ie工业工程-基础ie之工作抽样培训课件(ppt 96页)

基础工业工程 基础工业工程 内容提要内容提要 b第五章第五章 作业分析作业分析 b第九章第九章 预定时间标准法预定时间标准法 b 第一章第一章 生产与生产率管理生产与生产率管理 b 第二章第二章 工业工程概述工业工程概述 b 第三章第三章 工作研究工作研究 b第四章第四章 程序分析程序分析 b第六章第六章 动作分析动作分析 b第八章第八章 工作抽样工作抽样 b第十章第十章 标准资料法标准资料法 b第七章第七章 秒表时间研究秒表时间研究 第八章第八章 工作抽样工作抽样 基础工业工程 第八章第八章 工作抽样工作抽样 教学目的与要求教学目的与要求 q1.理解理解 工作抽样的定义工作抽样的定义 ; q2.领会领会 工作抽样的用途及其主要优缺点工作抽样的用途及其主要优缺点 ; q3.掌握掌握 工作抽样的步骤与方法工作抽样的步骤与方法 ; q4.领会领会 工作抽样的应用。工作抽样的应用。 理解理解 工作抽样的定义工作抽样的定义 领会领会 工作抽样的用途及其主要优缺点工作抽样的用途及其主要优缺点 掌握掌握 工作抽样的步骤与方法工作抽样的步骤与方法 领会领会 工作抽样的应用。工作抽样的应用。 基础工业工程 q复习与思考复习与思考 教学内容教学内容 q第一节第一节 工作抽样的原理工作抽样的原理 q第二节第二节 工作抽样的步骤和方法工作抽样的步骤和方法 q第三节第三节 工作抽样应用举例工作抽样应用举例 基础工业工程 第一节 工作抽样的原理 q一、工作抽样的概念一、工作抽样的概念 q二、工作抽样的特征二、工作抽样的特征 q四、工作抽样的优缺点四、工作抽样的优缺点 q三、工作抽样的用途三、工作抽样的用途 q五、工作抽样与秒表测时比较五、工作抽样与秒表测时比较 基础工业工程 一、工作抽样的概念 概念：概念： 工作抽样工作抽样 （ Work Sampling）是指对作业者）是指对作业者 和机器设备的工作状态进行和机器设备的工作状态进行 瞬时观测瞬时观测 ，调查各种作，调查各种作 业活动事项的发生次数及发生率，进行工时研究，业活动事项的发生次数及发生率，进行工时研究， 并用统计方法推断各观测项目的时间构成及变化情并用统计方法推断各观测项目的时间构成及变化情 况。况。 n 工作抽样的概念例证。工作抽样的概念例证。 基础工业工程 工作抽样的概念例证工作抽样的概念例证 例如，欲调查某车间设备的开动情况，经过数日随机 抽样观察 120次，发现有 90次处于工作状态， 30次处于 停止，则可推断该车间设备开动率、停止率为： 若对该车间的 4名作业者（ A、 B、 C、 D）进行秒表测时 ，其工作状态如图 8-1所示，可以推算出阴影部分的面 积占 63.75%。若采用工作抽样法，可以选择任意时刻对 被观测对象进行观测。 图 8-1右侧 箭头表示观测次数是 10次，同时观测了 4名操作者，所以总观测次数为 10次 4=40 次。将统计结果列成表格，如 表 8-1所示。 基础工业工程 工作状 态 非工作状 态 图 8-1 4名作业者工作状况 基础工业工程 工作状态 非工作状态 3 3 2 4 1 3 2 3 2 2 1 1 2 0 3 1 2 1 2 2 25 15 工作状态 非工作状态 工作抽样法 秒表测时法 误差 62.5 37.5 63.75 36.25 1.25 1.25 表 8-1 统计表 从表中可 见 ，操作者作 业 次数 为 25次，非作 业 状 态为 15次，因此操作 者的 作 业 率 =（ 25/40） 100%=62.5%, 但前述秒 表 测时 得到的作 业 率 为 63.75%，两者 仅 相差 1.25%， 该 差 值 就是工作 抽 样 的 误 差 值 。 实 践 证 明， 误 差 值 随 观测 次数 增多而减少， 观测 次数 越多， 误 差 值 越小，与 秒表 测时 越接近。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 基础工业工程 例：要了解 1操作者在 1h内工作时间和空闲各占 的比率。 1、秒表时间研究 2、工作抽样 基础工业工程 二、工作抽样的特征 项目 工作抽样 秒表时间研究 测 定方法 对观测对 象的状 态进 行瞬 时观测 对观测对 象的状 态进 行 连续测 定 测 定工具 目 视 秒表或 计时 器 观测 者的 疲 劳 程度 不太疲 劳 相当疲 劳 ， 观测 者必 须专 心 观测对 象 1名 观测 者可以 观测 多名 对 象；可以同 时观测 作 业 者和 设备 1名 观测 者只能 观测 1名 对 象；同 时观测 作 业 者和 设备 有困 难 观测时间 根据 观测 目的可自由决定 实际 上 难 以在很 长时间观测 观测结 果 得到的是工作率 直接得到 时间值 表 8-2 工作抽样法的特点 p与秒表 时间 研究相比，工作抽 样 具有 测 定效率高、 经 济 性好、方法 简 便、易于掌握、 测 量精度高等特点，能 满 足使用要求，并能适用于多种作 业 。 基础工业工程 三、工作抽样的用途 p工作抽样法是对作业直接进行观测的时间研究方法，最 适合于对周期长、重复性较低的作业进行测定。 