許多成見來自於翻譯詞彙定義錯誤II

　　以英語語系國家來說，在其思考邏輯裡，是透過製造業（Manufacturing）來生產東西（Goods），然後透過商業（Commerce）來進行銷售和售後服務（Service）…等。其中，製造業、商業、服務業及許多產業，皆包含在Industry，亦即Industry之中譯不是指工業。很快地會發現，在英語語系國家裡，不存在中文語系國家所指之「工業」，筆者所指乃是找不到「中文定義＝英語定義」之「工業」英語詞彙。不同語系國家之人，「用詞」和「邏輯」根本就是完全不一樣，尤其是「邏輯」本身不一樣，因而導致之語言差異尤其明顯。在此原則之下，前人乃是使用「近似用詞」來表示「他們的某個詞＝我們的這個詞」，其中必然有許多問題夾雜其中。

　　有讀者反映表示，筆者所言乃是強詞奪理，何來之有？試想，從小到大，不就是「老師教你什麼，你就認為什麼。」從來沒有人會去質疑老師教我們什麼，也從來不會去懷疑「這真的是這個意思，而那真的是那個意思嗎？」每一本書、每一本字典及每一個人，都認為「這就是這樣，那就是那樣。」於是，不同於書、字典或眾人說法，即被認為是反常態之舉，而以斥責之態回應之。有人問：「這些英語最早的定義，一定都是由英語很好的人來訂的，怎麼有可能會訂錯呢？」筆者舉一個簡單之例，即可讓讀者易於了解最早中英詞彙對照情形：
英國人甲：「This is a book.」（英國人甲手上拿著一本書。）
中國人甲：「我知道了，他說：『我手上拿著一本書。』」（完全不懂英語，純猜測。）
中國人乙：「對，我同意你的說法。」
英國人乙：「This is a pen.」（英國人乙手上拿著一支筆。）
中國人甲：「我知道了，他說：『我手上拿著一支筆。』兩句話，都有this is a。」
中國人乙：「我想，this is a的意思是『我手上拿著一個』。」
中國人甲：「對喔！應該是這樣。」
中國人甲：「This is a 桌子.」（中國人甲用手扶著一個桌子。）
英國人甲：「Oh! I see. This is a desk.」
中國人乙：「我知道了，desk就是桌子。」
…

　　在上述例子中，可以得知this is a在語意上翻譯錯誤，誰改掉這個錯誤？後人逐步發現前人錯誤之處，循序漸進修改詞彙對照錯誤，尤其近代有位知名文學家─梁實秋（1903-1987），遠東英漢字典仍是掛上其大名在販售。筆者小學畢業時（1992），獲代表會主席獎贈送第一本英漢字典，即是梁實秋主編之《遠東最新英漢辭典增訂本》（曾內兒科診所贈）。然而，仍然有許多錯誤詞彙，存在於目前使用之中文譯文之中，尚包含各行各業之專業領域。舉例來說，許多英語詞彙往往有兩個以上之中文譯名，甚至於筆者在學生期間，亦曾聽教授提過：「這個名詞以前叫做XXX，現在一般都稱為YYY。」讀者原先以為，是英語專業人士在定義原始詞彙，但是在最早根本就沒人懂英語時，誰是讀者所指之英語專業人士呢？答案是「中文專業人士」，而且在那時是沒人看過英語字母。舉英語為例，似乎感受不明顯，因為讀者應該都懂英語。若是筆者舉阿拉伯文為例，應該比較容易讓讀者理解筆者所要表達之意，例如：若有一位阿拉伯人，向讀者說：「النظام القتالي للانسان ألي」筆者想問讀者：「你知道這位阿拉伯人，他是在指什麼意思嗎？」多數讀者比較熟悉字母語言，筆者再舉一個字母語言之例。若有一位俄羅斯人，向讀者說：「Многослойная защита от проникающего оружия」筆者想問讀者：「你知道這位俄羅斯人，他是在指什麼意思嗎？」原始語言互譯過程，形同此理。

