第4章 生产运作系统优化设计
——工作设计与工作测量
生产率与人的行为
影响生产率的因素
技术因素（硬因素）
操作者行为因素（软因素）
引言
2
3
生产管理中人的行为因素
生产率
工作的物
理环境
职工的工
作绩效
激励
职工的工
作能力
3
学习内容：
工作设计和工作测量的理论基础
工作设计的主要内容
工作测量的基本方法
人-机-环境系统中的工作环境研究与设计
4
第一节 工作设计概述
什么是工作设计？
①为组织中的某一个人或某一群人指明工作活动
内容。
②确定具体的任务和责任、工作环境以及完成任
务的方法。
为什么要进行工作设计？
①满足生产率和质量的目标；
②满足技术要求；
③满足工人生理及个人需要。
5
工作设计的主要内容
Who
谁来
做？
人员
素质
How
如何
做？
方法
Why
为什么
做？
激励
When
何时
做？
计划
安排
Where
何处
做？
地点
安排
What
做什
么？
任务
最终目标
结构
明确工作任务的作业过程；通过分工确定工作内容；明确每个
操作者的工作责任；以组织形式规定分工后的协调，保证任务
的完成。
6
工作设计的理论基础
科学管理原理——效率学派
行为理论——行为学派
7
泰勒的研究
吉尔.布雷斯
铲掘作业
最
佳
载
荷
21
磅
焦碳
铁矿石
煤粉
理论基础——科学管理原理
效率
动作 17个
120块
8
行为科学理论
梅奥——霍桑实验
改变工作条件和劳动效率没有直接关系；
提高生产效率的决定因素是员工情绪，而不是工作条
件；
关心员工的情感和员工的不满情绪，有助于提高劳动
生产率。
纯环境和物质的激励并不一定都有效，员工的心理感觉
与效应更重要，人都是社会人
9
10
工作设计中的行为理论
马斯洛(Maslow)的需求层次理论
生理、安全、归属、尊重、自我实现
10
赫兹伯格(Herzberg)的双因素理论
保健因素——不满意因素
激励因素——满意因素
1111
12
工作设计中的行为方法
与过去的研究方法不同的是，该方法引入了一个新的变量→
动机。其研究分两步：
（1）研究工作特征对员工动机的影响
（2）确定动机如何影响工作绩效
12
工作扩大化(Job Enlargement)：工作内容横向扩展，增
加工作任务的种类，使员工完成一项完整工作的大部分，
从而使员工感受到自己的工作在最终成果中的重要性，增
加成就感，提高积极性。
工作职务轮换(Job Rotation)：在一定范围内让员工交换
工作岗位。
工作丰富化(Job Enrichment)：工作内容纵向扩大，给予
员工更多的责任、更多参与决策和管理的机会。
三种行为方法
13
与以往每个人只负责一项完整工作的一部分(如一道工序、
一项业务的某一程序等)不同，由多个不同职能和专业的
人组成一个小组，共同完成一项完整的工作。
基本思想是全员参与，从而调动每个人的积极性和创造性。
团队有一定的决策权。
团队工作方式（team work）
14
团队工作方式（team work）
1
A B C D
2 3 4
监督者
人员组织
技术
CBA
21
D
43
组织者
组织
技术
人员
（a)传统工作方式：
把任务分给每个人
（b)新型工作方式：
把任务分给一组人
15
团队工作方式（team work）
传统工作方式传统工作方式 团队工作方式团队工作方式
最大分工和简单工作最大分工和简单工作
最少的智能工作内容最少的智能工作内容
众多从属关系众多从属关系
人员高素质、多技能人员高素质、多技能
较多的智能工作内容较多的智能工作内容
管理层次少，基层自主管理层次少，基层自主
性强性强
16
团队工作方式的类型
解决问题式团队：解决问题式团队：一种由自愿者参加的非正式团体，研究和解决
工作中遇到的一些问题。（如QC小组）
特定目标式团队特定目标式团队：为解决某一个特定问题或达到某一个目标而成
