112 高普考高考二級 工業工程 生產計畫與管制學 考古題詳解

核心觀念

物料管理的績效評估，是以可衡量的指標檢視物料管理是否在適當的時間、數量、品質與成本下，支援生產及顧客服務。評估範圍不只看採購價格，也涵蓋物料供應、庫存占用、品質與作業效率。

常用的五項指標為：

1. 服務水準：衡量物料管理滿足生產或顧客需求的能力，例如缺料率、訂單滿足率、準時供料率。
2. 庫存水準：衡量庫存量及其占用資金情形，例如平均庫存金額、庫存週轉率、存貨天數。
3. 品質：衡量採購物料及供應商交付品質，例如驗收不合格率、退貨率、供應商品質合格率。
4. 成本：衡量採購與持有物料所耗費的成本，例如採購價格、訂購成本、搬運成本及庫存持有成本。
5. 生產力：衡量物料管理作業投入與產出的效率，例如每位人員處理的採購件數、每筆訂單處理時間、倉儲作業效率。

解題方法

本題是觀念題，作答時先界定「績效評估」的目的，再依「供應、庫存、品質、成本、效率」五個管理面向列出指標，最後說明指標如何用於日常管理。如此可避免只列名詞，卻未回答實務應用。

指標的衡量方式可依企業資料與管理目的選定。例如：

• 庫存週轉率：$\text{庫存週轉率}=\frac{\text{期間耗用或銷貨成本}}{\text{平均庫存金額}}$
• 缺料率：可用缺料次數或缺料時數除以需求次數或總需求時數衡量。
• 不合格率：$\text{不合格率}=\frac{\text{不合格物料數量}}{\text{驗收物料總數量}}\times 100\%$

不同企業可能對五項指標採用不同名稱或細項分類；作答重點是指出其管理面向及用途。

管理實務上的應用

核心觀念

本題在考企業內部「管理功能」與「企業功能」的區分，以及作業系統、作業管理和製造、生產、作業等基本名詞。作答時宜先說明企業如何透過管理功能統整各項企業功能，再界定作業系統與作業管理，最後由範圍較狹義的製造延伸到較廣義的生產與作業。

解題方法

一、管理功能與企業功能

管理功能是管理者為達成組織目標所從事的通用管理活動，主要包括：

• 規劃：設定目標，決定策略、政策與行動方案。
• 組織：配置人力、設備、資金等資源，並建立權責關係。
• 領導：溝通、激勵與引導成員執行工作。
• 控制：衡量實際績效，與目標或標準比較，採取必要的修正措施。

管理功能適用於企業各部門，並非只由管理階層單獨執行；不同層級主管都會依其職責進行規劃、組織、領導與控制。

企業功能則是企業為創造價值、維持營運及達成組織目標所需的專業活動，常見者包括：

• 行銷：了解市場與顧客需求，進行產品、價格、通路及推廣等活動。
• 財務：籌措與運用資金，並管理投資、現金流及財務風險。
• 人力資源：辦理人力規劃、招募、訓練、薪酬與勞資關係。
• 作業：將投入資源轉換為產品或服務。
• 研發、資訊與採購等：依企業性質支援產品開發、資訊管理及資源取得。

兩者差異在於：管理功能是管理組織活動的方法與程序；企業功能是企業所執行的專業工作領域。管理功能會橫跨並整合各企業功能，使各部門共同朝組織目標運作。

二、作業系統與作業管理

**作業系統（operations system）**是企業將投入資源經由轉換過程，產出產品或服務的整體系統。其基本架構如下：

核心觀念

總合規劃（Aggregate Planning）是中期生產規劃，通常涵蓋數月至一年以上。企業依據需求預測、產能、存貨與成本，在總合層級安排每期的生產量、員工數與其他資源，使供需配合。規劃單位通常不是個別產品，而是產品群、標準工時或總產能。

總合規劃的主要目的，是在顧客服務水準與企業資源限制下，以合理成本滿足預期需求，並為主生產排程、物料需求規劃及人力安排提供依據。

需求決策與產出決策

總合規劃可從「需求端」與「供給端」調整：

• 需求決策：影響需求發生的時間或數量，例如價格與促銷、廣告、延後交貨或預約、接受欠交訂單，以及以互補產品或服務平衡尖峰與離峰需求。
• 產出決策：調整企業可提供的產出量，例如雇用或解僱員工、加班或減班、存貨累積或消耗、欠交訂單、外包、臨時工、調整產能或設備利用率。

需求決策著重「引導或移轉需求」，產出決策著重「調整供給能力」；實務上通常搭配使用。

解題方法：比較三種總合規劃策略

作答時先說明三種策略如何調整「產出、人力、存貨與欠交」，再比較其成本與適用情況。追擊策略與平穩策略是兩種典型極端方案，混合策略則依實際情況組合多種調整手段。

追擊策略（Chase Strategy）

追擊策略使各期產出量追隨各期需求變化，盡量讓當期供給與當期需求相符，維持較低存貨。常見作法包括依需求增減雇用或解僱員工、調整工時、使用加班或外包。

優點是存貨與存貨持有成本較低；缺點是頻繁調整人力或產能，可能增加雇用、訓練、解僱、加班及外包成本，也可能影響員工士氣與品質。此策略較適合存貨不易保存、服務無法預先儲存，或需求變動能以彈性人力快速因應的情境。