　　在中文語系國家中，專利法規定之內容和實際審理情形大相逕庭，主要乃是因為對於原始譯文所導致之認知錯誤，使得審查員根本上認為「專利都和工業有關」，縮小專利法對於專利之定義，因為中文語系國家對於Industry一詞解讀錯誤，即便不是PCT申請案，亦早已對此觀念根深蒂固。邏輯上，就是改不過來，反而會認為：「我們為什麼要照外國的規定來審啊？我們用我們的方法來審，我們不認為是專利就不是專利，不行嗎？」筆者對於此種觀念，僅能簡單而述：「這才是強詞奪理，因為中文語系國家之專利法，完全相同於外國專利法。審查方法不同，是受個人認知所產生之結果。」專利一詞不是出自於中文語系國家定義，刻意以此方式進行專利審查，對於外國人申請中文語系國家專利而言，是不公平之結果。因而，筆者很早即發現，在中文語系國家中，幾乎不存在非工業用途之專利，然而，非工業用途之專利大量存在於外國專利局之中。有此情形，並非外國人不向中文語系國家申請，而是中文語系國家審查員，在觀念上縮限用途必須是工業用途，實際上應該是Industry之用途。

　　筆者再次補述前文，期能「有助於讀者，質疑語言中理所當然之事，以讓知識和技術之傳播更加正確。」

石油價格

部長信箱：http://email.moe.gov.tw/EDU_WEB/sendmail/query.php
信件編號：201104110007
投遞日期：2011年04月11日
建議主題：社會教育

教育部
　　　　吳清基部長鈞鑒，

部長信箱：https://2k3dmz2.moea.gov.tw/maweb/userquery/people_q.jsp
信件編號：00110003128
投遞日期：2011 年04 月11 日

經濟部
　　　　施顏祥部長鈞鑒，

　　筆者於10日晚間瀏覽網路新聞，獲知中油油價相關新聞，深覺中油和人民皆缺乏石油價格之相關教育和觀念。石油商品具有稀缺性，在買方選擇權不大下，是屬於標準之賣方市場，僅由少數石油產國進行壟斷。石油並非以提煉汽油作為主要之燃料能源用途，尚得透過石油化學工業來產製相關石油化學原料，以作為工業上許多商品之製造原料。以中油在取得石油後，產製汽油之公告牌價對於人民而言，有什麼實際上之影響呢？有關於石油價格問題，筆者略有研究，以下提個人淺見供部長參考。

　　中油公告牌價之定價方式，乃是屬於即期即時根據石油原價，在計入運費、雜費及提煉成本後，再考慮利潤額度下公告牌價，因而人民常會感到「中油又漲了」，或者「中油明天要下調了」。中油下調牌價，人民多數不甚關心；但是，中油上漲牌價，人民立刻感到精神緊繃。相較於臺灣周圍國家，臺灣汽油牌價確實「較低」，為什麼？中油乃是根據石油原價計及成本後，以一定利潤進行管銷程序，並不受任何國家政策以課徵能源稅方式，抬高汽油實際銷售價格，因而使得中油公告牌價低於臺灣周圍多數國家。中油屢次以各國汽油銷售價格，作為價格適當與否之依據，筆者感到中油似乎認為公告牌價合理。筆者認為，若是中油煉油技術先進，亦可考慮嘗試出口汽油銷售給他國，即可得知自家汽油在國際上是否有競爭力。事實上根據筆者所知，中油煉油設備並不新穎，相較於東南亞新興國家而言，在設備新穎性與否以及工資成本上，皆無法與鄰近國家相提並論，倘若政府允許汽油自國外進口，政府若未對汽油進口設置關稅保護下，中油公告牌價可能喪失其競爭力。

