112 地方特考三等 資訊處理類科 資訊管理 考古題詳解
第 一 題25 分
若你是某縣政府的資訊人員,正要為縣政府建置一個對外提供線上申辦服務的網站系統,你準備採用傳統瀑布式方法論來進行開發。這意味著你將分成需求分析階段、系統分析階段以及系統設計階段,循序地進行這個系統的開發。
請問:
(1)需求分析階段、系統分析階段以及系統設計階段各自的工作內容有何不同?(15 分)
(2)為什麼瀑布模型要把它區分成不同的階段?(10 分)
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核心觀念
本題考查系統開發生命週期中,瀑布模型的三個前期階段:需求分析、系統分析、系統設計。答題時要區分三個層次:
- 需求分析:確認利害關係人需要什麼。
- 系統分析:把需求整理成完整、一致且可驗證的系統規格。
- 系統設計:決定系統如何實作,以符合分析規格。
以縣政府線上申辦網站為例,需求可能包含民眾線上填表、上傳附件、查詢案件進度,以及承辦人員受理、審核與通知等服務。
(1)三階段的工作內容
需求分析階段:確認問題與需求
此階段與民眾、承辦人員、主管及資訊人員等利害關係人溝通,釐清建置系統的目的、範圍與使用情境,並蒐集、分析及確認需求。
主要工作包括:
- 確認系統服務對象、使用者角色及系統範圍。
- 蒐集功能需求,例如線上填寫申請、上傳文件、送出申請、查詢進度、承辦人審核及通知結果。
- 蒐集非功能需求,例如資訊安全、個人資料保護、易用性、可用性、效能、可維護性及無障礙需求。
- 確認限制條件與外部介接需求,例如既有身分驗證服務、政府共用平台或資料庫。
- 與使用者確認需求,處理歧異並排定優先順序。
主要產出是經確認的需求文件或需求規格,說明系統應提供的服務與品質要求。此階段重點在「要解決什麼問題、使用者需要什麼」,不先決定程式架構或資料庫技術。
系統分析階段:建立系統規格與行為模型
此階段將已確認的需求進一步整理、分解並建模,界定系統邊界及各項功能如何運作,使需求具備一致性、完整性與可驗證性。
主要工作包括:
- 分析使用者與系統的互動,可用個案、流程圖或情境描述呈現。
- 分析申辦流程,例如填表、資料檢核、送件、受理、補件、審核、核准或駁回、通知及結案。
- 定義輸入、處理、輸出、例外情況及權限規則。
- 分析資料需求與資料關係,例如申請案件、申請人、附件、承辦紀錄及審核結果。
- 檢查需求間是否一致,並定義可供驗收的條件。
主要產出是系統需求規格及分析模型,例如流程模型、資料模型、個案描述與功能規格。此階段回答「系統必須如何表現、如何處理各種情況」,但仍著重於邏輯規格,不必先指定實際的程式語言或伺服器設備。
系統設計階段:規劃實作方式
此階段依據分析規格,設計可實際建置的系統方案,將邏輯需求轉為技術與實作層面的規劃。
主要工作包括:
第 二 題25 分
若你是某市立醫院新任的資安長,請你以資訊安全的組成三要素:
(1)機密性;
(2)完整性;以及
(3)可用性,
說明如何確保醫院系統內病患與病歷資料的安全。(25 分)
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核心觀念
本題考查資訊安全的 CIA 三要素,並要求將抽象原則落實到市立醫院的病患資料、電子病歷及醫療資訊系統:
- 機密性(Confidentiality):只有經授權的人員,才能讀取病患與病歷資料。
- 完整性(Integrity):資料必須正確、完整,且任何新增、修改或刪除都能由適當授權者執行並留下紀錄。
- 可用性(Availability):經授權的醫療人員在需要時,能及時、安全地使用系統與資料。
醫療資料兼具高度隱私性與即時醫療用途。資安措施因此須同時保護個人隱私、維持病歷正確,並確保診療不中斷。
解題方法
依 CIA 三要素分段作答,每一項都以「安全目標 → 醫院情境中的威脅 → 可執行的控制措施」展開。措施應涵蓋人員、制度與技術,並兼顧急診、手術及災害復原等醫療作業需求。
(一)機密性:防止未授權讀取或洩漏
病歷包含身分、病史、檢查結果、診斷及用藥等敏感資料,應依職務與照護關係限制存取。
- 身分驗證與最小權限:每位醫護及行政人員使用個人帳號,採用多因素驗證;依職務設定角色權限,僅提供執行業務所需的資料。例如,醫師可查看照護病患的病歷,非照護關係人員不得任意查閱。
- 依情境控管存取:可依病患照護關係、工作職責、登入地點及時段限制資料存取。緊急情況設置「緊急破窗」機制,要求填寫理由並事後稽核。
- 加密與安全傳輸:病歷在資料庫、備份媒體及行動裝置中加密;系統間傳輸採加密通道,避免資料遭竊聽或截取。金鑰應妥善保管並定期輪替。
- 防止外洩並管理人員行為:限制大量下載、列印、複製及以未核准的個人裝置儲存資料;對異常查詢或大量匯出設定警示。員工離職或職務異動時,應即時停用或調整權限,並定期進行隱私與資安教育。
