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任課教師：楊裕富博士
設計領域碩士論文評析：評〞應用於工業設計之決策支援人機系統的
理論與實驗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．趙鴻哲
1．相關設計研究所的碩士論文：
本報告選用國立成功大學工業設計研究所謝孟峰之碩士畢業論文
─應用於工業設計之決策支援人機系統的理論與實驗，加以分析和評
述，且報告和筆者未來之研究方向有輔助之處，更是選用此份論文之
目的所在。
2．論文摘要：
根據謝孟峰（1993，p1）所提，此論文參酌決策支援系統及專家
系統的理論架構，建立一應用於工業設計之決策支援人機系統，透過
系統人體工學的研究方法，將產品的安全性問題模組化，並以機車安
全帽為例，進行系統可行性的驗證。
此研究的結果主要以 VP-EXPERT SHELL 為建構基礎，並加入DBA
SE-THREE PLUS 外接程式，此系統主要分為：
一、設計知識庫：產品設計安全性決策準則。
二、人體工學資料庫：定義資料及檔案結構。
三、模式庫：發展系統人體工學模式。
四、使用者界面：確立輸出格式及人體界面格式。
依此系統，〝逐一檢核產品安全性設計的因素，發現未臻完善之時，
系統將給予改良方案之建議，此外，為使設計師便於掌握尺寸，本系
統尚可查詢現有產品的規格尺寸及人體工學的相關資料〞（謝孟峰 1
993 ）。
本研究之目的在於模式與分析方法之建立，並在系統建構完成之
後，以安全性產品驗證其可行性，並且可在日後進一步擴充其資料庫
及知識庫的內容，強化系統功能，簡化使用者界面，增進其商業價值
。
3．論文的主要論點：
本論文的主要論點可將其分成以下四點分別加以評述：
3．1 系統整合：
著者在分析決策支援系統（DSS）及專家系統（ES ）之後，並加以比
較兩者之間的異同－決策支援系統中的知識來自系統的使用者，而專
家系統中的知識則來自特定領域的專家，若將兩者加以整合可提高決
策的品質和效率，而著者將此兩大系統加以整合作為最後結果的骨架
。
3．2 系統轉化：
將DSS和ES 整合而成的決策支援專家系統，再加上設計安全因素分析
模式，將系統轉化而成適合設計師使用之設計決策支援人機系統，並
在此系統中加入人體計測值、設計限制及法令標準等相關設計準則，
及建立解決問題的模式和使用者界面。
3．3 系統建構：
將轉化後的系統分別加以建構，依上述四大部分，在模式庫中建立檢
核產品安全性因素的程序性模式，並具有數學運算等功能，在知識庫
中建立特定產品之設計規則或是法規限制，或是專家的意見，並建立
搜尋規則，在資料庫中建立一般性的設計資料，如人體計測值或是現
有產品資料，並建立使用者界面，使設計師能和系統輕易的就所設計
的產品做諮詢檢核的工作。
3．4 系統驗證：
以安全帽設計來驗證此設計案在安全性的考量上是否有未臻完善之處
，以口語化對談的操作方式，依所輸入的資料逐條進行檢核，並適時
提供建議，必要時並提供其他輔助資料。
4． 該論文的研究方法、步驟與特點：
4．1 研究方法：
此報告的研究方法首先以系統性方法整合決策支援系統及專家系
統，並以此為骨架，加入人因工程等相關文獻，建構一「應用於工業
設計之決策支援人機系統」雛型來協助設計師考量產品之安全性準則
，並以機車安全帽之安全性設計為例，作為理論系統之驗證，再經過
評估測試之後，依結果提出討論及適當的修正與建議（謝孟峰 1993）
。
4．2 研究步驟：
根據謝孟峰（1993，p3）所述其研究步驟可分成下列五大部分來
