红珠实验

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红珠实验(Red Bead Experiment)

目录

戴明的红珠实验概述

  红珠实验是著名质量学家戴明设计的两个实验之一(另一个是漏斗实验),此实验说明了尽管生产程序是一样的地严格,但是还是会无可避免的出现各种变异,即质量缺陷问题。

红珠实验过程

  红珠实验:

  ①4000粒木珠,直径约3毫米,其中800粒为红色,3200粒为白色;

  ②一个有50个凹洞的勺子,每5个凹洞1排,共10排,凹洞大小与木珠相当,一次可盛起50粒木珠(代表工作量);

  ③一个长方形容器,大小恰好能够让一把勺子在里头捞珠子。

  实验的目的是要证实一个事实:经理人为员工所设下的标准,常常超出员工所能控制的范围。通过这项实验也可看出,如何用统计方法找出问题根源。

  红珠寓言 之一-- 招聘作业员

  每场研讨会的学员在第二天下午一面忙着消化午餐,一面消化“新哲学”的同时,戴明博士总会进行一项他所称的“笨实验”;但他保证,这项实验将令人永远难忘。他一一拿了实验器材。首先是一个里头装着许多豌豆般大小红白木珠的塑胶盒;其次,是一支上面有50个凹洞的把杓(每5个凹洞一排,共10排,凹洞大小与木珠相当);然后是另一个塑胶盒;大小恰足以让把杓在里头捞珠子。接下来的一小时里,实验在一片欢笑中开始了。尽管现场笑声不断,这场木珠实验却深刻。凸显出一项事实:经理人为员工所设下的标准,往往超出他们所能控制的范围。这项实验同时也显示出,如何用统计方法找出问题来源。会场前端成了生产线,戴明博士自己则扮演可怕的工头。他严厉地宣布:“我们的工作是‘产出’白珠,因为顾客不收红珠子。” 他从听众中招募人员,加入生产线,并开玩笑的说:“女士优先。”他的求才启事如下:“本公司诚征作业员六名,需要高度热忱;检验员2名——因为本分司作业错误百出,冗员充斥;检验长一员——这是本公司唯一没做错的事——检验员独立执行计算,不需寻求共识。另征记录员1名,此乃重要职务……须具备书写及加法能力。因为他要负责登记姓名,并记录产量。"

  红珠寓言 之二 -- 作业员各就各位

  有位男士走出来,到会场前端应征记录员。戴明博士装出一副严厉的样子质问:“你会写字吗?会写数字吗?加法也懂?好,请就位,我会把你放在薪水单上。”他以类似的方式,录用了两名检验员和一名检验长。(他问的问题之一是:你会数数吗?你能从一数到一二十吗?那好,去拿张纸吧。)  

  接着他开始招募生产线作业员。“现在我们需要6名有工作热忱的作业员,学历不拘,但必须有工作热忱。好,我现在看到有一个人举手,请到前面来。1个,2个,3个,4个,5个,6个。好,都请到前面来。"  

  工作人员就位后,戴明博士开始讲解任务。他模仿工头的权威口吻说:“纪录员请准备上工。你随时可以开始登记检验员姓名。”接着对作业员说:“6名有工作热忱的作业员听着:你们不可以和检验员攀谈。你们的位置就在这里(身体往右挪)”又说:“记录员要有笔,我借给你一支,不过要记得还回来。好,先写下自己的名字。检验员、检验长、6名热忱的作业员,请各就各位。” 戴明博士逐一查对员工身份后说:“你们当中哪个人的素质能力是全体成员的平均水准?”他注视着其中一名作业中狄克说:“你是平均水准的那位吗?” 狄克回答:“应该是。” 戴明说:好!站这里,那么另外5人都在水准之上(听众大笑)。就按这个顺序排列。平均水准的那个人,叫狄克是吧?好,帕特、包伯、……不要太快,记录员没办法写太快。好,霍斯特、……等一下,全乱了,擦掉重写。 

  “顺序对我们来说非常重要。平均水准的人排第一,接下来是帕特、包伯。别急,别太快。再来是史帝夫、霍斯特、戴夫。”  

