發表於第十一屆水利工程研討會 台灣大學 2000 年7 月5~6 日

經濟部水利處已開發具網際網路建檔、維護功能之水利工程資料庫，蒐集執行單位之各項工程計畫，供查核管考、並將列管資料彙整傳送相關部會。本研究為整合行政資訊網路、管理資訊、影音系統及資料庫，形成管理支援系統提供主管作客觀的決策支援服務，而使用者可透過網際網路瀏覽器直接閱讀查詢，提高行政效率及效能。並擴大資訊交流管道，經由工程業務資訊化提昇為民服務品質，帶動行政革新。
目前已建立工程招標資訊系統、廠商管理資訊系統、工程管理資訊系統、影音資料管理系統、權限管理系統。透過權限及群組管理，可提供最適合使用者之表單畫面，並可提供以瀏覽器作表單輸入、查詢、展示、圖表輸出、轉出等功能。各單位可經由網際網路直接上傳工地現場資料，建置資料庫資料，使網頁隨時配合資料庫更新保持最新資訊。
本研究採網際資料庫存取功能的三層式架構設計，利用動態網頁技術及ASP 程式設計，開發可透過際網路而具統計、分析、互動查詢之模組介面，使用者藉由瀏覽器可輕易操作，不僅將可使一般社會大眾充分瞭解各地水利工程概況，同時相關管理階層亦可不受時空限制即時且完整掌握必要的管理支援資訊，作進度管制及檢討，以為擬定決策及承辦業務之參考，建立完整之水利工程資訊管理網。
Application of Web-based Information Management Support on Hydro-system
Engineering
Fu-Hsun Huang1, Reuy-Bean Wu2
Abstract
The Water Conservancy Agency Ministry of Economic Affairs has developed the essential database system,collecting and maintaining the hydraulic engineering project data on the site agency, also can be audited by the superior management and transferred to the relative departments. The goal of this research is achieved by the combination of data transfer, networking management, media system and data base support, which is such a convenient reference for the superior management conducted by the higher level leaders and a handy tools for the users, also provides better efficiency and effect to make the project finished and extents the information exchange channels to improve the service quality.
The developed network services include electronic bidding system, tender information system, project management system, media management system and authentication management system, which provide the most convenient user interface constrained to each user’s personal authentication and group. Users are able to ftp files and send the new data to the central DB server instantly, which will synchronize all forms of information presented by data input, output, request and image export and other functionality.This research reveals the three tiers structure design of the database and the ASP program design with the dynamic homepage technology of the user interface including data