p作业改善。测定操作者或机器的空闲时间占总时间的比 率，以及工作时间占总时间的比率。求出空闲比率后，再 对其空闲部分的时间构成细分成项目，加以观测记录，利 用各种分析技巧查找原因，谋求作业改善，使作业负荷合 理化。 基础工业工程 p设备管理改善。研究机器（设备）的开动情况，查找 机器开动率低的原因，对每一台机器可能出现的原因进 行抽样调查，通过分析了解哪类机器会出现哪类原因， 停止多长时间，对重要原因采取相应对策，有计划的对 机器进行保护，改进其生产能力。 p为制定标准时间，确定宽放率。利用工作抽样可以很 容易的制定除疲劳宽放以外的宽放时间标准，这样和秒 表测时法、预定时间标准化（ PTS法）等结合来制定标 准时间。 基础工业工程 四、工作抽样的优缺点 工作抽样的优点 工作抽样的缺点 测定效率高且经济 有时往返走路时间多，应合理安排观测路线。 观测数据失真小，准 确性高 只能得到平均结果，得不到详尽细致的反应个 别差异（如同类作业的时间差异）的资料。 时间的随机性很强 若操作者发现观测者时，有可能改变其工作态势，会使观测结果失真。 方法简便、适用 对生产周期短或重复性高的作业，不如使用秒 表测时。 观测结果精度易保证 工作抽样由于无法将作业分细，所以只适用 第三、四阶次的作业。 基础工业工程 五、工作抽样与秒表测时比较 项目项目 工作抽样工作抽样 秒表测时秒表测时 测定方法测定方法 测定工具测定工具 观测者的观测者的 疲劳程度疲劳程度 观测对象观测对象 观测时间观测时间 观测结果观测结果 对观测对象的状态进对观测对象的状态进 行瞬时观测行瞬时观测 对观测对象的状态进行连续测对观测对象的状态进行连续测 定定 目视目视 秒表或计时器秒表或计时器 不太疲劳不太疲劳 相当疲劳，观测者必须专心相当疲劳，观测者必须专心 一名观测者可以观测一名观测者可以观测 多名对象；可以同时多名对象；可以同时 观测作业者和设备观测作业者和设备 一名观测者只能观测一名对象一名观测者只能观测一名对象 ；同时观测作业者和设备有困；同时观测作业者和设备有困 难难根据观测目的可自由根据观测目的可自由 决定决定 实际上难以在很长时间观测实际上难以在很长时间观测 得到的是工作率得到的是工作率 直接得到时间值直接得到时间值 基础工业工程 项目项目 工作抽样工作抽样 秒表测时秒表测时 研究对象研究对象 研究重点研究重点 主要用途主要用途 方法特点方法特点 工作班制度工时工作班制度工时 工序作业时间工序作业时间 测定制度工时的利用情测定制度工时的利用情 况及各类工时消耗比例况及各类工时消耗比例 测定工序及其组成要素的作业测定工序及其组成要素的作业 时间，研究工序结构与操作方时间，研究工序结构与操作方 法合理性法合理性 分析工时利用，确定各分析工时利用，确定各 类宽放时间的标准资料类宽放时间的标准资料 为制定工序标准时间提供实测为制定工序标准时间提供实测 作业时间，分析改进操作方法作业时间，分析改进操作方法 瞬间观察，调查活动事瞬间观察，调查活动事 项发生次数与发生率项发生次数与发生率 对工序作业进行多次重复观察对工序作业进行多次重复观察 与记录与记录 基础工业工程 第二节 工作抽样的方法和步骤 q二、工作抽样的实施步骤二、工作抽样的实施步骤 q一、工作抽样的方法一、工作抽样的方法 基础工业工程 一、工作抽样的方法 p工作抽样的原理来自于数理统计的理论，以概率法则作工作抽样的原理来自于数理统计的理论，以概率法则作 为基础的方法，欲取得正确的工作抽样结果，必须遵循两为基础的方法，欲取得正确的工作抽样结果，必须遵循两 条基本原则：一是保证每次抽样观测的随机性；二是要有条基本原则：一是保证每次抽样观测的随机性；二是要有 足够的抽样观测次数。但由于工作抽样法毕竟不是全数调足够的抽样观测次数。但由于工作抽样法毕竟不是全数调 查，就可能产生误差（见前述）。解决问题的办法是给一查，就可能产生误差（见前述）。解决问题的办法是给一 个允许的误差范围，只要所取样本数足够大，使测定的结个允许的误差范围，只要所取样本数足够大，使测定的结 果在允许的范围内，就认为达到一定的可靠度和精度了。果在允许的范围内，就认为达到一定的可靠度和精度了。 1、正态分布、正态分布 2、可靠度与精度、可靠度与精度 3、工作抽样观测次数、工作抽样观测次数 n的确定的确定 基础工业工程 1、正态分布、正态分布 正 态 分布是概率分布中的一种极 为 重要的分布，用途十 分广泛，工作抽 样 法 处 理的 现 象接近于正 态 分布曲 线 。 以平均数 为 中 线 的两 侧 取 标 准差的 1倍、 2倍、 3倍 时 ，其 面 积 分 别为总 面 积 的 68.25%、 95.45%、 99.73%。 图 8-2 正态分布曲线 基础工业工程 在工作抽样中，标准偏差 的取值大小和抽样结果的可靠度 对应。工作抽样一般可取 2 的范围，即确定 95%（实际 95.45%）的可靠度，其含义是在抽取 100个子样中有 95个是接 近总体（或称母体）状态的，后者说事前预定抽样数据中有 95%以上落入 2 的范围内，剩下的有 5%可能落在 2 范围 之外。 