  名字依序记下来之后,戴明开始发号施令了:“你们要先经过3天的试用期,这段期间将会照样给薪。我将扮演工头。但既然这里其他人都不了解我们的工作到底该做些什么,我先亲自出马。我们的任务是‘产出’白珠子。”

  红珠寓言 之三 --红珠白珠落满盘

  “这个地方是有规则的,在我说出之前,先告诉我,你们愿不愿意全力以赴?”作业员一致点头。戴明接着说:“程序是这样的,它们很明确,必须一步一步来,不可有任何改变。必须完全遵照程序,不准中途辞职。就算你们可能被炒鱿鱼,也不可主动提出。大家都听清了吗?” 戴明博士把两个盒子中较大的那个拿出来;里头混装着800颗红珠、3200颗白珠。他右手抓着大盒子说:“我们总共有两个容器,尺寸不同,一大一小。清楚吗?拿盒子时你们要抓住两个容器较宽的一边,懂吗?你们要把珠子从大容器倒到小容器,从最靠近的角落倒进去,距离保持‘5公分’。他特别强调‘5公分’,引来一阵笑声。他一边倒珠子,一边告诉听众:“我们的程序很严格。"他先把珠子倒到小容器,又倒回大容器,让两种珠子混合均匀。 “5公分!再倒回来。”他提高声调:“抓住两个容器宽的那一边,从最靠近的一角倒进去,这就是你们完成每日工作的方法。我们的一套工作程序是:每天取50 颗,不多也不少。任务是‘产出’白珠子——我们的标准是50颗,红珠子白珠子都要算,但记住,顾客不接受红珠。 

  “你们把珠子倒进大容器后,要拿起把杓,插入珠子堆里。把杓不要晃动,以免红珠子掉了出来。假如红珠子掉在地上,就得停止生产。” 他停顿一下说:“你们准备开始胼手胝足的干活吧!” 戴明博士继续示范。他把把杓插进大容器里,让50个洞都装了珠子。虽然实际操作要比表面看起来困难,不过每位“作业员们”最后都学会了。“把杓子往下推,推到底。拿出来,不要晃。”戴明博士在旁提醒。 

  他问:“你们自认为已经了解了吗?”“作业员”一致肯定地点头。 

  戴明博士开玩笑说:“我自己故意舀了些红珠子,好让你们知道它们长什么样子。” 他继续解释下一步:“带你的成果到一号检验员那里,他会大声把他算的数念出来。接着到2号检验员那里去,他会记下数字。检验长则比较这些数字。” 戴明告诉检验长:计算工作由你负责。假如发现数字有出入,其中必有一人是错的。你要负责找出来,并大声喊出正确数目。你认为工作交代得够清楚了吗?明白了吗?知道你不能有所背离的吗?我们的程序非常严格,正如我所描述的。假如你对算出来的数字满意,就可以让那位作业员离开。一定要对结果满意,才可以放人。然后,他便可以把当天的成果倒回原来取出的容器去。清楚了吗?现在,那位‘平均水准’的男士可以开始了。” 狄克抓起大容器,将珠子倒进小容器里,戴明博士大声吼着:“5公分!” 狄克把杓子挖进大容器内,努力舀取白珠子。戴明博士问其他作业员:“你们有没有认真看?注意看他是怎么做的。如果他捞到红珠子,看他是怎么捞到的。你们要避免重蹈覆辙。”  

  戴明转头向听众说明:“这就带来恐惧了……”

