第9章_工作抽样
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表 机械设备开动率观测数据
日期 6月9日 6月10日 6月11日 6月12日 6月13日 6月16日 6月17日 6月18日 6月19日 6月20日 合计
2013-7-9
观测次数n 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 2000
设备开动数 160 166 162 132 162 156 144 166 162 156 1596
2013-7-9 19
例9-2
如可靠度为95％，要求相对误差在5％以内。进行工作抽样时， 先做100次的预备观测以调查机器的空闲率p，结果发现有25次停 止，求需要观测多少次？
解： P=25%, 1-P=75%, 根据公式得：
Sபைடு நூலகம்5%
4(1 p) 4 0.75 n 4800次 2 2 PS 0.25 0.05
洗 作业 操作率 手 小计 (%) 15 10 75 50 0 67 67 50
28
1 正正 正 机 器 2 正正 3 1 操 作 者 2 3 正正 正
正 正正
正正 正 正正 正 正正 正
正 正
正 正 正
正 正 正 正
20 20 15
2013-7-9
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 稳定，每天观测20--40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。 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。 若作业内容稳定而均匀，可确定较短的观测期间;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。
P(1 P) E 2 2 n
E 1 P S 2 P nP
2013-7-9 15
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%。
表 不同抽样目的允许的绝对误差E值
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
主要用途
分析工时利用，确定各 类宽放时间的标准资料
瞬间观察，调查活动事 方法特点 项发生次数与发生率
对工序作业进行多次重复观察 与记录
2013-7-9
12
9.2 工作抽样原理
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，必须遵循两条基本原则： 保证每次抽样观测的随机性
如果又经过2天或3天的观测，观测500次后，发现机 器有空闲150次，因此须修正观测次数。此时
P=30%， n=3733次
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例9-3
如可靠度为99％，要求相对误差在5％以内。进行工作 抽样时，先做100次的预备观测以调查机器的空闲率p， 结果发现有25次停止，求需要观测多少次？
空闲时间 18 空闲比率 30% 总观测时间 60
2013-7-9
5
（2）工作抽样
将1小时分成60格，然后在1--60的数中， 随机取出10个数作为观测的时分。
设取时分为: 34，54，4，47，53，29，12，9，19，25 将这些时分按先后顺序排列成: 4，9，12，19，25，29，34，47，53，54
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 情况。
2013-7-9
2
利用工作抽样法可调查出操作者或机器的 工作比率和空闲比率。
工作时间 工作比率（%） 100% 总观测时间
空闲时间 空闲比率（%） 100% 总观测时间
2013-7-9
3
（1）秒表时间研究
观测时间 随机时刻 观测结果
2013-7-9
实际上难以在很长时间观测
工作率
时间值
11
项目
工作抽样
秒表时间研究 工序作业时间
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 法合理性 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
研究对象 工作班制度工时 测定工时的利用情况及 研究重点 各类工时消耗比例
2013-7-9
22
9.3 工作抽样的实施步骤
1、明确调查目的范围 2、调查项目分类 3、确定观测路径 4、设计工作抽样观测表 5、试观测及总观测次数的确定 6、向有关人员说明调查目的 7、正式观测 8、观测数据的整理与分析
2013-7-9 23
P223
大分类 工作
图 设备观测项目分类图
中分类 工作中 准备中
如可靠度为99％，要求相对误差在1％以内。进行工作 抽样时，先做100次的预备观测以调查机器的空闲率p， 结果发现有25次停止，求需要观测多少次？
2013-7-9
21
练习题：
用工作抽样调查设备停台率,经过600次抽样观 察,得到的观测结果是,设备开动420次,设备停 台180次,试问(1)工作抽样事先设定的可靠度 为95%,相对误差为5%,达到此要求,600次观察 是否足够?若不够,尚需追加多少次的观察?(2) 若将上述相对误差5%改为绝对误差的要求,试 问600次观测是否足够?
要有足够的抽样观测次数
2013-7-9
13
工作抽样一般取2σ的范 围，即确定95%(实际上是 95.45%)的置信度.
