百分之一的科學論文發表

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。

• 採訪編輯｜龔雋幃；美術編輯｜林洵安

上班打卡制，下班責任制，你累了嗎？過勞、高工時是台灣長年以來的勞動代名詞，年輕人常以鬼島戲稱。中研院人文社會科學研究中心蔡明璋研究員認為，若要更適切理解工時過長的議題，不要侷限在台灣自身的觀察，他的策略是將中國、韓國、台灣、日本一起納入做比較，探究東亞國家的勞動狀況。

中韓台日加班時數比一比

愛拚才會贏，這或許是過去台灣社會普遍信服的觀念，為了賺錢沒日沒夜是家常便飯。然而，對於時下年輕人來說，工時長、薪水低、爆肝過勞沒假放，勞工被迫忍受各種低劣的勞動處境，恐怕更接近真實的心聲。年輕世代無從想像一個更好的未來，鬼島之名也因此不脛而走。

但，台灣真的是一座過勞的鬼島嗎？

蔡明璋和其他三國的研究員進行跨國合作，他們藉由 2008 年東亞社會調查（East Asian Social Survey）四國使用同一份問卷蒐集來的資料，以實證研究方式比較日本、韓國、台灣與中國的加班概況，並針對職業類型和僱傭地位（employment status）、契約身分等變項，進一步分析影響加班工時的關鍵因素。這一年正值全球財政危機，而中國經濟快速成長至此時已成為「世界工廠」，有其關鍵意義。

中、日、台、韓在地理上很接近，西方學者也時常以儒家文化圈一概而論。但蔡明璋認為，東亞四國的勞動型態極為不同，包括國家勞動政策、企業組織的形式，以及勞工與資本家的相對權力，這些因素都可能影響工時差異。

因此，研究團隊分別提出了三組研究假設，進行跨國比較。

首先是經典的剝削觀點，並區分出自我剝削與階級剝削兩個競爭假設。前者假定自僱者（self-employed）、為自己的家族工作者（working for family）較有可能加班；後者則是推定低薪的受雇者較可能加班。

第二，考量到後工業社會的發展，他們假定高階主管或是專業白領比較有可能加班。

第三，則是因應現代組織人力的彈性需求，推測臨時契約工比固定工作者（permanent workers）更有可能加班。

這三項假設，在東亞四國的調查中有哪些獲得印證？

中國工時最長 南韓爆肝 No.1

首先，先來看看東亞四國的加班比例。攤開數據來看：日本每週平均工時最短只有 47.8 小時，台灣以 50.4 小時居次，南韓 53.1 小時，中國則是達到 55.3 小時，一週工時整整比日本多了快要一天。

若以每週 40 小時作為標準工時，東亞四國的加班比例都不低。即便是日本，也只有近 40％ 的上班族每週工時符合標準，台灣約為 35％，南韓和中國則低到只剩下 26% 左右，超時工作的情況顯然比其他兩國更為普遍。

進一步分析這些加班者的過勞程度，檢視每週工時超過 70 小時的勞工比例：南韓（12.5%）比中國（10.1%）來得更高，名列榜首。換句話說，真的加起班來，韓國人恐怕最爆肝！

東亞老闆、自雇者更常超時工作

理解各國的加班情況後，接下來研究者要探究的是：到底是誰在加班？依照原本的假設，可以從三種不同分類方式來討論。

第一個問題：用僱傭身分區分，究竟是雇主更賣命，還是員工較血汗？

統計顯示，比起受雇者，四個國家的雇主工作時間都更長。除了日本以外，其他三國的自僱者也比一般上班族更常超時工作。甚至，那些在自家公司工作的中國人，工時也比受僱員工還要長。

在東亞國家，當老闆、自己做生意的人，多半工時都很長，呈現出自我剝削的傾向，尤其在中國最明顯。

第二個假設是從職業類型作觀察。研究發現，已經邁入後工業社會的日本，專業白領比非技術性工人的工時更長。雖然台、韓並未呈現相同趨勢，專業白領的加班情況不顯著；但兩國高階經理人的工時都是加好加滿，尤其是韓國的主管最操勞！

相較其他三個國家，中國完全落在光譜的另一端。無論是高階主管、專業白領或資深技師，加班時數都比非技術性工人少。蔡明璋解釋，這並非意味中國的職場菁英都不用賣命工作，而是因為「中國低端工人用體力換工資的情況更嚴重。」

無止盡加班趕工是這些中國底層階級的日常，過長工時對健康與家庭必然造成很多負面影響。蔡明璋直言，雖然共產黨宣揚的理念之一即是「打倒階級專政」，但在國家資本主義的運作下，到頭來被剝削最嚴重的卻是這些底層階級的工人。

同時，對照日本與中國在勞動型態上形成強烈對比，恰恰反映出後工業社會與發展中國家的差異。日本的數據驗證了研究的第二組假設：

在勞動保護較為健全的現代化國家裡，專業白領的加班時數比非技術性勞工還要長。

至於第三組假設：契約勞工更常加班，在中國確實出現這個模式；意外的是，日、韓完全顛倒過來，固定工作者更常加班，即使超時的時數不是那麼高，但日韓顯然有特殊迥異的影響因素。

