{IE工业工程}IE七大手法之抽查法概述

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1、IE七大手法之抽查法,IE.曾勇 2014.07.29,1,工業工程（IE）七大手法,2,1、抽查法的简介 2、抽查法的优点 3、抽查法的应用范围 4、抽查法的原理 5、抽查法的实施步骤 6、案例详解 7、抽查法的精髓,目录,抽查法的简介：,抽查法，即工作抽样，又称为瞬时观测法，它在一段较长的时间内，随机对调查对象进行间断地观测、抽样，并按预定的目的整理、分析所调查的样本，以实用上满意的可靠度与精确度的推定结论做为对象现象的全体面貌的方法。,-32-1 2 3,抽查法的简介：,通俗地说，就是“以偏概全、以点带面”，通过对象的观测样本表明对象的状态，例如，有四条脚、两个大耳朵、一条长鼻子的，可以

2、判断对象是大象。,观测时间短，并可同时观测数部机器或操作人员之状况。 节省观测人力、体力及物力，一般为全部观测记录方式的5%至50%之成本。 从事观测记录的人员不需具备高深的技术。 调查时间较长，可去除因每日不同之各别状况所造成之差异现象，因此其结果较为客观可靠。 对被观测的对象所产生的干扰次数及时间较短。,抽查法的优点：,抽查法的应用范围：,抽查法应用范围广泛，适用于工厂、办公室、商店、医院、银行和政府机构等，具体来说可用于了解下列各事情： 办公室人员工作时间所占的百分率 机器设备的维修百分率或停机百分率 现场操作人员从事有生产性工作的百分率 决定标准工时的宽放时间的百分率 用以决定工作的标

3、准工时 商店顾客类别或消费金额或光顾时刻次数等分配比例资料 其他可应用抽样调查以收集资料的场合等,从大集团中任意选出标本，如果这个是足够的数目，就可以从标本的倾向推定集团全体是什么状态。我们将这些标本称为样本；原来的大集团称为群体；从母集团中抽出标本称为抽样。,抽查法的原理：,为什么我们要采取“取样”的方法，而不采取“全部”调查的方法呢？其原因大致可归纳成以下数点： 时间上之不允许，成本大 不可能 母群体太大或无限母体群，要完成全部调查之工作实属不可能，例如，涉及到人的调查。 不可以 破坏性之调查，例如，炮弹之检验不能每一个都拿来做发射试验。 不必要 全体调查有时并不能比以抽样调查所获得之结果

4、更可靠。,抽查法的原理：,例如：用连续测时法(秒表时间研究)来分析某台设备运转,把1小时分成60个空格，每一个代表1分钟。 空白格 机器运转时间 斜条格 停车时间 由图可知，60分钟内有48分钟运转有12分钟停车, 所以： 机器运转率 运转时间总观测时间 4860 80 停 车 率 停车时间总观测时间 1260 20,抽查法的原理：,例如：用连续测时法(秒表时间研究)来分析某台设备运转 把1小时分成60个整数，随机抽出其中10个为观测时分，设取出的时分(min)分别为19、23、31、17、11、7、41、53、58、3，将它们按大小顺序排列，即表示在60分钟内，在3分钟时观测一次、7分钟观测

5、一次如此观测十次。 在十次观测中有8次运转，2次停车，则： 机器运转率运转次数观测次数81080 停 车 率停车次数观测次数21020 由此可见，采用秒表时间研究和工作抽样调查结果一样，但采用后者具有省时、可靠、经济等优点。,抽查法的原理：,工作抽样一般取2的范围，即确定95.45%的可靠度，就是说实现预定的抽样数据中有95.45%以上落入2的范围，仅有4.55%的误差，所允许的误差用精确度来衡量。精确度有分为绝对精确度E和相对精确度S，根据统计学中二项分布标准，在一定条件下为：,抽查法的原理：观测精度,式中： P观测事件发生率 n观测次数 Z正态分布下的Z值 相对精度为绝对精度与观测事件发生

