§ 9. Обработка результатов нормативных наблюдений

Результаты каждого наблюдения, зафиксированные на нескольких бланках цифрового или графического фотоучета, обрабатывают на особых бланках в зависимости от вида обследованных (цикличных или нецикличных) строительных процессов.

Пример обработки наблюдений цикличных процессов приводятся на бланке ХВ/ОЦ (форма 5), нецикличных процессов - на бланке ОН (форма 6).

а) Обработка результатов киносъемки

После лабораторной обработки кинопленки приступают к расшифровке полученных материалов. Расшифровку можно производить как по позитивному, так и по негативному изображению. Расшифровка возможна только при увеличении кадров кинограммы.

Для подсчета кадров аппарат оборудуется счетчиком кадров. При отсутствии счетчика кадры кинограммы нумеруются от руки через одни 0; 2; -1 и т. д.

Расшифровка и анализ кинограмм производится следующим образом. Выполняется общий просмотр кинограммы с целью проверки полноты охвата номенклатуры элементов, на которые расчленяется процесс и установления признаков фиксажных точек.

Производится покадровое изучение кинограммы с целью определения продолжительностей элементов процесса в соответствии с принятой номенклатурой для индивидуальной или групповой работы исполнителей и количества продукции по элементам.

Форма 5

Обработка цикличная

НИС № 3 треста № 4	Строительная организации и объект			8/VI 1970 г.				Начало				Конец				Продол­жительность					№ наблюдения
	Строительный трест № 4 жилой дом. корп. Б-3							8 ч 00 мин				15 ч 00 мин				7 ч 00 мин					4
Ниаменование процесса: перевозка строительных грузов на автомобиле грузоподъемностью 3 т по усовершенствованной дороге на расстояние 3 км
№ эле-ментов	Наименование элементов	Сумма затраченного времени		Затраты времени в сек на 1 рейс																		Сводки по улучшен­ному ряду		Среднее число циклов за 3600 сек		Примечание
				Измеритель цикла
		в сек	в %	1	2	3	4		5	6	7		8	9	10		11	12	13	14		сумма времени	число циклов
1	2	3	4	5																		6	7	8		9
1 2 3 4 5 6 7 8 9	Установка машины под нагрузку Открывание бортов Простой под нагрузкой Закрывание бортов Пробег с грузом Открывание бортов Простой под выгрузкой Закрывание бортов Пробег порожняком	1430 550 2870 560 8760 550 3440 560 6480	5,67 2,18 11,36 2,23 34,77 2,18 13,66 2,23 25,72	137 53 273 38 850 51 309 56 610	144 60 283 61 874 57 318 61 620	146 57 309 52 910 51 357 58 630	149 58 275 55 860 60 510 55 620		142 51 290 56 870 51 324 52 600	145 52 280 54 860 52 320 57 600	148 53 293 59 890 59 335 54 610		142 55 303 55 920 56 341 55 980	138 57 273 59 860 53 318 59 610	139 54 290 57 870 55 330 53 600							1430 550 2870 560 8760 550 2930 500 5500	10 10 10 10 10 10 9 10 9	25,2 65,5 12,5 64,3 4,1 65,5 11,1 72 5,9
	Всего:	25200	100	-	-	-	-		-	-	-		-	-	-							-	-
Составил: Семенов Проверил: Павлов

Форма 5

Хронометраж выборочный

обработка цикличная

ИИС по дорожномостовым работам. ЦНИБ Мосстрой		Строительная организация и объект									19/V 1970 г.				Начало 10 ч 00 мин				Конец 11 ч 00 мин						Продолжительность 1 ч 00 мин					№ наблюдения листа 5/1
		С У-74 треста Мосстрой 4, строительство жилого дома
Наименование процесса		Разработка грунта II гр. экскаватором Э-302 при глубине 2 м																						Интервал киносъемки 2 сек								Приме-чание
№ элементов	Наименование элементов	Сумма затра- ченного времени или труда		Затраты времени в сек на 1 цикл экскавации																				Сводка по улучшенному ряду					Среднее число элементов цикла за 60 мин
		в сек	в %		1	2	3	4	5	6		7	8	9		10	11	12		13	14	15	сумма затрат времени или труда в кадрах			число циклов
1	2	3	4		5																				6		7			8			9
1	Экскавация:																						190			13		246			* черпание с глубины 1 м
	№ кадров	-	-		78	85	93	100	107	114		120	128	135		143	/50	/57		165	172	-
	число кадров	-	-		-	7	8	7	7	7		6	8	7		8	7	7		8	7	-
	продолжительность	-	-		-	14	16	14	14	14		12	16	14		16	14	14		16	14	-
Составил: Семенов Проверил; Павлов

Осуществляется повторный просмотр кинограммы с целью установления некоторых числовых и описательных значений факторов влияния и получения данных для составления характеристики процесса и др.