立的临时组织。（如项目小组）
自我管理式团队自我管理式团队：有数人组成一个小组，共同完成一项相对
完整的工作，小作成员自己承担管理责任。
17
第二节 工作设计的方法研究
在既定的工作条件下，运用系统分析的方法研究如何合理
地利用资源排除作业中不合理、不经济的因素，寻求一种
更佳、更经济的工作方法，以提高系统的工作效率。
工作研究与设计
时间研究
确定完成工作
的标准时间
提高劳动效率
方法研究
改进工作方法
确定工作标准
基础
条件
18
方法研究与时间研究的关系：
区别：
方法研究侧重完成工作的最佳方法，使现场布局
更合理，环境更良好，工人的无效劳动减少，劳
动强度进一步降低；
时间研究侧重研究完成工作的标准时间，使劳动
力的使用更合理，工时成本降低，劳动率进一步
提高。
联系：
方法研究是前提和基础，时间研究是重要条件。
19
方法研究的内容
方法研究的内容包括：过程分析（包括流程分析和作业分析）和动作
分析。它与生产流程（过程）的关系如图所示。
流程分析：对整个过程的全面分析、设计。
作业分析：对同一工作地上的工作进行分析。
动作分析：把作业分解为动作单元进行分析。
20
过程分析
过程分析符号 过程分析技术
工序结构分析（工艺程序图）：
以产品为对象，运用“加工”
和“检验”两种符号。
零件加工分析（流程程序图）：
用加工、运输、检验、存储、
停顿五个步骤描述完整的生产
流程。
空间及平面流程分析（线路图）：
以现场作业为对象，对现场布
局及物料和操作者的流通路线
进行分析。
符号 名称标志
○ 加工过程
运输过程
▽ 存储过程
D 停顿过程
□ 检验过程
21
动作分析
动作要素的构成
动作
定点动作：握取、放手、对准、预对、应用、装配、拆卸
运送动作：伸手、移动
犹豫动作：寻找、发现、选择、计划、检验
等待动作：持住、延迟、休息
动作分析的基本方法
目视动作分析
影片录像分析
既定时间分析
22
方法研究的分析工具
5W1H分析方法： 围 绕 “what”、 “why”、 “who”、
“when”、“where”、“how”反复提问。
what（做什么？能否干别的？）
why（为什么做？有没有必要？）
where（何处做？能否在别处？）
when（何时做？能否不在此时？）
who（有谁做？能否不是此人？）
How（怎么做？能否用其他方法？）
23
方法研究的分析工具（续）
工作改进四种技巧（ECRS原则）：
取消：取消不合理的、非必要的工作过程或动作；
合并：把能够合并在一起的工作过程和动作合并在一起，
或把由不同人做的工作合并在一起由一个人完成；
重排：经过取消、合并之后的工作，根据何人、何时、
何地的提问，重新排列，以便得到最佳的工作顺序；
简化：把工作内容、工作步骤进行简化，节省时间与费
用，提高效率。
what（能否干别的）——合并
why（有没有必要)——取消
where（能否在别处） ——重设顺序
when（能否不在此时）
who（能否不是此人）
How（能否用其他方法）——简化
24
案例：分析面条制作的流程
2525
26
流程名称：制作面条 分析员：孙悟空 日期：2010年11月18日
步骤 符号 备注
1、将面条置于储藏架
2、将面条拿到厨房
3、下锅煮熟
4、捞到碗里
5、送到水池边 搬运重物
6、过水
7、送到操作台 搬运重物
8、分装入盘
9、加肉末、作料、调料 6个重复动作
10、将盘子送至加热器 6个重复动作
11、保温
12、送到出售台 6个重复动作
面条制作流程图（现状）
26
流程名称：制作面条 分析员：孙悟空 日期：2010年11月18日
步骤 符号 备注
1、将面条置于储藏架
2、将面条拿到厨房
3、下锅煮熟
4、捞到碗里
5、送到水池边 搬运重物
6、过水
7、送到操作台 搬运重物