6、率之比：,抽查法的原理：观测精度,例1：根据工作抽样查明某机器的停机率，要求相对误差在10%以内。原估计该机器的停机率为30%，可靠度为95%，确定观测次数为1500次。而实际却观测了1800次，其中停工500次，停机率为28%，问此观测结果能否满足预定误差要求？ 解：根据题意，P=0.28，1-P=0.72，n=1800，Z=1.96 由公式三得：S=0.07410% 因此满足预定的精度要求。,抽查法的原理：观测精度,工作抽样时观测次数的多少直接影响抽样的成本与所得结果的精确度。如果精确度要求高，抽样次数就多，所费的人力、时间及金钱就多。因此，不能将观测次数无限增加，否则将失去工作抽样的意义

7、，观测次数的多少可由绝对误差和相对误差公式来确定。,抽查法的原理：观测次数,抽查法的实施步骤：,1、确立调查目的与范围： 调查目的不同，则项目分类，观测次数与方法均不相同。如以机器开动情况为调查目的，则还需明确调查的范围，是一台机器还是几台机器；如以车间工作人员的工作比率为观测对象，则还需确定是机加工车间、装配车间、还是全厂所有车间。,抽查法的实施步骤：,2、调查项目分类： 根据目的与范围，就可以对调查对象的活动进行分类，分类的粗细根据抽样的目的而定。如果只是调查机器的开动率，观测项目可分为“操作”、“停止”、“闲置”。 如果要进一步了解机器停止和闲置的原因，则应将可能发生的原因作详细分类.,

8、抽查法的实施步骤：,2、调查项目分类： 抽样项目分类是工作抽样表格设计的基础，也是抽样结果达到抽样目的的保证，必须结合本单位的实际调查目的而制定。,抽查法的实施步骤：,3、决定观测方法： 观测前，需绘制机器或操作者的分布平面图和巡回观测路线图，注明观测位置。,抽查法的实施步骤：,4、向有关人员说明： 为使工作抽样取得成功，必须向工人说明调查目的、意义，请他们协助，以消除不必要的疑虑，并要求他们按照平时的工作情形工作，切勿紧张或做作。,抽查法的实施步骤：,5设计调查表格： 调查表格的内容和形式取决于调查的目的和要求。 象表一那样仅能了解机器的开动率和操作者的作业率，不能更进一步的分析空闲的原因。

9、如果象表二那样设置调查表格，能比较清楚的了解空闲的原因。,抽查法的实施步骤：,6试观测，决定观测次数： 正式观测以前，需要进行一定次数的试观测，通过试观测，得出观测时间的发生率，然后根据公式(公式四)或(公式五)决定正式观测次数。,抽查法的实施步骤：,6试观测，决定观测次数： 例3对某机器作业率进行观测，估计该机器停车率为25.6%，需要观测精度的绝对误差为0.01，可靠度为95%，求需观测的次数。 解P=0.25, 1-P=0.75, Z=1.96, E=0.01 由公式四，n=P(1-P)Z2/E2=0.25X0.75X1.962/0.012=7203次,抽查法的实施步骤：,6试观测，决定

10、观测次数： 例3对某机器作业率进行观测，估计该机器停车率为25.6%，需要观测精度的绝对误差为0.01，可靠度为95%，求需观测的次数。 若再经过300次观测，连同原理观测的100次，共400次中，机器停车状态90次，则重新调整观测次数为多少？ 解P=90/400=22.5% n=P(1-P)Z2/E2=0.225X0.775X1.962/0.012=6699次,抽查法的实施步骤：,7、决定观测时刻： 观测时刻的决定必须保证随机性，这是工作抽样的理论依据。为了保证抽样时间的随机性可利用随机数表。也可由计算机来产生随机数。 举例： 系统随机抽样法 连续分层随机抽样法,抽查法的实施步骤：,7、决定

11、观测时刻：系统随机抽样法决定观测时刻 实例：设某工厂一个车间进行工作抽样，决定观测5天，每天观测30次，该车间是上午8点上班，下午5点下班，中午12点至1点休息。可按下列步骤决定每日观测时刻。,抽查法的实施步骤：,7、决定观测时刻：系统随机抽样法决定观测时刻 （1）作两位数的随机数排列，以黄色纸片代表个位，取10张，上面分别写0、1、2、9；以绿色纸片代表十位，上面同样分别写上0、1、2、9。将两种纸片充分混合。每次从这两种颜色中随机抽取1张，记下数位。然后各自放回，再重新抽取。如此反复抽取15次。假设随机数排列为：11、18、39、70、63、77、37、25、44、59、33、42、76、