Расчленение процесса на элементы и установление признаков начала и конца выполнения элементов процесса, так называемых фиксажных точек, проводится так же, как и при визуальном наблюдении.

Поскольку, особенно при покадровой киносъемке, фиксажные точки могут оказываться в промежутке времени между двумя кадрами устанавливаются признаки фиксажных точек. Например, признаком наличия фиксажной точки в интервале между предыдущим и изучаемым кадрами при изучении приема «подъем ковша с поворотом стрелы» является то, что на предыдущем кадре ковш еще врезан в грунт, а на изучаемом приподнят над поверхностью земли.

Каждому элементу присваивается буквенный или цифровой шифр. Продолжительность элемента определяется по числу кадров, на которых он зарегистрирован.

Для удобства подсчетов продолжительности элементов за начало изучаемого элемента процесса условно принимают первый кадр, на котором зафиксировано выполнение этого элемента, а за конец — первый кадр, на котором изучаемый элемент уже не выполняется. Разница номеров этих кадров дает продолжительность элемента, выраженную в количестве кадров.

Пример. На кинограмме «Разработка карьера экскаватором Э-505» на кадрах № 220—228 зафиксирован элемент «разгрузка ковша», на кадрах № 224—228 — «поворот стрелы», на кадрах № 229—243 — «набор грунта». Согласно указанному правилу устанавливаем продолжительность элемента «разгрузка» в кадрах № 220—224 равна: 224—220 = 4; продолжительность элемента «поворот стрелы» в кадрах № 224—229 равна: 229—224 = 5. Затем полученные значения умножаются на величину — интервал киносъемки.

Запись результатов расшифровки может осуществляться в ненормативных бланках формы ХВ/ОЦ. Этот бланк используется для записи при обработке кинограммы цикличной работы (форма 5). В строке бланка «Наименование процесса» дополнительно указывается величина интервала съемки. Каждые три строки используются для записи одного элемента. В верхней строке (в гр. 5) записываются номера кадров, на которых впервые зафиксировано выполнение каждого замера времени изучаемого элемента.

В нижней строке под номером кадра, на котором зафиксировано начало выполнения данного замера времени, записывается его продолжительность в секундах, определяемая путем умножения количества кадров на величину интервала.

При обработке кинограмм элементов нецикличной работы результаты расшифровки кинограмм в секундах переносятся в гр. 3 бланка ОЦ.

Внимательное изучение кинограммы дает возможность получения целого ряда данных для характеристики процесса. Частично эта работа выполняется при определении продолжительности элементов, когда отмечаются отдельные факторы влияния: расстояния перемещений рабочих и машин, отклонения от нор­мали при выполнении отдельных элементов процесса, данные о работе машин (углы поворота, степень заполнения ковша, высота подъема крана, способы выполнения работ, применяемые приспособления и инвентарь и т. д.).

На основе кинограммы заполняются соответствующие графы бланка ХП (характеристика процесса), к которому прилагаются фотоотпечатки, сделанные с кадров кинограммы, характеризующие способы и особенности выполнения изучаемого процесса, а также отклонения от нормали.

В изложении методики проведения нормативных наблюдении при помощи киносъемки и их обработки использованы материалы исследований канд. техн. наук В. И. Евдокимова, опубликованные в «Основах методики технического нормирования труда в строительстве» НИИЭС Госстроя СССР, выпуск 4 «Проведение нормативных наблюдений» (Стройиздат, 1966).

