工业工程教育研究之展望

JournaloftheChineseInstituteofIndustrialEngineers,Vol.20,No.2,pp.83-90(2003)83工業工程教育暨研究之展望郭位∗TexasA&MUniversityZachryEngineeringCenterCollegeStation,Texas,USA77843.摘要本文首先介紹工業工程，回顧它的發展過程，再談到工業工程的現況與未來展望，結尾提出幾點看法希望能作為大家討論的話題：工業工程教育的定位、學科的規模、學生的最適當學位、以及各學系宜採行的策略計畫。我們要做的是立定目標做一流的工業工程師，而不是二流的數學家、二流的社會學家、或二流的製造工程師，這樣才能找到我們的定位。我們必須體認社會的需求、被社會接納，那才算是找到我們的定位。【本文係由第四屆亞太工業工程與管理系統研討會(ConferenceofAsia-pacificIndustrialEngineeringandManagementSystems)的大會專題演講翻譯而成。該演講由中華民國國科會贊助，於2002年12月19日在台灣台北發表，英文版也將由IIE於2003年5月份的”IndustrialEngineers”發表。】關鍵詞：工業工程，教育∗聯絡人：[e-mail]1.導論很高興回到我出生的地方，見到許多好友。今天我的演講將介紹工業工程，並回顧它的發展，再談工業工程的現況與未來展望。在座有許多工業工程專家，但請容許我對此領域不熟悉的朋友作個介紹。工業工程肇始於工業革命，而工業革命成功地改變我們的社會，使得大量生產成為可能。因為日趨激烈的競爭壓力，效率和品質在生產過程中佔據了重要地位，過去一世紀以來，工業工程遂發展出幾個重要的領域來處理相關問題。這些領域包括人因工程、作業研究、品質控制、製造、存貨控制，還包括供應鏈管理等等，這些領域都曾經在一段時間有相當傑出表現，也隨即面臨來自科技、經濟變化的挑戰而由絢麗歸於平常。看看在座的所有人，你會發現他們都穿著相當不同樣式的衣服；儘管我們對大量生產仍有所依賴，但我們已跨越至客製化的新紀元。今天的工業世界皆從事於多樣選擇。1920、30年代，AT&T率先引入品質控制的觀念，使得製造出的每一個產品都能保持一致的標準。但是品質控制的概念終於受到相當的挑戰，因為品質控制的方法是在生產完成、品質已經定形後實行。自從田口博士提出品質設計而非品質管制的革命性概念，品質在生產的不同階段中因為不同的目的被實行。我們漸漸地發現品質乃是過程，而這個概念讓品質不僅可適用於生產過程，也能用於服務、教育及其他更多的領域。然而過去幾年，我們發現工業工程所發展的專業技能，表現並不如我們所預期。供應鏈的出現真的可以幫助工業工程的活力再現嗎？該更深入地研究效率與品質這些議題嗎？未來，我們是該繼續投注心力來定義人因工程、作業研究等主題，抑或是在社會快速的演進下，同步地修正我們的研究方向。2.美國及亞洲國家工程學生的就學趨勢希望我的演說能引起各位的討論。再一次提到工業革命，美國可說是相當徹底地實行工業革命，因而工業工程變得相當熱門，且對該國社會福利甚至是世界其他各國有相當重大的貢獻。在我對工業工程入學數據有所了解後，有些發現使我更加堅信JournaloftheChineseInstituteofIndustrialEngineers,Vol.20,No.2(2003)84我的信念，有些卻使我相當訝異。首先，讓我們先來看看一般工程畢業生數據的進展；由圖1我們可以看出過去25年來，美國獲得工程學士的人數相當穩定。某些學科的學生人數遠大於其他學科，某些則在同樣的時間內人數有所起伏。儘管美國教育相當的先進，然而在這些年來，除了生物醫學工程學系外，在美國工學院內幾乎沒有其他系所成立。另一方面，在工程學生數成長及普設新大學、系所的亞洲國家，工程學科是成長相當快速的領域。許多商務人士會告訴你中國是一個快速發展的商業市場，而台灣及日本是個高科技的地方，韓國、印度、香港及馬來西亞…等也是如此。