Статистическое исследование трудоёмкости процессов деревообрабатывающего производства (стр. 1 )

На правах рукописи

СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРУДОЁМКОСТИ

ПРОЦЕССОВ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность: 08.00.12 – «Бухгалтерский учет, статистика»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата экономических наук

Москва – 2009

Работа выполнена на кафедре статистики в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Всероссийский заочный финансово-экономический институт»

Защита диссертации состоится "___" _________ 2009 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 212.040.01 при ГОУ ВПО «Всероссийский заочный финансово - экономический институт» по адресу:

123995 г. Москва, ГСП,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Всероссийский заочный финансово - экономический институт»

Автореферат разослан "___" _____________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.040.01

кандидат экономических наук, доцент

I. Общая характеристика исследования

Актуальность темы исследования. Деревообрабатывающее производство как часть лесопромышленного комплекса – одна из экспортно-ориентированных, значимых отраслей, особенно для Северо-Западного региона России.

Для эффективного использования всех резервов и обеспечения стабильной работы предприятия необходимо иметь нормативы по труду, чтобы руководство могло ставить реальные задачи перед персоналом и планировать выпуск продукции. В настоящее время наиболее полная система нормативов разработана в отрасли машиностроения. Нормирование трудоёмкости процессов деревообрабатывающего производства затруднено, поскольку имеются лишь разрозненные данные о длительности отдельных технологических операций, жёстко фиксированных по ряду параметров, что не позволяет рассчитывать трудоёмкость выполнения конкретных производственных заказов без проведения экспериментальных исследований.

Вместе с тем, такие нормативы могут быть разработаны на основе методов массового статистического наблюдения и регрессионного анализа, применение которых позволяет получить статистические закономерности, устанавливающие длительность операции деревообработки в зависимости от нормообразующих факторов. Применение статистической методологии для получения таких закономерностей требует (ввиду специфики операций деревообработки) проведения значительных по объему хронометражных наблюдений в условиях как активного, так и пассивного эксперимента; использования статистического инструментария, учитывающего широкий круг нормообразующих факторов (включая размерно-качественные признаки предмета труда и личностные характеристики исполнителя операций) и особенности хронометражных данных, приводящие зачастую к нарушению классических предпосылок применяемых методов.

Недостаточная разработанность научных и методических основ и отсутствие практических рекомендаций по комплексному применению статистических методов для нахождения зависимостей длительности операций деревообработки от различных нормообразующих факторов и расчета на их основе нормативов по труду, обусловили выбор темы. Диссертационная работа посвящена исследованию информационно-аналитических основ комплексной методики статистического анализа, позволяющей построить регрессионные

оценочные модели влияния нормообразующих факторов на длительность

операций деревообработки с учетом особенностей хронометражных данных.

Степень разработанности проблемы. Проблемы изучения, прогнозирования и нормирования трудоёмкости в промышленности, в том числе деревообрабатывающей, разрабатывались в трудах , , и др. Статистическим методам изучения трудовых процессов посвящены работы сотрудников НИИ труда под руководством и , а также , , Л. Суетиной, . Применение статистических методов при изучении технологических операций деревообрабатывающего производства рассмотрено в работах

Несмотря на достаточно большое количество исследований по проблемам трудоёмкости операций, вопросы разработки комплексной методики моделирования трудоёмкости процессов деревообработки до настоящего времени не рассматривались, и достаточного внимания информационно-алгоритмическому обеспечению этапов методики, учитывающей особенности хронометражных данных и нарушение классических условий применения методов статистического анализа, не уделялось. В частности, в работах , , и др. рассматривались вопросы статистической обработки объединенной совокупности разрозненных наблюдений и особенности применения метода корреляционно-регрессионного анализа в условиях проведения пассивного эксперимента и нарушения классических предпосылок метода, но в литературе по изучению трудовых производственных процессов эти вопросы отражения не нашли.

В свете изложенного представляется актуальной проблема разработки информационно - аналитического инструментария и алгоритмического обеспечения исследований трудоёмкости процессов деревообрабатывающего производства на основе построения регрессионных моделей, характеризующих влияние различных нормообразующих факторов на длительность операций деревообработки.

