的使用權取得限制造成研發的不便，因此本研究決定採用Access作為資料庫建構軟體。另外，若不考慮程式的轉換問題，PDA仍是最適合使用於施工現場的攜帶型設備，故本文亦再利用相關轉換軟體，來建構PDA上之執行系統，以作為施工現場的應用測試雛型。

表1 攜帶型資訊系統硬體概略比較表
註：上表部分資料乃由參考文獻 [4~6] 整理而得

三、系統之研擬

3.1 資料庫之格式
雖然營建工程之作業內容種類繁多，且目前國內工務報表格式並未統一，但其所欲記錄之內容仍是以天候情況、材料進出數量、作業工人數量以及工程完成情況等資訊為主；而由於本研究主題係在於說明資料庫的建構方式，進而探討系統的應用性，因此本文乃採用一般土木及營建工程監工日報表格式 [7] 做為系統研擬之格式。
雖然本研究系統之架構是先採用迷你筆記型電腦來進行，但因Palm PDA速度快且市場佔有率高，同時又有不少轉換軟體，故必將成為未來主流，所以本研究亦試著以Palm來建立雛型系統，並以此系統在施工現場加以測試。

3.2 系統建構程序
迷你筆記型電腦的作業系統與一般個人電腦無異，故在其中開發資料庫的難易度較小，由於本研究是不以撰寫程式為主題，故以現有的資料庫程式來進行開發，並藉由Visual Basic將資料庫轉換為一個應用程式。以下為Microsoft Access及Visual Basic建構的流程：

(1) 正規化資料
正規化的理由乃是為了能有效管理資料庫，而無正規化的缺失會造成系統空間減少，及大量重複的資料庫。首先在建立資料庫前，須對資料進行正規化處理，其處理原則為：
1. 分割與「主索引」無關的欄位。
2. 分割「欄位一再重複」的欄位。
3. 相同性質記錄構成一張資料庫。
4. 每筆資料皆獨立。
5. 具有關係但不同格式可構成一關聯式資料表。
6. 一張以上之資料表構成一個資料庫。
以上的處理原則是為了避免資料庫在建立時產生的矛盾與重複。

(2) 建構資料表
資料表為資料庫最基本的單元，也是最重要的工作，若資料庫建立不恰當，在使用上會造成一些困擾。而在工務報表上，本組乃參考監工經常使用的報表進行考量，如工程監工日報表、材料進場控制表等，將所要記錄的項目輸入 (參考圖1)。

圖1 資料表之建置

(3) 建立關聯式資料表
對於一各較複雜的系統時，事前的資料庫規劃就非常的重要了。而對於事前的規劃須收集必要而完整的資料項然後再將資料項轉成資料表的欄位。
(4) 建立查詢
查詢 (Query) 就是一種萃取資料的方法，它可將使用者想要的各種資料由一或多個資料表中選出來，必要時並作一些排列、計算、或統計，然後將結果存入一個虛擬的資料表中供使用者使用。
(5) 建立報表
資料庫最終的目的乃是將所獲得的資料庫經分析統計後列印出來，故報表的設計也是非常重要的一環。
(6) 轉換為應用程式
由於建好後的資料庫須由特定的程式開啟，若無此一程式即無法開啟，且直接開啟資料庫會造成時間上的浪費，而且由使用者開啟更會造成不熟悉系統而破壞資料庫，故將其轉換為直接啟動式的應用程式，當資料庫不必經由本身程式來執行，則此資料庫即建立完成。

圖2 由Visual Basic轉換的圖示

3.3 Palm PDA系統之建構
在Palm PDA上開發系統大略可分為兩種方法，一為自行撰寫程式，一為透過已開發出來之轉換程式來執行程式轉換。而本研究選擇透過轉換程式之方式來進行系統之
架構。透過Microsoft Access將監工日報表建立完成，但由於Palm PDA與Access之間檔案並無法直接讀取，因此要將Access上之檔案移到PDA上使用，就需要轉換程式來轉換。目前Palm PDA上最熱門之資料庫軟體為David Haupert所開發的HanDBase；要使Access設計出來之資料庫檔案能在HanDBase操作，可透過NiXDeV Software設計的dbX for Access系列軟體，dbX可轉換Access95、97與2000之檔案，如此一來兩者之資料庫檔案即可相互使用。如圖3即是檔案轉換之示意圖。

圖3 檔案轉換示意圖

四、系統之展示與執行
透過資料的建檔與檔案轉換後，如圖4即為本系統之主畫面，目前已建置完成者計有基本資料、出工動態紀錄與材料進場控制表三大項目。使用者只要點選其中一項即可進入資料紀錄畫面。

圖4 系統之主畫面

以下將依序介紹其使用方式：
(1) 如圖5即為基本資料之畫面。利用點選方式即可將當日資料快速輸入，利用「新增」即可將資料存檔，此外亦可利用首筆、尾筆、上筆與下筆四各功能來查看已紀錄過之資料，透過資料表之建立，可將填表人之姓名預先輸入，之後在系統上加以點選即可。

