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        技能學(xué)習(xí)理論模型及其在經(jīng)濟(jì)管理中的應(yīng)用

        2022-03-19 23:05:43宋子昀王偉玲
        中國市場 2022年2期
        關(guān)鍵詞:工程管理

        宋子昀 王偉玲

        摘 要:基于RIGHT 給出的學(xué)習(xí)曲線形式和CARLSON 等給出操作技能學(xué)習(xí)的遺忘曲線形式,開展技能學(xué)習(xí)機(jī)理及其聯(lián)合的理論模型的研究,根據(jù)RIGHT 給出的學(xué)習(xí)曲線確定生產(chǎn)批次y(x)與時間t的函數(shù)模型,從而建立RIGHT 給出的學(xué)習(xí)曲線形式和CARLSON 等給出操作技能學(xué)習(xí)的遺忘曲線的聯(lián)立模型,以此描述單位產(chǎn)品生產(chǎn)耗時、成本或不合格率在學(xué)習(xí)與遺忘交替情況下的變化規(guī)律,并運(yùn)用于施工效率損失與索賠問題、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度問題的分析計(jì)算。

        關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)與遺忘曲線;聯(lián)立模型;工程管理

        中圖分類號:F224 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1005-6432(2022)02-0110-03

        DOI:10.13939/j.cnki.zgsc.2022.02.110

        技能學(xué)習(xí)過程的規(guī)律性主要表現(xiàn)在知識(技能)的遺忘和提升兩個方面,現(xiàn)有的研究成果主要是WRIGHT給出的學(xué)習(xí)曲線和CARLSON等給出操作技能學(xué)習(xí)的遺忘曲線。WRIGHT給出的學(xué)習(xí)曲線形式為:

        式(1)中, Tx表示生產(chǎn)第x個產(chǎn)品所用時間, x =0,1, 2, …;T1表示生產(chǎn)第1個產(chǎn)品所用時間;l為學(xué)習(xí)率,0≤l≤1;x為連續(xù)生產(chǎn)累計(jì)的次數(shù)。

        在實(shí)際生產(chǎn)或訓(xùn)練過程中,職工在其中不斷學(xué)習(xí)或訓(xùn)練、完善操作技能,使得完成產(chǎn)品所需的時間逐步縮短,效率逐步提高。

        CARLSON等給出操作技能學(xué)習(xí)的遺忘曲線形式為:

        式(2)中, Ty表示遺忘曲線上在經(jīng)驗(yàn)丟失的情況下生產(chǎn)第y個產(chǎn)品所對應(yīng)的生產(chǎn)時間;T1表示遺忘曲線上第1個產(chǎn)品所對應(yīng)的生產(chǎn)時間;f為遺忘率,0≤f≤1;y為連續(xù)停止生產(chǎn)累計(jì)的次數(shù)。

        在管理學(xué)中,學(xué)習(xí)曲線一般引申為:

        式(3)中,C表示連續(xù)生產(chǎn)累計(jì)產(chǎn)量為p時,對應(yīng)的產(chǎn)品時間成本(所用時間);C1表示生產(chǎn)初始的時間成本(所用時間);l為學(xué)習(xí)率,0≤l≤1;P為產(chǎn)品生產(chǎn)的累計(jì)產(chǎn)量。

        式(4)中, r表示連續(xù)生產(chǎn)累計(jì)產(chǎn)量為p時,對應(yīng)的產(chǎn)品不合格率;r1表示生產(chǎn)初始的產(chǎn)品不合格率;l為學(xué)習(xí)率,0≤l≤1;P為產(chǎn)品生產(chǎn)的累計(jì)產(chǎn)量。

        1 學(xué)習(xí)—遺忘聯(lián)立曲線理論模型

        WRIGHT 給出的學(xué)習(xí)曲線和CARLSON等給出操作技能學(xué)習(xí)的遺忘曲線是從兩個方面描述統(tǒng)一的學(xué)習(xí)任務(wù),自變量均為生產(chǎn)、訓(xùn)練和學(xué)習(xí)的周期——次數(shù),持續(xù)、不間斷的生產(chǎn)、訓(xùn)練和學(xué)習(xí)過程會促進(jìn)人們對生產(chǎn)效率、技能和知識進(jìn)行鞏固和加強(qiáng),導(dǎo)致單位產(chǎn)品生產(chǎn)耗時的縮短,就是式(1)所描述的。相反,如果中斷原本的生產(chǎn)、訓(xùn)練和學(xué)習(xí)進(jìn)程,那么生產(chǎn)效率、技能和知識等就會降低、生疏和遺忘。其中的計(jì)數(shù)x、y是十分關(guān)鍵的。

        定理1:設(shè)在學(xué)習(xí)的情況下,在正常勞動強(qiáng)度下,員工連續(xù)生產(chǎn)時間為t,當(dāng)t=0時,單位產(chǎn)品生產(chǎn)耗時Ty=T1,生產(chǎn)過程的學(xué)習(xí)率為l(0≤l≤1),則連續(xù)生產(chǎn)的次數(shù)為:

        設(shè)每批次產(chǎn)量相同且額定產(chǎn)量為m,則相應(yīng)的累計(jì)產(chǎn)品產(chǎn)量為:

        證明:

        學(xué)習(xí)曲線也是由x=1開始的,此時完成一次學(xué)習(xí),掌握操作全過程,初始操作用時也是T1,如果繼續(xù)生產(chǎn),由于技能得到訓(xùn)練和鞏固,周期每次操作用時會逐漸縮短,從x=1開始,到x次的總用時為:

        定理2:設(shè)在遺忘的情況下,即停止在正常勞動強(qiáng)度下的連續(xù)生產(chǎn)時間為t,當(dāng)t=0時,單位產(chǎn)品生產(chǎn)耗時Ty=T1,生產(chǎn)過程的學(xué)習(xí)率為l(0≤l≤1),則停止生產(chǎn)的次數(shù)為:

        證明:

        式(2)的y是指連續(xù)停止生產(chǎn)、訓(xùn)練或?qū)W習(xí)的累計(jì)次數(shù),是指中斷原本生產(chǎn)、訓(xùn)練或?qū)W習(xí)的時間,所以式(2)y的計(jì)時還是要由學(xué)習(xí)曲線式(1)來推算,故從y=1開始,連續(xù)累計(jì)到y(tǒng)次停產(chǎn)、停訓(xùn)或停止學(xué)習(xí)的總用時為:

        整理得:

        證畢。

        根據(jù)定理1和定理2以及式(1)、式(2),建立學(xué)習(xí)—遺忘的生產(chǎn)耗時聯(lián)立模型:

        同理,根據(jù)式(3),建立學(xué)習(xí)—遺忘的生產(chǎn)成本聯(lián)立模型:

        同理,根據(jù)式(4),建立學(xué)習(xí)—遺忘的產(chǎn)品不合格率聯(lián)立模型:

        2 學(xué)習(xí)—遺忘聯(lián)立曲線理論模型的應(yīng)用

        2.1 施工效率損失與索賠問題

        關(guān)于工程因停工、超負(fù)荷加班引起的停產(chǎn)、減產(chǎn)損失的賠償問題,主要是計(jì)算方面的問題,目前的研究方向是基于學(xué)習(xí)和遺忘模型來計(jì)量損失額,文獻(xiàn)[4]、文獻(xiàn)[5]在討論類似問題時,是根據(jù)WRIGHT給出的學(xué)習(xí)曲線和艾賓浩斯遺忘曲線的聯(lián)立來解決問題,這里有兩個方面是不合理的。

        其一,WRIGHT給出的學(xué)習(xí)曲線是關(guān)于單位產(chǎn)品生產(chǎn)耗時的函數(shù),而艾賓浩斯遺忘曲線是關(guān)于知識保有度的函數(shù),兩者不是相同的計(jì)量函數(shù),需要主管轉(zhuǎn)換,由此會引起誤差;其二,WRIGHT給出的學(xué)習(xí)曲線和艾賓浩斯遺忘曲線所描述的事件規(guī)律是不同的,所以不能直接建立聯(lián)立關(guān)系;其三,WRIGHT給出的學(xué)習(xí)曲線和CARLSON等給出的遺忘曲線都是描述操作技能學(xué)習(xí)和遺忘規(guī)律,兩者是相關(guān),是同一問題的兩個方面,所以由WRIGHT給出的學(xué)習(xí)曲線和CARLSON等給出的遺忘曲線來建立學(xué)習(xí)—遺忘聯(lián)立關(guān)系才恰當(dāng)?shù)摹?/p>

        根據(jù)定理1,可以非常容易地計(jì)算因停工、超負(fù)荷加班引起的停產(chǎn)、減產(chǎn)損失的賠償問題。

        停工問題的損失主要是停產(chǎn)和減產(chǎn)量的計(jì)算,計(jì)算步驟如下:

        (1)根據(jù)模型(1),利用多年工程積累的大數(shù)據(jù),來估計(jì)參數(shù)m和l。

        (2)根據(jù)停工前的施工記錄,確定T1。

        (3)停產(chǎn)產(chǎn)量損失計(jì)算,可以直接運(yùn)用式(6)來計(jì)算,設(shè)停產(chǎn)時間為t1,則停產(chǎn)損失的產(chǎn)量為:

        (4)重新開工后,由于技能遺忘導(dǎo)致一段時間減產(chǎn),減產(chǎn)產(chǎn)量計(jì)算的關(guān)鍵是計(jì)算期,第一種是恢復(fù)到停產(chǎn)前的工效水平所需時間,第二種是整個工期。對于持續(xù)性生產(chǎn)活動來說,應(yīng)該按第一種計(jì)算期計(jì)算,對于短期的項(xiàng)目施工來說,可以按工期來計(jì)量。

        (5)持續(xù)性工廠生產(chǎn)的減產(chǎn)計(jì)算期為生產(chǎn)效率恢復(fù)時間t2,由方程:

        求解,其中:

        對于短期施工項(xiàng)目,t2為剩余工期。

        (6)減產(chǎn)量計(jì)算公式為:

        (7)產(chǎn)量損失總量為:

        2.2 施工計(jì)劃與調(diào)度問題

        施工計(jì)劃與調(diào)度包含工序、工作強(qiáng)度、人員配置、工作銜接等,其中施工工序安排和人員配置等環(huán)節(jié)中有一個工序停頓或間隔問題,施工間隔意味著效率的降低,這就需要對工作間隔帶來的效率問題進(jìn)行分析,以此作為施工工序安排的依據(jù)。

        最簡單的情形是:工作周期存在停頓時間t1、連續(xù)工作時間t2。在這種情形下,工作效率的分析模型為:

        (1)單位產(chǎn)品生產(chǎn)耗時。

        (2)單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本。

        (3)單位產(chǎn)品不合格率。

        工作周是T=t1+t2,在這個時間段單位產(chǎn)品生產(chǎn)時間(成本、不合格率)初始為T1(C1、r1),到時段末變?yōu)門2(C2、r2),如果

        則所安排的工作周為學(xué)習(xí)狀態(tài),否則為非學(xué)習(xí)狀態(tài)。在學(xué)習(xí)狀態(tài)下,隨著工作周的連續(xù)推進(jìn),工作效率會不斷提高,成本和不合格率不斷下降。

        施工計(jì)劃與調(diào)度必須保證工作周是學(xué)習(xí)狀態(tài)的,這樣才可以確保工作效率不斷提高。

        3 算例

        設(shè)某金屬結(jié)構(gòu)制作安裝工程,根據(jù)測算,連續(xù)工作時的學(xué)習(xí)率為0.113,生產(chǎn)停止后,熟練員工的生產(chǎn)效率將按照遺忘率為f = 0.067的速度下降,已知初始的生產(chǎn)效率,即單位產(chǎn)品生產(chǎn)耗時為T1=0.32天,m=5噸。

        采用恢復(fù)期計(jì)算法,計(jì)算停工15天造成產(chǎn)量損失。

        已知T1、m、t1、l、f,由此首先根據(jù)式(25)、式(26)確定t2,由式(26):

        代入式(28):

        解得:

        t2=3.95(天),將各參數(shù)代入式(19):

        由式(17)計(jì)算得停產(chǎn)產(chǎn)量為192.61t,則減產(chǎn)產(chǎn)量為101.05t。

        該項(xiàng)目停工15天,因停產(chǎn)損失的產(chǎn)量為192.61t,復(fù)工后,需要3.95天才能恢復(fù)停工前的生產(chǎn)效率,恢復(fù)期的減產(chǎn)產(chǎn)量為101.05t,一共造成293.66t的金屬結(jié)構(gòu)制安產(chǎn)量損失。

        4 結(jié)語

        本文根據(jù)WRIGHT 給出的學(xué)習(xí)曲線形式和CARLSON 等給出操作技能學(xué)習(xí)的遺忘曲線形式,開展拓展研究,建立技能學(xué)習(xí)有關(guān)的理論模型,在此基礎(chǔ)上,提出了基于學(xué)習(xí)曲線的生產(chǎn)產(chǎn)量和效率計(jì)算模型。

        (1)學(xué)習(xí)—遺忘的生產(chǎn)耗時聯(lián)立模型

        (2)學(xué)習(xí)—遺忘的生產(chǎn)成本聯(lián)立模型

        (3)學(xué)習(xí)—遺忘的產(chǎn)品不合格率聯(lián)立模型

        并應(yīng)用于施工效率損失與索賠問題、施工計(jì)劃與調(diào)度問題等,學(xué)習(xí)—遺忘的聯(lián)立模型為工程管理提供科學(xué)的計(jì)算依據(jù),同時對學(xué)習(xí)理論的發(fā)展有一定的借鑒作用。

        參考文獻(xiàn):

        [1]伍新春.高等教育心理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1998.

        [2]燕良軾.高等教育心理學(xué)[M].長沙:湖南人民出版社,2010.

        [3]黃宇菲.基于學(xué)習(xí)遺忘曲線模型的員工生產(chǎn)率研究[J].管理學(xué)報,2011(9):1325-1331.

        [4]張麗霞,韋福祥.基于學(xué)習(xí)—遺忘效應(yīng)的生產(chǎn)率降低損失索賠研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識,2007,37(4):21-26.

        [5]何平,楊玉勝.加速施工下施工效率損失索賠問題研究[J].資源信息與工程,2016,31(5):123-124.

        [6]李振華,鄭琳川.基于艾賓浩斯遺忘曲線的日程安排程序?qū)崿F(xiàn)[J].軟件導(dǎo)刊,2013,12(9):41-42.

        [作者簡介]通訊作者:宋子昀(1986—),男,碩士,助理研究員,研究方向:工商管理的研究與教學(xué)。

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