范 围 （ ） .076 1 1.96 2 2.586 3 4 概率（） 50.0 68.27 95.0 95.45 99.0 99.73 99.99 表 8-3 正态分布概率 基础工业工程 二项分布：假定某一作业项目的实际作业率为 P（或称工 作率或称发生率），则空闲率为 q=1-P，则此作业的概率 分布为二项分布。 2、可靠度与精度、可靠度与精度 根据 统计 学中二 项 分布 标 准差 为 ： P 观测 事 项 的 发 生率（开始 为 估 计值 ）； n 抽 样观测 次数（即 样 本数）。 （ 8-1） 统计学证明，若 P不是很小（ 5%以上），当 nP5 时，则 二次分布非常接近正态分布。 基础工业工程 可靠度： 可靠度是指观测结果的可信度，其含义是指子 样（体）符合母体（总体）状态的程度。工作抽样可靠 度一般都是预先给定，通常可靠度定为 95%。 精确度： 精确度就是允许的误差，工作抽样的精确度分 为绝对误差 E和相对误差 S。当可靠度为 95%时， （ 8-2） （ 8-3） 基础工业工程 对一般的工作抽样来说，通常取绝对误差 E为 2% 3%，相对 误差 S为 5% 10%。对于绝对误差依据经验规定，按工作抽样 的目的不同可在表 9-4中查出允许的绝对误差值的大小。 目 的 E 值 调查 停工，等待 时间 等管理上的 问题 作 业 改善 决定工作地布置等 宽 放率 制 订标 准 时间 表 8-4 不同抽样目的允许的绝对误差 E值 3.6 4.5 2.4 3.5 1.2 1.4 1.6 2.4 基础工业工程 原则：在满足可靠度及观测精度的前提下，确定合理的 抽样次数。 方法：图表法和 计算法 。 3、工作抽样观测次数、工作抽样观测次数 n的确定的确定 图表法：在作业率（工作率）已知条件下，根据观测 目的、观测误差（相对误差或绝对误差）确定观测次 数可利用 表 8-5来确定。 基础工业工程 n n P（ %） 绝对误 差 相 对误 差 P（） 绝对误 差 相 对误 差 5 1 1 5 5 1 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 16 32 47 62 76 92 102 118 131 144 157 169 181 193 205 216 266 236 246 256 266 275 284 292 300 308 316 323 396 784 1 164 1 536 1 900 2 256 2 604 2 944 3 276 3 600 3 916 4 224 4 524 4 816 5 100 5 376 5 644 5 904 6 156 6 400 6 636 6 916 7 084 7 296 7 500 7 696 7 884 8 064 3 960 000 1 960 000 1 293 000 960 000 760 000 626 667 531 429 460 000 404 444 360 000 323 636 293 333 267 692 245 714 226 667 210 000 195 294 182 222 170 526 160 000 150 476 143 636 133 913 126 667 120 000 113 846 108 148 102 857 158 400 78 400 51 720 38 400 30 433 25 067 21 257 18 400 16 178 36 000 12 945 11 733 10 708 9 829 9 067 8 400 7 812 7 289 6 821 6 400 6 019 5 673 5 357 5 067 4 800 4 554 4 326 4 114 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 400 400 399 398 397 395 392 390 400 384 381 377 373 369 365 360 354 349 343 337 330 323 316 308 300 292 284 275 9 996 9 984 9 964 9 936 9 900 9 856 9 804 9 744 9 996 9 600 9 516 9 424 9 323 9 216 9 100 8 976 8 844 8 704 8 556 8 400 8 236 8 064 7 884 7 696 7 500 7 296 7 084 6 864 38 431 36 923 35 472 34 074 32 727 31 429 30 175 28 966 41 633 26 667 25 574 24 516 23 492 22 500 21 538 20 606 19 701 18 824 17 971 17 143 16 338 15 556 14 995 14 054 13 333 12 632 11 948 11 282 1 537 1 477 1 419 1 363 1 309 1 257 1 207 1 159 1 665 1 067 1 023 