　　許多國家，為推動能源相關產業之發展，包括電動汽車、電動機車、…等，或者為推動大眾運輸系統及降低碳排放量，包括鼓勵搭乘捷運系統、公車系統、騎自行車、步行…等，因而採取課徵能源稅之方式，以致於其汽油牌價高於臺灣。在此強調，課徵能源稅「不同於」對石油化學原料課稅，亦即透過石油提煉取得之汽油和石油化學原料，僅對於汽油銷售課徵能源稅，但不對於石油化學原料課稅。否則，石油化學原料若經課稅，其國內之石油化學相關製品，將因原料上漲而導致成本提高，降低其本國商品在國際間之競爭力。中油對汽油銷售之公告牌價，乃是國內陸路運輸成本之一，一般以成本10%概略估算，在中油上漲逾5%以上時，即將對於出口商品製造成本增加5‰。基本上，該上漲幅度已達到對於國內製造業構成衝擊之程度，是屬於應該進行有效列管之範疇。然而，臺灣對於鐵路運輸觀念較輕，否則若是能夠透過鐵路運輸貨物為主體，則可在適當課徵能源稅下，推動能源產業、鼓勵搭乘大眾運輸系統及降低碳排放量，並得以透過價格更為低廉之鐵路運輸方式來運送貨物。舉例來說，臺灣在日據時代，日本人之所以派遣專業鐵路工程師赴臺灣，為臺灣興建遺留至今之環島鐵路網，其目的乃是用以作為臺灣農產品鐵路運輸之目的。

　　臺灣高速鐵路興建以來，其搭乘普及程度有限，主要原因乃是多數人仍是搭乘臺灣鐵路。票價偏高之主因，乃是由於搭乘人數未達規畫額度，為使收支平衡下不得不抬高票價。筆者認為，臺灣鐵路若能適當調高票價，以使部分客源轉向搭乘臺灣高速鐵路，即可適當降低臺灣高速鐵路票價，但是對於學生、通勤族、…等給予通勤優惠票價之保障，並轉型為以鐵路貨物運輸為主，則可同時解決臺灣高速鐵路客源不足問題，保留通勤優惠票價和地方區間運送人員之需求，並用以提供民間企業之鐵路貨物運輸為主體，來扶植電動汽、機車產業。臺灣電動汽、機車之推動現況，乃是透過政府以補貼政策來進行，實際上根本無法推動起來之主因，在於汽油售價過於貼近成本價，以致於該類產業無法生存下來。臺灣機車產業蓬勃發展，相當適合轉向發展電動機車，是一項相當良好之發展契機。

　　若是政府不打算課徵能源稅，則筆者認為中油應該提高石油儲備量，並改採非即期即時修正公告牌價方式。在中油內部應設置人員，隨時追蹤未來1~3個月內之國際石油價格走勢，並作為公告牌價之重要依據。從民間企業角度觀之，中油即期即時調整公告牌價，會致使企業難以掌握收支成本，尤其臺灣是出口導向經濟體，在微利時代下之成本控制尤其重要。美國戰備儲油在幾年前提高，臺灣並不需要過於擔心戰爭問題，但是中油作為臺灣戰備儲油之主要公司，筆者建議戰備儲油提高為10個月。在中油以追蹤未來1~3個月內之國際石油價格下，容許動用2~4個月戰備儲油作為緩衝提高公告牌價之方式。由於石油價格有時高有時低，其價格高低相互補償是緩衝公告牌價之基本原則。石油乃是採取簽訂契約方式自石油產國購入，除以下幾項情形應注意外，長期以來之石油價格之均價或其漲跌勢是可以預期：

1. 石油產國和他國發生戰爭。
2. 石油產國和他國有談判衝突。
3. 石油產國陸路或海運運輸管道，有相關國家正在戰爭，致使石油供應路徑產生不確定性，而導致國內石油供需不穩定造成價格攀高之情形。
4. 某國提供石油產國缺乏之技術、設備、商品…等，以取得石油產國龐大固定訂單，相對將削減其他國家之石油供應量，則石油漲勢將是可以預期之結果。換言之，必須注意各國和石油產國簽訂訂單之情形，以了解國際石油供應量相對於石油價格之問題。