  红珠寓言 之四--红珠挣扎战

  狄克装满杓子后,稍微倾斜了一下,让多余的珠子滚出来。戴明博士告诉他:“现在,到1号检验员那边去,静静的把他计算的结果记在纸上。然后,到2号验员那里去。检验长将会确定数目,并宣布出来。” 检验长保罗遵照指示,大声宣布红珠子的数目:“14颗。” 戴明博士故作烦恼:“多达14颗,我要说我们真是出师不利”。(全场爆笑)他把全部“作业员”聚在一起,对他们说:“我得让你们知道。我们的客户只收白珠子。所以我们的职责是:制造白珠子,而不是红珠子。14颗!”他语调哀凄。“这样一来,我们怎么立足。” 接下来轮到第二位帕特小姐。戴明提醒她:“5公分!慢慢来,不要晃。珠子会滚出来。把成果拿给1号检验员计算。” 听众听到数目是“17”时,纷纷发出不满的叹息。工头戴明看来更苦恼。他脸色阴沈沈的的对帕特说:“我要和你谈谈。我们要产出白珠子。你刚刚有没有注意看?为什么还是产出红珠呢?我真不明白。下一位!” 这回,第3位作业员马伯的成绩略有进步,只有11颗红珠。  

  戴明博士高兴的大叫:“哈!这就是我所说的改善了。不过,改善得还不够。”他转向其他作业员:“你们都看到了是怎么做的了吧?好,我们现在开始努力改善。这就是我们所需要的……持续不断的改善。” 下一位作业员史帝夫的成绩更好,只有8颗红珠。戴明博士满意的说:“这才叫改善——持续的改善,好极了,这就是我们所需要的。改善之处愈来愈多。一次比一次好。” 但第5名作业员霍斯特的红珠却增为12颗。戴明博士责骂道:“这不叫改善!恐怕你弄错了。”他把注意力移到最后一名作业员戴夫身上说:“好,戴夫,现在你必须表现优异,把平均水准拉回来。”  

  戴夫的成绩是9颗红珠,是全部人中次少的。但工头戴明并不满意,他对作业员说:“我要告诉你们。我们的程序十分严格,不准有差异。但现在成果很差。我不明白为什么差异程度这么大:史帝夫八颗,帕特17颗。程序相同,进料相同,红珠也都占20%。这么严格的程序,照理说不应有变异才对,为什么却从8颗到 17颗都有。不可思议,17是8的两倍多呢。”他以无法置信的声调重复:“不应该有变异才对。我们的程序固定,每个人都在相同的程序下工作,规则完全相同。身为工头,我只能说对你们的表现表示失望。”

  红珠寓言 之五--鼓励与施压

  “现在,我们接下来继续‘第二天’的工作,还是由‘平均水准’的那个人先开始。身为工头,我希望你们能有所进步。” 狄克“第二天”捞到10颗红珠,比前一天的14颗进步。戴明博士恭喜他说:“狄克,这就是我所说的进步。” 下个作业员帕特只捞到5颗红珠,引来一阵欢呼,是目前最好的成绩。戴明博士以帕特为例,激励其它作业员:“假如帕特只捞到5颗,谁都可以只捞到5颗。超过 5颗的教人无法理解。我们的程序严格,它们完全相同……只是周而复始。不该变生变异才对。”  

  巴伯6颗红珠的优异成绩,也受到称赞。接下来霍斯特11颗,得到“合格”的评语:“比昨天进步,既使只有一点点,但也不错了。”他对最后一位戴夫说:“你现在得弥补同伴的不良表现了。”当戴夫捞到11颗时,工头戴明斥骂:“知道吗,戴夫,你要为今天整体的成果欠佳负一部分责任。”他转向所有作业员说:“我们所需要的是更好的成绩。高层主管一直盯着这些数字。他们对我们的低产出非常不满。而你们的工头也无法理解为什么变异那么大,我不明白。继续加油吧。切记,你们的工作全靠你们的表现……不是保有工作,就是流落街头。全看你们了。我们可以让工厂继续开着大门,否则上级就要把工厂给关了。”  

  “第三天”帕特捞到八颗红珠的时候,工头有点失望。他说:“帕特,我不明白。昨天你只捞到5颗,今天却是8颗。这样的差异令人无法理解。没道理啊。记住——你的职位可能不保。” “第三天”将尽时,戴明把全部作业员召集在一起时,对他们说:“大家听着,上头一直在盯着这些数字,他们无法理解成绩为何如此低落。他们已经决定,除非 ‘第四天’能有显著的改善,否则就要关厂了。你们的工作能否保住,全看你们的表现。工厂已经入不敷出,一切就全靠你们了。要大大的改善才能继续。现在,我希望你们尽情工作。这也许是你们的最后一天了。”  

