111 高普考普通考試 工業工程 生產計畫與管制概要 考古題詳解

核心觀念

本題評量生產管理中需求預測（Demand Forecasting）的定性預測法／判斷法（Qualitative / Judgmental Methods）。 在缺乏歷史數據（如新產品開發、新市場開拓）、環境急遽變動或技術大幅革新時，無法直接依賴時間序列或因果模式等數量模式（Quantitative Models），必須仰賴人類經驗、直覺與專業知識進行主觀判斷。常見的四種基本判斷法本質特徵如下：

1. 銷售人員預測法：基於第一線業務資訊的「由下而上（Bottom-Up）」預測。
2. 主管意見法：基於跨部門高層視野與經營策略的「由上而下（Top-Down）」預測。
3. 市場研究法：基於系統化顧客調查工具的「外部市場導向」預測。
4. 德菲法：基於「匿名性、多回合回饋、統計收斂」的專家群體決策方法。

---

解題方法

本題為標準的觀念申論題。答題切入點應採「結構化對稱展開」，以展現工業工程領域重視的條理性與架構感：

1. 個別剖析：針對題目指定的四種方法，依序以「核心內容／運作程序」、「優點」、「缺點」三段式論述，定義精確並列出至少兩至三項代表性優缺點。
2. 總結對比：最後輔以「綜合比較彙整表」，從預測視角（自下而上／自上而下／外部／專家）、適用情境、成本與時間維度進行橫向對比，強化答案的完整度與可讀性。

---

選項分析

本題為申論問答題，無客觀選項。各方法的核心評析重點如下：

• 銷售人員預測：側重第一線掌握度高，但常有「因業績配額考核而蓄意低估（Gaming the System）」之行為偏誤。
• 主管意見法：側重決策迅速且具策略宏觀性，但極易引發「群體迷思（Groupthink）」與「權威壓制」。
• 市場研究法：側重直接接觸真實市場偏好，但面臨「受訪者意向與實際行為落差」及「高成本長週期」。
• 德菲法：側重藉由「匿名」剔除人際干擾，但面臨「多回合耗時過長」與「協調人主觀偏見」。

---

解題技巧

1. 記憶口訣：

• 銷售人員：地氣足、有責任；防低估、缺宏觀。
• 主管意見：見識廣、反應快；怕威權、易盲從。
• 市場研究：客群準、資訊深；成本高、意願偏。
• 德菲專家：匿群體、多反饋；時程長、賴主持。

2. 得分陷阱：

• 德菲法不可僅寫「找專家討論」，必須明確寫出三大基石：匿名性（Anonymity）、受控回饋（Controlled Feedback）、統計摘要共識（Statistical Group Response）。
• 優缺點切忌流於口語化（如「很好」、「不好」），應使用生管標準專有名詞，如「由下而上彙整」、「群體迷思（Groupthink）」、「認知落差」、「業績配額導向偏見」。

---

【答案】

一、銷售人員預測（Sales Force Estimate）

1. 方法內容： 由企業最前線的業務與銷售人員，依據各自負責的銷售區域、通路或客戶群，估計未來的產品需求量；再經由區域主管、業務經理逐層向上彙總，形成企業整體的總體需求預測，屬於典型的「由下而上（Bottom-Up）」預測方法。
2. 優點：

• 貼近市場第一線：業務人員最熟悉顧客偏好變化、競品動態及通路庫存，資訊敏銳度最高。
• 資料細緻度高：能提供依顧客類別、地理區域與產品規格劃分的細部預測資料。
• 提升執行意願：前線人員參與預測制定，有助於激發其達成銷售目標的責任感與承諾。

3. 缺點：

• 個人主觀偏見：銷售人員常受近期成交挫折或樂觀情緒影響，產生情緒性過度高估或低估。
• 業績考核防禦心理：若企業將預測數值直接連結為業績配額（Sales Quota），業務人員傾向故意保守低估，以利達標。
• 缺乏宏觀視野：基層銷售人員往往不了解總體經濟趨勢、產業景氣循環或企業長遠的擴產策略。