8、分装入盘
9、加肉末、作料、调料 6个重复动作
10、将盘子送至加热器 6个重复动作
11、保温
12、送到出售台 6个重复动作
面条制作流程图（分析）
27
流程名称：制作面条 分析员：孙悟空 日期：2011年11月18日
步骤 符号 备注
1、将面条置于储藏架
2、将面条拿到厨房
3、下锅煮熟
4、捞到碗里
5、在锅台过水 增加紧临锅台的水龙头
6、加肉末、作料、调料
7、保温
8、分装入盘 6个重复动作
9、送到出售台 6个重复动作
面条制作流程图（改进）
28
工作测量（work measurement）
运用一定的技术和方法来测定合格工人完成一项特定
任务必须消耗的时间，以确定时间标准和劳动定额，如单
位产量所需的时间，或单位时间内的产量。
进行工作测量的目的和意义：
建立合理的劳动时间定额和劳动力定额；
为制定标准工作成本与工资等级提供依据；
为工作绩效的评估与奖励提供依据；
为生产作业计划与生产控制提供参考
第三节 工作测量
29
生产时间消耗结构
产品
总时间
作业时间
无效时间
基本作业时间
设计缺陷的工时消耗
工艺缺陷的工时消耗
管理不善产生的
无效时间
工人原因造成的
无效时间
正常作业时间
宽放时间
30
一般来说，宽放时间可以分为四类：
作业宽放：作业过程中不可避免的作业中断或滞后，如设备维
护、刀具更换与刃磨、切削清理、熟悉图纸等等。
个人宽放：与作业无关的个人生理需要所需要的时间，如上厕
所、饮水等。
疲劳宽放：即休息宽放。
管理宽放：非操作者个人过失所造成的无法避免的作业误，如
材料供应不足、等待领取工具等。
宽放时间是劳动者在工作过程中因工作需要、休息
与生理需要等，需要作业时间给予补偿的时间。
31
32
无效时间
由于管理不善或工人控制范围内的原因，而造成
的人力设备的窝工闲置的时间。
生产过剩的浪费
停工等待的浪费
搬运的浪费
加工的浪费
动作的浪费
制造过程中产生的废品的浪费
32
标准工作时间，是在标准工作条件下，操作人员完成单位特定工作所需
的时间。
标准工作条件：在合理安排的工作场所和工作环境下，由经过培训的
操作人员，按照标准的工作方法，通过正常的努力去完成工作任务。
工时定额的制定应以方法研究和标准工作方法的制定为前提。
单件生产：
作业时间＊（1＋宽放率）＋准备结束时间
成批生产：
作业时间＊（1＋宽放率）＋准备结束时间／批量
大量生产：
作业时间＊（1＋宽放率）
工时定额
33
测时法
预定时间标准法(Predetermined Time
Standard )
模特法
工作抽样法(Work Sampling method)
工作测量的方法
34
测时法
原理：用秒表或其它计时工具，在工作现场也可观察
工作的录象带。
步骤：
①选择观测对象
②划分作业要素，制定测时记录表
③观察记录各要素的时间，并计算其平均值
④计算作业的观察时间
⑤效率评定，计算正常作业时间
⑥考虑宽放时间，确定标准作业时间
35
举例
为了制定新的时间标准，观察了某工人用车床加
工一种零件的时间。共观察了60次，结果如下表：
作业要素 要素的平均时间(秒)
把零件置于卡盘并压紧
开车与进刀
车削
关车与退刀
卸下零件
研究人员认为，该工人比正常情况下快15%；另外，
生理需要及各种不能避免的耽搁时间占正常时间的12%。
请确定该作业的标准时间。
36
解：
①计算作业的观察时间：
作业时间＝∑ti ＝+3+27+12+ ＝ 68秒
②计算正常时间：
正常时间＝ 作业时间×评比率＝68 ×
＝秒
③确定标准时间：
标准时间＝正常时间×（1＋宽放率）
＝×＝秒
37
练习1：
某次时间测量的纪录如下表，如果时间宽放率是15%，确
定标准该作业过程的标准时间。
某次时间测量记录表 (单位：min)
工作
单元
评比系
数（%）
测量时间