Целью диссертационного исследования является разработка и обоснование теоретических положений и практических рекомендаций по применению статистических методов в анализе трудоёмкости операций деревообрабатывающего производства на основе построения регрессионных зависимостей длительности операций от нормообразующих факторов и их применения в расчетах нормативов по труду.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

-  систематизировать и проанализировать существующие методы изучения трудоёмкости производственных операций;

-  на основе классификации факторов, определяющих длительность трудовых операций, установить перечень нормообразующих факторов продолжительности выполнения операций деревообработки;

-  сформировать факторное пространство для построения регрессионных оценочных моделей влияния отобранных нормообразующих факторов на длительность операций деревообрабатывающего производства;

-  на основе анализа методологических подходов к планированию эксперимента, проведению хронометражных наблюдений, расчету критериальных показателей дескриптивной статистики, применению методов корреляционно-регрессионного анализа сформировать статистический инструментарий и разработать информационно-аналитический контент, необходимый для выполнения всех этапов исследования с учетом нарушения классических условий регрессионного моделирования;

-  разработать комплексную методику построения регрессионных оценочных моделей влияния нормообразующих факторов, учитывающую особенности первичных данных, полученных в условиях проведения хронометражных наблюдений;

-  сформировать алгоритмическое обеспечение разработанной методики и выбрать программную среду для реализации алгоритмов;

-  с применением разработанной методики провести сбор первичных хронометражных данных о длительности операций раскроя пиломатериалов при различных значениях нормообразующих факторов и построить регрессионные оценочные модели влияния выбранных факторов на длительность;

-  с помощью построенных регрессионных моделей рассчитать нормы выработки при выполнении операций раскроя пиломатериалов.

Область исследования. По своему содержанию работа соответствует пункту 3.1 паспорта специальности 08.00.12 «Бухгалтерский учет, статистика» (Методы статистического измерения и наблюдения социально-экономических явлений, обработки статистической информации, оценка качества данных наблюдений; организация статистических работ) и п. 3.3. (Методы обработки статистической информации: классификация и группировки, методы анализа социально-экономических явлений и процессов, статистического моделирования, исследования экономической конъюнктуры, деловой активности, выявления трендов и циклов, прогнозирования развития социально-экономических явлений и процессов).

Объектом исследования являются трудовые операции деревообрабатывающего производства.

Предметом исследования является влияние различных нормообразующих факторов на длительность выполнения операций деревообработки.

Методологической основой исследования послужили результаты фундаментальных и прикладных исследований отечественных и зарубежных ученых по прикладной статистике, ГОСТы и методические рекомендации по проведению наблюдений, прикладной статистике и анализу данных, а также исследования, определяющие взаимосвязь трудоёмкости с размерно-качественными параметрами предмета труда, техническими характеристиками средств труда и организации рабочего места.

Для обработки исходной информации использованы пакеты прикладных программ статистического анализа «AtteStat», «Matrixer», «Statistica», «Олимп Статэксперт».

Информационной базой исследования являются результаты многолетних статистических наблюдений длительности выполнения операций деревообработки, проведенных на восьми деревообрабатывающих предприятиях Северо-Западного региона России в период гг.

Научная новизна исследования состоит в создании информационно - аналитического и алгоритмического обеспечения комплексного применения методов статистического наблюдения и регрессионного моделирования для построения оценочных моделей, характеризующих влияние нормообразующих факторов на длительность операций деревообработки и предназначенных для расчета нормативов по труду.

В результате выполненного исследования получены и обоснованы следующие положения, выносимые на защиту:

-  разработана многоаспектная классификация нормообразующих факторов длительности операций деревообработки, позволяющая формировать различные факторные пространства регрессионного моделирования в зависимости от целей и задач нормирования трудоёмкости процессов деревообработки;

-  выявлены контролируемые и неконтролируемые факторы, учет которых в регрессионных оценочных моделях длительности операций деревообра-

ботки обязателен;

-  обосновано применение новых приёмов в анализе трудоёмкости операций деревообработки, обеспечивающих корректное построение регрессионных оценочных моделей: разбиение исходной совокупности хронометражных наблюдений на обучающую и экзаменационную выборки; применение обобщённого метода наименьших квадратов; введение в регрессионные модели фиктивных переменных (для учета влияния качественных нормообразующих факторов); расчет показателя «системного эффекта» для оценки совместного влияния всех включенных в модель факторов в целом;

-  сформирован и обоснован информационно-аналитический контент, положенный в основу разработанной методики комплексного статистического анализа влияния нормообразующих факторов на длительность операций деревообработки;