---

二、主管意見法（Executive Opinion）

1. 方法內容： 召集企業內部高階管理人員（涵蓋行銷、製造、研發、財務、供應鏈等不同機能部門主管），結合各自的專業知識、實務經驗與直覺，透過會議討論相互激盪，最終取得對未來需求的共識預測，屬於「由上而下（Top-Down）」的預測模式。
2. 優點：

核心觀念

本題評量存貨管理中兩大基礎管制系統之運作機制、實務應用與管理績效評估：

1. 定期盤存制（Periodic Inventory System / P 系統）：

• 又稱「固定訂購週期系統（Fixed-order-interval system）」。
• 核心特徵：平時發生領料或銷售時不逐筆更新存貨帳面數量，而是每隔固定週期（以時間間隔 $P$ 為基準，如每週、每月）進行一次實體盤點。
• 訂購決策：在盤點時計算現有存貨水準（$I$）與在途存貨（$Q_0$），並發出訂單補足至目標庫存水準（Target inventory level, $T$），訂購量為 $q = T - (I + Q_0)$。其安全庫存需涵蓋整個檢視週期加上供應前置時間（保護期間為 $P + L$）。

2. 永續盤存制（Perpetual Inventory System / Q 系統）：

• 又稱「連續盤存制」或「固定訂購量系統（Fixed-order-quantity system）」。
• 核心特徵：每次物料出入庫或銷售發生時，**即時（Transaction-by-transaction）**扣減或增加帳面存貨記錄，存貨狀態處於隨時受監控的連續狀態。
• 訂購決策：當可用存貨（現有庫存加在途訂單減積欠交貨）降至預設的再訂購點（Reorder Point, $ROP$）時，立即啟動補貨作業，每次訂購固定的經濟訂購量（Economic Order Quantity, $EOQ$）。其安全庫存僅需涵蓋供應前置時間（保護期間為 $L$）。

---

解題方法

本題為申論題型，答題結構規劃如下：

1. 第 (一) 小題（實務舉例）：針對兩系統分別選取具代表性的應用情境。舉例須清楚交代：管制對象性質（物料價值/周轉率）、觸發盤存與訂購的機制（時間觸發 vs. 交易觸發），以及訂購量決定方式。
2. 第 (二) 小題（優點比較）：從「作業成本與系統負荷」、「供應鏈與物流效益」、「庫存持有與缺貨風險控制」等工業工程管理構面，各提出三個界線分明、論述充實的優點，並切入安全庫存保護期（$L$ 與 $P+L$）之學理本質以強化答題深度。

---

選項分析

本題為申論題，非選擇題型。評分重點在於實務案例的適切性、運作機制描述的精準度，以及優點論述是否具備工業工程管理理論的佐證深度。

---

解題技巧

1. 案例具體化：避免空泛回答「工廠」、「商店」，應指明具體品項（如定期制舉辦公室耗材、螺絲螺帽等低單價 C 類品；永續制舉高價 3C 產品、半導體晶圓、連鎖超市 POS 系統）。
2. 數量模型理論切入：說明永續盤存制優點時，務必點出安全庫存保護期間為 $L$，而定期盤存制為 $P + L$，因此永續制所需安全庫存與持有成本較低；說明定期制優點時，強調其固定週期利於「聯合採購（Joint replenishment）」與享有運費折讓。
3. 編排層次分明：各小題依序標號，論述採「標題主旨＋學理說明」格式，方便閱卷委員迅速掌握得分關鍵字。

---

【答案】

(一) 定期盤存制與永續盤存制之實務案例說明

核心觀念

本題為典型的**單機作業排程（Single-Machine Scheduling）**問題，評估不同排程規則下的作業績效指標（Performance Measures）。題目設定起始時間為 $t = 0$，且在處理過程中無新工作到達、無機器閒置（No Idle Time）。