statistic, analysis and reaction through the internet-browsers. The internet service provided by this research will public the hydro-system projects and the relative information to every internet user, and promote how the project administrators presently conduct the resource of the management, including information support, progress control and trouble shooting to reach the
goal of integrating the hydro-information management system through computer internet processes.

一、前言
本研究目的在建置經濟部水利處「水利工程資訊管理系統」，因水利工程包羅萬象諸如防洪、水資源開發、灌溉排水都屬水利處工程業務範疇，其處理過程包括規劃設計、行政作業管理、工程發包施工、工程管理、運轉維護等，甚而良好的水利工程管理可以減少工程之需求，廣義而言，水利工程資訊應包括經濟部水利處所有
的業務，涵蓋人事、會計等行政管理及設計、規劃、工程、管理、資訊等業務管理，藉由水利處及各附屬單位所建構的『處內資訊網』架構成整體水利工程管理支援體系。而狹義而言，則再強調水利工程之計畫管制及施工管制。經濟部水利處已開發具網際網路建檔、維護功能之水利工程資料庫，蒐集執行單位之各項工程計畫，
供查核管考、並將列管資料彙整傳送相關部會。因此本研究範圍為整合行政資訊網路、管理資訊、影音系統及資料庫，形成管理資訊系統提供各級主管作客觀的管理支援服務，而使用者可透過網際網路瀏覽器直接閱讀查詢，提高行政效率及效能。並擴大資訊交流管道，經由業務資訊化提昇為民服務品質，帶動行政革新。
在眾多而繁雜的水利工作業務中，迫切需要一個整合性與互通性良好的資料庫系統，目前已優先建立工程招標資訊系統、廠商管理資訊系統、工程管理資訊系統、影音資料管理系統、權限管理系統。透過權限及群組管理，可提供最適合使用者之表單畫面。各單位可經由網際網路直接上傳工地現場資料，建置資料庫資料，使網頁隨時配合資料庫更新保持最新資訊，並可提供以瀏覽器作表單輸入、查詢、展示、圖表輸出、轉出等功能。
本研究採網際資料庫存取功能，利用動態網頁技術及ASP 程式設計，可透過網際網路與具統計、分析、互動查詢之模組介面，使用者藉由瀏覽器可輕易操作，不僅將可使一般社會大眾充分瞭解各地水利工程概況，同時相關管理階層亦可不受時空限制即時且完整掌握必要的管理支援資訊，作進度管制及檢討，以為擬定決策及業務之參考，建立完整之水利工程資訊管理網。
二、系統設計及內容
2.1 三層式架構
本研究系統設計採用三層式架構，包括使用者介面層、邏輯層、資料服務層，以主從架構（Client/Server）方式進行系統開發。大部份的組織都有某種形式的資料庫。但一直到最近，這些資料大多存留在單機使用，透過客戶端 - 伺服端的系統或者簡單的終端機來存取。甚至這些資料可能完全無法在網路電腦間分享而只能在某人的電腦裡存取。網際網路以及伴隨而來的網際網路資料庫連結技術，提供了更高的彈性。使用者可以透過網際網路還有網路伺服器來存取資料。不受到地理區域的限制。不同辦公室的員工，以及任何有存取資料權利的人員都可以使用到同樣的資料。而所需的就只有瀏覽器（使用者介面）以及上網的連結而已。
2.2 動態網頁技術
以往的網站網頁是屬於「靜態」的，僅僅使用標準的HTML 碼，頂多加上GIF89A 格式的圖片，產生動畫效果，若要更新網頁的內容，必須手動地來更新其HTML的檔案資料。「靜態」網站的一個大缺點就是不容易維護，為了不斷更新網頁內容，必須不斷地製作新的HTML檔案資料，因此必須要有專人維護網頁。網際網路伺服
器可以與資料庫溝通，將網站的內容儲存到資料庫，使網站內容以及網站外觀設計分開。這樣的區分表示可以使用一個資料取向的資訊網頁來顯示每一個資料。即使1000 件不一樣的工程資料，仍舊可使用同一網頁來顯示數件工程。 網頁的外觀設計保持一樣，內容則是隨著資料而不同。網站本身也不過使用了幾個動態網頁來作為
樣本網頁 (template) ，就能產生不同文件。每篇資料連結、網頁位置以及標題圖形位置，實際上都是儲存在資料庫中。網站本身並不需要花太多處理在管理網站本身，而且可由各地人員透過網頁維護資料。
2.3 網路資料庫
目前之資料庫由於各廠商的不斷開發更新，資料庫之使用成本已降低。其中Access 既便宜又容易使用，但是它不適用來當作需求量大的企業級資料庫使用。