981 940 900 862 824 788 753 719 686 654 622 592 562 533 505 478 451 表 8-5 不同作业率（ P）下的观测次数 n（可靠度为 95%） 基础工业工程 n n P（ %） 绝对误 差 相 对误 差 P（） 绝对误 差 相 对误 差 1 5 1 5 1 5 1 5 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 330 337 343 349 354 360 365 369 373 377 381 384 387 390 392 395 397 398 399 400 400 400 8 236 8 400 8 556 8 704 8 844 8 976 9 100 9 216 9 324 9 424 9 516 9 600 9 676 9 744 9 804 9 856 9 900 9 936 9 964 9 984 9 996 10000 97 931 93 333 89 032 85 000 81 212 77 647 74 286 71 111 68 108 65 263 62 564 60 000 57 561 55 238 53 023 50 909 48 889 46 957 45 106 43 333 41 633 40 000 3 917 3 733 3 561 3 400 3 249 3 106 2 917 2 844 2 724 2 611 2 503 2 400 2 302 2 210 2 121 2 036 1 956 1 878 1 804 1 733 1 665 1 600 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 266 256 246 236 226 216 208 193 181 169 157 144 131 118 102 92 76 62 47 32 16 6 636 6 400 6 156 5 904 5 644 5 376 5 100 4 816 4 524 4 224 3 916 3 600 3 276 2 944 2 604 2 256 1 900 1 536 1 164 784 396 10 633 10 000 9 383 8 780 8 193 7 619 7 059 6 512 5 977 5 455 4 944 4 444 3 956 3 478 3 011 2 553 2 105 1 667 1 237 816 404 425 400 375 351 328 305 282 261 239 218 198 178 158 139 120 102 84 67 50 33 16 表 8-5 不同作业率（ P）下的观测次数 n（可靠度为 95%） （续 ） 基础工业工程 计算法：当可靠度设定为 95%时 n =4P(1-P)/ E2 （ 8-4） n=4(1-P)/S2P （ 8-5） 式中， E为绝对 精度， S为 相 对 精度， P为观测 事件 发 生率 ， n为 需 观测 的次数。 确定 P值 有两种 办 法，一是根据以往的 经验统计 数，先大 致 选 定一个 P值 ；另一种 办 法是可 预 先 进 行 100次左右的 试 观测 来求 P。注意， 预观测 次数并非 仅仅为 了 计 算用，可 作 为 整个 观测 次数的一部分， 计 入 总观测 次数中。 基础工业工程 例 8-1 经过 100次观测，求得某设备的开动率（或作业率、 工作率）为 75%，若取绝对误差为 3% ，求观测次数？ 解：按式 (8-5)得： n=4P(1-P)/E2=40.75(1-0.75)/(0.03)2=833( 次 ) 已经观测了 100次，尚需追加（ 833-100）次 =733次。 基础工业工程 二、工作抽样的实施步骤 p 1、明确调查目的范围、明确调查目的范围 p 2、调查项目分类、调查项目分类 p 3、确定观测路径、确定观测路径 p 4、设计工作抽样观测表、设计工作抽样观测表 p 5、试观测及总观测次数的确定、试观测及总观测次数的确定 p 6、向有关人员说明调查目的、向有关人员说明调查目的 p 7、正式观测、正式观测 p 8、观测数据的整理与分析、观测数据的整理与分析 基础工业工程 1、明确调查目的范围、明确调查目的范围 调查目的不同，则观测的项目及分类，观测的次数，观调查目的不同，则观测的项目及分类，观测的次数，观 测表格的设计，观测时间及数据处理的方法也不同。例测表格的设计，观测时间及数据处理的方法也不同。例 如，调查设备开动率，则要明确调查的范围，是一台设如，调查设备开动率，则要明确调查的范围，是一台设 备，还是车间主体设备。若观测人的工作比率，也要明备，还是车间主体设备。若观测人的工作比率，也要明 确测定的对象和范围，以便后面工作开展。确测定的对象和范围，以便后面工作开展。 基础工业工程 根据调查的目的和范围，就可对调查对象进行分类。如根据调查的目的和范围，就可对调查对象进行分类。