進行：
4．2．1 理論分析：
此階段主要先就決策支援系統及專家系統之架構及相關文獻深入
加以探討，找出其各自之優缺點及異同性，並對設計行為做一番研究
，並分析產品設計之安全性準則之決策過程、解決問題之方法和步驟
，以這些資料來作為未來系統建構時的依據。
4．2．2 系統轉化：
參酌由決策支援系統及專家系統整合而成的理論架構，以此為骨
架，並將上階段整理分析而得的人因工程資料、設計原則或是法令規
範等相關設計資料，加入此系統骨架中，以轉化建立一應用於工業設
計之決策支援人機系統。
4．2．3 模式發展：
在本階段以系統人體工學的觀點，將決策支援人機系統模組化，
如此可使系統適用於各種不同的產品，因為在研究之初為使問題單純
化，故將解決問題之範圍界定在產品設計之安全性考量方面，因此在
本階段主要以人機介面關係，建立產品安全性因素考量時的設計原則
搜尋模式，以及就設計問題提出適當建議之檢核模式，及提供產品相
關之尺寸資料、人體計測值等資料的諮詢模式，並以上述模式的發展
以協助系統雛型的建構。
4．2．4 系統雛型建構：
本系統利用VP-EXPERT 專家系統為骨架，作為建立系統雛型時的
工具，並針對其細節問題一一加以考慮，諸如決策方式、推理方式、
並規定資料之結構及連結方式以及文法規則，另外並將設計知識庫中
的產品設計原則、設計法規、安全性因素、專家意見及設計資料庫中
的相關人體工學資料、人體計策值、現有產品的相關資料或是尺寸等
整理而成的書面資料，分別依既成模式鍵入電腦資料庫中，以完成整
個系統雛型。
4．2．5 系統之測試與修正：
以實際產品－機車用安全帽，僅就其安全性因素考量，以本系統
雛型加以測試、檢核其安全性設計方面是否有任何缺失，並提供建議
，另一方面並對本系統加以實際測試，以確定真正穩定可用，並對其
系統缺失加以修正。
4．3 論文特點：
在仔細的研讀過本份論文之後，可將其特點分就下列三大部分加
以評述：
4.3.1 在構想方面，將決策支援系統及專家系統加以整合雖不是什麼
新鮮事【註一】，但著者貴在嘗試將此系統應用在工業設計面，嘗試
透過科學化的方法對設計過程做更精確的界定，使設『明箱』化，並
利用電腦可使決策考慮更周全、資料取得更便利。
4.3.2 在方法方面，本份報告的研究方法採用嚴謹的程序性方法，由
上而下，首先由『規劃』入手，將現有理論及文獻資料做一通盤了解
及分析，接著以『執行』接續，建構整個系統架構及系統雛型，最後
以『考核』收場，以實際產品印證其系統之可行性，並以證明其系統
可行並具價值性。
4.3.3 在結果方面，本報告最後實驗結果以電腦軟體程式寫出整個系
統雛型，可以顯現著者在專業能力以外之專長，並擺脫紙上談兵的形
式，雖然其結果離實際使用仍有一段距離，但其整個實驗結果仍具有
相當的價值性。
5．該論文與工業設計的關係：
兩者之間的關係可分就下列三大部分加以說明：
5.1 在使用者方面，該論文因屬雛型系統之建立，故其使用者限定為
從事工業設計的專門人員（謝孟峰 1993p52），所以其系統中的用語
及思考方式亦多以工業設計師的專業術語為主，就如同其名稱所界定
的一般，此系統可說是工業設計師從事產品設計時的「工具」。
5.2 在系統本身方面，該系統所鍵入的資料主要為從事產品設計時所
不可或缺的資料，例如人體計測值、現有產品尺寸、材質等相關資料
，而其資料格式或是資料型態亦是一般工業設計師所習用的形式。
5.3 在人機介面方面，該系統因為雛型，故在系統建構完成之後著重
在工業設計師的使用回饋上，透過專業人員的使用，發覺問題，而對