68.72%
95.45%
99.73%
3 2 1 x 1
图 正态分布曲线
2 3
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14
1、观测精度
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：
设备开动率p 80.0% 83.0% 81.0% 66.0% 81.0% 78.0% 82.0% 83.0% 81.0% 83.0% 79.8%
31
日期 6月9日 6月10日 6月11日 6月12日 6月13日 6月16日 6月17日 6月18日 6月19日 6月20日 合计
解：根据题意，P=0.28,1-P=0.72, n=1800 由公式得：
E 1 P 0.72 S 2 2 0.075 10% P nP 1800 0.28
因此满足预定的精度要求。
2013-7-9 17
2、观测次数n的确定
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。
1
4
9
12
19
25
29
34
47
53 54
60
6
2013-7-9
在 10 次 随 机 观 测 中 有 3 次 没 工 作 （ 空 闲），7次工作，故：
工作时间 7 工作比率 70% 总观测时间 10
空闲时间 3 空闲比率 30% 总观测时间 10
2013-7-9
7
工作抽样的优缺点
作 业 时 间
标准作业（收拾作业） 调整机械 辅助作业 随时作业 测量等
搬运作业（搬运工作） 全 作 业 时 间 非 生 产 作 业 管理等待 修理保养 （研磨工具、机器设备的 小修理、注油等） 作业等待（原材料、半成品、检 验、搬运） 洽商（联络、原始记录） 工厂走动 开工时的准备、下班时间的收拾及其它（开 灯、开窗、清扫、关灯关窗灯） 作业宽放
第九章
☆教学目的与要求
工作抽样
1.理解工作抽样的概念;
2.领会工作抽样的用途及其主要优缺点;
3.掌握工作抽样的步骤与方法; 4.领会工作抽样的应用。
2013-7-9
1
9.1 工作抽样特点与应用
瞬时观测 法
工作抽样（Work Sampling）是指对作业者和机
器设备的工作状态进行瞬时观测，调查各种作业
2013-7-9
合计 20 10 2 5 0 50 50 5
操作率（%） 60 80 5 0
2
3
正正
正正正正正
3
0
2
0 3 0 1 5 0
5
0 5 0 5 0
6
4 7
3
正正正正正正正
正正正
27
P225
表 空闲时间细分观测
分类
操作 修理 故障
停 工作 工作 搬 等材 商 等检 清 电 中 准备 运 料 议 查 扫
在1小时内，以1分钟为单元进行直接观测， 并记录观测结果，即观测记录60次。如下图所 示，以空白格表示工作时间，以斜条格为空闲 时间。
1
4
9
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19
25
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4
由图可知，在内60分钟内，有18分钟为空闲，有 42分钟为工作，故：
工作时间 42 工作比率 70% 总观测时间 60
管 理 宽 放
宽 放 时
洗手、上厕所 非 作 业
生理宽放 间 疲劳宽放
休息（喝水、拭汗、消除疲劳） 怠工（迟到、早退）
图8-4 操作人员的观测项目分类图
可避免宽放
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25
P225
工作抽样观测表
工厂名： 作业名： 轴加工 时间 ： 年 月 粗车 8：10 8：26 8：42 8：50 … 合 计 ○ √ △ Х Х △ ○ √ … 12 8 5 3 精车 √ ○ Х ○ … 17 6 2 7
优点：
测定效率高而经济； 观测数据失真小，准确性高； 可以用于多种作业的同时观测； 随机性强，不受时间的限制； 几乎不需对观测者进行专门培训；
缺点：
当调查对象分布较广时，路上花的时间多； 无法将作业细分； 只能得到平均结果，得不到详尽的个别差异。
2013-7-9 8
作业测定的主要方法和阶次
第一阶次：动作 第二阶次：单元 第三阶次：作业 第四阶次：制程 串连。
方法：图表法和计算法。
2013-7-9
18
计算法：当可靠度设定为95%时
n =4P(1-P)/ E2
n=4(1-P)/S2P
确定P值有两种办法：
一是根据经验统计数大致选定一个P值；
二是可预先进行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。
±3.6％～4.5％ ±2.4％～3.5％ ±1.2％～1.4％ ±1.6％～2.4％
2013-7-9
16
例9-1
根据工作抽样查明某机器的停工率，要求相对误差在 10%以内。原估计该机器的停工率为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，停工率为28%，问此观测结果能否满足预定 误差要求？
小分类 加工 准备机械 准备工具 整理加工品 等待（有工作） 等待（无工作） 修理 走动中 缺席 工人不足 制造能力不均衡 订货计划不均衡
全 作 业 时 间
停工
等待中
闲置
机械休止
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24
图 操作人员观测项目分类图
大分类 中分类 小分类 正规作业 作业 基本作业 临时作业 自动化机械 化学反应 作 业 监视 计器等 狭 义 作 业 作 业 操 作
每件产品标准时间
2013-7-9
10
工作抽样与秒表时间研究的主要区别 ？
项目 测定方法 测定工具 工作抽样 进行瞬时观测 目视 秒表时间研究 进行连续测定 秒表或计时器 相当疲劳，观测者必须专心