　　筆者淺見，期能提供政府和中油公司參考，以作為解決臺灣之石油相關問題。以下，筆者提供一簡易計算公式，以表示中油何時得以進行公告牌價修正：


其中，∑Nj是每次購入石油數量之和；
　　　∑PjNj是每次購入石油金額之和（價格和數量乘積）；
　　　δ=5~8%、m1=2、m2=4（取臺灣戰備儲油量10個月之20~40%）；
　　　P為石油價格參考值
　　　Pa為平均石油價格

　　上述公式中，前式需滿足均價逾1.05倍石油價格參考值，後式需滿足容許動用臺灣戰備儲油量2~4個月。在考慮價格高低相互補償下，中油公司得用以下公式計算其公告牌價：


其中，∑iPiNi是公告牌價修正前每次購入石油金額之和（價格和數量乘積）；
　　　∑jP(1+γj)Nj是公告牌價修正後預期每次購入石油金額之和（價格和數量乘積）；
　　　∑iNi是公告牌價修正前之每次購入石油數量之和；
　　　∑jNj是公告牌價修正後之每次購入石油數量之和；
　　　γj是中油根據國際石油價格走勢，預估未來mc個月份期間，對每次石油價格參考值上漲預測％；
　　　mc=4（取臺灣戰備儲油量10個月之40%為最大值）；
　　　Pc為補償平均石油價格；
　　　P為石油價格參考值。

　　上述公式中，前式為補償平均石油價格，後式需滿足最大動用臺灣戰備儲油量4個月，並不得使臺灣戰備儲油量低於2個月，以確保臺灣擁有最低石油庫存量。

參考資料

1. 赴立院報告 中油：賠本賣汽油（2011.04.10）（http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/110410/5/2pkuv.html）

工程軟體如何產生計算結果？

　　許多工程師透過操作軟體，進行各式各樣結構之結構設計。然而，多數工程師不知道結構設計軟體是如何進行計算，亦即工程師僅是操作軟體之人員，並未使用過去所學之相關專業知識。以下，筆者扼要介紹結構設計軟體，是如何產生結構設計之計算結果，以供讀者參考之用。

　　結構設計軟體計算過程，其實「無異於」工程界早期結構分析和結構設計分開階段，僅僅是將結構分析結果直接導入結構設計程序，並根據各國結構設計規範計算所需取值之要求，進行樑柱板牆桿索之結構構件計算。之後，以需求荷載相較於構件強度之比值做為檢核值，以供工程師檢查強度不足或需修改尺寸之構件。在有限元素選擇方面，樑、柱構件採用樑元素，拉壓二力構件和鋼索採用桿元素，樓地板、剪力牆和承重牆根據短邊寬和厚度之比值，視情況採用殼元素或板元素，其中樓地板多採用殼元素，剪力牆或承重牆多採用板元素。在有限元素選擇方面，無需工程師進行元素之選擇，因為該部分之問題已透過結構設計軟體自動選擇，工程師僅需將結構模型以繪圖方式畫出來，而後再行作全自動網格生成即可完成結構建模程序。簡言之，結構設計軟體建模過程，十分類似於繪圖軟體之繪圖過程，僅僅是多出網格生成程序。

　　在有限元素分析結果和結構設計規範之配合上，筆者以美國AISC規範為例，在計算樑柱構件彎曲強度過程中，需要計算「側向扭轉挫曲修正係數（Cb）」，乃是根據樑元素之有限元素分析結果，作四等分點取值後再行計算該係數之數據。換言之，結構設計軟體內之有限元素分析結果，其元素分割數量必須配合結構設計規範需求取值。在結構動力分析後，亦是根據耐震設計規範之要求，再進行相關結構韌性容量之計算，以供工程師進行相關數據之檢查。在一般情況下，除以下被稱為「調數字」之行為，須透過工程師手動調整外，得直接以結構設計軟體全自動結構設計結果作為最終之結構設計，其需調整之項目包括：

