戶政人員專業訓練模擬系統




楊博清、黃忠偉、孫霞繡、蔡新民、吳錫修

國立台灣科技大學電子系暨研究所
台北市基隆路4段43號
TEL:(02) 27376389
EMAIL:bcyang@et.ntust.edu.tw,whang@et.ntust.edu.tw






摘要

  「戶政人員專業訓練模擬系統(Household Registry Staffer Professional Training and Simulation System (HRSPTSS)),是利用網際網路(Internet) 上廣為流行且使用簡易的WWW(World Wide Web)為發展平台,用HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) 通信協定作為WWW Server與WWW Browser之間的溝通,是建構在「戶政資訊系統」通訊網路架構上,其網路即是一個企業網路 (Intranet),是屬於專業性而且其工作程序及內容均是列屬等級性的機密。所以 “HRSPTSS”在研發時均須考慮安全性及機密性,相同的本系統的建構朝著專業性、邏輯性、規則性及反覆性 (repetitive)的可循性結構(structure)。所以本訓練模擬系統,只要修改教案內容架構即可用於其它具有獨立網路系統的機構或企業網路 (Intranet)。其不只是訓練,還有模擬作業,故以節省人力、節省經費、不發生網路擁塞情形,更能縮短訓練時間而達到應有的成效。

 

ABSTRACT

  “Household Registry Staffer Professional Training and Simulation System (HRSPTSS)” uses the popular and easily applied WWW (World Wide Web) in Internet as development platform, and HTP(Hyper Text Transfer Protocol) Communication protocol to communicate between WWW Server and WWW Browser. It is based on the communication network architecture of “Household Registry Information System”, Which is an Intranet. Because “HRSPTSS” is professional and their work processed and contents have certain level of secrecy, so we must beware of security and secrecy during the developing “HRSPTSS”. The architecture of “HRSPTSS” is designed to be professional, logical, rulable and repetitive; it is adaptable to the private network system or Intranet just modifying the contents. The “HRSPTSS” provides not only training course but also simulate realistic working procedure, so it can reduce manpower and training cost, avoid network traffic jam, and minimize training time.

一、介紹

  「戶政人員專業訓練系統」它是建構在Intranet上的非同步教育和訓練系統 [13],是針對戶政人員在職訓練及專案工作訓練而規劃設計。(註:專案工作, 例如,總統及各項民意代表選舉、戶口普查、戶口校正、 …等[3])。因為戶政工作項目或專案工作均具專業性、邏輯性、規則性及反覆性 且具可循性的複雜結構,因此"HRSPTSS"訓練系統非常適合用於訓練戶政專業人 員。例如,在職訓練項目中的電腦化全國連線操作訓練須分階段分批到固定的 地點受訓,且每個階段均須五天到一個月的時間上課,不但耗費時間、人力也不 易調配、經費更是龐大,效果不佳,回到單位須再分別訓練,如此重複訓練,重 複耗用時間、人力及金錢。主因是在訓練中無法獨自模擬演練。因此 “HRSPTSS”系統的設計是針對克服這些弊端,及更靈活的在自己的工作地點接 受訓練模擬。

  “HRSPTSS”系統是建構在現有的戶政資訊系統通訊網路架構上如圖(一)[1] ,其架構採用階層式架構,共分為全國骨幹網路(Back bone)、區域骨幹網路及市 、縣市支幹網路等三層,概述如后:

  1. 全國骨幹網路:是戶政資訊系統通訊網路的第一層,其採用高速訊框通訊線路(Frame Relay)。下接六個區域骨幹網路(依地理相臨及人口密度,將台北市、高雄市、台灣省各縣市及福建省(連江縣)等區分成六個區域骨幹網路)。

  2. 區域骨幹網路:共有「區域骨幹網路1」、「區域骨幹網路2」….「區域骨幹網路6」等六個區域骨幹組成。是戶政資訊系統通訊網路的第二層,其採用高速訊框通訊線路。每個區域骨幹網路下接數個市、縣市支幹網路,例如「區域骨幹網路3」下接桃園縣、新竹縣、新竹市及連江縣等4個縣市支幹網路。

  3. 市、縣市支幹網路:是戶政資訊系統通訊網路的第三層,其採用分封交換線路(X.25)。每個支幹網路,下接至各市、縣市所轄戶政作業單位(戶政事務所)之電腦主機。 階段各大專院校人事單位,使用教育部頒佈的「全國大專教職員資訊系統」來管理人事資料,由於該系統尚未提供資料統計的服務,因此遇到要報部的各類型統計報表時,部份學校還是以人工的方式來處理,如果能夠將繁瑣的計算工作交由電腦,人事室只需選好報表名稱,就可以迅速又直接的將報表列印出來。