观测者的 不太疲劳 疲劳程度 观测对象
一人可以观测多名对象 ；可以同时观测作业者 一人只能观测一名对象；同时观 测作业者和设备有困难 和设备
第一阶次 动作
预定时间标准
人的基本动作。 几个连续动作的集合。 两三个单元的集合。 指为进行某种活动所必须的作业的
第二阶次 单元
秒表时间研究
第三阶次 作业
第四阶次 制程
工作抽样
标准资料法
2013-7-9
9
工作抽样的用途
主要用在以下两个方面： （1)工作改善。 （2)制定标准时间。
观测总时间 作业率 评比率 1 宽放率） （ 生产总数量
车间名称： 日（8：00～17：00） 磨削 Х √ √ √ … 15 6 4 4 铣槽 ○ ○ Х √ … 17 5 3 6 61（50.8%） 25（20.8%） 14（11.7%） 20（16.7%）
26
观测者 总计（比率）
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P225
表 观测机器开动率和操作者作业率
分类 1 机 器 操作 正正正正正正 正正正正正正正 正 正正正正正 正正正正正正 正正正正 空闲 正正正正 30 40 2 5 1 操 作 者 2 正正正正 0 正正正正正正 0 2 0 3 5
研究宽放率（疲劳宽放除外）或作业内容变动大的场合， 最好观测期间稍长些。 观测期间应避开非正常作业时间。
2013-7-9 29
正式观测时每日的观测时刻必须是随机的
随机表法
系统抽样原理时间间隔法。 分层抽样法
2013-7-9
30
例9-4 对某工厂某车间的设备自6月9日至6月20日期间进行了10天 （休息日除外）的现场巡回观测，得到观测的结果列在表8-12中。根 据表中记录的数据绘制管理图来进行分析。
日期 6月9日 6月10日 6月11日 6月12日 6月13日 6月16日 6月17日 6月18日 6月19日 6月20日 合计
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观测次数n 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 2000
设备开动数 160 166 162 132 162 156 144 166 162 156 1596
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例9-2
如可靠度为95％，要求相对误差在5％以内。进行工作抽样时， 先做100次的预备观测以调查机器的空闲率p，结果发现有25次停 止，求需要观测多少次？
解： P=25%, 1-P=75%, 根据公式得：
Sபைடு நூலகம்5%
4(1 p) 4 0.75 n 4800次 2 2 PS 0.25 0.05
洗 作业 操作率 手 小计 (%) 15 10 75 50 0 67 67 50
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1 正正 正 机 器 2 正正 3 1 操 作 者 2 3 正正 正
正 正正
正正 正 正正 正 正正 正
正 正
正 正 正
正 正 正 正
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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 稳定，每天观测20--40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。 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。 若作业内容稳定而均匀，可确定较短的观测期间;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。
P(1 P) E 2 2 n
E 1 P S 2 P nP
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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%。
表 不同抽样目的允许的绝对误差E值
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
主要用途
分析工时利用，确定各 类宽放时间的标准资料
瞬间观察，调查活动事 方法特点 项发生次数与发生率
对工序作业进行多次重复观察 与记录
2013-7-9
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9.2 工作抽样原理
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，必须遵循两条基本原则： 保证每次抽样观测的随机性
如果又经过2天或3天的观测，观测500次后，发现机 器有空闲150次，因此须修正观测次数。此时
P=30%， n=3733次
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例9-3
如可靠度为99％，要求相对误差在5％以内。进行工作 抽样时，先做100次的预备观测以调查机器的空闲率p， 结果发现有25次停止，求需要观测多少次？
空闲时间 18 空闲比率 30% 总观测时间 60
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（2）工作抽样
将1小时分成60格，然后在1--60的数中， 随机取出10个数作为观测的时分。
设取时分为: 34，54，4，47，53，29，12，9，19，25 将这些时分按先后顺序排列成: 4，9，12，19，25，29，34，47，53，54