1. 許多結構之樑柱接頭，往往不能達到耐震設計規範之要求，需作進一步調整。
2. 有樓層層間位移角過大之情形，需在樓層適當位置配置斜撐構件或鋼板剪力牆。
3. 樓層設備層由於重物大，需配置承重牆降低樓地板撓度，並需考慮樓層側移過大之問題。
4. 質量或幾何非對稱結構，在地震時產生結構扭轉行為，需透過調整雙向慣性矩，來達成耐震設計規範之要求。
5. 勁度不連續或軟弱樓層，有多種方式得以調整，視工程師之手法而異。
6. 以適當調整樑柱構件塑性容量方式，達成耐震設計原則─「大震不倒、中震可修、小震不壞。」
7. 結構系統選擇上，往往視結構需求功能而定，例如：高樓建築適合管狀或密柱結構，以降低風荷載導致之結構側移。

　　在基礎設計方面，多數工程師知道基礎設計軟體是如何進行計算，因為基礎設計所需之「調數字」和手算行為較多，無法達成全自動基礎設計之結果。因而，在有限元素分析後，往往需要透過工程師研判基礎型式之選擇。基礎設計主要在控制施工前後之壓密沉陷量、差異沉陷量和基礎扭轉角，以及考慮基礎開挖和土壤液化問題，再行選擇適當之基礎型式，而後再進行基礎設計程序。建築結構上常用基礎，為淺基礎、樁基礎和筏式基礎。

　　在繪製結構圖方面，有部分套件得以作自動轉換，或者透過繪圖軟體Lisp語法產生半自動繪圖功能。在涉及建築或結構變更設計時，未重新產生或正確修改為新結構圖，往往造成工程施工和設計不一致之情形，是繪圖上常見之弊病。去年，筆者在北京期間，得知中國大陸有一種稱為PKPM之軟體，結合建築繪圖、結構分析、結構設計（含RC和SS）、結構繪圖、基礎分析、基礎設計、基礎繪圖及施工繪圖，堪稱筆者所知功能最為強大之工程軟體。然而，PKPM仍然未把「調數字」程序全自動化，可謂其軟體功能上之唯一缺點。

　　筆者認為，工程軟體產業在來日有可能將「調數字」全自動化，以達成更高效能工程軟體之分析、設計及施工。筆者才疏學淺，僅將有限所知稍加說明，期能作為讀者參考之用。

要求背誦公式是根本性錯誤之教育模式

部長信箱：http://email.moe.gov.tw/EDU_WEB/sendmail/query.php
信件編號：201104100017
投遞日期：2011年04月10日
建議主題：大學教育

教育部
　　　　吳清基部長鈞鑒，

　　筆者發現，學校教育學生之學習方式，自小學至大學以來，始終要求學生背誦公式。然而，筆者卻發現背誦公式具有一個致命缺點，亦即「要求背誦公式越多，實際掌握公式越少。」

　　以土木專業學生來說，大學四年全部教科書出現過之各種公式數量，其中多數公式是學生未曾翻閱過之公式或罕見公式，筆者概估有1300~1600個左右。然而，學生實際能夠掌握之公式數量，筆者概估約為80~140個左右。舉例來說，結構學諧合變形疊加公式概估即有100個左右，是工作上用於手算檢查軟體分析後之結構變形量，以確定工程分析是否正確之重要依據。在畢業生踏入社會就業後，多數工作內容是透過操作軟體來分析或設計，但是按照工程分析和設計之客觀要求上，仍有必要使用手算評估軟體分析或設計之正確性。

　　在社會上，多數工程師沒有手算評估結果之觀念，僅是透過檢查邊界條件、輸入荷載及支承反力，來認定一項工程分析或設計是否合理。然後，根據過去軟體分析和設計之常見數據，來認定一項工程分析或設計是否「大概是對的」。工程師未做手算檢查之通用說法，應該是：「這些工作內容，應該沒辦法手算檢查吧？」電腦發明於60年前，但是個人電腦普及於大眾，乃是最近30年內之事。在此之前，工程分析和設計完全依賴手算來達成。換言之，「這些工作內容，應該都可以手算。」在圖書館內，可以借閱許多前人遺留下來之書籍，其中許多公式已未陳列在現今大學教科書內，否則實際之土木公式數量應比1600個更多為是。