Access 對於小量資料及小規模需求的系統尚屬可行。但Access 只能支援到 255 個使用者同時上線。無法支援大規模的使用者環境。因此本研究採用微軟公司Microsoft SQL Server 7.0 企業級資料庫。這是個功能強大且易於使用的資料庫。不過 SQL Server 最大的缺點是，它只能在 Windows 的平台下執行。因對於水利處用 Windows 平台的機構來說，SQL Server 是可接受的企業級資料庫。它同時也支援交易鎖定，預存程序，
以及觸發。SQL Server 直接與 Windows NT 以及 Windows2000 的使用者帳號及安全機制整合。
觸發(trigger)是自動執行的預存程序。它們往往是由其他資料庫指令或預存程序所啟動的。例如，你將某資料新增到資料庫中的時候，想要傳回這個資料編號或將這個資料儲存到另外的資料檔裡去。此時可以使用觸發，以便在每次這個資料新增時，就自動執行你要的事情。如此一來， 便大大的減少了你手動去執行 SQL 指
令的時機，讓工程師工作更有效率。這些自動的指令或預存程序，會比原先在中介程式跑同樣的指令還要來的有效率。交易鎖定(transaction locking)確保一連串的相關資料庫指令執行成功。使用交易鎖定， 如果前面兩個指令成功而第三個指令失敗，前面兩個指令就會被撤銷。新增進去的資料會被取消。這是一種「全部成功，否則整個取消」的策略。儲存空間可能是目前最被模糊化的功能，因為資料庫廠商通常都會誇大資料庫的最大儲存空間。若將資料庫的儲存空間用到極限肯定會導致資料毀損。不過現在大部分的資料庫都能儲存巨量的資訊。又因為所有的資料庫都使用 SQL 語言，則易於作資料庫的轉移，很多資料庫甚至提供內建的匯入匯出功能，如果目前的資料庫不夠需求，通常會將資料移到更強功能的資料庫去。使用網際網路伺服器的優點是，不管使用何種資料庫或更換資料庫的頻率，只要不會更動資料庫架構，仍保留資料檔及欄位名稱還有資料檔之間的關聯等等及繼續使用同樣的資料庫指令，都不會影響系統執行的效率與功能。
2.4 資料庫安全性
安全性在網際網路上一直都是重要的課題。大部分的資料庫支援某種程度的安全性，但是這些資料庫彼此之間所提供的安全性功能差異很大。有些資料庫與現有的作業系統平台的安全系統整合。有些則是提供資料庫自己內部的安全架構。其中的底線是資料庫的存取權力只能提供給真正需要的人。這樣的限制對於儲存安全敏感度高的資料的資料庫尤其重要。 如果資料庫在自己獨自一台機器上運作，與網際網路伺服器分開來，那就擁有多一層的保障。如此一來，即使網際網路伺服端被突破了，惡意的使用者仍舊無法拿到資料，如同本系統架構設計，則資料庫安全性更形提高。
2.5 程式語言
為了能從資料庫中取得資料，必須使用資料庫看得懂的語言以查詢資料。這其中最受歡迎的要屬 SQL 語言。目前有很多工具可以寫 SQL 查詢指令，而且很多資料庫廠商都會將 SQL 語言工具或精靈包括在他們的資料庫裡面。除此之外，學習寫 SQL 並不難。雖然有些複雜的查詢指令仍需專家才寫得出來。除了讓網路伺服器
與資料庫彼此能互相溝通之外，並沒有其他很大的障礙存在。為提昇查詢的速度可利用預存程序（ Store Procedure），預存程序是已事先編譯好的 SQL 命令。因為預存程序是已經事先編譯好的而且它們就位於資料庫伺服器本身，因此它們執行起來特別快。對於要重複執行某個查詢指令，則此種速度上的差異將會非常重要。
每家主要的資料庫廠商都支援 ODBC，但重點應該在於如何選擇適合需要的資料庫及中介程式。其他必須考慮的因素包含所需的效能、容量、成本以及平台是否可以取得。同時也必須考量任何要送到網際網路的資料。
如果新的網際網路資料庫需要一份目前已存在的資料，還需要額外的分析，因為像資料複製及資料同步化等等課題在這個時候都會一一出現。想要把資料庫連到網際網路，需要一些能讓網路伺服器用來呼叫資料庫的軟體。這種中間程式往往被稱為中介程式（middleware）。
中介程式的例子有Active Server Pages，ColdFusion，PHP，Java，還有 Perl。 ASP 為位於IIS 或PWS 網路伺服器執行的script 語言，可使用VBScript 或JVscript來編寫程式。ASP 語法較為簡單，不需編譯，只要透過記事本即可編修，在網站執行傳到使用者端為已執行之html 碼，因此可以維持原始碼保密，因此成為目前流行之中介語言。ASP 利用HTML 和元件之間的程式控制，以進行查詢資料庫。
中介程式可用原始資料庫驅動程式或諸如 ODBC 以及 JDBC 等標準來存取資料庫。大部分的資料庫支援ODBC 因此往 ODBC 這條路走應該是最保險的。一旦中介程式從資料庫中取得了資料，中介程式就可以處理這些資料， 將這些資料轉成某個格式，然後以 HTML 文件的型式將資料傳回給網路使用者。