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圖一. 戶政人員專業訓練系統建構在戶政資訊網架構

二、製作理論

  「專業訓練模擬課程」的設計是比較有規律性及邏輯性可循,並且唯一確定的解答,因此可以找到常態的演算法或法則(algorithm or rule)來發現問題、設計教案及選擇最佳解答[5][6]。如此較適合用人工智慧系統或專家系統與資料庫管理系統組合建構。本系統的建構是依下列三大理念建立:

  1. 人工智慧(Artificial Intelligence):專業訓練模擬課程,有規則性、邏輯性及有脈絡可循,故利用H.A. Simon人工智慧大師所研究的「一般性問題求解(General Problem Solving」理念。並以其推論功能作訓練課程的模擬。

  2. DDM技術層體系:是Sprague於1980年提出的理念,其包含三種技術層:(DDM是取其三種技術層之最前一個英文字母代表)

  3. ROMC系統分析法:是Carlson提出的分析法則,其包含四個組成元素:(ROMC是取其四個組成元素之最前面一個英文字母代表)

三、系統架構

  「專業訓練模擬系統」其系統架構如圖(二)所示。概略分述於后:

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圖二. 專業訓練模擬系統架構圖

(A)Client/Server模式:

  HRSPTSS系統在網路架構上採用Client/Server模式如圖(二),Client 端為處理使用介面(User Interface)的部份。在Client端的使用者與Server端的動態溝通是使用HTML中的FORM格式,如此WWW browser可以將使用者輸入的資料傳送給WWW Server,在Server端則執行被呼叫的CGI(Common Gateway Interface)程式,當CGI執行完成後會產生符合HTM文件的輸出回應給WWW Browser端的使用者。

(B)基本系統架構:

  1. 教案模式庫,其應具備之功能:

    • 提供各種模式(model)。
    • 提供各種模式之求解工具。
    • 模式化問題之管理,包含后列項目:

      (1)產生:利用模式重新定義教案。

      (2)重組:當教案或環境改變時,調整教案的表達方式。

      (3)更新:改變模式化問題中各參數的值,通常當教案或環境改變但教案結構並未改變的情況下需進行更新作業。

      (4)查詢。

  2. 教案資料庫

    • 選擇關聯式資料模式及相關資料庫管理系統[11]。
    • 提供外部資料檔轉換成相關資料庫檔案之功能。
    • 相關資料庫負責管理轉換後之外部資料檔。
    • 提供攝取資料庫管理功能,包含:(1)建立(Create),(2)修改(modify),(3)查詢(query),(4)刪除(delete),(5)檢視(list),(6)新增(add),(7)更新(update)
    • 提供相關資料庫外部資料檔與攝取資料檔之格式轉換功能。
    • 提供攝取功能將相關資料庫外部資料檔轉換為攝取資料檔。

  3. 交談系統

    所謂交談,是指讓受訓者操作、控制系統功能與系統溝通的各項軟、硬體設施[10],須提供下列功能:
    • 以各種方式顯示系統的輸出資料。
    • 讓受訓者輸入資料以啟動或提供參數給系統的各項作業。
    • 讓受訓者輸入資料以取用或提供參數給系統作業執行時所需之補助資料。
    • 提供控制機構讓使用者順暢地運用上述1~3項功能,並以其知識、經驗及訓練所得之觀念,及應用1~3項功能以形成完整之模擬程序。

  4. 教案製作系統

    提供給教案製作者製作相關專業訓練教案及模擬問題,並需作一標準模擬程序。其包含製作工具,編輯系統,撰寫用程式語言、….等相關配置。

  5. 人工智慧系統

    包含:知識庫(教案模式庫及教案資料庫),推論及解釋系統。其功能概述如后:
    • 依相關規則(Rules)及因素(factors)推論問題及模擬程序的合理度。
    • 求解(或模擬):當一個教案問題被分解成若干小問題時,求解功能必須能認出那些模式化問題是屬於那一個教案問題,同時能自動決定它們彼此問題之關係及求解或模擬之次序。
    • 整合:將同一教案問題不同階段教案所用到之解決模式整合在一起。
    • 分析評估:依求解(模擬)問題之比重作成功率分析、失敗率分析、及等級分析評估。評估因素有:學習時間、錯誤次數及頻率、一段時間不用之後的再學習時間,選擇或輸入正確資料的時間。
    • 錯誤次數多的欄位,會特別顯示提醒受訓者並告之錯誤處理方式。

  6. 硬體結構

    配合現有戶政資訊網路及節省費用和有效使用率,將台北市、高雄市、台灣省及福建省(連江縣)依人口分佈及相鄰區域,共分成六個戶政專業訓練模擬主系統如圖(一),其主系統硬體架構如圖(三)所示,副系統如圖四所示。