б) Применение математических методов при обработке данных наблюдений

Математические методы при обработке данных хронометражных наблюдений применялись в трудах проф. А. В. Панкина, проф. Я. М. Пунского, проф. В. М. Иоффе, инж. А. В. Розенберга, проф. С. В. Башинского и инж. М. М. Шахназарова. В частности, в трудах Московского инженерно-экономического института им. Серго Орджоникидзе еще в 1932 г. опубликованы работы проф. А. В. Панкина «Применение теории случайных ошибок к обработке данных хронометража» и инж. М. М. Шахназарова «Обработка результатов хронометражных наблюдении».

Математическая обработка результатов хронометража сводится к очистке хронометражных рядов от случайных значении и к нахождению среднего значения.

Очистка данных наблюдений от случайных значений. При обработке хронометражного ряда прежде всего производится аналитическая очистка ряда от отклонений, которые произошли в результате влияния определенных факторов, зафиксированных при наблюдении как случайные. Примерами таких отклонении могут быть длительности, вызванные случайным применением иного, не соответствующего общей характеристике, материала, частный разговор во время работы и т. д.

Указанные отклонения в длительности не должны учитываться при определении средних значении. Кроме указанной категории отклонений в хронометражном ряду могут оставаться длительности, резко отличающиеся от большинства других и не поясненные при наблюдении, что обычно является ошибкой при учете или записи времени или упущением из вида какого-либо существенного фактора. Такие явно ошибочные значения также исключаются из хронометражиста ряда. Из оставшихся длительностей определяют среднее арифметическое (арифметическую середину а_ср).

Для проверки качества очищенного хронометражисте ряда руководствуются следующими положениями. При величине коэффициента разбросанности К_р не более 1,3 дополнительно хронометражный ряд улучшать не следует. В этом случае по ряду определяется сумма и количество его значений.

Если коэффициент разбросанности более 1,3 по не превышает 2, то проверка хронометражного ряда производится по методу определения предельных значений (lima_макс и lima_мин). После такой проверки в случае необходимости производится дополнительное улучшение ряда и по оставшимся в ряду значениям определяется их сумма и количество. Если коэффициент разбросанности ряда будет более 2, то для проверки ряда применяется метод нахождения относительной средней квадратичной ошибки среднего значения ряда.

Для проверки правильности исключения из хронометражного ряда грубоошибочных значений методом определения предельных значений в хронометражном ряду применяют следующие формулы:

lima_макс=А_cp+K(A_макс-А_мин)

lima_мин=А_ср-К( А_макс-А_мин)

где lima_макс, lima_мин — верхний и нижний пределы допустимых значений в хронометражном ряду;

а_ср—арифметическая середина, полученная после исключения из хронометражного ряда значений, подозреваемых в ошибоч­ности;

К—коэффициент, учитывающий количество наблюдений, который обычно принимается:

при 4 наблюдениях 1,4

» 5 » .... 1,3

» 6 » .... 1,2

» 7—8 » .... 1,1

» 9—10 » .... 1

» 11 — 15 » .... 0,9

А_макс— наибольшее значение в «очищенном» ряду;

А_мин — наименьшее значение в «очищенном» ряду.

В результате проверки определяются значения, выходящие за верхний и нижний пределы и подлежащие исключению из хронометражного ряда.

Например, в хронометражном ряду имеются следующие значения величин: 24, 25, 21, 23, 19, 20, 22, 24, 30, 24 и 18.

В данном случае коэффициент разбросанности ряда равен

25/18 = 1,39>1,3.

В порядке предварительной аналитической очистки хронометражного ряда от отклонений, которые произошли в результате факторов, носящих случайный характер, исключим длительность 30. Дальнейшими расчетами проверим правильность исключения из хронометражного ряда указанной величины, имеющей большое отклонение в ряду:

а_ср— арифметическая середина, полученная после исключения из хронометражного ряда подозреваемой в ошибочности величины (30), составит 22 (220: 10); А_макс = 25; А_мин = 18; К=1. На основе полученных данных определим

lima _макс = 22 + 1 (25 — 18) = 29 < 30;

lima _мин =22—1(25— 18)= 15.

Проведенные расчеты подтвердили, что величина 30 исключена правильно и не должна учитываться при определении среднего значения, так как она превышает установленный расчетом максимальный предел (29).