12、81、03。,抽查法的实施步骤：,7、决定观测时刻：系统随机抽样法决定观测时刻 （2）将此数列小余50的数保留，大于50 的数减去50，保留其余数。得：11、18、39、20、13、27、37、25、44、09、33、42、16、31、03。 （3）去掉大于30的数，得出11、18、20、13、27、25、09、16、03。 （4）取随机数排列最前面的数字11，作为第一日第一次的观测时刻。因为8:00点上班，所以第一次观测时刻为8:11。每日工作480min，每日观测30次。从而每次观测的时间间隔为：（48011）/ 3015.616（min）,抽查法的实施步骤：,7、决定观测时刻：系统随机抽

13、样法决定观测时刻 第二次观测时刻为8点11分16分8点27分 第三次观测时刻为8点43分 如此类推，可得出第一天30次的各个观测时刻。 （5）决定第二天第一次的观测时刻。取随机数排列的第二个数18。则第二天第一次的观测时刻即是8点18分，各次观测的时间间隔为16分。推算方法同上。 （6）以后几天的观测时刻如法炮制。 此法随简单，但除了第一次观测时刻是随机产生的以外，其余的观测策时刻随机性不强。,抽查法的实施步骤：,7、决定观测时刻：连续分层随机抽样法决定观测时刻 例如：某工厂的某车间每天的工作时间安排如下： 上午 8:00-8:30 30分钟 工作准备及调整机器 8:30-11:45 195分

14、钟 上午的工作时间 11:45-12:00 15分钟 收拾 下午 1:00-1:15 15分钟 准备下午的工作 1:15-4:30 195分钟 下午的工作时间 4:30-5:00 30分钟 收拾，打扫清洁 这样就必须各段断时间分别规定观测次数和观测时间。所以称之为分层抽样。,抽查法的实施步骤：,7、决定观测时刻：连续分层随机抽样法决定观测时刻 设每日需观测的总次数为200次，每天8小时工作。则观测次数如下： 上午和下午的工作时间共为 195195390分， 工作时间内总共需观测（390/480）200163次。,抽查法的实施步骤：,8、检查异常值作出结论： 由工作抽样得到的观测结果，只是估计值

15、，并不是真实值。用估计值代替真实值需要计算它的置信区间，若由异常值出现应剔除掉。,抽查法的实施步骤：,8、检查异常值作出结论： 设以P表示所观测时间发生率的真实值，P表示与之相应的估计值，由前面所讲的只是，P符合正态分布，其置信区间为： Z 正态分布下的Z值可查表得知 标准差 Z 估计值P的精确度,抽查法的实施步骤：,8、检查异常值作出结论： 由正态分布曲线可知，当置信区间在X3 的范围内时，置信度已达到99.73%，因此置信区间可以限定在P3 即： 的范围内，超出此范围，就作为异常值除去。,抽查法的实施步骤：,8、检查异常值作出结论： 例：设某项工作抽样10天，共观 测了1000次，每天观测

16、100次， 观测结果见下表所示。请进行异 常值处理。,抽查法的实施步骤：,8、检查异常值作出结论： 解： 由题意，n100，P0.817，1P0.183 子样本标准差 =(P(1-P)/n)1/2=(0.817*0.183)/100)1/2=0.039 由3原则控制界限为： 故控制上限0.817+0.01160.933 控制下限0.817-0.1160.701,8、检查异常值作出结论： 解： 由上表可知，第二天的工作率为67%，低于控制下限70.1%，应作为异常值除去；第八天的工作率为94%，高于控制上限93.3%，也应作为异常值除去。异常值除去后其相应的观测天数和观测次数均应舍去，从而观测事件的平均工作率P将发生变化，变化后为：,抽查法的实施步骤：,8、检查异常值作出结论： 解： 根据变化后的P计算绝对精度和相对精度，如果计算精度已达到预定的精度要求，观测次数也已达到或超过预定的观测次数，则说明该观测事件的平均工作率是可靠的，否则还须继续观测。,抽查法的实施步骤：,在工作抽样时使用控制图解： 通过控制图得到在