-  особенностью предложенной методики является использование на этапе хронометражных наблюдений активной и пассивной формы эксперимента; проведение первичной статистической обработки данных как для отдельного наблюдения, так и для объединённой совокупности различных наблюдений, применение метода корреляционно-регрессионного анализа с учётом вида эксперимента и особенностей хронометражных данных;

-  для реализации этапов предложенной методики разработан комплекс процедур и алгоритмов, обоснован выбор программных средств;

-  сформировано типовое факторное пространство моделирования длительности операций раскроя заготовок, включающее вид операции, модель станка, схему раскроя и типоразмеры заготовок. С применением разработанной методики получены хронометражные данные длительности операций раскроя и построен комплекс экспоненциальных регрессионных оценочных моделей влияния указанных факторов на длительность операций, предназначенный для использования в расчётах трудоёмкости процессов деревообрабатывающего производства;

-  на основе построенных моделей установлена количественная мера влияния каждого из рассмотренных факторов на длительность операций раскроя; составлены таблицы длительности операций, предназначенные для расчета трудоёмкости процессов деревообработки; рассчитаны и составлены таблицы штучных и объемных нормированных сменных заданий на производство заготовок, предназначенные для оценки затрат времени на выполнение заказа, включающего определенное число заготовок заданных типоразмеров.

Теоретическая значимость работы заключается в создании информационно-аналитических основ применения статистической методологии для нахождения закономерностей, устанавливающих зависимость длительности операций деревообработки от совокупности нормообразующих факторов. Полученные результаты являются дальнейшим развитием научного направления статистических исследований по проблемам трудоёмкости и эффективности производственных процессов в конкретной предметной области.

Практическая значимость работы заключается в создании научно-обоснованной методики статистического исследования зависимости длительности операций деревообработки от нормообразующих факторов. Полученные результаты ориентированы на использование при планировании трудоёмкости и затрат времени при производстве новых видов продукции и выполнении конкретных заказов на деревообрабатывающих производствах.

Самостоятельное практическое значение имеют: комплекс построенных регрессионных оценочных моделей влияния исследованных нормообразующих факторов на длительность раскроя заготовок, позволяющий ускорить и уточнить процесс нормирования труда на деревообрабатывающих предприятиях, а также рассчитанные на основе моделей штучные и объемные сменные нормы выработки для операций раскроя заготовок.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты работы докладывались в Архангельском государственном техническом университете (АГТУ) на научно-технических конференциях (2001, 2005, гг.), на международных научно-технической конференциях (г. Архангельск, 2004 и 2006 гг.).

Информационно-методическое обеспечение расчета длительности операций деревообработки и построенные регрессионные модели использованы в учебном процессе АГТУ при изучении специальных дисциплин.

Полученные штучные и объемные сменные нормы выработки при производстве заготовок внедрены на деревообрабатывающем предприятии г. Архангельска № 3».

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 научных статей общим объемом 2,5 п. л., из них одна работа опубликована в издании, рекомендованном ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура работы. Основное содержание работы включает

введение, четыре главы, заключение, список использованных источников из 144 наименований. Объем работы составляет 163 страницы, включая 25 таблиц и 29 рисунков. Приложения к работе вынесены в отдельный том, включающий сформированный статистический инструментарий (макеты таблиц, алгоритмы и формулы расчета), исходные данные и результаты их статистической обработки. Объем тома-106 страниц, включая 76 таблиц и 34 рисунка.

II. Основное содержание исследования

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, определены предмет и методология исследования, раскрыты научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе «Трудоёмкость процессов деревообрабатывающего производства как объект статистического исследования» проводится анализ существующих методов изучения трудоёмкости операций деревообрабатывающего производства, а также нормообразующих факторов, определяющих продолжительность выполнения операций. Дана формальная постановка задачи построения регрессионных моделей, оценивающих влияние отобранных нормообразующих факторов на длительность операций деревообработки (далее - регрессионные оценочные модели).

Операции деревообрабатывающего производства по виду, как правило, являются прерывными циклическими, машинными (механизированными) или машинно-ручными. Оценка и определение величины технологической трудоемкости операций затруднены из-за большого разнообразия размерных параметров предмета труда. В случае обслуживания одним рабочим одного станка нормативы трудоёмкости и длительности операции совпадают и определяются в основном прямыми затратами оперативного времени . Оценки получают путем экспериментальных исследований трудовых процессов.