1 2 3 4 5
1 120 13 15 12 13 13
2 110 23 25 23 24 25
3 105 5 6 4 5 7
4 95 9 12 10 8 12
5 98 15 16 13 14 13
38
预定时间标准法
原理：把所有的作业都分解为基本动作单元，并制作基
本动作的标准时间表。
步骤：
①把新作业分解成基本元素
②在标准资料表中查每一相似元素时间，为作业中的各
元素设定时间
③根据新作业的特殊特征，调整每一元素的时间
④把各元素时间相加，得到新作业的正常时间，加上规
章制度规定的等待和疲劳所致的宽放时间，即标准时间。
优点：简便易行、节约成本
39
模特法
原理：预定时间标准法的一种。它将动作分为四大类，共21
个标准动作。并确定了每个动作的时间值。
以手指移动的时间为时间单位，即1MOD（
秒），其它动作的时间都是它的倍数。
用途：用于确定标准的操作方法、制定时间标准、动作分析
等。
模特法的动作分类及时间值
40
模特法的动作分类及时间值模特法的动作分类及时间值
动作分类 动作名称 符号 时间值(MOD)
移
动
动
作
手指动作
手的动作
前臂动作
上臂动作
肩的动作
M1
M2
M3
M4
M5
1
2
3
4
5
终
止
动
作
触碰动作
简单抓握
复杂抓握
简单放下
注意放下
特别注意放下
G0
G1
G3
P0
P2
P5
0
1
3
0
2
5
41
模特法的动作分类及时间值模特法的动作分类及时间值
动作分类 动作名称 符号 时间值(MOD)
身
体
动
作
踏板动作
步行动作
向前探身动作
坐和站起动作
F3
W5
B17
S30
3
5
17
30
其
它
动
作
校正动作
施压抓握
曲柄抓握
眼睛放下
判断放下
重量修正
R2
A4
C4
E2
D3
L1
2
4
4
2
3
1
42
工作抽样法
原理：通过随机观察操作者是否在工作，从而确定实际工作
时间的百分比。
步骤：
①识别特定的活动，它们是研究的主要目的
②确定观测次数（样本数）
ⅰ估计要研究的活动占总时间的比例
ⅱ设定研究结果所要求的精确度
ⅲ计算观测次数
③确定观测方式和观测时间的长度
④进行随机观察，记录数据
⑤检查是否需要更多的样本数
⑥计算、分析、结论
43
用工作抽样法确定工时定额
例：对某操作者的作业观测100小时，共1000次。其中观测到“工作
”的有800次，其余为“空闲”。其间产量为500件，设效率评定系
数为，宽放率为15%，试确定单件时间定额。
解（1）计算实际工作时间
（2）计算实际作业时间
（3）计算单件产品作业时间
（4）计算单件产品时间定额
44
优点：
①观测者不需要经过专门训练
②不需要使用秒表，因此可同时进行几种行为的观测
③可以在任何时间暂停一下而不影响结果
④不会使操作者改变工作方法从而影响结果
⑤与其他作业测定相比，被观测者更喜欢这种方法。
缺点：
不能提供详尽的元素分解；
所需观测的样本数较大，需要保证有一定的估计精度；
如果观察没有随机性，将导致结果无效。
45
练习2：
研究人员对工人的操作进行了抽样观察，连续观察了500
次，观测时间为100h,发现工作状态的有400次，其余为闲
暇状态。其间生产的产量为100件，假设该工作人员的评
比系数为90%，时间宽放率为10%，试确定标准时间。
46
第四节 人-机工程
构成要素：
①人
②机器
③环境
随机干扰
随机干扰
感官系统
决策系统
操作系统
显示系统
运行系统
控制系统
人 机 器
环
境
环
境
人机系统的运行、相互作用过程
47
工作环境研究与设计
工作环境：人操纵机器设备或利用各种工具进行劳动生产时在工作
地周围的物理环境因素
三大影响因素：
①气候状况
②照明与色彩状况
③噪音状况
48
温度对人劳动的影响：
最佳温度不是某一固定的数值，美国的统计资料规定的