系統做進一步的修正，其人機介面著重在使工業設計師易於了解、易
於操作為要。
6．該論文的寫作策略：
本論文其寫作是以嚴謹的程序性方法作為其主架構，筆者以行政
三聯制：規劃－執行－考核 (Plan－Do－See)【註二】解析其寫作策
略如下：
6．1 規劃：
此為研究之初首先進行的工作，而這一部份主要包含在該論文的
第二章－理論及文獻探討中，主要研究透過
◎決策支援系統
◎專家系統
◎系統人體工學
◎安全性設計策略
此四部份的理論及文獻研究，加以截長補短，分析歸納之後，作為規
劃整個系統架構的基礎。
6．2 執行：
在規劃完成之後，接著便是進行系統的發展及建構，此部份主要
包含在該論文的第三章－決策支援人機系統發展，及第四章－系統雛
型建構中，在系統發展的工作中，主要包含：
◎系統轉化
◎系統模式發展
◎系統模式建立
而在雛型建構中的主要工作為：
◎建立設計知識庫
◎建立人體工學資料庫
◎建立模式庫
◎建立使用者介面
該論文在本文的敘述上將上述工作一一做一清楚的描繪，交代其如何
進行〝系統建構〞此一工作。
6．3 考核：
系統建構完成之後，並以電腦程式語言寫出其軟體，在此步驟以
實際產品－機車用安全帽，實地對此軟體加以測試，此部份在該論文
的第五章－系統測試中，皆有述及，其內容包括：
◎系統軟硬體需求
◎系統功能
◎系統操作說明
對測試後的結果做一討論，並依回饋的結果對系統加以修正，透過嚴
謹的三階段寫作格式，將研究所得的結果及過程清楚而明確的交代，
雖然其次架構枝節部份略嫌鬆散，但整體而言仍不失為一良好之論文
寫作格式。
7．該論文和本身未來研究方向之關係：
筆者未來的研究方向以工業設計師在從事產品設計時的時間規劃
為考量，以現有的工業設計領域或其他領域有關時間規劃、工作控制
，時程排序等之控制系統為骨架，將其系統轉化改良為適合工業設計
師設計時所用，甚至可再加以簡化，使從事設計工作者皆能使用，而
其結果盡可能簡單，期望能以一些簡單的格式就能使用，目前仍以紙
上表格為主，供使用者填入所使用的工作，而能輕易顯示其規劃後之
結果，未來若有可能期望能發展成電腦軟體，如此則效用將可發揮更
大，並且其結果盡可能完整，包含大部分可以想見的因素，使結果其
實用性質更高，並在最後以一實際案例對其結果加以驗證，以修正結
果的正確性及可行性。
而本論文和筆者之研究方向之相關性可分就以下數點表示
7.1 在論文架構方面，該論文嚴謹的程序性方法及規劃，執行，考核
三階段的寫作格式皆是未來筆者從事論文寫作時的極佳參考範例。
7.2 在系統規劃及整合方面，該系統整合DSS 及ES兩者，其分析歸納
的方法及將系統分成四大部分的構想，皆是在筆者未來的研究方法上
能有所幫助的部份。
7.3 在研究結果方面，該論文的研究結果嘗試以簡單的電腦語言寫出
，因為著者並非資訊科系出身，所以其軟體結果並非理想，此點亦可
作為筆者未來研究成果時是否使用電腦軟體的參考幫助。
8．該論文的優點和侷限：
8．1 該論文的優點：
8.1.1 構想創新，著者有鑑於〝設計過程充滿著不確定的因素，所要
解決的又多為非結構性問題，在加上往往設計師所能同時掌握或利用
的資訊十分有限，因此工業設計師更需要有一套智慧型設計決策系統
，在設計過程中提供所需的資料，並輔助設計師作出正確的判斷和決
策〞（謝孟峰 1993 p1）嘗試將人工智慧理論（AI）運用在產品設計
的過程中，想擺脫過去設計行為的「黑箱」化，提昇設計行為為‘自
覺的設計’【註三】，即程序性、科學化的設計，其結果雖為實驗性
質，但其構想確有其可取之處。
8.1.2 方法嚴謹，本研究論文採用循序漸進的方式，由上而下，由系