Процесс построения регрессионных оценочных моделей для того или иного набора нормообразующих факторов с учетом схемы их взаимодействия может быть представлен принципиальной схемой на рис. 1, где выбор нормообразующих факторов определяется конкретными задачами нормирования труда.

В диссертации разработана многоаспектная классификация факторов, влияющих на длительность операций деревообработки (рис. 2), позволяющая формировать различные факторные пространства в соответствии с задачами нормирования.

Диссертационное исследование ограничено рассмотрением группы внут-

Рис. 1. Принципиальная схема построения регрессионных оценочных моделей длительности операции деревообработки

ренних по отношению к процессу труда факторов, зависящих от условий производства - предмета труда, вида оборудования и технологического процесса.

Основными предметами труда в деревообработке являются пиломатериалы и заготовки, типоразмеры которых (фактор ) оказывают существенное влияние на длительность операций и должны учитываться в регрессионных моделях.

В конструкции любого изделия из древесины всегда присутствует заготовка в виде бруска, получаемая в зависимости от размерно-качественных характеристик пиломатериалов и заготовок при поперечном и продольном раскрое пиломатериалов (фактор ) с использованием различных моделей

Рис. 2. Классификация факторов, влияющих на длительность операции деревообработки

станков (фактор ).

При поперечном раскрое фактор схемы раскроя (местоположение пропила), позволяет учесть число перемещений работника, которое зависит от качества пиломатериалов и соотношения длин заготовок и пиломатериалов и влияет на длительность выполнения операции.

Анализ показал, что в деревообработке психофизиологические характеристики исполнителя работ оказывают существенное влияние на длительность операций, поскольку обработка древесины предусматривает оценку и сравнение ее внешнего вида с требованиями нормативных документов, что приводит к информационной перегрузке органов зрения и умственной перегрузке. Следовательно, личностные характеристики исполнителя операций являются влияющим неконтролируемым фактором, который должен учитываться в регрессионных оценочных моделях. В диссертации предлагается учитывать его неявно в первичных данных путём усреднения результатов большого числа замеров на основе метода массовых наблюдений.

Таким образом, в данном исследовании для моделирования длительности операций раскроя заготовок выбраны четыре контролируемых факторных признака: вид операции (), модель станка (), схема раскроя () и типоразмеры заготовки (). Факторы являются качественными и выражаются номинальными переменными; – количественные непрерывные.

Сформированное факторное пространство является типовым для операций раскроя пиломатериалов на любых деревообрабатывающих предприятиях и предлагается для построения регрессионных оценочных моделей на основе статистических данных, полученных в результате хронометражного наблюдения. При необходимости сформированное факторное пространство может быть сужено или расширено за счет учета других групп факторов, что не повлечет за собой каких-либо изменений в методике, предложенной в диссертации.

На основании выше изложенного задача диссертационного исследования заключается в нахождении аналитического вида многофакторных зависимостей , определяющих длительность выполнения операции:

где - длительность i-ой операции деревообработки;

- вид операции раскроя (при поперечный, продольный);

- модель станка (-ЦПА, -ЦМЭ, -ЦДК-5, -ЦДК-4);

- схема раскроя ( - один пропил по середине заготовки, - один пропил по краю заготовки, - пропилы по обоим краям заготовки).

- типоразмеры заготовки, мм (-длина , -ширина , -толщина ).

Схема взаимодействия этих факторов конкретизирована на рис. 1.

Вторая глава «Информационно-методологическое обеспечение статистического анализа трудоёмкости процессов деревообрабатывающего производства» посвящена разработке теоретических положений и инструментария построения регрессионных моделей длительности операций деревообработки на основе экспериментальных данных. В результате анализа состояния проблемы исследования длительности трудовых операций и систематизации источников по изучению трудовых процессов и прикладной статистики представлен информационно-аналитический контент статистического исследования трудоёмкости процессов деревообрабатывающего производства, состоящих из технологических и трудовых операций.

Специфика статистического моделирования длительности операций деревообработки заключается в необходимости учета неконтролируемых факторов (определяющих личностные характеристики исполнителей), неравноточности хронометражных данных, получаемых в условиях пассивного эксперимента, а также нарушения классических условий применения методов построения регрессионных оценочных моделей. Методика статистического исследования должна учитывать указанную специфику, и, следовательно, обеспечивать соответствующий выбор вида и плана проведения хронометражного эксперимента, оценку однородности полученных результатов наблюдений и корректное применение метода корреляционно-регрессионного анализа.