最佳温度范围是脑力劳动为 ~℃，轻劳动
~℃;体力劳动10~ ℃。
我国各种建筑物的最佳温度范围：
学校教室： ℃; 食堂： ℃;
医院病房： ℃；电影院：-20 ℃
工厂车间： ℃； 住宅： ℃
空气流通对人劳动的影响：空气流动的最佳速度估计约为
湿度都很高，空气流速应最好达到1~2m/s。
空气污染对人劳动的影响
一、气候状况的影响
49
照明对工作人员的影响照明条件与对比度情况越好，
工作中的差错率、事故率越低
照明除对工作人员的效率有一定影响外，实验还表明
在照明不好时人会更快地疲劳，工作效果更差。
二、照明的影响与设计
50
暖色：红、橙、黄色
冷色：青、绿、紫色
暖色一般起积极的兴奋的心理作用。红色系列颜色对人在生理上
起增加血压及脉搏的作用，在心理上有兴奋作用，并有不安感及
紧张神经的副作用，因此一般不广泛使用。橙色系列颜色可以增
加食欲，故适合于食堂。在暖色中黄色系列颜色的生理反映近于
中性，所以可用于一般工作场所，特别是女工作人员为主的场所，
用暖色为宜。
冷色一般起消极的镇静的心理作用。青色系列颜色对人在生理上
起降低血压及脉搏的作用，在心理上有镇静作用，有清洁感，但
大面积使用会给人荒凉的感觉，所以只能配套使用。在冷色中，
绿色系列颜色的生理反应近于中性，可给人以平静感。
儿童喜欢更鲜艳的色调，如红色或黄色。成年人往往更喜欢蓝色、
绿色和红色。统计调查得出成人所喜爱的色调顺序为:蓝、红、绿、
黄、橙、紫、褐、灰、黑、白与粉色。
三、色彩对人的影响
51
影响：
噪音直接或间接影响工作效率。在嘈杂的环境里，人们心情烦躁，
工作容易疲劳，反应迟钝，注意力不容易集中等都直接影响工作
效率、质量和安全。
噪声干扰对人的脑力劳动会有消极影响，使人的精力分散。脑力
劳动的人对噪声特别敏感。
由于噪声的心理作用，分散人们的注意力以及高噪声掩饰危险、
警报信号，容易引起工伤事故。
四、噪音状况的影响与控制
控制：
降低声源本身的噪声级
传播途径中降低
接收者方面采取个人防护措施
52
思考：
学生宿舍环境、色彩、气味和温度等应该怎样配
置才能更有效提高学习效率？
53
认识各种不同的颜色——橙色
橙色是繁荣与骄傲的象征，是自然的颜色。
选择橙色的人通常都非常热爱大自然并且渴望与自然浑然一体。
他们喜欢户外活动，喜爱运动。在林中漫步会让他们感觉到重
生的力量。如果喜爱橙色的人们被迫长期呆在房间里，可能会
生病。比较适合从事的职业有农场主、足球运动员和野外露营
的队长。尽管他们非常感性化，但他们很清楚他们在做些什么。
在实践中学习和记忆是橙色的人的一贯作风。他们出世的态度
让他们能结交到好朋友。由于有同情弱者的情结，他们总会很
热心地去帮助那些他们值得帮助的人，而他们“礼贤下士“地
这一点也常受到旁人地赞扬。尽管他们有时也会激怒对方，但
通常不会持继很久。
54
认识各种不同的颜色——紫色
紫色是由温暖的红色和冷静的蓝色化合而成，是极佳的刺激色。
紫色可以减轻心脏疼痛、僵硬感和囊肿，并且对治疗严重便秘、
水囊肿、偏头疼和胃肠、子宫、皮肤疾病等有很好的辅助效果。
另外，也可以用于治疗精神疾病、风湿病和癫痫病。紫色可以
用于深度系统手术以减轻疼痛。紫色对眼睛、耳朵和神经系统
都会起一个安抚作用，但它也可能会压抑人的情感特别是愤怒。
喜欢紫色的人总在努力做地比现有的更好，无论是在信仰、情
感或是精神方面。他们渴望知识，热爱读书。为了能够成就理
想的自我，人们会在自己的生活中和别人的生活中寻求答案。
由于追求完美而又对自己极为苛刻，他们也在极力与自己做着
艰苦地斗争。
喜欢紫色的人总是能交到很多朋友，因为他们总是考虑别人比
考虑自己为先。
55
认识各种不同的颜色——棕色
棕色代表着稳定和中立。棕色也是地球母亲的颜色，体现
着广泛存在于自然界的真实与和谐。