各項指標的核心定義與計算公式如下：

1. 完工時間（Completion Time, $C_i$）與流程時間（Flow Time, $F_i$）：

• 某工作完成的時點即為該工作的完工時間 $C_i$。
• 流程時間指工作自到達至完成所經歷的總時間：$F_i = C_i - r_i$。本題所有工作起始時間（到達時間）均為 $r_i = 0$，故各工作的流程時間等於其完工時間，即 $F_i = C_i$。

2. 總完工時間（Makespan 或 Total Completion Time）：

• 定義一（排程跨距／最大完工時間，Makespan, $C_{\max}$）：指完成全部批次工作所需的總時間，即最後一個工作的完工時間。在單機且無閒置時間下，恆等於所有工作的作業時間總和 $\sum_{i=1}^n p_i$。
• 定義二（完工時間總和，Total Completion Time / Total Flow Time, $\sum C_i$）：指所有個別工作的完工時間加總 $\sum_{i=1}^n C_i$。
• 國考評分慣例中，兩種定義皆有命題教授採納，解題時應將兩者數值均明確列出，以確保萬無一失。

3. 平均流程時間（Average Flow Time, $\bar{F}$）： $\bar{F} = \frac{\sum_{i=1}^n F_i}{n} = \frac{\sum_{i=1}^n C_i}{n}$ 其中 $n$ 為工作總數（本題 $n = 5$）。
4. 平均延遲時間（Average Tardiness / Average Lateness）：

• 遲交時間（Tardiness, $T_i$）：生產管理之標準定義，提早完成不計為負（提早無獎勵、不可抵銷遲交），即 $T_i = \max(0, C_i - d_i)$。
• 交期偏離度（Lateness, $L_i$）：代數差值，提早完成計為負值，即 $L_i = C_i - d_i$。
• 平均延遲時間即為總延遲時間除以工作數 $n$。

5. 在該人員手上平均工作數（Average Number of Jobs in the System / Average WIP, $\bar{W}$）： 依據作業研究之利特爾法則（Little's Law），系統內平均工作數等於「總流程時間」除以「排程跨距（總完工時間 $C_{\max}$）」： $\bar{W} = \frac{\text{總流程時間}}{\text{排程跨距}} = \frac{\sum_{i=1}^n F_i}{C_{\max}} = \frac{\sum_{i=1}^n C_i}{\sum_{i=1}^n p_i}$

---

解題方法

建立排程時程表，循序推算各工作在兩種排程下的完工時間 $C_i$、流程時間 $F_i$ 以及延遲時間。

甲方法：$A \to B \to C \to D \to E$

各工作之推算明細如下表：

工作順序	作業時間 $p_i$（日）	到期日 $d_i$（日）	完工時間 $C_i$（日）	遲交時間 $T_i = \max(0, C_i - d_i)$	偏離度 $L_i = C_i - d_i$
A	12	15	$0 + 12 = 12$	$\max(0, 12 - 15) = 0$	$-3$
B	6	24	$12 + 6 = 18$	$\max(0, 18 - 24) = 0$	$-6$
C	14	20	$18 + 14 = 32$	$\max(0, 32 - 20) = 12$	$+12$
D	3	8	$32 + 3 = 35$	$\max(0, 35 - 8) = 27$	$+27$
E	7	6	$35 + 7 = 42$	$\max(0, 42 - 6) = 36$	$+36$
合計	42	—	139	75	66

1. 總完工時間：

• 最大完工時間（Makespan, $C_{\max}$）：最後一項工作 E 完成的時間為 42 日。
• 完工時間總和（$\sum C_i$）：$12 + 18 + 32 + 35 + 42 =$ 139 日。

2. 平均流程時間： $\bar{F} = \frac{\sum C_i}{n} = \frac{139}{5} = 27.8\text{ 日}$
3. 平均延遲時間：