然而我要告訴各位：工程教育在這些亞洲國家正以高速成長著。如同圖一所示，中國、台灣、南韓及日本過去25年來，獲得工程學士的人數可說是呈指數地成長。當然，這和亞洲國家正處於發展中的市場是相關的。沒有需求，就不需那麼多的工程師。接著，我們來看圖2，不同國籍的人在美國獲得工程博士的人數。從這些資料可以得到許多結論。外國學生取得工程博士的人數遠比美國學生多，這使我確信我的想法。雖然過去十年來，美國公民獲得工程博士的人數仍維持相當一定。事實上，美國學生對於取得學士後學位顯得相當不熱衷。圖1.獲得工程學士的人數Source:Science&EngineeringIndicators,2002除了兩年前增長率稍有停滯外，中國學生在美國取得工程博士學位一直有顯著的成長。近年來台灣及南韓學生對於到美國取得學士後學位變得不那麼積極，使得台灣與南韓學生在美獲得工程博士的人數戲劇性地大幅減少。以台灣為例，去年只有285人在美取得工程博士，20年前卻是755人；同樣的情形也發生在南韓。圖2.在美國獲得工程博士的人數Source:NationalScienceFoundation,2001與此對比，在圖3我們可以發現，獲得科學及工程博士學位的日本人，過去25年來成長了4倍之多。然而因為日本人很少到美國取得博士學位，所以日本人在獲得美國博士學位的人數相當少。此外，誠如我之前所提，南韓學生獲得美國科學及工程博士學位的人數是減少的，但在南韓國內所獲得科學及工程博士學位的人卻是增加的。這些過去25年來的增加現象在圖3可以明顯看出。這些趨勢有許多原因可以解釋之。讓我們來談談中國學生。中國約在20年前對西方開放其市場。近十年來，中國以驚人的速度發展著。在中國國內也以戲劇性地快速授予博士學位。此外，中國學生在美獲得博士學位的人數也逐漸增加。有趣的是，1998年中國大學授予博士學位給中國學生的人數比起日本大學授予日本學生博士學位的人數多。由於中國人口是日本人口的十倍之多，這可能不值一提，但是中國國民的年收入卻少於日本國民年收入的5%，授予相同數目或更多的博士學位可說是意義重大。對於台灣人而言，這也是個事實。台灣人在當地大學獲得博士學位的人數也大大地增加。如同之前所提，現在的台灣人大多不願意遠赴美國取得學士後學位，而這並不只限於工程或是科學領域。這個圖表告訴我們──在工程學科領域上，亞洲是一個快速成長的地方。接著我們來看看幾個例子。首先在圖4我們可以看到近幾年來台灣授予的學士、碩士與博士人數。在這25年來，許多在美學成的台灣人畢業後紛紛回國。他們需要學生、研究助理，大學因此成長。比起三十年前我還是個學生時候的30所大學，現在台灣的大學已超過150所。看看這個曲線，太驚人了！台灣的大學授予學士學位人數可說是增加地相當相當多。若從台灣的人口數來看，只是美W.Kuo:TheDirectionofEducationandResearchinIndustrialEngineering85國的十分之一，然而，在台灣獲得工程學士學位的人數是美國獲得相同學位人數的35%。同樣的情形發生在碩士學位與博士學位上。造成此情形的理由，第一是如同大多數在座的各位，獲得美國博士學位的工程師與科學家，希望能有學生能幫助你們進行研究。第二，因為經濟起飛，台灣廣設大學，這些大學包括有高品質也有低品質的大學。在台灣設立私立大學也可算是個營利事業。這裡獲得學士學位的學生很不願意繼續追求更高的學位，他們更不願意申請美國大學就讀。總言之，赴美就讀的台灣學生在這些年來是下降的，同時台灣學生在台灣獲得的學位數是多有增加的。圖3.獲得科學及工程博士學位的人數Source:Science&EngineeringIndicators,2002因為這場會議是有關工業工程，讓我們更深刻地來看工業工程吧！圖5是美國、台灣、南韓及中國歷年獲得工業工程學位的人數。這些資料的來源標註在圖表的下方。以中國為例，工業工程是近十年才有的事，但現今已有95個相關學系或學程。