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 情况。
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利用工作抽样法可调查出操作者或机器的 工作比率和空闲比率。
工作时间 工作比率（%） 100% 总观测时间
空闲时间 空闲比率（%） 100% 总观测时间
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（1）秒表时间研究
观测时间 随机时刻 观测结果
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实际上难以在很长时间观测
工作率
时间值
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项目
工作抽样
秒表时间研究 工序作业时间
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 法合理性 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
研究对象 工作班制度工时 测定工时的利用情况及 研究重点 各类工时消耗比例
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9.3 工作抽样的实施步骤
1、明确调查目的范围 2、调查项目分类 3、确定观测路径 4、设计工作抽样观测表 5、试观测及总观测次数的确定 6、向有关人员说明调查目的 7、正式观测 8、观测数据的整理与分析
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P223
大分类 工作
图 设备观测项目分类图
中分类 工作中 准备中
如可靠度为99％，要求相对误差在1％以内。进行工作 抽样时，先做100次的预备观测以调查机器的空闲率p， 结果发现有25次停止，求需要观测多少次？
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练习题：
用工作抽样调查设备停台率,经过600次抽样观 察,得到的观测结果是,设备开动420次,设备停 台180次,试问(1)工作抽样事先设定的可靠度 为95%,相对误差为5%,达到此要求,600次观察 是否足够?若不够,尚需追加多少次的观察?(2) 若将上述相对误差5%改为绝对误差的要求,试 问600次观测是否足够?
要有足够的抽样观测次数
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工作抽样一般取2σ的范 围，即确定95%(实际上是 95.45%)的置信度.
68.72%
95.45%
99.73%
3 2 1 x 1
图 正态分布曲线
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1、观测精度
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：
设备开动率p 80.0% 83.0% 81.0% 66.0% 81.0% 78.0% 82.0% 83.0% 81.0% 83.0% 79.8%
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日期 6月9日 6月10日 6月11日 6月12日 6月13日 6月16日 6月17日 6月18日 6月19日 6月20日 合计
解：根据题意，P=0.28,1-P=0.72, n=1800 由公式得：
E 1 P 0.72 S 2 2 0.075 10% P nP 1800 0.28
因此满足预定的精度要求。
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2、观测次数n的确定
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。
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在 10 次 随 机 观 测 中 有 3 次 没 工 作 （ 空 闲），7次工作，故：
工作时间 7 工作比率 70% 总观测时间 10
空闲时间 3 空闲比率 30% 总观测时间 10
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工作抽样的优缺点
作 业 时 间
标准作业（收拾作业） 调整机械 辅助作业 随时作业 测量等
搬运作业（搬运工作） 全 作 业 时 间 非 生 产 作 业 管理等待 修理保养 （研磨工具、机器设备的 小修理、注油等） 作业等待（原材料、半成品、检 验、搬运） 洽商（联络、原始记录） 工厂走动 开工时的准备、下班时间的收拾及其它（开 灯、开窗、清扫、关灯关窗灯） 作业宽放
第九章
☆教学目的与要求
工作抽样
1.理解工作抽样的概念;
2.领会工作抽样的用途及其主要优缺点;
3.掌握工作抽样的步骤与方法; 4.领会工作抽样的应用。
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1
9.1 工作抽样特点与应用
瞬时观测 法
工作抽样（Work Sampling）是指对作业者和机
器设备的工作状态进行瞬时观测，调查各种作业
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合计 20 10 2 5 0 50 50 5
操作率（%） 60 80 5 0
2
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正正
