2013年9月4日

有趣的撲克牌小魔術—吉爾布雷斯法則之應用

作者/李祐宗(任教澎湖縣湖西國中)

坊間盛行許多有關撲克牌的魔術,其中也應用到大量的數學原理。筆者將要介紹的這個撲克牌魔術在外界甚少看到,不僅具推廣的價值,應用到的原理也非常的新鮮——吉爾布雷斯法則。

何謂吉爾布雷斯法則?話說弗蘭克.吉爾布雷斯(Frank Bunker Gilbreth)是美國十八世紀末、十九世紀初的管理學家,他與其夫人莉蓮.吉爾布雷斯(Lillian Moller Gilbreth) 善於各項工程管理方面的時間研究及動作研究,並且從中發明能改進工作效率的儀器並申請專利,對管理科學有著莫大的貢獻,因此他被後世稱為「動作研究之父」。

現在讓我們舉例說明何謂吉爾布雷斯的動作研究。假設現在有兩間工廠(暫稱A 工廠與B 工廠),每個工廠生產同一件產品,每件產品的完成必須經過四個步驟才能完成。假設若有一天因為某種因素迫使兩間工廠必須合作(或合併)才能繼續生產製造,但生產效率卻不會因合作而導致生產進度落後,因此我們可以事先將A 工廠的製造順序訂為1、2、3、4,爾後依此類推;則B 的工廠製造程序必須顛倒為4、3、2、1(重點是當A 工廠的製造程序訂定後,B 必須顛倒排列)。以下我們可以紙牌加編號當作教具操作,假設A、B 工廠合作時,我們可以將A、B 工廠的各個製造程序合併(硬體位置沒變,變的是時間點的切割),然後兩間工廠按照時間點來作切割(時間點的切割指的是每四項步驟作為一個切割點),我們可以看到,相隔兩個時間點內皆包含每個四個生產所需的步驟,沒有一個步驟漏掉或重複,完全符合經濟效益,這就是所謂的吉爾布雷斯法則。【更詳細的內容,請參閱第525期科學月刊】

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