Статистическое наблюдение длительности операции деревообработки проводится в форме специально-организованного, единовременного непосредственного (визуального) индивидуального сплошного (непрерывного) по времени хронометража. При изучении трудоёмкости процессов деревообрабатывающего производства необходимо измерять длительность не отдельных элементов операции (с последующим составлением наборов различных комплексов движений), а всей операции деревообработки в целом, поскольку в предмете труда при его превращении в деталь следует учитывать качественные характеристики.

В случае пассивного эксперимента неточность хронометражных данных, вызванная неконтролируемыми факторами - эмоциональным состоянием исполнителя и случайным проявлением размерно-качественных характеристик предмета труда (наличие и расположение пороков древесины), преодолевается путём применения метода массовых наблюдений с подбором существенно разных единиц наблюдения-исполнителей операции.

При малом числе факторов следует проводить полнофакторный эксперимент, при котором число наблюдений равняется числу сочетаний значений факторов.

Необходимое число замеров в отдельном j-ом наблюдении определяется на основе пробного наблюдения при необходимой точности и уровне значимости .

Исследования показали, что в отдельном j-ом наблюдении для выявления среди замеров аномальных наиболее подходящим является критерий, основанный на эксцессе относительно центра распределения значений и применимый для широких диапазонов и комбинаций законов распределения замеров.

При расчете доверительных оценок следует учитывать отклонение закона распределения замеров от нормального, а также тот факт, что критерии согласия не позволяют отличить нормальное распределение от других симметричных распределений при объеме выборки менее 50. В этих условиях в диссертации предлагается оценки строить на основе непараметрической вероятностной модели с использованием значения погрешности (случайной и/или систематической) измерений и квантиля стандартного нормального распределения.

Для совокупности наблюдений необходимо провести проверку однородности совокупности и наличия аномальных наблюдений.

При проверке согласия эмпирического распределения с нормальным следует использовать несколько критериев для сложной гипотезы (все или некоторые параметры теоретического распределения неизвестны и оцениваются по выборке), выбор которых определяется в зависимости от числа наблюдений и наличия соответствующего программного обеспечения (обязательно включая критерии проверки на симметричность и эксцесс). Применение для этой цели робастных критериев сдерживается отсутствием доступного программного обеспечения.

При выборе критерия обнаружения аномальных наблюдений в совокупности следует руководствоваться объёмом и характером распределения совокупности наблюдений, предполагаемым числом выбросов и наличием соответствующего программного обеспечения. Рекомендуется начинать проверку с непараметрических критериев и переходить к параметрическим, если первоначальный анализ не выявил наличия выбросов.

При изучении тесноты взаимосвязи длительности операции и нормообразующих факторов рекомендуется использовать ранговый коэффициент корреляции Кендалла как для качественных факторов, представленных ранговыми переменными, так и для количественных факторов в случае их нелинейной взаимосвязи с .

При определении степени тесноты взаимосвязи длительности и факторов, включенных в регрессионную модель, следует вычислять не только парные коэффициенты корреляции и аналитические коэффициенты регрессии, но также показатель «системного эффекта» , характеризующий совместное влияние на длительность всего комплекса факторов в целом.

Для обеспечения адекватности регрессионных оценочных моделей, построенных по результатам пассивного неполнофакторного эксперимента, всю совокупность наблюдений следует случайным образом разбивать на непересекающиеся обучающую и экзаменационную выборки, строить уравнения регрессии для каждой выборки , и , а затем на основе критерия теста Чоу проверять устойчивость коэффициентов регрессии уравнений и адекватность регрессионной модели . Поскольку совокупность построена в условиях различных хронометражных наблюдений и характеризуется разной погрешностью , что приводит к нарушению условия гомоскедастичности ошибок регрессии, оценку параметров регрессии следует проводить обобщённым методом наименьших квадратов на основе мультипликативной гетероскедастичности. При существенном отклонении закона распределения остатков уравнения от нормального рекомендуется применять метод наименьших модулей или строить доверительные оценки коэффициентов регрессии на основе непараметрической вероятностной модели с использованием смещенной оценки остаточной дисперсии и квантиля стандартного нормального распределения.

Влияние качественных нормообразующих факторов на длительность операции возможно учесть с помощью введения в регрессионную модель фиктивных переменных .

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3