統的分析、發展並應用實例測試，謹慎的研究方法，確是本論文的優
點。
8.1.3 系統完整，本研究系統初期未免於範圍過大，將系統規劃界定
在產品的安全性考量上，而此部份雖只是設計考量的一部份，但此系
統確將此部份規劃的極為完整，此〝系統的設計知識庫除了提供安全
性因素檢核之功能外，也給予設計師適當的改良方法或建議方案〞（
謝孟峰 1993 p51），另外也提供現有產品的尺寸查詢與參考的功能，
便於設計師有效的掌握尺寸。
8.1.4 後續發展，此研究雖屬實驗性質但其後續的發展確仍大有可為
，其重點在於有完整而可靠的知識庫，此外設計知識的擷取方式、專
家的配合，對系統的成敗有關鍵性的影響，並且〝系統的設計知識庫
採樹狀層級的分析方式建構，其後續發展的彈性很大，根據此模式，
可應用於其他不同種類之產品的安全性因素分析，或應用於不同設計
問題之解決，如構想篩選等，系統擴充能力強，維修性佳，可使知識
庫不斷的更新成長〞（謝孟峰 1993 p52）。
8．2 該論文的侷限：
因為該論文屬實驗性質，故本評述並不針對其實用性質加以考量
，僅對其應考量而未考量部份加以評論：
8.2.1 系統資料庫不完全，本論文雖在研究之初界定其考量範圍為安
全性因素，但就其設計知識庫而言，有關安全帽的設計考量其操作、
功能、結構及法規分析都有略嫌不足之處，例如其〝安全帽之安全性
因素檢核樹狀圖〞（參看謝孟峰 1993 p31－36 圖13），也有考慮不
周全之失，另外在人體工學資料庫中，其僅就六項人體頭部尺寸計測
值提供資料，顯而易見安全帽的設計不只是頭部尺寸，另外如手部尺
寸及頸部尺寸亦是重要考量。
8.2.2 論文用語不佳，論文並不僅只是供專業人員閱讀，故其用語不
宜艱深冷僻，不易明白，此論文其中有部份用詞過於專業化不易使人
明白，例如第四章有關VP-EXPERT 的系統運作流程的解釋部份就是（
參看 謝孟峰 1993 p26－28 圖8），且部份的專業術語並未附加解釋
。
8.2.3 系統使用者界面不佳，此系統結果的使用者界面是採用文字對
話方式，對使用者而言其親和力較不足，若能加入圖形界面，則溝通
能力可加強不少，可利用外接圖形資料，如外接掃描器應用軟體將圖
形加以編修，或可朝影像處理系統和專家系統整合之方向著手。
8.2.4 論文架構枝節鬆散，本論文其主架構嚴謹，可使讀者容易明白
其主要論點，但其之下之次架構就顯的過於鬆散，且其各個主題皆互
相獨立，並不互相呼應，讀者閱讀至此，易於茫茫不知所云。
9．結論：
本份論文雖僅為一實驗性質之研究，但卻是一大膽之嘗試，更是
一好的開始，雖然受限於人力及時間因素，而無法有一完整之研究，
但仍可提供後進一個良好的研究範例，整體而言，此份論文雖有其一
些缺失，但暇不掩瑜，仍可說是一份良好的論文寫作範例，但就筆者
而言，更在意的是其論文寫作格式，及研究方法，相信對於未來自身
的研究方向必定有所助益。
附註：
註一：參看陳正男 1990 <新產品發展與行銷決策支援專家系統之研
究> 台北 中華經濟企業研究所
註二：參看 （彭游、吳水丕 1991 p3）一書中第三段所述
註三：參看 （楊裕富 1993 p12） 書中所述
參考文獻：
1．謝孟峰 1993年6月 <應用於工業設計之決策支援人機系統的理論
與實驗> 台南:
國立成功大學工業設計研究所碩士論文
2．陳正男 1990 <新產品發展與行銷決策支援專家系統之研究> 台北
中華經濟企業研究所
3．楊裕富 1993 <從傳統工匠系統分析建築與工業設計的設計資源>
雲林: 國立雲林技術學院
4．彭游、吳水丕 1991 <<工業管理>> 台北: 五州出版社