　　由於現今教育以要求背誦公式為主，導致學生僅能掌握極其少數之「簡易公式」，卻忽視其他更具有學習意義之公式。然而，該類簡易公式在工作上多是無需背誦，反而因為在大學期間花費時間背誦該類公式，而造成減少熟悉其他真正有用途公式之時間。換言之，許多公式根本沒看過或沒概念，更談不上如何看數字代公式，來手算檢查軟體計算結果。筆者認為，與其花費龐大時間背誦極其少數之簡易公式，不如要求將時間花費於熟悉越多公式越好，以便於日後工作上得以手算檢查軟體計算結果。在土木專業是如此，在其他專業領域亦是如此。舉例來說，機械專業之公式數量，少說在土木專業公式數量之1.5~2倍以上。由於公式數量極為龐大，使得機械專業人士多是在工作上，方才學習未曾見過之公式該如何看數字代公式，致使就業後之機械專業人士分門別類之情形，比就業後之土木專業人士有更為明顯之現象。

　　筆者認為，教育不應要求強記公式，因為填鴨式教育會扼殺創造力，並進而致使能夠掌握之公式數量降低，而產生工作上過度依賴電腦軟體之情形。筆者淺見，期能獲得教育部支持和認同。

應力集中

　　在許多有限元素分析時，不免會發現局部區域發生應力集中情形，一般情況下往往忽視之，甚至於認為不應為主體結構所重視之荷載結果。有關於應力集中問題，何時應該納入考慮呢？

　　以筆者淺見認為，除常態結構應力集中致使材料進入塑性階段外，在具有高周疲勞荷載環境下之結構，應該將應力集中問題納入考量。在通用定義下，反覆荷載逾5萬次以上時，即應對結構考慮高周疲勞問題。一般情況下，在結構或機構設計時，會將幾何垂直或近似垂直區塊施作適當之R角（有相關理論公式），以降低荷載側向傳導致使局部區域應力集中。在高周疲勞結構反覆荷載下，應力集中因子K所導致之高應力行為，若未將交變應力納入疲勞應力幅內，將高估結構實際使用壽命。在結構設計年限內，產生局部斷裂行為是可預期之結果。

　　在有限元素分析下，往往是網格生成（Mesh）結果不恰當，以致於網格夾角極大極小差距甚大，而於Jacobian Matrix轉換階段產生數值誤差，造成工程師誤判為結構局部區域產生應力集中情形。事實上，對於結構局部區域之網格，可對局部子結構進行二次細部網格生成，並重新做有限元素分析，以確定應力集中問題是否真實存在，再行考慮其交變應力是否在疲勞應力幅內。由於應力集中與否之判斷，乃和網格生成之品質優劣有關，因而亦可透過網格生成軟體，以取代有限元素軟體內建之網格生成器，作為解決應力集中誤判之另一種方法。大多數有限元素軟體，得以自外部匯入網格生成軟體之網格，或在有限元素軟體內以指令建模方式，來產生網格生成軟體產生之網格。

　　以下，筆者簡要說明網格對於應用領域之影響，以供讀者進一步了解網格問題。在土木領域之應用上，主體結構為樑柱板牆之樑、板及殼（尺寸寬厚比大於10，勁度矩陣忽略Z向貢獻）元素。其中，樑元素會因為樑、柱構件分割元素數量過低，而導致精確度未達要求之結果。在板、殼元素之需求上，一般為形狀規則之樓地板（常用殼）、剪力牆（常用殼）或承重牆（常用殼），得以品質良好之結構網格進行網格生成。因此，網格生成品質優劣與否，對於土木領域之應用影響較低。在機械領域之應用上，主要需求為零件或機構件之實體元素。一般網格做法，得以在2D建立網格後，縱向生成第三維度之實體網格，或將實體切分為多個規則化實體，再進行結構網格生成程序，以獲得品質良好之網格生成結果。在其他區域產生網格方面，則需要考慮產生非結構網格，而後再作網格精細程序（Refinement），以提高非結構網格之品質。

　　筆者淺見，扼要解釋應力集中問題，期能讓讀者擁有相關基礎概念。