棕色是一种可靠、值得信赖的颜色。当颜色由浅棕色逐渐
加深时，一种真实的感觉也逐渐演变成了让人信赖。棕色
也可以令人感到难过、沮丧，但总的来说棕色是象征着阳
刚之气的颜色。
喜欢棕色的人，很可能会因过分抑制自己的感情而生活中
个人世界里，惧怕外面的世界。喜欢棕色的人往往也是诚
实、平凡的人，喜欢一种井然有序、稳定的生活方式。
56
认识各种不同的颜色——白色
白色是新雪的颜色，或代表来自上天的灵光。白色给人一
种害羞的感觉，但这不是真正的害羞。他们只是在耐心地
等待引起别人的注意，看上去很害羞，但实际上他们是非
常外向活泼地。
喜欢白色的人无论做什么，总是带着一种圣洁的生活态度。
别人也会认为他们如此，尽管他们可能并非真地如此。
喜欢白色的人会用一种很挑剔的眼光看待别人，可能对方
却一点也感觉不到。自我看重也是他们的一个特点，但只
要不造成任何负面影响，这一点不会干扰他们更高的追求。
57
认识各种不同的颜色——绿色
绿色是由蓝色和黄色对半混合而成，因此绿色也被看作是
一种和谐的颜色。它象征着生命、平衡、和平和生命力。
绿色可以消除神经紧张、改善心脏功能，可以解除眼睛的
疲劳，给人一种宁静的感觉。对治疗神经系统疾病、发烧、
溃疡、流感、疟疾、性病和癌症等疾病有疗效。
喜欢绿色的人乐意去帮助每一个人，他们是自然界的母亲，
往往在和医疗有关的行业里工作。
他们喜欢隐藏自己的思想，也不过分关注别人的事，所以
他们往往是很好的聆听者，充当顾问这样的角色。其他人
想当然地认为这样的人通常都能很客观地分析事物。
喜欢绿色的人容易成为别人最好的朋友
58
认识各种不同的颜色——蓝色
蓝色是一种情感化的颜色，喜欢蓝色的人往往爱呆在个人
世界里并且对别人也存在戒备心理。蓝色的灰调表明这个
人喜欢一切井然有序。当蓝色逐渐加深，所带有情感色彩
也越浓。海军蓝是非常情绪化的颜色，同时也极力在掩饰
着什么。具有海军蓝性格的妇女可能会喜欢饮酒作乐，也
可能会喜欢去逛商店。
蓝色有降温冷却的作用，可以减轻肿瘤、痉挛、呼吸系统
等疾病症状，对发烧、感染等有效，也可以化解人心中的
愤怒和仇恨。在治疗痢疾、哮喘、呼吸疾病、高血压和皮
肤病中，蓝色也有一定的作用。由于蓝色有催眠作用，所
以可以用来镇痛、止血、治疗烫伤等。
59
认识各种不同的颜色——红色
红色让人产生权力和控制的欲望。喜欢红色的人通常激情
四溢，精力充沛，而且很会赚钱。他们在一种真正的红色
时尚中显得非常性感，魅力十足。他们的性格决定了他们
经常希望自己成为别人注意的焦点。
喜欢红色的人不会是一个好的领导人。然而，如果有聪明
的领导的话，他们会是很好的执行者。他们只想怎么样按
要求完成任务，从来不会计较代价是什么。
他们是情绪型的人，他们可能在你面前突然象活火山一样
不时的爆发一次，然后很快就会平静下来。
60
认识各种不同的颜色——黄色
爱黄色的人们喜爱权力和控制他人。他们不想改变，很有
科学性，分析性，判断性，自我中心，独立性，专业性，
很顽固，不坦率，经常担心焦虑什么。
有黄色个性的人们很有生意头脑。他们想让别人知道他们
受过良好的教育，不管是自学的还是其他的，他们想通过
他们智力上的努力来获取成功。
他们会是好的领导，他们一般能够很有条理的作出决定。
在行动之前会认真的分析每一个细节。每个战略游戏都能
引起他们的兴趣。下棋是他们的嗜好。
61
认识各种不同的颜色——黑色
黑色是一种自律、有威慑力的颜色。黑色性格的人很情绪
化，尽管可能处于重压之下他们也会表现地尤其自然。他
们通常会很复杂、高贵、戏剧性、正式并且给人一种强有
力的感觉。他们可能成为非常有权力和威慑力的人。
黑色代表着放弃，一种最后的放弃，想穿黑色可能表明经
过激烈地思想斗争之后想放弃所有的一切。黑色也意味着
自制，在特定场合身穿黑色表明你想以一种权威的形象出
现。
62
63
