關鍵基礎設施相依性分析:以竹科某晶圓廠區為例

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謝春棋(Chuen-Chyi Hsien) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系在職專班

論文名稱

關鍵基礎設施相依性分析:以竹科某晶圓廠區為例

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摘要(中)

關鍵基礎設施相依性在兩個關鍵基礎設施之間的關係被定義為一種雙向的關係，一產出是另一個的輸入。例如，如果某天然氣管線外洩並且發生爆炸，而後損害附近電信的設備，造成災害訊息不能有效地傳播，因此讓大火蔓延使天然氣的管線與電信設備所受的損害更嚴重。若能即時的救援外洩問題就可以避免電信設備的損害，也使資訊得以傳播進而減少天然氣管線的損傷。此外，這些關鍵基礎設施經常造成跨系統的複雜相依關係。由於國家關鍵基礎設施發展複雜性與相互關聯性增加，對於安全的威脅和關鍵基礎設施脆弱性也增加。因此，研究關鍵基礎設施怎樣相互作用成為一個重要的課題。
本研究收集新竹科學園區某晶圓廠四大類關鍵基礎設施的相互牽動關係，過濾出只與外部因素或是關鍵基礎設施相依性造成的損害紀錄，瞭解時常發生的不同關鍵基礎設施之序列式破壞為何，並使用軟體找出各地區各類關鍵基礎設施服務水準下降對於其他關鍵基礎設施間的影響，找出維持重要基礎設施順利運作的其他項基礎設施，以確保重要基礎設施安全，最後並對此研究撰寫結論與建議。

摘要(英)

The research discusses applying the inoperability input-output model (IIM) to analysis of critical infrastructure interdependency.The IIM is based on Leontief’’s input-output model, which characterizes interdependencies among sectors in the economy.IIM can analyze initial disruptions to a set of sectors and the resulting ripple effects for modeling impacts of premeditated attacks on infrastructure interdependency. The IIM can systemically prioritize and manage the sectors deemed critical and also identify those sectors of which continued operability is critical during recovery. The knowledge discovery process, including the theory and methodology and case studies, extension of the IIM, analyzes different temporal frames of recovery and characterizes the required adjustments for achieving new balance levels. Discussion of modeling the facilities in a wafer fabrication facility in the Hsinchu Science and Industrial Park and a disaster mitigation approach to stopping IIM-related failure events is addressed, followed by the analysis results and sample infrastructure failure records. Disaster mitigation officials can employ the proposed approach to explore IIM and to design countermeasures when a disaster hits certain areas.

關鍵字(中)

★ 關鍵基礎設施
★ 竹科
★ 相依性分析

關鍵字(英)

★ infrastructure interdependency
★ Leontief input-output model
★ Inoperability input-output model

論文目次

中文摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究背景與動機 2
1.3 研究目的 3
1.4 研究範圍 3
1.5 論文架構 4
1.5.1 研究背景與動機 5
1.5.2 文獻回顧 5
1.5.3 研究分析 6
1.5.4實際資料測試 6
1.5.5結論與建議 6
第二章文獻回顧 8
2.1 關鍵基礎設施類型 8
2.1.1 基礎設施分佈 9
2.1.2 台灣南部各項基礎設施介紹 10
2.2 救災流程圖 11
2.3 關鍵基礎設施相依性 14
2.4 目前所運用的技術 20
2.4.1 Mendonca and Wallaced的作法：以美國911事件為例 20
2.4.2 關聯資料探勘技術 22
2.4.3 GSP 26
2.5 IIM介紹 27
2.5.1投入產出模型應用範例 27
2.6科技廠廠務系統 30
2.6.1科技廠的特性及需求 30
2.6.2廠務工作未來方向 32
2.6.3科技廠在台灣設計的挑戰 33
2.6.4電力系統設計趨勢 34
2.6.5水處理設計趨勢 36
2.6.6氣體供應系統設計趨勢 37
2.6.7化學供應系統設計趨勢 38
第三章關鍵基礎設施環境、類別介紹 39
3.1 國科會高科技產業分佈介紹 39
3.2新竹科學園區 40
3.3竹科人力及教育背景 41
3.3.1人力方面 41
3.3.2教育背景方面 41
3.4研究標的地理環境介紹 42
3.5廠區分區介紹 44
3.6關鍵基礎各單元設施介紹 45
3.6.1電力系統 45
3.6.2冷凍空調系統 51
3.6.3氣體供應系統（Gas Supply System） 56
3.6.4化學系統 64
3.7研究標的物關鍵基礎設施分析 71
3.7.1各大單元相互關係說明 72
3.7.2單元相依性對產業影響排序 74
第四章關鍵基礎設施相依性分析 76
4.1關鍵基礎設施專家看法 76
4.2系統相依性分析 78
4.2.1關鍵基礎設施相依性決策流程 78
4.3科技廠用電特性分析 83
4.4電力供應品質要求與管理: 83
4.5用電量負載管理策略與方法: 84
4.5.1電力監控-----Power Scada 84
4.5.2負載管理 85
4.5.3提升電能使用效率之策略與方法 85
第五章結論與建議 87
5.1結論 87
5.2建議 87
5.3貢獻 88
參考文獻 90
評審意見回應表 94

參考文獻

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范金鳳，易俗，黃士育，「關鍵基礎設施防護之模擬」，元智大學資訊工程系清雲大學資訊工程系2007
陳光漢，「半導體廠房損害防阻簡介」，2005年技術資料
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指導教授

周建成(Chien-Cheng Chou)

審核日期

2012-7-25

推文