  作业员继续“第四天”的工作。当最后一名作业员戴夫捞到10颗红珠时,戴明博士大叹:“要在这里看到改善,真是太难了!我不了解为什么做不到零缺点。”其他人的数目,分别是5、9、6、10颗红珠。 戴明博士说:“上级一直注视着这些数字,他们非常不满意我们的生产能力的低落,已经决定关厂了。走出大门前,请各位顺道去领工资。谢谢大家。非常感谢

  实验做到现在,学员们开始了解到,用一模一样的工具、完成一模一样的任务、才智也一模一样,生产的结果仍会时时变化。所以,管理者不该针对员工无法自己掌控的结果而责备他们。

  接下来,戴明说明如何运用一个简单的统计公式得出变异上下限。首先,他将所生产的红珠总数220,除以捞取珠子的总次数(6个操作员做4天工作所捞取的总数)。结果我们得出每人每日平均数是9.2。这个日平均数被称为 x=220/(6×4)=9.2

  其次,他计算每人每天捞到红珠的平均比例 ——就是捞到的全部珠子里,红珠所占的比例: =220/(6×4×50)=0.18

  根据这些,再用公式算出“管制上限”(UCL, upper control limit)和“管制下限”(LCL, lower control limit): UCL=x 3 或 UCL=9.4 3

  戴明认为,没有人超过上限。6个人共试了24次,每次都在管理范围之内。 戴明指出:如果在这套“生产线”的操作系统中,禁止改变,红珠的数字将会在管制上限与下限之间波动,但不会超出界限。

  戴明要求学员们想想假如他们未曾看过这场实验,会对结果做出什么预测?假设共有4000颗珠子,其中3200(80%)是白珠,800颗(20%)是红珠,则每天平均数 ,会不会落在某个特定的数字上,部分人大胆地推论:假如日产量是50颗,一段时间下来,红珠的数字应该为平均日产量的20%,也就是10颗。所以有人喊出了“10颗”。

  戴明说:“你们错了。”戴明解释道,你们为什么说它会落在10呢,数据出现的是11.8、8.5、8.3、8.0的下滑趋势。说10只是一厢情愿的想法。因为你们学习统计理论时,没有学到它的精髓,不知道如何利用。因为我们看到的平均数不是10,而是好像还要低些。既然如此,一定有某些变数影响整个过程。

  戴明要求大家换个角度思考。戴明说:“红珠和白珠当然不同。你们知道红珠是怎样制造出来的吗?你先把它们都制成白珠。铺在桌上让它们自然晾干。将其中一部分浸在红色颜料中,然后再铺在桌上晾干。这样就有红珠也有白珠。红珠由于颜料而较重。但是,你们却告诉我, 会落在10,因为盒子里有20%是红珠。”戴明接着说:“勺子十分重要。我已经使用一号勺子30年了;我当年教日本工程师时就是用它。这支勺子每次平均可捞到11.3颗红珠,这是实验100次以上获得的数值。二号勺子平均可捞得9.6颗。今天用的三号勺子,平均可捞到9.4颗或9.2颗。”

  最后戴明指出,假如我们所用的统计管制水准还算过得去, 就会固定在“某个位置”。我们会建立起一套可信度。假如我们现在就应该计划未来, 的数值大约可以说是9.2,但不能确定到底离这有多远。一定有相当大的弹性空间才行。

红珠实验的结论[1]

  通过这个实验可以得出如下结论:

  (1)实验本身是一个稳定的系统。在系统维持不变的情况下,工厂的产出水平及其变异是可预测的;事实上成本也是可预测的。

  (2)所有的变异,包含工人之间产出红珠数量的差异,以及每位工人每日产出红珠数量的变异,均完全来自过程本身。没有任何证据显示哪一位工人比其他工人更高明。

  (3)工人的产出显示为统计管制状态,也就是稳定状态。工人们已经全力以赴,在现有状况之下,不可能有更好的表现。

  (4)在考绩制度或员工评价中,将人员、团队销售人员、工厂、部门排优劣顺序是一种错误的做法,特别是它对员工的斗志是一种打击。因为员工的表现完全与努力与否无关。

  (5)简单以绩效决定报酬是完全没有意义的。工人的绩效如此低落,以至失去工作,完全是被工作过程所左右。

  (6)工头给工人加薪或处罚,当作是对他们的表现进行奖励与惩罚。实际上它奖励与惩罚的是生产系统的表现,而不是工人的表现。

  (7)这个实验展示了拙劣的管理。由于程序僵化,工人根本没有机会提供改善的建议。

  (8)每个人在工作上都有责任去尝试改进系统以提升自己和他人的绩效。在工头的规定之下,他们无从改进绩效。

  (9)管理者在没有任何依据的情况下,事先已经固定了白珠的价格。

  (10)检验员彼此独立,这种做法是非常正确的。

  (11)如果管理者能与珠子的供应商协商,降低进料中红珠的比率,那是一个好消息。

  (12)即使事先已经知道红珠在进料中所占比率(20%),也无助于预测产出中红珠占多大比例。

  (13)管理者认定,过去表现最佳的三位工人,在将来也会有最佳的表现,这项假设并没有任何理论依据。

  (14)领班是系统的产物。换句话说,他的思维方式应该符合管理者的哲学。管理者交给他的职责是生产出顾客需求的产品,而他的报酬依赖工人的产出。

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参考文献

  1. 杨柯整理改编
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评论(共9条)

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116.228.229.* 在 2010年3月9日 12:37 发表

好东西,让我重温了“偏差值管理”。但是有些小疑惑:“根据这些,再用公式算出“管制上限”(UCL, upper control limit)和“管制下限”(LCL, lower control limit): UCL=x 3 或 UCL=9.4 3 ” 印象中UCL和LCL为正负标准偏差值的3倍加平价值,UCL=9.2+(0.18*3)。 不知道对不对:)

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Angle Roh (Talk | 贡献) 在 2010年3月9日 15:45 发表

116.228.229.* 在 2010年3月9日 12:37 发表

好东西,让我重温了“偏差值管理”。但是有些小疑惑:“根据这些,再用公式算出“管制上限”(UCL, upper control limit)和“管制下限”(LCL, lower control limit): UCL=x 3 或 UCL=9.4 3 ” 印象中UCL和LCL为正负标准偏差值的3倍加平价值,UCL=9.2+(0.18*3)。 不知道对不对:)

更多的提到是UCL=CL+3σ,LCL=CL-3σ

不良率管制图中也有描述 UCL = μy + kσy

中心线 = μy

LCL = μy − kσy

期待高手解疑

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116.228.229.* 在 2010年3月9日 16:13 发表

嗯,谢谢回复,和我印象中的一样,那这样的话文中9.43的值有可能就不对了。

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159.245.48.* 在 2015年2月25日 16:36 发表

文中没有详细的数据来计算,不过实际计算中,因为σ未知,一般UCL是均值加极差(标准差)与对应系数的乘积来确定的。

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61.142.93.* 在 2015年8月22日 23:51 发表

不要把紅球放進去就不需要再費時間去找紅球了

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61.142.93.* 在 2015年8月22日 23:56 发表

我們常常給自己很多藉口把紅球放進去,然後再花更多的時間與成本去把紅球找出來,戴明的紅球理論主要是要告訴我們品管不是問題發生後的事情,而是在開始時就要品管

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112.122.3.* 在 2015年8月31日 00:55 发表

结论挺好的

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HanchQQ (Talk | 贡献) 在 2016年1月8日 14:51 发表

结论挺好

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何畏 (Talk | 贡献) 在 2018年9月1日 23:08 发表

61.142.93.* 在 2015年8月22日 23:56 发表

我們常常給自己很多藉口把紅球放進去,然後再花更多的時間與成本去把紅球找出來,戴明的紅球理論主要是要告訴我們品管不是問題發生後的事情,而是在開始時就要品管

不是借口,而且很多东西都不能避险,科学计算的时候总是会说在无重力,无摩擦的情况下,但是现实不会给你这种情况,而你现在说追求的就是这种完全老式教科书的实验

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