如 只是单纯调查机器设备的开动率，则观测项目可分为只是单纯调查机器设备的开动率，则观测项目可分为 “ 工作（既开动）、停工（停机）、闲置工作（既开动）、停工（停机）、闲置 ” 三项。如果进三项。如果进 一步了解停工和闲置的原因，则应将可能发生的原因详一步了解停工和闲置的原因，则应将可能发生的原因详 细分类，以便进一步了解，细分类，以便进一步了解， 图图 8-3是对设备的观测项目是对设备的观测项目 分类图分类图 。 图图 8-4是操作人员的观测项目分类图是操作人员的观测项目分类图 。 2、调查项目分类、调查项目分类 基础工业工程 图 8-3 设备观测项目分类图 基础工业工程 图 8-4 操作人员的观测项目分类图 图 8-4 操作人员观测项目分类图 基础工业工程 在观测前，首先绘制被观测者的设备及操作者的平面位在观测前，首先绘制被观测者的设备及操作者的平面位 置图和巡回观测的路线图，并注明观测的位置。工时测置图和巡回观测的路线图，并注明观测的位置。工时测 定人员按事先规定好的巡回路线在指定的观察点上作瞬定人员按事先规定好的巡回路线在指定的观察点上作瞬 间观察，判定操作者或机器设备的活动属于哪一类事项间观察，判定操作者或机器设备的活动属于哪一类事项 ，并记录在调查表上。，并记录在调查表上。 图图 8-5为某工厂的机器与操作者的为某工厂的机器与操作者的 配置平面图配置平面图 。图中圆圈为观测机器的位置，。图中圆圈为观测机器的位置， X为观测操作为观测操作 者的位置，带箭头的线表示巡回路线者的位置，带箭头的线表示巡回路线 。 3、确定观测路径、确定观测路径 基础工业工程 图 8-5 机器与操作者的配置平面图 基础工业工程 为了使抽查工作准确、高效，应根据企业实际问题事先为了使抽查工作准确、高效，应根据企业实际问题事先 设计好表格。表格一般包括观测项目、观测者姓名及日设计好表格。表格一般包括观测项目、观测者姓名及日 期、被观测的对象情况、观测时刻等内容期、被观测的对象情况、观测时刻等内容 ,根据内容和目根据内容和目 的而定。表的而定。表 8-6是研究作业和空闲时间比例的观测表是研究作业和空闲时间比例的观测表 。 表表 8-7的观测的观测 仅仅是观测仅仅是观测 3台机器及台机器及 3名作业者的开动率及名作业者的开动率及 作业率。而作业率。而 表表 8-8已将机器的停工和作业者的空闲细分，已将机器的停工和作业者的空闲细分， 对观测结果的汇总处理能求出各活动时间的构成比，并对观测结果的汇总处理能求出各活动时间的构成比，并 分析其原因以进行改善。分析其原因以进行改善。 4、设计工作抽样观测表、设计工作抽样观测表 基础工业工程 表 8-6 工作抽样观测表 工厂名： 车间 名称： 作 业 名： 轴 加工 时间 ： 年 月 日（ 8： 00 17： 00） 粗 车 精 车 磨削 铣 槽 观测 者 总计 （比率） 8： 10 8： 26 8： 42 8： 50 合 计 12 17 15 17 61（ 50.8%） 8 6 6 5 25（ 20.8%） 5 2 4 3 14（ 11.7%） 3 7 4 6 20 （ 16.7%） 基础工业工程 表 8-7 观测机器开动率和操作者作业率 分 类 操作 空 闲 合 计 操作率（ %） 机 器 1 正正正正正正 正正正正 30 20 50 60 2 正正正正正正正 正 正正 40 10 50 80 3 正正正正正 正正正正正 25 25 50 50 操作者 1 正正正正正正 正正正正 30 20 50 60 2 正正正正 正正正正正正 20 30 50 40 3 正正正正正正正 正正正 35 15 50 70 基础工业工程 分 类 操作 修理 故障 停电 工作 中 工作准 备 搬运 等材 料 商议 等 检查 清扫 洗手 作 业小 计 操作率 (%) 机器 1 正正 正 正 15 75 2 正正 正正 10 50 3 正正 正 - 0 操作者 1 正正 正 正 正 正 20 67 2 正正 正 正 正 正 20 67 3 正正 正 正 正 正 15 50 表 8-8 空闲时间细分观测 基础工业工程 正式观测前，需要进行一定次数的试观测。通过试观测求得正式观测前，需要进行一定次数的试观测。通过试观测求得 该观测事项的发生率（作业率或空闲率），然后根据前面所该观测事项的发生率（作业率或空闲率），然后根据前面所 述式述式 8-5及式及式 8-6决定正式观测次数。决定正式观测次数。 例如例如 :观测某加工车间观测某加工车间 10人的作业状态，试观测一天，观测人的作业状态，试观测一天，观测 20 次，则一天得到了次，则一天得到了 1020=200 个观测数据，对观测数据进行个观测数据，对观测数据进行 统计后有统计后有 150次作业，次作业， 50次空闲，则操作者的作业率为次空闲，则操作者的作业率为 P=150/200100%=75% ，当可靠度（置信度）规定为，当可靠度（置信度）规定为 95%，相，相 对误差为对误差为 5% 时，则由式时，则由式 8-6求得观测次数为求得观测次数为 : 5、试观测表及总观测次数的确定、试观测表及总观测次数的确定 一般地一般地 讲观测讲观测 次数决定于精度大小，次数决定于精度大小， 为为 保保 证证 足足 够够 精度，精度， 观观 测测 数尽可能多。