В соответствии с методом нахождения относительной средней квадратичной ошибки улучшению подлежит такой хронометражный ряд, в котором относительная величина средней квадратичной ошибки (Е_оп) превышает установленную допустимую величину этой ошибки для данного ряда, т. е. [Е_отп], где [Е_отп] —допустимая относительная величина средней квадратичной ошибки в процентах, принимаемая по табл. 7.

Таблица 7

Допустимые величины относительной средней квадратичной ошибки среднего значении ряда

Число элементов процесса	Допустимая величина относительной средней квадратичной ошибки среднего значения ряда в %
До 5	7
Более 5	10

где Е—средняя квадратичная ошибка арифметической сере­дины.

Вероятное значение средней квадратичной ошибки может быть вычислено по формуле

где ∆ — отклонение отдельных значений величин в хронометражном ряду от арифметической середины;

п—число значений величин в хронометражном ряду.

Пример. Хронометражный ряд имеет следующие значения:

29, 24, 21, 23, 20, 22, 25, 18, 25, 29, 19, 14 и 17.

Арифметическая середина (а_ср) составляет (286: 13) =22; п =13.

Отклонения отдельных значений в хронометражном ряду от арифметической середины и квадраты этих отклонении составят

Значения величин в хроно-метражном ряду	29	24	21	23	20	22	25	18	25	29	19	14	17	2
∆	7	2	-1	1	-2	0	3	-4	3	7	-3	-8	-5	0
∆2	40	4	1	1	4	0	9	16	9	49	9	64	25	240

Из математической статистики известно, что показателем степени точности арифметической середины является относительная средняя квадратичная ошибка арифметической середины. Этот показатель определяется делением средней квадратичной ошибки арифметической середины на арифметическую середину. Применительно к приведенным выше расчетам относительная средняя квадратичная ошибка арифметической середины Е_отн в процентах будет равна:

Если значение Е_отн превышает приведенное в гр. 2 табл. 7, то ряд нуждается в улучшении; если Е_отн менее указанного в табл. 7, то улучшения ряда не требуется.

Допустим, что в вышеприведенном примере строительный процесс состоит из пяти элементов (рабочих операций), тогда допустимое отклонение относительной средней квадратичной ошибки составит 7—10%, что больше 5,6. Следовательно, хронометражный ряд не требует улучшения. При улучшении ряда по методу средней квадратичной ошибки в целях определении, какое именно из крайних значений ряда необходимо подвергнуть проверке, наибольшее или наименьшее, подсчитывают два коэффициента — К_L и К_n:

Если К_L<К_п, то следует исключить наименьшее ее значение;

Все расчеты по обработке рядов производятся на обратной стороне хронометража выборочного ХВ (форма 5). Результаты переносятся по каждому элементу на лицевую сторону бланка: сумма затрат времени и затрат труда по улучшенному ряду — в гр. 6; число циклов по улучшенному ряду — в гр. 7. Данные для заполнения гр. 8 получают путем деления показателей, записанных в гр. 7, на показатели гр. 6 и умножением результата на 3600.

Рассмотрим пример определения относительно средней квадратичной ошибки арифметической середины по другой формуле, предложенной канд. техн. наук Б. К. Смирновым:

Таблица 8

Определение относительной средней квадратичной ошибки

		№ циклов
14 17 18 19 20 21 22 23 24 25 25 29 29	196 289 324 361 400 441 444 529 576 625 625 841 841	12 13 8 11 5 3 6 4 2 7 9 1 10
286	6532	13

Расположим проверяемый ряд значений в возрастающем порядке (см. табл. 8).

В гр. 1 табл. 8 в возрастающем порядке располагаются значения хронометражного ряда а, приведенного на стр. 92. В гр. 2 указываются квадраты этих значений а; в итоге гр. 1 — сумма всех значений, в итоге гр. 2— сумма их квадратов.

Определяем величину относительной средней квадратичной ошибки ряда, приведенного в табл. 8, по приведенной выше формуле

Приведенные примерные расчеты показали, что обе формулы дают в результате одинаковые показатели. Последняя формула оказывается удобнее предыдущей, если после исключения а_i или а_п требуется произвести повторное определение Е_отн.