三、系統設計
3.1 個人化網頁
本系統藉由權限及群組管理方式使不同使用者登入網頁以後，確認身份以後，可以提供不同的畫面。而系統管理者可新增、修改或刪除使用者之基本資料，並將使用者加入到某一個 「群組」當中，若使用者加入某一群組後，即享有該群組所設定之權限，系統管理者只要設定該群組權限後，使用者確認身份以後，便可出現該之畫面，因此使用者較多之單位，只要管理好各群組之權限，仍就可以依需求提供不同的服務，因此可以呈現個人化網頁。
3.2 系統的透通性
透通性是使用者在他們存取多重系統時，感覺就像使用單一系統一樣。水利工程包括的範圍非常地廣、不可能在一個時期由一個單位可以開發完成。因此會造成多重系統，但是使用者進入系統時要記住很多網址，操作起來一定有些不方便。因此必須靠一個系統加以整合。舊系統如何整合入本系統，而不同系統會不斷地成長產生時，在新系統產生時如何納入整合系統，都是本研究重要課題，要整合系統靠的是網頁串聯，整合系統要把使用者資料參數傳送至其他系統，本研究採用模組化的設計概念，運用上述系統的透通性，可以彈性的整合系統。
3.3 結構化查詢
資料庫的查詢設計以簡單、通用為原則，考量網頁的表現，可以用較親切的畫面而不再為刻板的制式報表。查詢方式採用第一層以較重要之匯整資料為主畫面，當有整體摘述後，再依需求進入相關項目逐層查詢。
這就好像書本目錄的編排方式，目錄就像資料庫的結構綱要，說明一本書整體架構，目錄可以協助使用者探索整份文件，或將搜索範圍縮到特定部份或項目，如此將大幅度改善查詢的精確度。另外設計條件式查詢方式，使用者可按需求輸入查詢關鍵值、字串等條件式，使用者可以很快獲得所需之資訊。而查詢畫面儘量以長條式、圓形等統計圖表方式表現以加深使用者之印象。另外為便於使用將來可與地圖甚至GIS 圖籍結合，透過地圖簡單易懂之畫面，將可更易於使用系統。
3.4 電子資料交換
電子資料交換（Electronic Data Interchange，EDI）是以標準電子格式組織資訊彼此間之交換，為電腦應對電腦應用的溝通，透過電腦系統的連線，溝通了組織之間的業務，EDI 需先建立標準，目前在金融界、通關相關產業、製造業、物流業、圖書出版界等已普遍使用，過去EDI 係透過專屬網路，自從1996 年開始，網際網路導入企業資訊應用後EDI 運作逐漸轉型為Web EDI。但在水利界因標準尚未完全建立，因此尚未建立
EDI。但資料的交換流通勢在必行，本研究於填完表單以後可以產生文字檔，以便於上傳給其他相關單位。亦可從其他網站複製文字以後整筆轉貼於本研究再進而轉成表單，確認以後可以寫入資料庫。在SQL Server7.0 中有資料轉換封包（Data Transformation Package）工具，可將不同平台之資料庫定期轉入，只要知道對方資料庫之位址並有使用該資料庫之權限，此種透過資料庫交換資料亦是可行的方法。
3.5 數位圖書館的構成
最有效管理組織資訊的方法就是就是透過組織內的數位資料庫來模擬、處理、整合散落在組織內的文件和資料，並轉化為有意義的資訊。「數位圖書館」（The Corporate Digital Library）就是一般組織內部利用多媒體方式來儲存大量資料。由於這種資料架構的存在，使得組織能夠更精確和及時分析，以便管理決策應用。本研究亦秉持這種觀念，企圖匯整水利處內部相關資料提供管理階層決策應用。
四、研究成果
4.1 登錄畫面
使用者在瀏覽器鍵入本研究系統網址以後，程式會由使用者電腦之IP 判斷其電腦位置位於水利處網域內部或外部，如屬於外部的使用者會進入登錄帳號密碼之畫面，如屬於內部的使用者會啟動事先安裝好的前端程式（該程式只需安裝一次），前端程式可以讀取開機時登錄之帳號，因此內部的使用者可以不需再登打帳號密
碼，系統知道使用者身份後，會先判斷使用者屬於那一個群組，而後依群組設定之權限，出現不同的畫面。主管階層出現的畫面會以查詢、決策為主，一般承辦人員出現的畫面是以資料維護為主。不同業務的人員出現不同業務的畫面。例如會計業務可能不是一般業務人員需要的，就不會出現在一般人員的畫面。因此同一個入口，出現的畫面會因使用者而異，因此可朝向個人化網頁設計。登入後也會出現登入者之職稱問候，以貼近使用者之距離。並把使用者登錄系統之時間加以紀錄，以加強安全之管制。
4.2 權限管理及系統維護
系統管理者可新增、修改或刪除使用者之基本資料，本系統已將全水利處人員建檔，日後與人事資料串聯以後，人員異動時隨時更新資料，期能以提供最合宜之個人化網頁服務為目標，使用者管理系統可按單位、編號、姓名等條件查詢資料，未來可整合成為人事查詢系統的一部份，但涉及隱私權可能只提供給部份有權限的人方可閱讀。