数尽可能多。 基础工业工程 考虑到调查目的，观测对象的工作状态，确定观测期间考虑到调查目的，观测对象的工作状态，确定观测期间 显得很重要。在上述例子中，一天做了显得很重要。在上述例子中，一天做了 200次观测，即次观测，即 使再准确也难以此来推断其一周，一个月的工作状态，使再准确也难以此来推断其一周，一个月的工作状态， 因为工作效率会随着日期的不同而发生变化，具有一定因为工作效率会随着日期的不同而发生变化，具有一定 的周期性等，还有因生产计划和条件的不同而发生很大的周期性等，还有因生产计划和条件的不同而发生很大 的变化。在此例中，因为是的变化。在此例中，因为是 10人作业，假设每天观测人作业，假设每天观测 20 次，则求得观测期间为：次，则求得观测期间为： 确定观测期间及一天的观测次数 显显 然一天的然一天的 观测观测 次数次数 为为 ： 基础工业工程 决定观测次数和观测期间应考虑以下几点： 以找出问题进行改善和推断作业率为目标的场合，若工作以找出问题进行改善和推断作业率为目标的场合，若工作 稳定，每天观测稳定，每天观测 20-40次较合适；而工作内容在一天中有次较合适；而工作内容在一天中有 较大变化时，应取发生变化的时刻。较大变化时，应取发生变化的时刻。 如果作业的变化具有周期性，决定观测时刻必需取变化周如果作业的变化具有周期性，决定观测时刻必需取变化周 期的整数倍，或取与最小、最大周期相同的时刻。期的整数倍，或取与最小、最大周期相同的时刻。 在观测时，若作业内容稳定而均匀，可确定较短的观测期在观测时，若作业内容稳定而均匀，可确定较短的观测期 间，如装配线上的作业。而对非周期性作业，观测期间应间，如装配线上的作业。而对非周期性作业，观测期间应 延长，每天观测次数也应增多，如机器设备的维修工作内延长，每天观测次数也应增多，如机器设备的维修工作内 容不均匀等，要了解各种时间变化就需要确定较长的观测容不均匀等，要了解各种时间变化就需要确定较长的观测 期间。期间。 基础工业工程 研究研究 宽宽 放率（疲放率（疲 劳宽劳宽 放除外）或作放除外）或作 业业 内容内容 变动变动 大的大的 场场 合合 ，最好，最好 观测观测 期期 间间 稍稍 长长 些。些。 观测观测 期期 间应间应 避开非正常作避开非正常作 业时间业时间 。 决定观测次数和观测期间应考虑以下几点： 基础工业工程 为使工作抽样取得成功，必须将抽样的目的、意义与为使工作抽样取得成功，必须将抽样的目的、意义与 方法向被观测对象讲清楚，以便消除不必要的疑虑，方法向被观测对象讲清楚，以便消除不必要的疑虑， 并要求操作者按平时状态工作，避免紧张或做作。并要求操作者按平时状态工作，避免紧张或做作。 6、向有关人员说明调查目的、向有关人员说明调查目的 基础工业工程 7、正式观测、正式观测 （ 1）决定每日的观测时刻。 正式正式 观测还观测还 需决定每天每次的需决定每天每次的 观测时观测时 刻。根据抽刻。根据抽 样样 理理 论论 ， 观测观测 期期 间间 的全部的全部 时时 点的点的 选择选择 的几率要均等，的几率要均等， 观测观测 时时 刻必刻必 须须 是随机的，以免是随机的，以免 观测结观测结 果果 产产 生生 误误 差。随机决差。随机决 定定 观测时观测时 刻的方法很多，下面介刻的方法很多，下面介 绍绍 三种方法。三种方法。 1）利用随机数表决定）利用随机数表决定 观测时观测时 刻刻 2）利用系）利用系 统统 抽抽 样样 原理确定原理确定 观测时观测时 刻刻 3）利用分）利用分 层层 随机抽随机抽 样样 原理决定原理决定 观测时观测时 刻刻 （ 2）实地观测 基础工业工程 1）利用随机数表决定观测时刻 常用的随机数有二位随机数表，也有三位随机数表，表常用的随机数有二位随机数表，也有三位随机数表，表 8- 9为一个三位随机数表。它是从为一个三位随机数表。它是从 0： 00到到 7： 59的的 8个小时里个小时里 ，一天随机的选择，一天随机的选择 25次的观测时刻。具体应用如下：次的观测时刻。具体应用如下： 例：观测天数例：观测天数 5天，每天观测天，每天观测 20次，观测期间是：每天次，观测期间是：每天 8： 00-17： 30，其中，其中 12： 00-12： 45 为中午休息时间。为中午休息时间。 首先，选择每个观测的列号。为防止每天在同一时刻观测首先，选择每个观测的列号。为防止每天在同一时刻观测 会产生偏差，通常可用骰子来选择使用不同的列号码。会产生偏差，通常可用骰子来选择使用不同的列号码。 基础工业工程 其次，根据随机时刻表进行换算观测时间。因为作业开其次，根据随机时刻表进行换算观测时间。因为作业开 始时间为始时间为 8： 00，所以随机时刻表的列上时间全部加上，所以随机时刻表的列上时间全部加上 8 个小时。比如用骰子选择了第一列，（个小时。比如用骰子选择了第一列，（ 19） 0： 05+8=8： 05即即 8时时 05分。表分。表 8-10显示了此实例的显示了此实例的 20次的换算时刻。次的换算时刻。 然后，决定观测时刻。因为一天观测然后，决定观测时刻。