公共工程管理的數位轉型：從GIS應用案例洞察趨勢與經管策略

壹、前言

　　傳統公共工程管理長期面臨工期延宕、預算浮增、資訊斷層等挑戰，其根源多指向因依賴人工紙本作業而導致的資訊不對稱與溝通斷裂。

　　近年來，隨著資通訊技術的飛速發展，以地理資訊系統（GIS）為核心，融合雲端運算、大數據分析與行動應用的整合性管理平台，正成為推動公共工程管理現代化的關鍵力量。

　　本文將藉由下水道營運與公路邊坡維護等實際案例，深入剖析此一數位轉型浪潮中的宏觀趨勢，並提煉出可供公私部門參考的經營管理策略。

貳、產業趨勢觀察

　　從公部門近年推動資訊化的案例中，可觀察到四大不可逆的產業趨勢：

1. 從「被動管理」到「主動治理」的思維轉變

過往管理模式多為問題發生後的應對處理。當前的「電子治理」趨勢則強調主動、即時與全面性的掌控。

管理者追求的不再是落後指標的彙整，而是能預警、分析並輔助即時決策的數位駕駛艙，此為心態與行為模式的根本轉變。

2. 從「單點工具」到「整合平台」的技術融合

單一功能的軟體已不敷使用，市場趨勢走向技術大融合與跨域整合。成功的解決方案，是將GIS、行動裝置、雲端運算與大數據分析等多種技術，整合成一個能讓各方利害關係人（如政府、廠商、審查單位）同步作業的平台。

以交通部公路局「省道邊坡全生命週期管理系統」為例，該系統採用OGC（開放地理空間協會）國際標準，透過WMS（網路地圖服務）技術，使其邊坡即時圖資能被其他防災單位直接介接。

此「平台化」思維，將資料價值從內部管理擴散至跨部門共享，有效打破政府間的資訊壁壘。

3. 從「經驗傳承」到「數據驅動」的決策模式

傳統工程管理高度依賴個人經驗，容易發生因人員異動造成知識斷層的風險。當前的核心趨勢是數據化與視覺化。

將工程全生命週期的紀錄轉化為可分析的巨量資料，決策依據從個人直覺轉向GIS儀表板的視覺化圖表與數據分析，使中長期計畫分析與績效評估更為客觀、精準。

4. 從「本地實踐」到「國際標準」的治理格局

如公路局案例所示，採用OGC這類國際共通標準已成趨勢。這揭示了公共工程管理正走向標準化與一致化。

其目的不僅是優化內部管理，更是為了未來能與中央乃至國際系統進行資料交換與串接，從而提升整體治理服務的廣度與深度。

參、核心經管策略

　　面對上述趨勢，組織應採取以下經營管理策略，以確保數位轉型的成功：

1. 核心痛點診斷：打破資訊孤島與流程斷點

多數管理問題的根源，在於組織內部「缺乏完善的架構進行垂直整合與橫向溝通」，即管理學上的「資訊孤島（Information Silo）」。

因此，任何數位轉型的首要之務，便是診斷流程斷點，規劃足以打破部門壁壘的整合性資訊框架。

2. GIS定位：不只是地圖，更是管理骨幹

對GIS的認知不應停留在電子地圖。其管理價值在於連結空間資料（Spatial Data，在哪裡）與屬性資料（Attribute Data，是什麼）。

當管理者能將兩者結合思考，GIS便能升級為串聯專案設計、施工、營運、養護全生命週期的管理骨幹。

3. 導入成功的關鍵：應用技術接受模型（TAM）

系統能否成功，取決於使用者意願。管理學的「技術接受模型（TAM）」指出，使用者對系統的「認知有用性」與「認知易用性」是決定其接受度的兩大關鍵。

因此，系統開發應讓第一線使用者深度參與，透過訪談與工作會議，確保系統功能切合實務需求且操作便捷，方能有效推行。

4. 系統的生命週期思維：支持持續優化與迭代

資訊系統的建置並非終點。組織業務會不斷發展，使用者也會產生新的需求。**新竹市政府「下水道營運管理系統」**的案例即是明證，該系統在穩定運作後，市府仍持續投入資源進行功能擴充與維護。

此案例揭示，成功的數位化是一個動態過程，組織必須建立使用者回饋機制，並將系統維護與升級視為常態性的營運要務，才能讓系統與組織共同成長，持續創造價值。

肆、結論

　　總體而言，從下水道到公路邊坡的案例，清晰地描繪出公共工程管理從傳統模式邁向智慧治理的轉型路徑。對所有管理者而言，這不僅是一次技術採購與導入，更是一場深刻的管理哲學變革。