При очистке рядов на основе определения относительной средней квадратичной ошибки, при числе значений ряда от 5 до 15 обычно исключается не более двух значений. Если после исключения значений относительная средняя квадратичная ошибка все еще будет превышать допустимую, это указывает на недостаточное количество показателей в ряду и необходимость получения дополнительных значений исследуемого хронометражного ряда. Повторение ряда в том же количестве циклов и с теми же результатами позволяет уменьшить величину Е_отн примерно на 30%. Пример обработки нормативных данных, помещенных в форме 5 (хронометраж выборочный), приводится ниже.

Элемент 2. Значения 7 и 6 исключаются, так как угол поворота стрелы был 80—100°, в то время как во всех остальных циклах 170—180°. Для оставшегося ряда К_р = 16:9=1,78, что < 2; следовательно, проверка производится по способу предельных значений.

Проверим значение 16, условно его исключив, тогда а_ср = 135:12=11,3 и lima _макс = 11,3 + 0,9 (15 — 9) = 16,7; так как 16,7 больше исключенного 16, то значение 16 должно остаться в ряду.

Оборотная сторона бланка

Пояснения к обработке
Элемент 1. Значения 22, 25 и 25 исключаются по замечаниям наблюдателя, так как происходил двойной набор из-за подборки грунта на дне забоя. Для оставшегося ряда Кр= 17: 6=2,8 т. е >2, поэтому проверка ряда производится по методу относительной средней квадратичной ошибки aСP=113: 12=9,4 сек.
	6		7		7		8		8	9	9	10		10		11		11	17
∆	—3.4		—2.4		—2.4		— 1,4		-0,4	-0,4	—0.4	+0,6		+0,6		+ 1,6		+1,6	+7.6	-
∆2	11,56		5,76		5,76		1,96		1,96	0,16	0,16	0,36		0,36		2,56		2.56	57,S
Так как число элементов в цикле равно 4, то допустимая величина Eотн =7%; следовательно, ряд должен быть очищен. Исключаем из ряда значение 17, тогда аср= (113—17) : 11=96:11=8,7. что меньше 7%: следовательно, оставшийся ряд дальнейшей очистке не подлежит
		6		7		7		8		8	9		9		10		10		11
∆ ∆2		+2,7 7,29		- 1,7 2,89		-1,7 0,49		-0,7 0,49		-0,7 0,49	+0,3 0,09		+0,3 0,09		+1,3 1,69		+1,3 1,69		+2,3 5,29	-

Элемент 3. Значение 17 и 20 исключаем по замечаниям наблюдателя, так как разгрузка производилась со встряхиванием ввиду негабаритных грузов.

По оставшемуся ряду К_р = 8:4 = 2; следовательно, проверку производим по способу предельных значений. Проверим значение 8, условно его исключив; тогда а_ср = 60:12 = 5; lima _макс = 5 + 0,9 (6 — 4) = 6,8; так как 6,8 меньше условно исключенного 8, то значение 8 исключаем окончательно и ряд принимаем из оставшихся 12 значений.

Исключенные значения 17 и 20 могут быть использованы в дальнейшем для установления коэффициента к нормам на наличие негабарита.

Элемент 4. Значения 7 и 6 исключаем, так как угол поворота составил <90°; в то же время, как во всех других циклах, 170—180°. По оставшемуся ряду К_р = 13:10= 1,3; следовательно, очистка ряда не требуется.

Определение среднего показателя. Средний показатель определяется на основе использования следующих методов:

1. расчета средневзвешенной величины;

2. расчета среднего значения времени как обратной величины среднего количества продукции;

3. графоаналитического метода.

Метод определения средневзвешенного показателя заключается в том, что при обработке нормативного ряда учитывается количество продукции, выполненной по каждому принятому наблюдению.

В обобщенном виде определение среднего взвешенного показателя производится по формуле

где t_ср,вз— средневзвешенный показатель затрат времени (труда) на единицу продукции;

∑t_i-суммарный показатель затрат времени (труда) по всем наблюдениям;

∑ p_i-суммарный показатель продукции, выполненной в период всех наблюдений.

В табл. 9 приведены показатели, полученные при проведении нормативных наблюдений методом фотоучета.

На основе данных табл. 9 средневзвешенный показатель затрат труда на единицу продукции (в данном случае на 1 шт.) составит

Таблица 9