因为一天观测 20次，先将列中括次，先将列中括 号内大于号内大于 20（如（如 21、 22、 23、 24、 25）相对应时刻剔除）相对应时刻剔除 ；又因为；又因为 12:0012:45为中午休息时间，从而为中午休息时间，从而 12： 00、 12 ： 10、 12： 35也需剔除。这种观测次数只有也需剔除。这种观测次数只有 17次，不能次，不能 满足满足 20次。因而要追加次。因而要追加 3次观测时刻：（次观测时刻：（ 21） 3： 45、（、（ 22） 1： 10、（、（ 23） 6： 20。（见表。（见表 8-10） 以上说明了使用表以上说明了使用表 8-9的观测时刻随机数表来决定一天的观测时刻随机数表来决定一天 20 次观测时刻的方法，剩下次观测时刻的方法，剩下 4天应以同样的方法确定。天应以同样的方法确定。 基础工业工程 表 8-10由 时刻随机 数表换算 观测时刻 1 换 算 时间 20次 观测时 刻的 顺 序 （ 19） 0： 05 （ +8） 8： 05 1 午休 0： 20 8： 20 2 0： 55 8： 55 3 （ 22） 1： 10 9： 10 *4 （ 20） 1： 20 9： 20 5 （ 24） 1： 35 9： 35 2： 30 10： 30 6 3： 05 11： 05 7 （ 16） 3： 10 11： 10 8 （ 25） 3： 15 11： 15 3： 25 11： 25 9 （ 21） 3： 45 11： 45 *10 4： 00 12： 00 4： 10 12： 10 （ 18） 4： 35 12： 35 4： 55 12： 55 11 5： 00 13： 00 12 （ 15） 5： 05 13： 05 13 （ 17） 5： 35 13： 35 14 5： 55 13： 55 15 （ 23） 6： 20 14： 20 *16 6： 45 14： 45 17 6： 50 14： 50 18 7： 10 15： 10 19 7： 25 15： 25 20 注：前面 标有 “*” 为追加观 测时间， 因要减去 午休的 3 次。 基础工业工程 2）利用系统抽样原理确定观测时刻 例例 8-2 设设 在某厂的一个在某厂的一个 车间实车间实 施工作抽施工作抽 样样 。决定。决定 观观 测测 5天，每天天，每天 观测观测 20次，次， 该车间该车间 上午上午 8时时 上班，下午上班，下午 5 时时 下班，中午下班，中午 12时时 至下午至下午 1时为时为 午午 间间 休息。休息。 试试 确定每确定每 天天 观测时观测时 刻。刻。 系系 统统 抽抽 样样 是依据一定的抽是依据一定的抽 样样 距离，从母体中抽取距离，从母体中抽取 样样 本本 ，所以又称等距抽，所以又称等距抽 样样 。 设设 每天每天 总总 工作工作 时间为时间为 t分分 钟钟 要要 求抽求抽 样观测样观测 n次，次， 则则 在每一个在每一个 时时 段段 t/n内随机的内随机的 选选 取一取一 个个 观测时间观测时间 ，以后每隔，以后每隔 t/n时间时间 就就 观测观测 一次。一次。 解：可按下列解：可按下列 顺顺 序来确定：序来确定： 基础工业工程 做两位数的乱数排列。以黄色球代表个位，取十个球，上做两位数的乱数排列。以黄色球代表个位，取十个球，上 面分面分 别别 写写 0、 1、 2、 3、 9；再以；再以 红红 色球代表十位数，上色球代表十位数，上 面同面同 样样 分分 别别 也写上也写上 0、 1、 2、 3、 9。把两种不同。把两种不同 颜颜 色的色的 球分球分 别别 放在两个不同盒中，充分混合。每次分放在两个不同盒中，充分混合。每次分 别别 从从 这这 两个两个 盒中随机的取一球，盒中随机的取一球， 记记 下球上的数字后各自放回原来盒中下球上的数字后各自放回原来盒中 ，再混合各取一球，如此反复抽取，即得乱数排列。，再混合各取一球，如此反复抽取，即得乱数排列。 设设 共共 抽取抽取 15次乱数，排列如下：次乱数，排列如下： 06、 83、 68、 08、 43、 62、 85 、 38、 20、 26、 34、 48、 59、 91、 08。 对对 上述乱数上述乱数 进进 行行 “ 加工加工 ” 。将大于。将大于 50的数减去的数减去 50，小于，小于 50 的数保留，重复的数只保留一个。的数保留，重复的数只保留一个。 这样这样 便得出如下数：便得出如下数： 06 、 33、 18、 08、 43、 12、 35、 38、 20、 26、 34、 48、 09、 41。 基础工业工程 将大于将大于 30的数去掉。一般每天第一次的数去掉。一般每天第一次 观测观测 不不 应应 太太 迟迟 ，一般，一般 设设 定在上班后三十分定在上班后三十分 钟钟 内内 进进 行行 ,为为 此需将大于此需将大于 30的数据去的数据去 掉。最掉。最 终终 保留的数的个数保留的数的个数 应应 大于大于 观测计观测计 划要求划要求 进进 行的天行的天 数。数。 这样这样 就得出：就得出： 06、 18、 08、 12、 20、 26、 09。 