圖5 基本資料表

(2) 圖6所示為出工動態記錄之畫面，以混凝土工為例，如圖7即為混凝土工之記錄情形，其餘工種之功能依此類推。
(3) 圖8及圖9為鋼筋材料進場控制表之輸入及進場記錄表畫面。
(4) 完成以上之輸入後，所有之記錄將儲存於副檔名為MDB之Access檔中，如此即完成資料之建立。

圖6 出工動態紀錄之主畫面

圖7 混凝土工之工時記錄

圖8 材料進場控制表之輸入畫面

圖9 鋼筋進場記錄

由Access建立完成之資料表，透過軟體之轉換，可在Palm PDA上讀取資料表，進而進行PDA上之輸入動作。較為不同的是PDA上僅能以資料表的方式來輸入 (並非圖形介面)，而且使用者必須以手寫的方式來輸入，此點遠比下拉式點選不便；另外，手寫的辨識率亦不高，因此常因改錯而延誤不少時間。

五、結論與建議

綜合本系統雛型之實際測試，可歸納出以下結論與建議：
(1) 國內目前要提升土木業形象，應用電腦與高科技已是必然之趨勢，但以營造與土木工程市場持續低迷的情況而言，肯投入研究的人畢竟是少數；因此希望透過本文之介紹，能發揮拋磚引玉之功能，吸引更多人從事這方面之研究。

(2) 雖然本研究已研擬出一套監工數位助理系統之雛型，但現場工程人員總是較保守的，要讓所有人員都願意採用仍需要持續的努力宣傳，而系統本身也需要不斷改進與更新。

(3) 手機寬頻通訊之結合，目前國內已有相當多手機業者提供手機上網的服務，在幾乎人手一機的今日，利用手機來進行資料傳輸是最為快速且便捷的，尤其業者目前正積極推動寬頻通訊，未來利用手機來傳輸較大容量之文件已不再是夢想，因此，將工務報表與手機結合亦是未來可以嘗試的研究。但相對的，隨著無線上網時代來臨，最直接影響上網品質的，將會是無線通訊之良窳，因此，除了價格的合理性外，無線通訊之穩定性將會是主宰人們願不願意使用無線上網之主因。

(4) 藍牙科技的應用，藍牙科技是Ericsson公司所研發出來的新技術，為一種短射程的無線電新技術，不需要任何纜線就能進行語音與數據傳輸的服務 [8]。透過藍牙技術，只要是裝設有藍牙晶片之產品，皆可進行控制。現今施工現場，仍存在許多管理死角，例如工人趁監工不在就隨意施工之問題，如能透過裝有藍牙晶片之攝影機，監工可隨意切換所欲觀看之角度，在攝影機的監視下，監工即使坐在辦公室內，亦可輕鬆地掌握現場施工狀態，對現場管理將有莫大的助益。

(5) PDA前景看好，隨著PDA熱賣，讓手機業者也看上了這塊大餅，如Nokia、Motorola、Sony等手機廠商都已與Palm簽訂OS授權合約 [4]，將來整合PDA與手機的產品將如雨後春筍般竄出，PDA的普及率也是可預見的。雖然本研究主要並非採用PDA來架構系統，但PDA速度快、省電的特性，的確適合發展即時性的資料紀錄，再透過手機上網與公司伺服器連線，即可將現場之資訊忠實且立刻傳遞給公司，對現場施工管理將可有莫大的助益。

(6) 數位相機、錄影與系統之結合，數位影像技術的精進，數位相機與攝影機的品質已讓人逐漸接受，適時利用這類設備來進行現場紀錄，其效果將超越文字敘述；再加上寬頻通訊時代之來臨，利用數位產品來輔助現場之施工管理，必將能大幅度提昇現場工程師之監工品質。

參考文獻
1. 林利國，「營建自動化之發展與相關技能」，國立台北科技大學土木系，9月 (1999)。
2. http://www.bid-palm.com/doc/bidpalm doc/
article/palmhistory/palmhistory.htm
3. 王鴻瑞，聰明學習Palm OS，博碩文化股份有限公司，4月(2000)。
4. 果子狸，Palm的基本介紹與應用， (2000)。
5. 神寶Mini Notebook PD-1000規格表。
6. 神寶PD-500C產品型錄。
7. 王玨，建築工程營建管理常用圖表集，詹氏書局，2月 (1998)。
8. 聯合報，6月8日，第41 ~ 43版 (1999)。
9. 謝志鋒、陳峰棋，深入淺出Access 2000資料庫程式設計，松崗電腦圖書資料股份有限公司，3月初版 (2000)。
10. 數位周刊，商周數位股份有限公司，第7期，10月 (2000)。
11. 鄭元飛，Palm程式設計入門，?峰資訊，10月 (2000)。