　　唯有精準掌握數位化、整合化、標準化的產業趨勢，並在組織內部實踐打破孤島、理解使用者、擁抱持續迭代的經管策略，才能在這波轉型浪潮中，成功提升工程品質、優化資源配置，最終實現組織永續經營的目標。

伍、結合過去數位轉型趨勢的未來展望

一、從「資訊整合」到「萬物孿生」：建構動態的數位雙生（Digital Twin）

　　目前的GIS應用，核心在於整合不同來源的資料（如中心輔導的資訊案），建立一個相對靜態但可查詢分析的資訊模型。未來的展望，則是將這個模型進化為一個與真實世界同步、即時互動的「數位雙生」（Digital Twin）」。

• 實現路徑

這將是能力的融合不僅是將CAD圖、管線資產、地圖整合在一起的3D視覺化，更是要接上現場的即時監測數據（如IoT感測器回傳的流量、壓力、位移數據），並將其與維護排程動態連結。當現場的設施狀態改變時，這個數位模型會同步更新，反之亦然。

• 未來應用情境

維護人員不再只是查詢管線的「歷史資料」，而是能看到它「當下」的健康狀態。管理者可以在這個數位雙生模型上進行災害模擬，例如模擬某條主幹管爆裂後，系統會自動分析影響範圍、計算受災戶數，並即時推演出最佳的搶修資源調度與交通改道方案。

二、從「空間分析」到「預測決策」：AI賦能的智慧洞察

　　講義中的空間分析，如場址評估和風險區域劃定，多半是基於現有圖資進行套疊與分析。未來的展望，是讓人工智慧（AI）與機器學習（ML）深度介入，讓GIS從「描述現況」進化到「預測未來」與「開立處方」。

• 實現路徑

將歷年的設施維護紀錄、監測數據、天氣模式、地質資料等餵養給AI模型。AI可以從這些龐雜的歷史數據中，學習到人類難以察覺的失效模式與關聯性。

• 未來應用情境

系統不再只是被動地等地基下陷或管線鏽蝕到臨界點才發出警報。AI會主動預測：「根據未來一週的降雨預報與目前的土壤含水率，A7區的邊坡在72小時後，滑動風險將提升至85%，建議立即採取預防性加固。」這就是從分析（Analysis）到洞察（Insight）再到預測（Prediction）的典範轉移。

三、從「二維圖台」到「沉浸體驗」：AR/VR實現的空間實境互動

　　目前，成果的展現多半是透過電腦螢幕上的報表與地圖，或是整合在AutoCAD環境中。未來的展望，是徹底打破螢幕的限制，將數位資訊以最直觀的方式與物理世界疊加，提供擴增實境（AR）與虛擬實境（VR）的沉浸式體驗。

• 實現路徑

將GIS雲端平台上的3D設施模型（如地下管線、建築結構），透過AR/VR裝置進行渲染。

• 未來應用情境

• 現場施工（AR）

工程人員戴上AR眼鏡或手持平板，就能直接「透視」地面，看到地下管線的精確位置、深度與屬性，避免挖損，大幅提升施工安全性與效率。

• 設計審查（VR）

在一項新設施動工前，所有利害關係人可以戴上VR頭盔，一同走入虛擬的場景中，身臨其境地感受空間規劃、動線設計是否合理，在設計階段就找出潛在問題。

四、從「工程管理」到「永續治理」：GIS於智慧城市與ESG的實踐

　　當前GIS的應用，多聚焦於提升工程專案本身的效率與品質。未來的展望，是將GIS的應用格局拉高到智慧城市營運與**ESG（環境、社會、公司治理）**的戰略層次。

• 實現路徑

將工程或道路資訊（如交通流量）與社會經濟數據、環境監測數據進行更大尺度的整合。

• 未來應用情境

• 環境（E）

利用GIS分析城市建設對熱島效應、碳足跡、水資源循環的影響，輔助規劃更具韌性的「海綿城市」。

• 社會（S）

分析公共設施（如公園、捷運站、醫療資源）的空間分布是否公平，確保不同社區的居民都能享有均等的服務。

• 治理（G）

將所有工程案件的進度、預算、承包商資訊全部上網公開於GIS平台，實現透明化、可追溯的全民監督，達成真正的電子治理。

【參考資料】

• 新竹市政府。新竹市政府「109年度下水道營運管理系統擴充功能」委託資訊服務案。計畫說明文件。
• 交通部公路局。交通部公路局省道邊坡全生命週期維護管理技術研究暨系統開發。計畫說明文件。
• 互動國際數位(IDT, Interactive Digital Technologies Inc.) 網頁資訊。

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