(二)完整性:確保病歷正確、未遭不當變更
錯誤或遭竄改的病歷可能導致誤診、錯誤用藥或延誤治療,因此必須控制資料變更並保留可追溯紀錄。
- 權限與流程控管:依職務授予新增、修改及核准權限;重要醫囑、檢驗結果或病歷更正可採覆核或雙人確認。病歷修改應保留原始內容,不應無痕覆寫。
- 稽核軌跡:記錄使用者、時間、病患資料項目、操作類型及變更前後內容;
第 三 題25 分
決策支援系統可分為資料導向(Data Oriented)與模式導向(Model Oriented)兩大類型。請你以智慧城市的各項運用,例如交通管理、能源管理、災害預防與處置等為例,舉例說明它們可以運用哪些資料導向與模式導向的決策支援系統。(25 分)
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核心觀念
決策支援系統(Decision Support System, DSS)運用資料、分析模型與人機互動,協助管理者處理半結構化或非結構化問題。題目要比較兩種 DSS,並將它們放進智慧城市的具體情境說明:
- 資料導向 DSS(Data-Oriented DSS):以大量、整合且可查詢的資料為核心,協助使用者掌握現況、發現趨勢與異常。常見技術包括資料倉儲、線上分析處理(OLAP)、資料探勘、儀表板與即時資料串流分析。
- 模式導向 DSS(Model-Oriented DSS):以數學、統計、最佳化、模擬或人工智慧模型為核心,將資料代入模型,評估方案、預測結果或找出較佳決策。常見技術包括預測模型、排程與最佳化、模擬、地理資訊模型及數位分身。
兩者的重點不同:資料導向系統著重「從資料了解狀況」,模式導向系統著重「透過模型比較與選擇行動」。實務上通常會整合使用。
解題方法
可依「資料蒐集與分析」及「模型推演與決策」兩條主軸作答,再分別套用到交通、能源、災害等智慧城市應用。每個例子都要交代:
- 系統使用哪些資料或模型;
- 系統協助管理者回答什麼問題;
- 分析結果如何支援決策。
只列出「大數據、人工智慧、物聯網」等技術名稱,未說明它們如何支援決策,無法完整呈現 DSS 的用途。
智慧城市應用舉例
| 應用領域 | 資料導向 DSS | 模式導向 DSS |
|---|---|---|
| 交通管理 | 彙整道路感測器、號誌、GPS、公共運輸刷卡與事故資料,透過即時儀表板顯示路段車流、壅塞程度、事故熱點及尖離峰變化,供交通中心調整號誌或發布路況資訊。 | 以交通流量預測模型推估壅塞,以號誌最佳化模型安排路口時制;或以路網模擬比較封路、改道及大眾運輸加班等方案對旅行時間與道路負載的影響。 |
第 四 題25 分
若你是一家成衣連鎖店的資訊人員,老闆想要針對公司的成衣銷售資料進行資料探勘。資料探勘可以分為非監督式(Unsupervised Data Mining)以及監督式(Supervised Data Mining)兩種類型,請說明兩者有何差異?(10 分)
並舉例說明,針對客戶購買資料的分析,非監督式與監督式的資料探勘,分別可以作什麼樣的運用?(15 分)
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核心觀念
資料探勘是從大量資料中找出有用的模式、關聯或預測資訊。依分析時是否有已知的目標答案,可分為非監督式與監督式:
- 非監督式資料探勘:資料沒有事先標記的答案或類別,演算法自行尋找資料內部的結構與規律,常見任務包括分群、關聯分析及降維。
- 監督式資料探勘:資料具有已知結果標籤,透過含有「輸入資料與正確答案」的訓練資料建立模型,再用模型預測新資料。常見任務包括分類與迴歸。
解題方法
作答時可抓住「有沒有已知標籤」這個核心差異,再分別說明模型的目的及客戶購買資料的應用。非監督式是從資料中發現未知結構;監督式則是利用過去已知結果學習預測規則。
兩者差異
| 比較面向 | 非監督式 | 監督式 |
|---|---|---|
| 訓練資料 | 沒有已知目標標籤 | 每筆資料有已知目標標籤 |
| 分析目的 | 發現資料中的群組、關聯或結構 | 學習輸入與已知結果的關係,預測新資料結果 |
| 常見方法 | 分群、關聯規則、降維 | 分類、迴歸 |
| 評估方式 | 檢視分群或關聯結果是否有意義、是否符合業務需求 | 比較預測結果與實際標籤,衡量模型的預測效能 |
例如,若資料只有「顧客買了哪些商品」,沒有顧客類型標籤,就可採非監督式分析;若歷史資料另有「顧客是否回購」的標記,就可用監督式方法預測新顧客的回購情形。
客戶購買資料的運用
非監督式:找出客群與商品關聯
- 客戶分群 依顧客購買的品項、金額、頻率、季節及折扣使用情形分群。例如,分析後發現一群顧客常買低價基本款、購買頻率高;另一群顧客偏好新品與高單價商品。店家可據此設計不同的促銷活動、商品組合或會員服務。