使用者新增以後，系統維護者要將使用者加入到某一個 「群組」當中，所謂「群組」是因為水利處將近有一千五百名員工，每一個使用者都設定其權限，恐非人力所能負擔。因此將使用同一畫面的使用者歸類成一個「群組」，若使用者加入某一群組後，即享有該群組所設定之權限，系統管理者只要設定該群組權限後，使用者經確認身份以後，便可出現該群組之畫面，因此使用者較多之單位，只要管理好各群組之權限，仍然可以依需求提供不同的個人化網頁服務。
水利處不斷地擴充資訊系統，因此本研究之系統必須考量其未來可能的擴充，系統必須有彈性。由於本系統之各子系統及項下之功能均以資料庫方式呈現，只要有新增系統，就只要透過程式告訴資料庫，新增系統之網頁位置就可以新增，新增系統以後只要去權限管理設定權限，就可以提供給特定人員使用，使系統更具彈性。

資料建置維護可能有很多表單，而每張表單必須填寫很多欄位，而這些欄位有共同特性的有必要以選項方式選擇，以利資料輸入之便利性。而有些欄位資料為使用上之方便有必要以代碼表示，既可節省資料庫空間，又方便資料之查詢。因此建立代碼維護系統以利代碼資料維護。代碼資料其實是有必要統一以利整合流通，如果一條河川有許多代碼，一旦資料要流通交換流通時會造成很大困擾，但是標準的建立尚待努力。

4.3 廠商管理資訊
目前與水利處往來之廠商約有數千家，有時基於防洪之迫切需求，必須以最快方式查詢相關資訊。因此如何建立廠商資料提供查詢篩選服務成為重要課題，透過本研究之廠商管理資訊子系統經由廠商名稱的關鍵字串、所在位置、廠商統一編號等蒐尋條件方式可很快查詢廠商之資料，提供廠商資料管理支援服務。

4.4 工程管理資訊
水利處每年工程有數百件，如何管制掌握工程進度，並使長官快速瞭解整體工程內容與進度成為很重要工作。因此本系統單元發展為由各工程承辦單位利用網際網路於遠端將工程資料匯入資料庫，並利用網頁方式公佈，以力求施工進度之掌握。同時資料內容依計畫別分類，計畫之資料，包括資料的基本資料、每月的執行進度、分項計畫資料、分項計畫月份資料、計畫之各項工程，而計畫項下包括各工程標案，每個工程包括工程之基本資料、每月之工程進度、施工照片、驗收資料等

4.5 招標資訊
目前行政院公共工程委員會已完成「政府機關招標資訊佈告電腦系統」，但因這套系統係針對全國各項標案設計，並非專為水利工程設計，且資料上傳以後，本處無法進入資料庫取得審核資料，因此水利處招標資訊網頁無法同步發怖資料。本研究之招標資訊系統功能除要能滿足資料上傳公共工程委員會的需求外，並要能解決上述問題建立專屬招標公告網頁。

4.6 與其他系統整合
然而，水利工程資訊管理系統的發展應該有其整體一貫性，從資料蒐集、水文分析、模式推演、規劃預算、設計、用地取得、招標、施工、工程管理、竣工、管理等流程，必須是整套之流程控管，目前水利處已發展多項系統，包括資訊管理系統、會計資訊系統、人事資訊系統、圖書館系統、公文查詢系統、法規查詢系統、水
文資訊系統、水權資訊系統…..必需加以整合，以期使用者進入系統就可使用各子系統資訊，以方便各級使用者之運用，亦即達到廣義的水利工程資訊管理支援或決策援。

五、結論
正如微軟Bill Gates 在「數位神經系統」一書提到：「如果八十年代的主題是品質，九十年代是組織再造，那公元兩千後的關鍵就是速度」，如何將資訊快速傳到管理者以利決策是未來重要課題。水利資訊（Hydro-information）的發展不僅是水資源相關議題的世界潮流趨勢，也是國內水利界尚待積極重視經營的方
向，單位資訊部門宜導向兼具資訊、土木、水利管理的全方位水利資訊業務部門，隨著水利業務資訊化扮演更重要的角色。本研究係透過網際網路結合資料庫而建置水利工程管理資訊系統，再進而發展成決策支援系統。儘管水利處附屬單位及所屬工程分布於各地區，資料的提供者藉由網際網路之網頁瀏覽器工具可以隨時於遠端
更新、刪除、增加資料，一次的輸入便可供全程及不同需求功能使用。管理者亦可依其需求，經由網頁利用不同的排序方式或過濾方式查詢，使得各單位均可輕易取得所需資料，簡化作業流程，提升作業效率，以協助水利工地管理現代化，增加工程透明度，促使工程資訊可以更公開化，作業亦可以更制度化。最後，水利管理資訊系統的建立有賴於各單位的配合，從使用中發掘問題，不斷地修正系統，並不斷地研發，方能建立完整之系統。
誌謝
本研究之程式開發承薛志達先生配合協助，，在此深表謝意。
參考文獻
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(2)書籍
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周世雄，"ASP 網站熱門應用技術"，1998，恆逸資訊顧問股份有限公司。
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(3)會議論文
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