台灣是過勞之島嗎？值得持續追探

最後，回到一開始的疑問，台灣的勞動情況到底如何？

從資料上來看，6 成以上的工作者要加班，但約 7 成的人每週工時在 50 小時以下。雇主、自僱者工作時數都比受僱者長（雇主約多了 9 小時、自雇者約多了 8 小時）；從職業身分來看，除了高階經理人的工時相對多了快 4 小時，其他並無太大差異。蔡明璋總結，

台灣還是這樣，要增加你的收入，就需要增加很多工時。

綜觀各國數據，「以東亞四國做比較，台灣大概是在中間值，低階工人的工時情況不是最惡劣，白領專業人員過勞的企業文化，也不像日本那麼極端。」

看看中國、想想日本、問問韓國、反思台灣，比較研究的價值就在於從他者的視角，重新為自己找到定位。蔡明璋身兼中研院亞太區域研究專題中心「發展與人口研究」計畫召集人，希望藉此研究更了解東亞文化差異，他認為「社會學沒有透過比較，很難提出什麼特色。」這也是跨國比較困難但深具意義之處。

所以，台灣真的是過勞之島嗎？透過過往實證資料，或許仍有討論空間。但不可否認的是，過去在投資不足的情況下，台灣的經濟起飛，很大程度確實仰仗勞動力的長時間投入，以勞力剝削來換取整體經濟成果。

「從勞基法立法以來，台灣有進步，但我們相較於那些更發達的國家，工作時間還是很長。」蔡明璋說。

依照 2008 年的實證資料，對比於中國低技術工人的高工時、韓國瘋狂加班，台灣或許比上不足、比下有餘。但近 10 年來，我們可能又增加更多創業家、自雇者、非典型的派遣勞工，整體勞動條件也發生變化，東亞四國的勞動環境是否又有新面貌？仍值得後續研究者持續追蹤。

延伸閱讀

• Ming-Chang Tsai, Michio Nitta, Sang-Wook Kim, Wei-Dong Wang, 〈Working Overtime in East Asia: Convergence or Divergence?〉, 《JOURNAL OF CONTEMPORARY ASIA》，2016
• 蔡明璋個人網頁
• 東亞社會調查網頁

本文轉載自中央研究院研之有物，原文為《中日台韓，誰是瘋狂加班王？》，泛科學為宣傳推廣執行單位

同理心有回報嗎？

上個世紀大半時間，這個問題的答案一直是令人尷尬的「沒有」。我們冀望（甚至感激）社工人員、護理師、幼教老師、商店店員、餐廳服務生衷心關懷他人，然而至少在美國，這些領域的薪資都相當微薄。我們社會上賺大錢的人，靠的是企圖心和發狠追求優先目標的決心；這些人有的善良、有的粗暴，可是多半會期待世界上其餘的人配合他們的態度和優先目標。

加州大學爾灣（Irvine）分校心理學者保羅．皮弗（Paul Pi）研究財富與社會行為之間的互動，發現最富有的美國人比較自戀，比較不信賴他人，優越感也很強。

對任何深受人文思維薰陶的人來說，這是令人沮喪的真相。在大學校園裡，了解別人觀點的能力毫無疑問是美德，你去任何一場畢業典禮找張椅子坐下來，都會聽到致詞者好言稱讚同理心的力量。最優秀的心理學家、人類學家、政治學家、社會學家時時刻刻都想弄清楚，什麼東西能夠打動別人。在二○一六年畢業典禮上致詞的西北大學院長艾德里安．藍道夫（Adrian Randolph）宣稱：「透過多種透鏡觀看世界——是藝術與科學學院的核心所在。」

假如我們的社會不考慮體貼別人的藝術，那樣的情勢變化就讓人悲哀了。

華頓學院（Wharton School）管理學教授亞當．葛蘭特（Adam Grant）在著作《給予》（Give and Take）中，提供比較令人欣慰的替代選項。葛蘭特把世人分成給予者、索取者，以及兩者都有一點兒的互利者。

他發現許多成就最低的人是天性慷慨的給予者，但是卻遭到別人剝削。可是成就最高的人往往也是給予者，他們採用比較謹慎的策略去接觸更寬廣的世界。起先他們可能誤用同情心，假如對方投桃報李，也給予溫暖的回應，他們就會繼續秉持同理心。萬一對方不領情，他們就會撤回先前的好心。葛蘭特的結論是：

慷慨與同理心是致勝的美德，你只需要慎選朋友，就不會錯了。

同理心的回報正在增加

在我們這個深受科技影響的社會裡，同理心的回報很可能正在增強。掌握尖端技術的公司希望重新確立美國人的習慣（不僅是臉書，還包括其他一些掌握顛覆性技術的業者），可是想成功不能靠蠻力。