平穩策略（Level Strategy）

平穩策略維持各期產出率或人力相對穩定，以存貨、欠交訂單或預約等方式吸收需求波動。需求低於產出時累積存貨；需求高於產出時消耗存貨，或讓訂單延後滿足。

優點是人力與產能較穩定，可減少頻繁調整帶來的成本；缺點是可能增加存貨持有成本，需求高於供給時也可能造成欠交、等待或服務水準下降。此策略適合需求波動可由存貨吸收、且維持穩定生產有利於效率的情境。

混合策略（Mixed Strategy）

混合策略同時採用追擊與平穩策略的部分手段，並可搭配加班、外包、存貨、欠交或需求管理，使總成本與服務水準符合企業目標。

核心觀念

本題考工作排序法則及其績效指標。六項工作均於時間 $0$ 可開始，且工作一旦開始便不中斷。令 $p_i$ 為工作時間、$d_i$ 為到期時間、$C_i$ 為完工時間。

• 總完工時間：各工作的完工時間總和，$\sum C_i$。
• 平均流程時間：$\frac{\sum C_i}{n}$。因所有工作在時間 $0$ 到達，流程時間等於完工時間。
• 平均延遲時間：此處以逾期量（tardiness）計算，$T_i=\max(C_i-d_i,0)$，平均延遲時間為 $\frac{\sum T_i}{n}$。
• 在工作站的平均工作數：由 Little 定律計算，$\frac{\sum C_i}{\text{總排程時間}}$。本題總排程時間為六項工作時間總和 $295$ 小時。

解題方法

先依各法則排出工作順序，再逐項累加工作時間求完工時間。EDD 的到期時間相同時，依題目表列順序處理，因此 A 排在 E 前。

(1) FCFS

依到達／表列順序：A → B → C → D → E → F。

完工時間依序為 $10,40,90,130,195,295$，故：

• 總完工時間：$10+40+90+130+195+295=760$
• 平均流程時間：$760/6=126.67$ 小時
• 各工作延遲：$0,0,0,0,0,215$，平均延遲時間：$215/6=35.83$ 小時
• 平均工作數：$760/295=2.58$ 件

(2) SPT

依工作時間由短至長排序：A → B → D → C → E → F。

完工時間依序為 $10,40,80,130,195,295$，延遲量依序為 $0,0,0,30,0,215$，故：

• 總完工時間：$10+40+80+130+195+295=750$
• 平均流程時間：$750/6=125.00$ 小時
• 平均延遲時間：$(30+215)/6=40.83$ 小時
• 平均工作數：$750/295=2.54$ 件

(3) EDD

依到期時間由早至晚排序：F → C → D → B → A → E。

完工時間依序為 $100,150,190,220,230,295$；延遲量依序為 $20,50,40,40,30,95$，故：

• 總完工時間：$100+150+190+220+230+295=1,185$
• 平均流程時間：$1,185/6=197.50$ 小時

核心觀念

本題考查 **AOA（Activity-on-Arrow，箭線式網路圖）**與 CPM 浮時分析。AOA 中，箭線代表作業，節點代表事件；虛作業以虛線表示，工期為 $0$，用來表達作業間的先後關係。

以 $E_i$ 表示事件 $i$ 的最早發生時間，以 $L_i$ 表示事件 $i$ 的最遲發生時間。作業 $i\to j$ 的工期為 $t_{ij}$，則：

解題方法與 AOA 網路圖

先依「後續作業」整理出各作業的前置關係：例如 $g$ 必須等 $d、e、f$ 全部完成；$k$ 必須等 $g、h、j$ 全部完成。表中未列前置作業的 $a、i、l$ 均由起始事件開始。

以下以虛線箭頭表示虛作業：

flowchart LR
 1((1)) -->|a 4| 2((2))
 2 -->|b 4| 3((3))
 2 -->|c 5| 4((4))
 2 -->|f 5| 6((6))
 3 -->|d 2| 6
 4 -->|e 2| 6
 6 -->|g 6| 7((7))
 4 -->|h 6| 8((8))
 7 -.->|虛作業 0| 9((9))
 8 -.->|虛作業 0| 9

 1 -->|i 6| 10((10))
 10 -->|j 6| 11((11))
 11 -.->|虛作業 0| 9
 9 -->|k 4| 12((12))

 1 -->|l 6| 13((13))
 13 -->|m 5| 14((14))
 14 -->|n 3| 15((15))
 15 -->|q 6| 16((16))
 14 -->|p 7| 17((17))

 12 -.->|虛作業 0| 18((18))
 16 -.->|虛作業 0| 18
 17 -.->|虛作業 0| 18

事件 $9$ 收集 $g、h、j$ 的完成資訊後才開始 $k$；事件 $18$ 為共同完工事件，收集 $k、p、q$ 的完成資訊。

正推求事件最早時間，逆推求事件最遲時間：