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圖三. 戶政人員專業練主系統之硬體架構

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圖四. 戶政人員專業訓練副系統之硬體架構

四、目標及功能

(一)目標

  戶政人員專業訓練模擬系統應達成的目標是為了提高從業人員執行工作時所需的知識、技能與態度還有「效率(efficiency)」及「成效(effectiveness)」,所謂效率,是以最低成本或最高績效完成特定工作。如果問題定義清楚、工作方式明確的話,就比較能以客觀的方式來衡量工作效率;所謂成效,是以最正確地方式工作,完成目標的可能性達到最大。換言之,「效率是要把事作對,並不浪費虛功」;「成效是要做對的事情,並達到預期效果」。

  綜觀「專業訓練」其最終目標即是將專業(案)工作能達到「效率」及「成效」的規範。就以戶政專業為例,其工作性質是非常符合上述所言。例如:新進人員訓練,專案工作訓練(如:選舉、戶口普查、戶口校正…等)[3]。

(二)功能

  1. 人機分工、人機合作:系統提供對話功能,由教案製作者主控系統的操作,以便配合他的製作程序。而使用者(指學習者或受訓者)透過友善的人機介面,獲得新的且專業的工作知識及方法,並可經過模擬系統一次又一次的模擬達到真正的瞭解其工作狀況及成效。
  2. 教案製作者及使用者在更短的時間分析更多的方案,同時更深入的觀察問題的本質。
  3. 提供模式建構、求解、資料管理等功能及簡易操作方式。
  4. 人性化介面,如繪圖、動畫及報表,使教學製作者及使用者更容易與系統接近。

五、系統分析

(一)戶政人員專業訓練網路虛擬教室

  戶政人員專業訓練虛擬教室[8,9]是針對戶政人員在職訓練及專案工作訓練而規劃設計(註:專案工作,例如,總統及各項民意代表選舉、戶口普查、戶口校正…等)。因為戶政工作項目或專案工作均具專業性、邏輯性、規則性及反覆性且具可循性的複雜結構,又有已完成之戶役政資訊網路,因此“HRSPTSS”訓練系統非常適合用於訓練戶政專業人員。

  我們是用常態的「演算法或法則(Algorithm or rule)」來發現問題、設計教案及選擇最佳解答[7,8,9,10]。其戶政人員專業訓練虛擬教室功能表如表一。

表一. 戶政人員專業訓練虛擬教室功能表

訓練情境

訓練師

學員

虛擬教室

上課講解 編撰專案訓練教材(多媒體)
教材校正
閱讀專案訓練教材
筆記重點
專案訓練研讀區
製作筆記工具
筆記閱讀區
問題回答 回答、討論 發問問題、討論 非同步、討論
群體討論 提供專案背景資料,並說明議題 互相討論 討論區
模擬作業 撰寫模擬作業 作模擬作業
自我評量
作業區
評量 撰寫模擬作業試題
評量
作模擬作業 評量區

(二)問題分析及解決方案

  HRSPTSS系統應用於戶政專業訓練虛擬教室,是以非同步教育訓練方式,如此受訓練者(學員)在時間、設備及網路流量(traffic)上較能靈活安排使用。其實為了真正實用且執行容易,是會有許多問題出現且必須解決,才能順利執行成功,本文將一些問題及解決方式述於表二

表二.問題分析及解決案例

問題

解決方式

設備、空間、維修不易

台、澎、金、馬全面分成三個區域站(三個主站),減少費用及空間。

教案製作繁雜

由三個主站輪流建構,再轉載至另二個主站,減少費用、人力,提昇教案品質。

各戶政事務所受訓者如何應用 “HRSPTSS”

各縣市(支幹站)至所屬主站下載,供受訓者使用,降低網路Traffic

六、結論

  專業訓練模擬系統,除了作出一套完整且確實的訓練模擬教案外,最重要的是評估受訓者的學習成效,要評估出其成效最好的辦法,就是「訓練模擬程序」,訓練模擬程序是資料、資訊、模式與經驗之間的互動與推論。而這個互動與推論的過程可以很複雜,也可以很簡單,至於複雜或簡單完全視訓練課程內容及問題特性而定。

  我們知道訓練模擬程序的複雜度會隨訓練模擬課程的複雜度及教案製作者的經驗、知識、資訊、模式等因素而變化。當訓練模型程序比較單純的時候,傳統的方式仍能適當的達成效果。而一個成功的訓練模擬系統必然要能配合問題的複雜度,適當地將資訊、模式、知識及經驗等特性整合起來,並配合訓練模擬程序適時的提供支援應用。

參考文獻

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