舉個例子，優步公司的老闆們不畏挑戰，持續登廣告徵求社群管理人和成長管理人，加入這家租車共享公司。他們要的專才必須特別擅長建立和諧關係，因為僱用司機、維持乘客使用忠誠度，甚至事後處理某趟不愉快的車程時，都需要懂這門功夫的人才。如此具有挑戰性的工作，年薪可能超過八萬美元。搜尋領英網站上目前登錄的優步公司社群管理人名單，就會發現這類工作所吸引的人才，大學的主修科系多半和同理心有關，譬如斯沃斯莫爾學院（Swarthmore College）心理系，以及麥基爾大學（McGill University）藝術史學系。

還有另一個因素有助於將同理心轉化成市場價值高的技能，那就是現在打分數比以往容易多了。透過 Yelp、TripAdvisor、eBay 這些商業平臺和無數評比網站，人們的商務聲譽時時呈現在眾人眼前，善於互動的好名聲成了寶貴的資產。

同樣重要的是，隨著我們花更多時間在網路上吸收資訊、交換八卦、開人玩笑，心理上反而更渴求較深刻的情緒參與。表情圖示可以冒充實質情感一段時間，然而到了某一點，這種數位表達方式再也起不了滿足作用，我們渴望和那些願意透過我們的視角觀看世界的人做生意，從而獲得真正的笑容和完整的五感愉悅。

銷售成功的祕訣

在動手寫這本書的幾個月前，我在加州遍植杏仁樹的鄉間待了一個星期，替《富比士雜誌》撰寫建造網站（Build.com）的專訪。這家網路公司每年販售大約五億美元的水龍頭、門把和其他居家修繕用品，雖然財力、聲望、品牌知名度都不敵規模更大的競爭者，例如亞馬遜和家得寶（Home Depot），但卻出乎意料成為他們的強勁對手。

我想要找出箇中原因，而找尋答案的最佳地點就是建造網站的業務部門，這個部門配備將近兩百名員工，承包商和屋主在工地需要即時的建議時，就是由這些業務員接聽電話、提供服務。我找到一個適合深入研究的人選：瑪莉．海倫．史密絲（Mary Helen Smith），內華達大學雷諾分校（University of Nevada, Reno）的英語系畢業生，後來改行當業務員。

前去現場觀摩那天，等我戴上耳機旁聽史密絲的顧客來電時，她當天的業績已經超過兩萬五千美元，是整個部門裡最好的成績。可是史密絲既不急躁也不推銷，相反地，她好脾氣地探問每一通來電的現場細節，彷彿和失聯的老朋友重新連繫上似的。有一位住在夏威夷的女子打算買一個科勒牌（Kohler）的洗臉臺，卻想再殺殺價。史密絲從頭到尾都沒有說不行，只是要求對方再多告訴她一些家裡的修繕計畫，每聽到一個細節，她都會報以友善的回應，像是「那是絕佳選擇！」或「妳選的顏色很可愛」。兩分鐘後，史密絲完成了交易，價格依然是牌告原價。

如果業務員太賣力，這種愉快、順暢的交談就會讓人覺得很假，不但銷售不成，甚至可能適得其反。以史密絲的情況來說，同理心是她這個角色的核心部分。我趁著空檔請她告訴我，她來建造網站工作走的是什麼路徑；她是在校園裡吸收了人文科系的思維模式，還是從童年開始就是如此？其實史密絲兩者都是。她從小在加州東部很鄉下的地方長大，那兒靠近內華達州邊界。史密絲的父親開了一家飼料店，母親在中學教英語，家裡養很多動物，除了她的小狗史丹利（Stanley）之外，還養了貓、鴨、馬。史密絲從小就立志要當獸醫。

後來她進了內華達大學雷諾分校英語系。四年的學習為史密絲熱情友善的天性增添些許世故，她對大學最鮮明的回憶，包括不同學生對指定教材的迥異反應。研讀托妮．莫里森的小說《最藍的眼眸》（The Bluest Eye）時，史密絲因為班上男生、女生對問題採取截然不同的立場而感到震撼，她回憶道：「我堅持自己相信的立場，可是我也對別人的好論點保持開放態度。」有一個學期史密絲去羅馬尼亞遊學，還有一學期他們分析和批評莎士比亞的《亨利五世》（Henry V）——每次有意見相左的情況，不同文化的碰撞，以及大家排解爭端的努力，都在她腦中留下無法抹滅的印象。

我在建造網站的時候，每隔幾分鐘就會有鈴聲響起，慶祝某個業務員拿下大額訂單。
先前我沒有料到，居然會發現一個沒沒無聞的知識分子，在這家賣水電材料的公司打破銷售配額。然而和史密絲談得越久，她的成功（與背景）就越顯得合情合理。正如她向我解釋的，這份業務工作的一部分樂趣，是關於破解每一位來電者的恐懼與渴望。建造網站的每個客戶都「像小說裡的人物。我喜歡贏得他們的信任，那樣感覺很好」。

——本文摘自《人文學科的逆襲：「無路用」學門畢業生的職場出頭術》，2019 年，時報出版。