正正正正正
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表 空闲时间细分观测
分类
操作 修理 故障
停 工作 工作 搬 等材 商 等检 清 电 中 准备 运 料 议 查 扫
在1小时内，以1分钟为单元进行直接观测， 并记录观测结果，即观测记录60次。如下图所 示，以空白格表示工作时间，以斜条格为空闲 时间。
1
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4
由图可知，在内60分钟内，有18分钟为空闲，有 42分钟为工作，故：
工作时间 42 工作比率 70% 总观测时间 60
管 理 宽 放
宽 放 时
洗手、上厕所 非 作 业
生理宽放 间 疲劳宽放
休息（喝水、拭汗、消除疲劳） 怠工（迟到、早退）
图8-4 操作人员的观测项目分类图
可避免宽放
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工作抽样观测表
工厂名： 作业名： 轴加工 时间 ： 年 月 粗车 8：10 8：26 8：42 8：50 … 合 计 ○ √ △ Х Х △ ○ √ … 12 8 5 3 精车 √ ○ Х ○ … 17 6 2 7
优点：
测定效率高而经济； 观测数据失真小，准确性高； 可以用于多种作业的同时观测； 随机性强，不受时间的限制； 几乎不需对观测者进行专门培训；
缺点：
当调查对象分布较广时，路上花的时间多； 无法将作业细分； 只能得到平均结果，得不到详尽的个别差异。
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作业测定的主要方法和阶次
第一阶次：动作 第二阶次：单元 第三阶次：作业 第四阶次：制程 串连。
方法：图表法和计算法。
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计算法：当可靠度设定为95%时
n =4P(1-P)/ E2
n=4(1-P)/S2P
确定P值有两种办法：
一是根据经验统计数大致选定一个P值；
二是可预先进行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。
±3.6％～4.5％ ±2.4％～3.5％ ±1.2％～1.4％ ±1.6％～2.4％
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例9-1
根据工作抽样查明某机器的停工率，要求相对误差在 10%以内。原估计该机器的停工率为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，停工率为28%，问此观测结果能否满足预定 误差要求？
小分类 加工 准备机械 准备工具 整理加工品 等待（有工作） 等待（无工作） 修理 走动中 缺席 工人不足 制造能力不均衡 订货计划不均衡
全 作 业 时 间
停工
等待中
闲置
机械休止
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图 操作人员观测项目分类图
大分类 中分类 小分类 正规作业 作业 基本作业 临时作业 自动化机械 化学反应 作 业 监视 计器等 狭 义 作 业 作 业 操 作
每件产品标准时间
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工作抽样与秒表时间研究的主要区别 ？
项目 测定方法 测定工具 工作抽样 进行瞬时观测 目视 秒表时间研究 进行连续测定 秒表或计时器 相当疲劳，观测者必须专心
观测者的 不太疲劳 疲劳程度 观测对象
一人可以观测多名对象 ；可以同时观测作业者 一人只能观测一名对象；同时观 测作业者和设备有困难 和设备
第一阶次 动作
预定时间标准
人的基本动作。 几个连续动作的集合。 两三个单元的集合。 指为进行某种活动所必须的作业的
第二阶次 单元
秒表时间研究
第三阶次 作业
第四阶次 制程
工作抽样
标准资料法
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工作抽样的用途
主要用在以下两个方面： （1)工作改善。 （2)制定标准时间。
观测总时间 作业率 评比率 1 宽放率） （ 生产总数量
车间名称： 日（8：00～17：00） 磨削 Х √ √ √ … 15 6 4 4 铣槽 ○ ○ Х √ … 17 5 3 6 61（50.8%） 25（20.8%） 14（11.7%） 20（16.7%）
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观测者 总计（比率）
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表 观测机器开动率和操作者作业率
分类 1 机 器 操作 正正正正正正 正正正正正正正 正 正正正正正 正正正正正正 正正正正 空闲 正正正正 30 40 2 5 1 操 作 者 2 正正正正 0 正正正正正正 0 2 0 3 5
研究宽放率（疲劳宽放除外）或作业内容变动大的场合， 最好观测期间稍长些。 观测期间应避开非正常作业时间。
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正式观测时每日的观测时刻必须是随机的
随机表法
系统抽样原理时间间隔法。 分层抽样法
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例9-4 对某工厂某车间的设备自6月9日至6月20日期间进行了10天 （休息日除外）的现场巡回观测，得到观测的结果列在表8-12中。根 据表中记录的数据绘制管理图来进行分析。