你必須知道在美國只有不到100所大學提供工業工程學位。南韓人口是美國的四分之一，但擁有工業工程學位的人數卻是美國擁有工業工程學位人數的65%。現今工業工程學科在亞洲國家成長得很快，但為什麼有這樣強的趨勢呢？理由除了如之前我所說的外，還有另一個原因。在美國並不容易找到經費來支持工業工程學系或學程。正如我之前所說，工業工程起因於工業革命，效率和品質是引起工業工程的主要動力。工業工程界流行一句口號：『如果你能聰明地工作，就不用太努力工作』。然而今天只要能聰明地工作就行了嗎？難道美國的工程師都不太努力工作嗎？我相信這句口號誤導了許多工業工程學科以外的人，也誤導了其他不少國家的人。我希望大家能深思這句話。現今的美國事實存在許多其他的因素來激勵人們追求富足與保持領先。為何工業工程在亞洲國家如此受歡迎呢？我甚至還未提及到另一個發展快速的印度。南韓的工業工程學生數量是很驚人的。台灣和南韓有很類似的情形。我預測中國將是另一個南韓和台灣──快速成長的工業工程學系。按中國經濟成長率來看，我預測，再十年，中國將會有200個以上的工業工程學系或學程。圖4.在台灣獲得工程學位的人數Source:NationalScienceCouncil,Taiwan,2001圖6相當有趣，南韓工業工程學士學位人數成長速度很快，但相較之下，碩士學位人數成長則較JournaloftheChineseInstituteofIndustrialEngineers,Vol.20,No.2(2003)86為穩定。博士學位人數也有所成長，但相較於學士學位人數卻不成正比。我給各位看這些數據，是希望各位思考工業工程的學生適合追求怎樣的學位。是學士學位嗎？碩士學位嗎？抑或是博士學位呢？過去20年，在美國的博士學位人數的成長相當有穩定，有趣的是，這些人大多來自印度、中國、台灣及南韓。現在呢？美國人對工業工程博士學位仍不感興趣。台灣及南韓不再赴美去獲得學位。印度人留在美國獲得博士學位的人數，仍相當持平。傳統上，中國人在美國高等教育市場佔有很大的比率，特別是工程領域；然而近來留學人數卻有些下降。圖5.獲得工業工程學士學位的人數Source:ASEEDirectoryofUndergraduateEngineeringStatistics,1993-2001;KoreaEducationalDevelopmentInstitute;DOE,R.O.C.;ShanghaiJiaoTongUniversity,China.圖6.在南韓獲得工業工程學位的人數Source:KoreaEducationalDevelopmentInstitute為何美國的工程教育仍是個非常穩定的市場呢？我們是否能預見美國工程在學人數的下降呢？這些問題相當有趣。為何沒有足夠的美國公民有興趣攻讀學士後學位呢？我舉個例子，多年來Houston大學裡一直都有數百位工程學科的研究生，但沒有一位是美國公民。討論過這些圖，是希望大家看到工程學科以及工業工程學科在美國與亞洲的入學趨勢。你可能好W.Kuo:TheDirectionofEducationandResearchinIndustrialEngineering87奇會問，工業工程在世界其他地方是如何呢？在歐洲國家，土耳其、西班牙、葡萄牙以外，工業工程並不是一門學科。在南美洲，工業工程於某些國家逐漸受到歡迎，其他國家則不然。在香港、新加坡及南亞的一些國家，工業工程已經是門學科。至於在包括俄羅斯、德國、印度等世界上的其他國家，工業工程則未被認可為一門學科。品質和效率在工業工程發展史上，占有很重要的地位。但現今環境已有所變化。我們不能活在過去今天的環境已變化為一個截然不同的環境。3.科學與工程領域當前的研究與教育趨勢現今工程研究的趨勢為何呢？我們該如何與本學科廣大的成員，甚至與整個社會維持發展的步伐們呢？工業工程是否仍有它的市場存在呢？希望我接下來的談話不會使各位太過驚訝。現今的科學及工程研究上，最熱門的主題莫過