决定第一天的决定第一天的 观测时观测时 刻，首先取乱数排列中的最前面数字刻，首先取乱数排列中的最前面数字 06作作 为为 第一天第一次第一天第一次 观测时观测时 刻，因刻，因 为为 8时时 上班，所以第一上班，所以第一 次次 观测时观测时 刻刻 为为 8时时 06分。由系分。由系 统统 抽抽 样样 原理，随后决定每次原理，随后决定每次 观测观测 的等的等 时间间时间间 隔，每天工作隔，每天工作 480min，减去第一次，减去第一次 06min ，再除以每天，再除以每天 观测观测 次数次数 20， 则则 得出得出 时间间时间间 隔隔 为为 ： （ 480- 6） 20=23.724 （分）（分） 第二次第二次 观测时观测时 刻刻 为为 ： 8时时 06分分 +24分分 =8时时 30分分 第三次第三次 观测时观测时 刻刻 为为 ： 8时时 30分分 +24分分 =8时时 54分分 基础工业工程 如此如此 类类 推可得出第一天推可得出第一天 20次的次的 观测时观测时 刻。刻。 决定第二天决定第二天 观测时观测时 刻，取乱数排列的第二个数字刻，取乱数排列的第二个数字 18 作作 为为 第二天第一次第二天第一次 观测时观测时 刻，于是第二天第一次刻，于是第二天第一次 观测时观测时 刻刻 为为 8 时时 18分，由于等分，由于等 时间间时间间 隔隔 为为 24分，所以第二次分，所以第二次 观测时观测时 刻刻 为为 8时时 42分，第三次分，第三次 观测时观测时 刻刻 为为 9时时 06分，如此可分，如此可 类类 推出推出 第二天的第二天的 20次次 观测时观测时 刻刻 。 决定第三天到第五天的决定第三天到第五天的 观测时观测时 刻与确定前两天刻与确定前两天 观测时观测时 刻刻 方法相同方法相同 ,五天的五天的 观测时观测时 刻刻 见见 表表 8-11。 此法此法 简单简单 、 时间间时间间 隔相等，利于隔相等，利于 观测观测 人人 员员 掌握。不足之掌握。不足之 处处 在于除了每天第一次的在于除了每天第一次的 观测时观测时 刻是由随机原理决定的，刻是由随机原理决定的， 其余的其余的 观测时观测时 刻随机性不刻随机性不 强强 。 基础工业工程 观 测 日 1 2 3 4 5 乱 数 06 18 08 12 20 观测 起点 8时 06分 8时 18分 8时 08分 8时 12分 8时 20分 观测间 隔（ min） 24 24 24 24 24 观 测 时 刻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8： 06 30 54 9： 18 42 10： 06 30 54 11： 18 42 13： 06 30 54 14： 18 42 15： 06 30 54 16： 18 42 8： 18 42 9： 06 30 54 10： 18 42 11： 06 30 54 13： 18 42 14： 06 30 54 15： 18 42 16： 06 30 54 8： 08 32 56 9： 20 44 10： 08 32 56 11： 20 44 13： 08 32 56 14： 20 44 15： 08 32 56 15： 20 44 8： 12 36 9： 00 24 48 10： 12 36 11： 00 24 48 13： 12 36 14： 00 24 48 15： 12 36 16： 00 24 48 8： 20 44 9： 08 32 56 10： 20 44 11： 08 32 56 13： 20 44 14： 08 32 56 15： 20 44 16： 08 32 56 表 8-11 观测时刻表 基础工业工程 3）利用分层随机抽样原理决定观测时刻 分分 层层 抽抽 样样 的原理是将的原理是将 总总 体分体分 为为 若干若干 层层 ，再从各，再从各 层层 中随机的中随机的 抽取所需的抽取所需的 样样 本。本。 例如某工作例如某工作 单单 位的工作位的工作 时间时间 安排如下：安排如下： 上午上午 8: 00-8 :30 30min 正式工作前的准备正式工作前的准备 8 :30 11:45 195min 工作工作 11:45-12:00 15min 收拾收拾 下午下午 1:00-1:15 15min 下午正式工作前的准备下午正式工作前的准备 1:15-4:30 195min 工作工作 4:30 5:00 30min 一天工作结束后进行整理一天工作结束后进行整理 、整顿、清洁、清扫工作。、整顿、清洁、清扫工作。 显然各段工作时间工作性质不同，所以应按分层抽样的原显然各段工作时间工作性质不同，所以应按分层抽样的原 理来决定观测的次数和随机数来确定观测时刻。理来决定观测的次数和随机数来确定观测时刻。 基础工业工程 假设每天需观测的总次数假设每天需观测的总次数 n=150次，每天工作次，每天工作 8h。其。其 观测的次数如下：观测的次数如下： 上午上午 8:00-8:30 中午中午 11:45-12:00 下午下午 1:00-1:15 4:30-5:00 上午与下午工作时间上午与下午工作时间 基础工业工程 （ 2）实地观测 观测人员按照既定的观测时刻及观测路线，根据预定的观测人员按照既定的观测时刻及观测路线，根