• 採標準遲交定義（Tardiness）： $\bar{T} = \frac{0 + 0 + 12 + 27 + 36}{5} = \frac{75}{5} = 15\text{ 日}$
• 若採代數偏離度定義（Lateness）：

核心觀念

本題評量專案管理（Project Management）中的組織結構設計（Organizational Structures）。在生產計畫與管制及專案管理知識體系（PMBOK）中，組織結構決定了專案經理的權責範圍、資源調配自主權、溝通途徑以及團隊成員的指揮體系。主要評量以下三種基本型態的運作特質、適用情境與權衡（Trade-offs）：

1. 功能性組織（Functional Organization）：依專業職能（如研發、製造、品管、行銷）劃分部門，專案協調由各部門主管主導。
2. 矩陣式組織（Matrix Organization）：在傳統功能部門之上疊加專案橫向維度，團隊成員同時向功能主管與專案經理負責，具備雙重指揮鏈（Dual Chain of Command）。
3. 專案式組織（Projectized Organization）：以專案為核心單位運作，專案經理擁有高度權限與專屬資源配置。

---

解題方法

本題採「結構化對比分析法」切入，針對題旨要求的「功能性組織」、「矩陣式組織」與「專案式組織」，均一致依循以下四個面向展開論述：

1. 運作機制與權責特徵：說明專案經理（Project Manager, PM）與功能主管（Functional Manager, FM）的職權分配及指揮鏈。
2. 適用對象（適用情境）：從專案重要性、資源規模、專業技術依賴度、跨部門協同需求等維度界定。
3. 優點（Advantages）：分析其在資源使用效率、專業深化、溝通流暢度等層面的優勢。
4. 缺點（Disadvantages）：指出可能衍生之組織衝突、資源排擠、溝通成本或專案結束後人員處置問題。 文末以「綜合比較表」統整核心指標，利於閱卷者快速掌握關鍵得分點。

---

選項分析

本題為申論問答題，無選擇選項。答題重點在於名詞定義精準、分類清楚且優缺點對照鮮明，切忌混淆「強矩陣」、「平衡矩陣」與「專案式組織」之權責界線。

---

解題技巧

1. 記憶口訣與核心標籤：

• 功能性組織：「專門技術深、專案權力小、跨界協調慢」。
• 矩陣式組織：「資源共享佳、雙重指揮鏈、權責易衝突」（違背管理學「統一指揮原則」）。
• 專案式組織：「專案權限大、目標反應快、落幕無家歸」（專案結束後人員的專案焦慮/No home syndrome）。

2. 答題結構化原則： 國考評分極重版面架構，作答時務必使用分項標號（一、1、(1)），每個組織的「適用對象」、「優點」、「缺點」必須成對稱排版，讓閱卷委員能以點計分。

---

【答案】

一、功能性組織（Functional Organization）

1. 運作方式： 企業依職能專業（如行銷、工程、製造、財務）垂直劃分部門。專案由高層指派給某一主導部門，專案經理通常由該部門工程師或主管兼任，其職權極小，主要扮演協調者（Project Coordinator/Expediter）角色，專案推動依賴部門間的正式協商。
2. 適用對象：

• 專案性質具備高度專業技術深度，且多數工作侷限於單一功能部門內部者。
• 專案規模小、預算低、緊急程度低，不需高頻率跨部門整合的常規改良案。

3. 優點：

• 專業技術深化：同領域專才集中於同一部門，有助於專業知識傳承與技術突破。
• 人員歸屬明確：專案成員有固定的職業發展路徑與部門歸屬感，專案結束後無轉調焦慮。
• 資源彈性配置於常態業務：人員主責日常營運，無專案時可全力投入部門常態工作，無組織閒置成本。

4. 缺點：

• 缺乏全域觀點（本位主義）：各部門著重自身指標，常忽視整體專案目標與時程。
• 橫向溝通緩慢：跨部門溝通需經由雙方部門主管層層上報，反應遲緩、行政流程冗長。